三峽水庫(kù)澎溪河永久回水區(qū)水環(huán)境與藻類(lèi)生長(zhǎng)關(guān)系.pdf

1、自三峽水庫(kù)正常運(yùn)行以來(lái)，由于庫(kù)區(qū)水位的提高導(dǎo)致水體流速變緩，庫(kù)區(qū)支流水體滯留時(shí)間明顯延長(zhǎng)，水環(huán)境發(fā)生了明顯變化，支流永久回水區(qū)由于其特殊的水環(huán)境，爆發(fā)水華情況尤為嚴(yán)重，由此引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。為找出支流回水區(qū)水環(huán)境因子與藻類(lèi)的生長(zhǎng)關(guān)系，及影響其水華爆發(fā)的關(guān)鍵環(huán)境因子，本研究于2013年4月至2014年6月，對(duì)三峽庫(kù)區(qū)北岸最大支流澎溪河的永久回水區(qū)——高陽(yáng)平湖進(jìn)行了常規(guī)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)采樣和水華高發(fā)時(shí)段的密集監(jiān)測(cè)。全年常規(guī)監(jiān)測(cè)的結(jié)果表明，回

2、水區(qū)水體確實(shí)存在規(guī)律性的分層，隨著分層情況的變化，藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)更替情況明顯;通過(guò)水華高發(fā)期的實(shí)地密集監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步研究了回水區(qū)水環(huán)境因子變化特性，探討了回水區(qū)水華暴發(fā)的主要影響因子。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、湃龒{水庫(kù)自2003年蓄水以來(lái)，庫(kù)區(qū)支流形成了長(zhǎng)短不一的回水河段，緩慢的水流和蓄積的營(yíng)養(yǎng)鹽導(dǎo)致回水河段由庫(kù)區(qū)蓄水之初在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)水華，逐步發(fā)展到一年內(nèi)水華可維持?jǐn)?shù)月。為了研究回水區(qū)水環(huán)境與水華發(fā)生的關(guān)系，本研究從2013年4月

3、至12月對(duì)庫(kù)區(qū)北岸最大支流澎溪河的長(zhǎng)年回水區(qū)一高陽(yáng)平湖進(jìn)行了較高頻率的定點(diǎn)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，季節(jié)性的溫度變化，以及三峽庫(kù)區(qū)特殊的調(diào)度方式，導(dǎo)致高陽(yáng)平湖水體在春、夏和秋季有明顯分層，水體混合層深度(Zmix)變化范圍為3.8-10m，冬季水體分層現(xiàn)象消失。全年真光層深度（Zeu）范圍則為1.35-9.45m，其中5月至9月真光層深度維持在約為3m，Zeu/Zmix值影響水華生消過(guò)程。
　?、扑w中藻類(lèi)的群落結(jié)構(gòu)和各水層中藻的細(xì)胞密

4、度存在明顯的季節(jié)差異性，優(yōu)勢(shì)屬更替明顯。在春季水華期間藻類(lèi)群落結(jié)構(gòu)單一，只出現(xiàn)了4門(mén)9屬，以藍(lán)藻門(mén)的微囊藻（Microcystis）和綠藻門(mén)中的實(shí)球藻（Pandorina）、空球藻（Eudorina）為主，表層細(xì)胞密度可達(dá)到2284×104cell/L。隨著季節(jié)的變化，秋季藻類(lèi)結(jié)構(gòu)組成增至7門(mén)52屬，優(yōu)勢(shì)屬逐漸被硅藻門(mén)的小環(huán)藻（Cyclotella）和針桿藻（Synedra）取代，水體各層藻類(lèi)細(xì)胞密度差異消失且降至約14×104cell

5、/L。研究結(jié)果說(shuō)明高陽(yáng)平湖水體分層狀況影響藻類(lèi)生長(zhǎng)和分布。
　?、桥煜佑谰没厮畢^(qū)水華爆發(fā)前，水體逐漸形成分層。從3月初開(kāi)始水體10m水深以下水體與上層水體無(wú)法混合交換，且下層水體溫度呈下降趨勢(shì)。隨著氣溫的不斷回升，水體混合層、溫躍層、滯溫層逐步形成，分層現(xiàn)象明顯。同時(shí)，高陽(yáng)平湖受上流來(lái)水影響，于2.8-7.5m深度范圍出現(xiàn)潛流層。水華爆發(fā)前，隨著水環(huán)境的變化，藻類(lèi)群落也隨之發(fā)生變化，其多樣性快速下降，藍(lán)、綠藻所占比例分別從46％

6、增至89％，38％增至63％。回水區(qū)藻類(lèi)結(jié)構(gòu)同時(shí)受到原位水域環(huán)境和上游來(lái)水的影響。
　?、人w表面聚集、漂浮大量藻類(lèi)前后，垂向水體一定水深范圍內(nèi)藻類(lèi)葉綠素濃度并沒(méi)有出現(xiàn)太大變化，僅僅以肉眼觀(guān)察到的情況來(lái)判斷是否爆發(fā)水華的方式并不準(zhǔn)確，水體中懸浮藻類(lèi)的葉綠素濃度才是決定水華爆發(fā)程度的主要控制因子。通過(guò)對(duì)高陽(yáng)平湖水華爆發(fā)期實(shí)地監(jiān)測(cè)，0-5m水深范圍內(nèi)葉綠素濃度波動(dòng)小，一般情況下出現(xiàn)的水華不過(guò)是已經(jīng)存在、懸浮于水體中的藻類(lèi)群體在適宜的水

7、文條件下的遷移、上浮、聚集成團(tuán)的結(jié)果，并不是在短時(shí)間里藻類(lèi)快速生長(zhǎng)繁殖的結(jié)果。
　　⑸水華爆發(fā)時(shí)期，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行葉綠素濃度時(shí)間分布等值線(xiàn)作圖分析，可以觀(guān)察到藻類(lèi)于水下1-2m水深范圍內(nèi)生長(zhǎng)聚集，形成高葉綠素濃度水層，在合適的水文環(huán)境下移向水面。在外界環(huán)境條件的干擾下，高葉綠素濃度水層消失，藻類(lèi)在水下5m水層范圍擴(kuò)散、稀釋開(kāi)，同時(shí)伴隨的肉眼可見(jiàn)水華的消失。
　　⑹水華期對(duì)回水區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)得出，研究期內(nèi)的兩個(gè)固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)爆發(fā)的