system: [SYSTEM]

user: 5. 西泉眼水库水质生物学特征 2009年5月~2010年9月，对哈尔滨市水源地西泉眼水库水质生物学特征进行了全面分析。 5.1. 浮游植物 5.1.1. 浮游植物种类 西泉眼水库调查期间共采集并鉴定到浮游植物共7门345种(包括库区和上游河流区两种不同水体，其定量种类分别为7门95属192种和6门57属122种)，以绿藻门最多，150种，硅藻门次之，98个种，蓝藻门56种，裸藻门20种，金藻门14种，甲藻5种，隐藻门2种。 5.1.2. 浮游植物优势种群 西泉眼水库调查期间共发现47个常见种，以硅藻和绿藻为主，17个优势种，均以硅藻为主。优势种的变化受季节影响明显，夏、秋两季优势种类较少，但优势度较明显，春季优势种最多，优势度较低。夏季(8月)绿藻门中的游丝藻(Planctonema sp.)丰度最高，达到605.88 × 105 ind./L；在秋季(9月)，蓝藻门中的阿氏席藻(Phormidium allorgei)丰度最高，为685.44 × 105 ind./L。 5.1.3. 浮游植物多样性 西泉眼水库浮游植物多样性指数中的Shannon-Weaver指数全年在2.19~4.78之间；Pielou均匀度指数全年在0.41~0.97之间；Margalef指数全年在2.54~7.82之间。 5.2. 浮游动物 5.2.1. 浮游动物种类 在调查期间，共鉴定出浮游动物86种，其中原生动物22属29种，占33.72%；轮虫种类最多，21属42种，占48.83%；枝角类种类最少，共6属6种，占6.98%；桡足类6属9种，占10.47%。 5.2.2. 浮游动物优势种群 浮游动物春夏秋三个季节5个月份的种类数量分别为23、66、57、56、41种。春季5月份原生动物种类最多，枝角类最少，其它四个月份均以轮虫种类为最多，枝角类最少。 5.2.3. 浮游动物种群多样性 在调查期间，Shannon-Wiener多样性指数H'全年在0.7758~3.0623之间，全年表现为夏季8月>秋季9月>秋季10月>夏季7月>春季5月；Pielou均匀度指数J全年在0.4723~0.8614之间，全年表现为夏季8月>秋季10月>夏季7月>秋季9月>春季5月；Margalef指数M全年在0.5735~2.3177之间，全年表现为夏季8月>秋季9月>夏季7月>秋季10月>春季5月。H'、J和M全年最高值都出现在夏季8月份，最低值都出现在春季5月份。 5.3. 底栖动物 5.3.1. 底栖动物种类 西泉眼水库大型底栖动物种类组成和数量。调查期间，共鉴定出大型底栖动物70种，隶属3门5纲12目24科。其中水生昆虫56种(摇蚊35种，其它水生昆虫21种)，占80.00%；寡毛类7种，占10.00%；蛭2种，占2.86%；软体动物5种(腹足纲4种，瓣鳃纲1种)，占7.14%。三季中，以秋季种类最多，49种；夏季次之，34种；春季最少，15种。 5.3.2. 底栖动物优势种群 西泉眼水库大型底栖动物优势种。调查共发现大型底栖动物优势种6种，春季以霍甫水丝蚓、苏式尾鳃蚓、中华摇蚊、中国长足摇蚊为优势种，优势度分别为0.242、0.092、0.079、0.028；夏季以霍甫水丝蚓、中华摇蚊、Hydropsyche nakaharai为优势种，优势度分别为0.159、0.034、0.030；秋季以霍甫水丝蚓、Hydropsyche nakaharai、中华摇蚊、划蝽1种为优势种，优势度分别为0.132、0.039、0.023、0.022。 5.3.3. 底栖动物多样性 西泉眼水库大型底栖动物生物多样性。西泉眼水库大型底栖动物多样性存在时空差异。在时间上，Shannon-Wiener指数为秋季(1.52) > 春季(1.36) > 夏季(1.11)；Margalef指数为秋季(1.08) > 夏季(0.72) > 春季(0.67)；Pielou均匀度指数为春季(0.66) > 秋季(0.57) > 夏季(0.49)。在空间上，各多样性指数均为水库上游河流区 > 库区。 5.4. 高等水生植物 5.4.1. 高等水生植物种类 据调查，分布于西泉眼水库的植物共有27科57属82种，含种数最多的为菊科(Asteraceae)，共13属21种，其次为禾本科(Gramineae)，共8属9种，含种数最多的为菊科(Asteraceae) 13属21种，其次为禾本科(Gramineae) 8属9种，杨柳科(Salicaceae) 2属6种，蓼科(Polygonaceae) 2属7种，莎草科(Cyperaceae) 3属3种，豆科(Leguminosae) 3属3种；含2种的科有败酱科(Valerianaceae)、金丝桃科(Hypericaceae)、唇形科(Labiatae)、茄科(Solanceae)、茜草科(Rubiaceae)。其他15科均只含1种，占总科数的62.5%。 5.4.2. 高等水生植物多样性 西泉眼水库消落带植物组成较为丰富，其中以一年生和多年生草本植物占优势，可以适应较为苛刻的环境。菊科、禾本科、蓼科为种数最多的3个科，优势明显。消落带植物的这种优势类群组成很好地反映了西泉眼水库消落带的生境特征。本次调查的西泉眼水库消落带植物多数是喜湿植物，水生植物较少，且植物多以一年生或两年生植物，生长快，短期内能够形成小群聚或者优势种群，可以很好的适应水库丰枯水位变化。西泉眼水库水域边缘植物甚少，挺水植物如菖蒲、香蒲、芦苇等盖度小，且植物种类单一。沉水植物和浮叶植物均没有发现。此现象可能由于水库建库时间较短，致使水生植物发展较为缓慢。 5.5. 滤食性鱼类 5.5.1. 滤食性鱼类净化水质机理 鲢鱼、鳙鱼对富营养化的控制作用主要是通过生物操纵手段来完成的。利用滤食性鱼类鲢、鳙控制蓝藻水华被认为是一个有效的办法，并在很多水体开始广泛的实践。早在1983年Hampl研究鲢鱼的鳃耙间距在12 um~26 um之间，鲢鱼所能摄取食物颗粒的最小直径约为10 um。因此，鲢鱼的食物组成是大于10 um的浮游生物和有机颗粒物，其食性会随着环境改变而改变。孙晓明(1992)等也从鲢鱼、鳙鱼消化器官角度论述了其摄食藻类的机制。值得研究的是鲢鱼还能摄入群体或丝状蓝藻，近年来，鲢鱼常常被用做生物操纵工具来控制湖泊水库中的蓝藻，达到改善水质的目的。Smith (1985)认为蓝藻在水体中占有一定优势时，鲢鱼可以有效的控制浮游植物生物量。谢平等学者研究发现，在池塘养殖中，鲢鱼、鳙鱼的控藻和水质改善具有一定关系。范振强研究表明鲢鱼能有效控制蓝藻的生物量，对于净化水质有一定作用。在波兰Warniak湖，放养鲢鱼(密度为30 g/m 3 ~90 g/m 3 )后，浮游植物总生物量和蓝藻都大大减少。 5.5.2. 西泉眼水库滤食性鱼类水质生物学 1) 滤食性鱼类食性特征 2010年春季(4月和5月)、夏季(7月和8月)、秋季(9月和10月)，在西泉眼水库设置4个采样点，分别对鲢鱼、鳙鱼的体长、体重、空肠率、食物充塞度、肥满度系数等参数进行采样测定。通过对鲢鱼、鳙鱼生长和食物的研究，探索鲢鱼、鳙鱼对氮磷的消除机制，为西泉眼水库保护与管理以及生态修复提供科学依据。 研究结果表明：鲢鱼肠道中的浮游植物占肠道食物的16.36%~33.17%；鳙鱼肠道中的浮游动物占肠道食物的26.14%~35.42%。鲢鱼肠道内容物中共鉴定出浮游植物7门156种，其中绿藻最多，共71种，其次硅藻40种，蓝藻26种，裸藻11种，金藻5种，甲藻2种，隐藻1种。在鲢鱼肠道中共发现26个常见种，以硅藻和绿藻为主，12个优势种，各季节优势种均以梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)和颗粒直链藻极狭变种(Melosira granulata var. angustissima)为主。鳙鱼肠道内容物共鉴定出浮游动物57种，其中原生动物13属16种，轮虫种类最多，共13属29种，枝角类种类最少，共5属5种，桡足类5属7种。其中，共发现16个常见种，以原生动物和轮虫为主，优势种11种，各季节优势种均以浦达臂尾轮虫(Brachionus budapestiensis)和螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)为主。 2) 滤食性鱼类群体组成 鲢鱼种群年龄组成主要是1~5龄，优势年龄组成为2龄和3龄，体长范围在22.1 cm~65.7 cm之间，多数在41.5 cm~51.2 cm之间，占鲢鱼渔获物总尾数的86.42%；体重范围在230 g~6230 g之间，在1670 g~2450 g之间的个体较多；鳙鱼种群年龄组成主要是1~5龄，优势年龄组成为2龄和3龄，体长范围在22.7 cm~72.5 cm之间，在40.5 cm~51.5 cm之间的个体较多，占鳙鱼渔获物总尾数的82.05%，体重范围在320 g~7750 g之间，在1520 g~2300 g之间的个体较多 3) 滤食性鱼类生长特征 西泉眼水库鲢鱼、鳙鱼体长与体重关系为：鲢鱼：W = 0.0103 L 3.1464 (R = 0.9728， n = 81)鳙鱼：W = 0.0123 L 3.1048 (R = 0.9797， n = 79)；用生长方程(VBGF)表示为：鲢鱼L t = 197.34 (1−e −0.1463(t+0.3429) )和W t = 7515 (1−e −0.1463(t + 0.3429) ) 3.1464 ；鳙鱼L t = 258.28 (1−e −0.0895(t + 0.2839) )和W t = 30421 (1−e −0.0895(t + 0.2839) ) 3.1048 。鲢鱼生长拐点是7.56，此时相应的体长为108.18 cm，体重为9798.89 g。鳙鱼生长拐点是10.68，此时相应的体长为117.25 cm，体重为11，225.27 g。 4) 滤食性鱼类鱼产力 西泉眼水库浮游植物提供的鱼产力为85.58 kg/hm 2 。浮游动物提供的鱼产力为36.71 kg/hm 2 。此外，由于腐屑和细菌及外源有机物对鲢、鳙鱼有一定的饵料价值，此部分鱼产力为48.92 kg/hm 2 。浮游动物、浮游植物和有机碎屑等鱼产潜力合计，西泉眼水库鲢鱼、鳙鱼产力为171.21 kg/hm 2 。 5) 滤食性鱼类消除污染效率 西泉眼水库鲢鱼、鳙鱼消化率季节变化差异不大，鲢鱼对浮游生物消化率在27.08%~34.51%之间。其中，9月消化率最高，5月消化率最低。鳙鱼对浮游生物消化率在38.46%~45.29%之间。其中8月消化率最高，5月消化率最低。西泉眼水库水体中浮游植物生物量和丰富度大，鲢鱼体内浮游植物相对多，种类也多。而对于鳙鱼来说，水体中浮游动物生物量和丰富度与体内浮游动物数量关系不明显。