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user: 3. 结果与分析 3.1. 水质理化指标 青草沙水库水质调查结果(表1)表明，水体温度年季变化明显，最高温度26.9℃，出现在7月，最低温度4.15℃，出现在1月。2014年3~4月及2014年9~10月的季节性过渡时间水温有明显的升高与降低。pH值变化范围在7.23~8.27之间。DO在1月最高，为11.29 mg/L，8月最低8.17 mg/L。SD年际变幅在0.34~0.54 m，这与水体浮游植物数量以及长江来水含沙量密切相关。TN浓度在1.49~2.39 mg/L之间变化，NH 3 -N含量较低，NO 3 -N为主要的氮形态，TN和NO 3 -N均在3月出现最高值，9月出现最低值；TP浓度在0.10~0.26 mg/L之间变化，2月最高，8月和9月最低，其中 -P含量较低。Chl a浓度在5.22~7.78 μg/L之间变化，3月最低，7月最高。 3.2. 综合营养状态指数评价 如图2所示，青草沙水库水体月平均综合营养指数TLI(Σ)在54.26~57.57之间波动，变化幅度不明显，3月最低，10月最高。根据水体营养状态分级标准，调查期间青草沙水库水体全年各区域均处于轻度富营养状态。空间差异上，库内各点综合营养指数TLI(Σ)明显低于库外S1和S12两点，水体进入库区后，其TLI综合营养指数呈现逐渐下降的趋势，说明水环境质量逐渐变好。 3.3. 浮游植物的群落结构特征 3.3.1. 浮游植物种类 调查期间，在青草沙水库共检出浮游植物207种(包括种下分类单位)，隶属8门88属。其中，绿藻门的种类最多，82种，占总种数的39.61%；其次是硅藻门，71种，占总种数的34.30%；蓝藻门39种，占总种数的18.84%，裸藻和隐藻各4种，各占总种数的1.93%；甲藻门、金藻门和黄藻门分别为3、3和1种，各占总种数的1.45%、1.45%和0.48%。 3.3.2 优势种 浮游植物优势度分析釆用Mcnaughton优势度指数(Y)，优势种根据每个种的优势度值(Y)大于等于0.02的藻种定义为优势种。调查期间，青草沙浮游植物整体优势度指数Y ≥ 0.02的浮游植物仅有2门4种，分别为颗粒 Table 1 Average monitoring results of chemical and physical index in Qingcaosha Reservoi 采样时间 pH 水温/℃ DO/(mg/L) SD/m TN/(mg/L) NH 3 -N/(mg/L) -N/(mg/L) TP/(mg/L) SRP/(mg/L) DOC/(mg/L) Chl a/(μg/L) TLI(∑) 2014-1 7.77 3.15 11.29 0.51 2.25 0.08 1.94 0.11 0.04 20.39 14.30 54.48 2014-2 8.24 6.81 10.35 0.50 2.24 0.22 1.92 0.26 0.05 2.03 9.18 56.52 2014-3 7.92 8.52 9.92 0.40 2.39 0.37 1.94 0.19 0.06 2.13 5.22 55.20 2014-4 8.27 15.91 9.59 0.37 2.04 0.25 1.83 0.14 0.03 1.99 11.96 55.83 2014-5 7.23 17.17 8.63 0.31 2.14 0.24 1.88 0.17 0.03 2.60 14.20 57.79 2014-6 8.13 22.77 8.60 0.54 1.76 0.09 1.47 0.23 0.04 2.64 14.16 55.88 2014-7 7.80 26.91 9.33 0.37 1.65 0.19 1.34 0.12 0.03 2.40 37.78 57.39 2014-8 8.18 25.71 8.17 0.38 1.82 0.22 1.37 0.10 0.04 2.30 21.26 55.63 2014-9 7.87 23.07 9.03 0.39 1.49 0.36 1.28 0.10 0.03 4.56 35.52 56.06 2014-10 7.96 17.20 8.69 0.34 1.76 0.09 1.24 0.14 0.04 4.25 23.52 57.44 2014-11 8.18 15.63 8.79 0.38 1.75 0.19 1.50 0.12 0.05 8.65 15.44 55.16 表1. 青草沙水库理化指标监测情况每月平均值 图2. 水库综合营养指数法TLI(Σ)的时空变化 直链藻(Aulacoseira granulate)、颗粒直链藻最窄变种(Aulacoseira granulata var.angustissima)、卵形隐藻(Cryptomonas ovata)和变异直链藻(Melosira varians)。青草沙水库各月共检测到浮游植物优势种4门20种，属于蓝藻门和绿藻门的优势种类均为7种，其次为硅藻门，为4种，占总数的20.0%。全年来看，3月各样点优势种类最多，为8种，以硅藻和绿藻为主，其次为8月，为6种，主要为蓝藻和硅藻。2月优势种类最少，仅两种，2月隐藻占绝对优势。从季节变化上看，冬季1~2月，耐低温的直链藻属、隐藻属在数量上占绝对优势。春季时气温略有回升，优势种为硅藻和绿藻并存，包括颗粒直链藻、变异直链藻、镰形纤维藻(Ankistrodesmus falcatus)、游丝藻(Planctonema lauterbornii)、细丝藻(Ulothrix oscillarina)等。5月后气温明显上升，蓝藻开始作为优势种出现。夏季和秋季优势种主要以蓝藻为主，夏季和秋季温度较高，蓝藻门的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、微小色球藻(Chroococcus minutus)、点形平裂藻(Merismopedia punctata)、巨颤藻(Oscillatoria princes)、卷曲鱼腥藻(Anabaena circinalis)等占据优势。11月后温度骤降，硅藻和隐藻开始出现，耐低温的硅藻如颗粒直链藻、梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)和隐藻门大规模繁殖成为优势种。 3.3.3. 细胞密度 调查期间，青草沙水库浮游植物细胞密度月均值变化范围为2.19 × 105~2.81 × 10 6 cells/L，其中，6月最高，1月最低(图3(a))。各采样点浮游植物细胞密度平均值变化范围为2.48 × 105~2.04 × 10 6 cells/L，其中，S6号采样点浮游植物细胞密度平均值最大，其次是S5号采样点和S4号采样点，分别为1.65 × 10 6 cells/L、1.22 × 10 6 cells/L，S1号采样点浮游植物细胞密度平均值最低(图3(b))。在青草沙水库水体中，硅藻门、绿藻门、蓝藻门和隐藻门浮游植物细胞密度较高，分别占浮游植物总细胞密度的43.89%、26.40%、18.25%和11.30%，裸藻门、甲藻门、金藻门和黄藻门浮游植物细胞密度较低，三门浮游植物细胞密度之和仅为浮游植物总细胞密度的1.64%。 3.3.4. 多样性指数 如图4所示，计算得Shannon-Wiener多样性指数H'的月平均值变化范围为0.96~2.84。Shannon-Wiener指数库外明显小于库内，库区前部小于后部。青草沙平均水质基本属于中等，进入库区后水质逐渐转好。Margalef丰富度指数D月平均变化范围为1.77~4.48。青草沙库区除库口内部的S2点外其他内部各点物种丰富度指数(D)均在3.5~4.5之间。S1、S2点物种丰富度指数较小，水质相对较差，但水体进入青草沙库区过后逐步趋于稳定。Pielou均匀度指数J月平均变化范围为0.25~0.81。库区前部样点与库中和库区后部差异较大，库区中后部生物多样性较高。 3.4. 浮游植物群落与环境因子的典范对应分析(CCA) 典范对应分析(CCA)可反映浮游植物群落组成与环境因子之间的对应关系。根据青草沙水库浮游植物出现频度和相对丰度，选取12种(属)的浮游植物(表2)用于CCA排序分析，分析结果见图5。本研究中两个物种排 图3. 浮游植物细胞密度月均值(a)及各采样点浮游植物细胞密度平均值(b) 图4. 青草沙水库浮游植物多样性指数、丰富度指数和均匀度指数 图5. 浮游植物群落与环境因子CCA排序图 Table 2 List of phytoplankton species in Qingcaosha reservoir for CC 编号 种属名 拉丁文名 编号 种属名 拉丁文名 蓝藻门 Cyanophyta 6 变异直链藻 Melosira varians 1 微囊藻属 Microcystis 7 颗粒直链藻 Melosira granulata 2 微小色球藻 Chroococcus minutus 8 颗粒直链藻最窄变种 Melosira granulata var. angustissima 3 点形平裂藻 Merismopedia punctata 9 梅尼小环藻 Cyclotella meneghiniana 隐藻门 Cryptophyta 绿藻门 Chlorophyta 4 尖尾蓝隐藻 Chroomonas acuta 10 游丝藻 Planctonema lauterbornii 5 卵形隐藻 Cryptomonas ovata 11 多形丝藻 Ulothrix variabilis 硅藻门 Bacillariophyta 12 细丝藻 Ulothrix oscillarina 表2. CCA分析青草沙水库浮游植物种类名录 Table 3 Summary statistics for CCA analysis between species and environmental factors in Qingcaosha Reservoi 参数Statistic 轴1 (Axis1) 轴2 (Axis2) 轴3 (Axis3) 轴4 (Axis4) 特征值Eigenvalues 0.376 0.181 0.076 0.047 物种与环境因子相关关系Species-environment correlation 0.844 0.702 0.511 0.3838 物种变异累积百分数Cumulative percentage variance of species 15.44 22.87 25.9 27.89 物种与环境因子变异累积百分数 Cumulative percentage of variance of species-environment relation 50.75 75.17 85.36 91.67 特征值总和Sum of all eigenvalues 0.680 表3. 青草沙水库浮游植物与环境因子间CCA分析统计信息 序轴和两个环境排序轴的相关系数都为0，排序结果可靠。由表3可见，前4轴共解释了环境因子91.67%的信息，其中，第1轴贡献率最大，达到50.75%。CCA排序的全部特征值解释了浮游植物群落变异程度的27.89%，前2轴共解释了浮游植物变异程度的22.87%。 CCA排序图反映出12种(属)浮游植物对环境因子的不同适应特点(图4)。在12个环境因子中，温度、溶解氧以及硝态氮对浮游植物群落结构影响最大，pH、总磷、总氮的影响次之，透明度、DOC、活性磷、氨氮的影响较小。青草沙水库浮游植物在CCA第1、第2排序轴上得到较好的分化，蓝藻种类主要集中在第4象限，与温度正相关，与TN、TP呈负相关。微囊藻属和微小色球藻与温度的正相关性最为明显。绿藻门种类主要集中在第3象限，与pH正相关。隐藻主要集中在第1和2象限，TP、DOC、SD、DO与总氮对其均有影响。硅藻门中颗粒直链藻及其最窄变种与温度呈显著的相关性，梅尼小环藻则与温度呈显著负相关，与TP呈正相关。硅藻门中的优势种颗粒直链藻及其变种、变异直链藻和梅尼小环藻相对排于两排序轴中心位置，对青草沙水库水体具有较强的适应性。