水质环境变化与硅藻的生态指示——以异龙湖为例.doc

水质环境变化与硅藻的生态指示——以异龙湖为例 摘要：环境与生物可以相互影响作用，并有研究查明硅藻对水环境条件变化极其敏感，有相当多的硅藻种只能生存在狭小的水环境条件下，如温度、酸碱度、营养盐、金属离子浓度等，还发现了一些指示环境的硅藻代表种类。本文以异龙湖为研究区域，收集了异龙湖近40种硅藻的相关信息，通过硅藻特有的生态指示，分析异龙湖多年来的水质环境变化，并建立异龙湖生态环境与硅藻指示的对应关系。 关键词：异龙湖，硅藻，生态指示 硅藻是广泛存在于水域中的一类微小植物，目前已证实其群落组合特征在指示和监测湖泊营养演化方面的相关性。根据硅藻种类多、分布广且对水环境条件变化极其敏感的特点，可以探索环境因子对硅藻群落的影响机制，建立硅藻组成与水环境状态之间的对应关系，最终用硅藻组成变化来指示环境因子的改变情况，进而判断水质好坏。 异龙湖可谓云南省的一颗“高原明珠”，仅次于滇池、洱海、抚仙湖，于杞麓湖之前，可见其在云南省地位的举足轻重，因此其水质、生态环境颇受广泛关注，由于其水、热等自然条件优越，藻类植物丰富。因此本文以异龙湖为例，运用多元统计学方法，分析不同的硅藻类型，组合以及其生态指示，以及对异龙湖的水质理化条件的逐年检测，揭示异龙湖生态系统的变化与硅藻种属的对应关系，为异龙湖湿地生态系统的保护和恢复研究提供一定的科学依据，对高原湖泊的保护、治理都具有极其重要的理论意义和现实意义。 1 异龙湖环境概况 异龙湖位于纵向岭谷区的红河流域，在石屏县城东南3km处，仅靠珠江支流南盘江与红河两大流域分水岭，是云南省九大高原湖泊之 一。湖泊呈东西向条带状，湖区内地势平坦，微向东南倾斜，地理位置处于东经102°28′—102°38北纬23°38′—23°42′海拔1414.33m, 属断陷浸蚀浅水湖泊,湖面4. 47×103hm2,湖长13.8km,最宽3.3km,最深6.55m, 平均深2.75m,容积1. 3×109m3。地处亚热带湿润季风地区,年平均气温为18℃ , 极端最高温为34. 5℃ , 最低温为- 2℃ , 年平均雨量为928. 3mm, 是云南高原湖泊中纬度最低、海拔最低、水温最高、雨量最高、最富营养化的一个。 2 材料与方法 2.1研究区的藻种与环境指标 本次研究主要采集来自异龙湖纵向不同深度的39个藻种的数据。主要的大类有曲壳藻属（Achnanthes）、卵形藻属(Cocconeis）、小环藻属（Cyllotella）、桥弯藻属（Cymbella）、窗纹藻科（Epithemia zebra）、脆杆藻属（Fragilaria construens）、异极藻科（Gomphonema exiguum）、直链藻属 （Melosira spp.）、舟形藻属（Navicula menisculus）、菱形藻属（Nitzschia spp.）。 采集的异龙湖的环境指标主要包括：（1）总氮（TN）；（2）水体透明度（cm）。（2）氨氮（NH3-N）；（3）总磷（TP）；（4）溶解氧（DO）；（5）叶绿素a（Chla）；（6）化学需氧量（COD）；（7）5日生化需氧量（BOD5）； 2.2分析方法 利用C2对研究区域收集到的硅藻种属数据进行主成分分析（PCA），利用spss、grapher5、coreldraw12等软件对环境数据进行标准化，绘制曲线图并进行对比。从而揭示硅藻种属与水质环境变化的对应关系。 3 结果与分析 3.1几种生态指标及其分析结果 3.1.1 几种生态指标 研究异龙湖多年以来的生态环境变化，必须收集到与水质密切相关的几种理化指标。 （1）温度 温度是影响硅藻生长和生存的最重要环境因子之一，它对硅藻的生长和发育有调节作用。不同的硅藻对温度的耐受能力因种类不同而存在很大的差异，因而各种藻类对温度的要求不同，对硅藻而言，存在最低，最高和适宜温度。绝大多数硅藻在5-40℃都可存活，最适宜温度是15℃。但也有例外的，如小环藻属于高温种，生长适宜温度在30-40℃。 （2）PH值 水体的pH与藻类生长关系密切。各种藻类生长都有它适合的pH范围， pH变化会影响藻类的生长繁殖速度。大多数硅藻的最适值为7.8-8.2的微碱性环境，但不同种类之间值的适宜范围也不同。异龙湖硅藻大部分种属都生存在偏碱性环境中，也有个别种属（如Eunotia pectinalis var. minor）适宜在酸性环境中生长，小环藻适宜在中性环境中生长。 （3）溶解氧（DO） 溶解氧的变化是衡量水体初级生产力高低的重要标志，还是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能力。 （4）透明度 透明度是表示光线透射入水体的