浮游植物生态学特征

(1)种类组成:通过1～11月的9次调查采样,鉴定出绿藻、硅藻、蓝藻、裸藻、隐藻、甲藻、黄藻和金藻,共8门、123种(包括变种和变形)。其中,绿藻种数最多,共57种,占浮游植物总种数的46.3%;硅藻次之,共23种,占浮游植物总种数的18.7%;蓝藻和裸藻的种类数相当,分别为17 种和16 种,占浮游植物总种数的13.8%和13.0%;隐藻5 种,占浮游植物总种数的4.1%;其余各门合计占浮游植物总种数的4.1%。周年出现的浮游植物种类组成见表2-13。

表2-13　2007 年蠡湖浮游植物种类组成
Table 2-13　Species composition of phytoplankton in Lihu Lake in 2007

(续表)

(续表)

(续表)

(续表)

蠡湖浮游植物种类组成周年逐月变化情况如图2-18。由图可看出,各月之间的浮游植物总种数变化较大,但总种数的月间变化趋势与绿藻、硅藻的月间变化趋势完全一致,呈现出从1月到3月种类数逐渐增加至最多,3月时浮游植物总种数、绿藻门种数和硅藻门种数分别为60种、35种和11种;从3月到9月种类数逐渐减少;9月最少,浮游植物总种数、绿藻门种数和硅藻门种数分别为18种、9种和1种;从9月到11月种类数又开始逐渐回升,11月时浮游植物总种数、绿藻门种数和硅藻门种数分别为22种、11种和3种。

蠡湖浮游植物总种数的季节变化趋势表现为:冬、春季节种类数多,夏、秋季节种类数少。而且各月的浮游植物种类组成与全年的相似,均以绿藻种类最多,硅藻次之,之后分别为蓝藻、裸藻和隐藻。

图2-18　蠡湖浮游植物种类组成周年变化
Fig. 2-18　Change of phytoplankton species in Lihu Lake in one year

(2)数量和生物量:2007 年蠡湖浮游植物数量变化在386.2×104～5581.9×104cells/L(图2-19)。从季节变化上看,以夏季最高,春季次之,之后分别为秋季和冬季。一年中浮游植物数量的最高峰和次高峰分别出现在夏季的7月和6月,分别达5581.9×104 cells /L和2288.0×104 cells/L;之后是春季的3月,为1856.9×104 cells/L;最低值则为冬季的1月,仅为386.2×104 cells/L。最高值分别是次高值和最低值的2.4倍和14.5倍,表明蠡湖浮游植物数量月间变化大。

图2-19　浮游植物数量和生物量周年变化
Fig. 2-19　Quantity and biomass of phytoplankton in one year

从浮游植物数量组成上看(表2-14),2007 年1～11月均以绿藻数量最多,占浮游植物总数量的百分比变化在46.03%～93.31%。其他各门藻类数量随季节和月份变化大:其中1月金藻数量仅次于绿藻,占浮游植物总数量的2.44%;3月和4月隐藻数量仅次于绿藻,分别占浮游植物总数量的10.97%和45.21%;5～9月蓝藻数量仅次于绿藻,占浮游植物总数量的百分比变化在17.96%～43.80%;11月则又转变为隐藻数量仅次于绿藻,占浮游植物总数量的8.41%。2007年蠡湖各门藻类平均数量的大小顺序为:绿藻门(64.80%)＞蓝藻门(27.68%)＞隐藻门(5.97%)＞硅藻门(1.07%)＞裸藻门(0.11%)＞金藻门(0.07%)＞黄藻门(0.04%)＞甲藻门(0.01%)。

(3)生物量:2007年蠡湖浮游植物生物量变化在0.541～3.491mg/L。生物量的月间变化趋势与其数量的月间变化趋势有些相似(图2-19),但也存在差异。一年中浮游植物生物量的最高值和次高值分别出现在夏季的7月和6月,分别达3.491mg/L和2.671mg/L;之后是秋季的9月,为1.655mg/L。而在浮游植物数量上,3月、4月、5月、8月的均远远高于9月的,但浮游植物生物量却是9月的高于3月、4月、5月、8月的(图2-19)。这主要是由于各个月份中浮游植物细胞数量和生物量中占主导地位的种类组成存在差异。因为生物量的高低除与细胞数量有关外,还与细胞个体大小密切相关,相对于3月、4月、5月、8月而言,9月出现的大型种类比较多,如卵形隐藻、角甲藻等。浮游植物生物量的最低值则出现在秋季的11月,仅为0.541mg/L。浮游植物生物量的最高值分别是次高值和最低值的2.1倍和6.5倍,表明蠡湖浮游植物生物量月间变化大(表2-15)。

表2-14　2007年蠡湖浮游植物数量
Table 2-14　Quantity of phytoplankton in Lihu Lake in 2007

表2-15　2007年蠡湖浮游植物生物量(湿重)
Table 2-15　Biomass (wet weight) of phytoplankton in Lihu Lake in 2007

浮游植物生物量组成与其数量组成相差较大,主要是由浮游植物种类组成的差异性造成的。从生物量组成的月间变化看,1～3月、5月、11月以绿藻生物量最大,变化在0.243～1.086mg/L,占浮游植物总生物量的百分比变化在44.92%～80.68%;4月以隐藻生物量最大,为0.669mg/L,占浮游植物总生物量的51.11%;6～9月以蓝藻生物量最大,变化在0.747～1.902mg/L,占浮游植物总生物量的百分比变化在45.14%～71.21%。2007 年蠡湖各门藻类平均生物量的大小顺序为:绿藻门(56.05%)＞蓝藻门(24.32%)＞隐藻门(11.35%)＞硅藻门(4.34%)＞裸藻门(2.13%)＞甲藻门(1.26%)＞金藻门(0.39%)＞黄藻门(0.16%)。可见,2007年蠡湖各门藻类平均生物量与平均数量的排列顺序有所差异。

(4)群落相似性:以浮游植物群落相似性分析(表2-16)可以看出,2007年蠡湖各月间的浮游植物相似性指数变化在0.13～0.56,1月和6月两个月之间的相似性指数最小,8月和9 月两个月之间的相似性指数最大。表明1月和6月两月的生境差异大,而8月和9月两个月的生境差异小。除7月和8月两个月及8月和9月两个月之间的相似性指数大于0.5外,其余各月间的相似性指数均在0.5以下。按相似性指数分级标准可知,凡相似等级是Ⅲ级的为轻度相似,Ⅳ级的为中度相似。由表2-16可见,1月与3月、4月的相似等级是Ⅲ级;3月与4月、5月的相似等级是Ⅲ级;4月与5月的相似等级是Ⅲ级;5月与6月、8月、11月的相似等级均是Ⅲ级;6月与7月、8月、11月的相似等级均是Ⅲ级;7月与8月的相似等级是Ⅳ级,与9月、11月的相似等级是Ⅲ级;8月与9月的相似等级是Ⅳ级,与11月的相似等级是Ⅲ级;9月与11月的相似等级是Ⅲ级。可见,蠡湖1月、3月、4月、5月的生境相似,而6月、7月、8月、9月、11月的生境相似,其中7月、8月、9月3个月的生境最相似。总体而言,除7月、8月、9月3个月间的相似性较近外,其他月份间的相似性均较小,显示出这些月份的生境变化较大。

表2-16　蠡湖浮游植物相似性指数
Table 2-16　Similarity indexes of phytoplankton between months in Lihu Lake

(5)优势种、多样性和均匀度:以优势度指数Y＞0.02定位优势种,则2007年1～11月9次采样共发现优势种4门、14种(表2-17),优势种分别为绿藻门的小球藻、小球衣藻、小型平藻、卵形衣藻、针形纤维藻、双对栅藻、硬弓形藻,隐藻门的尖尾蓝隐藻,蓝藻门的铜绿微囊藻、两栖颤藻、污泥颤藻、美丽颤藻,以及硅藻门的湖沼圆筛藻、短小舟形藻。其中以绿藻门、蓝藻门、隐藻门种类为主。在优势种季节演替方面,冬春季节主要优势种演替明显;春末至秋季,主要优势种演替不明显,特别是在5～9月,基本上均以小球藻、微囊藻、颤藻为主要优势种。

表2-17　蠡湖浮游植物优势种周年变化Table 2-17 The yearly predominant species change of phytoplankton in Lihu Lake

注:( )内为优势度指数。

2007年蠡湖浮游植物多样性指数变化在1.5～2.7,平均为2.1,1月份最小,8月份最大。浮游植物多样性指数的季节性变化规律不明显,整体上以春季和夏末秋初的相对较高,而其他季节的较低。均匀度指数变化在0.26～0.59,平均为0.42,1月份最小,8月份最大;其周年变化趋势与多样性指数非常相似(表2-18)。

浮游植物是水生生态系统生物资源的基础,作为初级生产者,其种群变动和群落结构直接影响水生生态系统的结构和功能。2007年的浮游植物的时空变化特征与环境因子关系密切，一定程度上反映了实施净水渔业技术前的水体生态环境状况。

表2-18　蠡湖浮游植物多样性指数和均匀度指数
Table 2-18　Diversity index and uniformity index of phytoplankton in Lihu Lake

2007年蠡湖各个月份的浮游植物优势种都在2种以上,优势种种数较多且优势度不高,表明蠡湖浮游植物群落结构比较复杂,不同月份间的浮游植物优势种既有交叉又有演替。小球藻在全年均处于主要优势种地位,优势种演替不明显。其中7月、8月、9月3个月均以小球藻、铜绿微囊藻和污泥颤藻为主要优势种,说明这3个月具备适宜小球藻、铜绿微囊藻和污泥颤藻生长的类似环境;这与相似性分析中7月、8月、9月3个月的生境最相似的结论一致。

蠡湖浮游植物多样性指数变化在1.5～2.7,平均为2.1,除1月的多样性指数略低于Ⅲ级外,其他月份的多样性指数均在Ⅲ级以上。同时,浮游植物均匀度指数变化在0.26～0.59,平均为0.42,除1月的均匀度指数(0.26)略小于0.3外,其余各月的均匀度指数均大于0.3。可见,蠡湖浮游植物群落结构处于较完整的状态。