三峽澎溪河回水區(qū)流速對(duì)藻類原位生長(zhǎng)速率的影響.docx

1、J.LakeSci.（湖泊科學(xué)）,2015,27（5）：880-886DOI10.18307/2015.0514©2015byJournalofLakeSciences三峽澎溪河回水區(qū)流速對(duì)藻類原位生長(zhǎng)速率的影響李哲2,張?jiān)?,楊中華3,郭勁松'劉靜2,李丹3,肖艷I（1：中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院，重慶400030）（2：重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院，重慶400044）（3：武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)羚室，武漢430072）摘要：為明晰不同流速水平對(duì)三峽支流回水區(qū)庫(kù)灣藻類原位生長(zhǎng)的影響，本文采用可調(diào)速的環(huán)形實(shí)驗(yàn)槽、選擇三峽水庫(kù)不同運(yùn)行狀態(tài)（低水位、高水

2、位），對(duì)三峽澎溪河高陽(yáng)平湖庫(kù)灣藻類生物雖（用葉綠素a濃度表示）變化特征進(jìn)行原位受控實(shí)驗(yàn).通過(guò)流速在0（對(duì)照）、和0.3m/s的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，夏季低水位階段澎溪河水域光熱充足，但流速升高（>0.2m/s）對(duì)藻類原位比生長(zhǎng)速率具有一定影響.大體上，高陽(yáng)平湖水域藻類原位比生長(zhǎng)速率與流速水平呈對(duì)數(shù)關(guān)系.冬季高水位運(yùn)行期間，流速的升高將可能在一定程度上促進(jìn)水柱擾動(dòng)，成為維持藻類在上層水體受光生長(zhǎng)、避免下沉的主要因素.該時(shí)期,采用調(diào)節(jié)流速、流量的方法抑制藻類生長(zhǎng)的難度相對(duì)較大.關(guān)鍵詞：三峽庫(kù)區(qū);澎溪河;高陽(yáng)平湖;生態(tài)槽;流速;控藻Effectsofflowspeedonthechangeo

3、finsitugrowthratesofalgaeinPengxiRiverbackwaterzone,ThreeGorgesReservoirLIZhe'ZHANGZengyu2,YANGZhonghua3,GUOJinsong',LIUJing2,LIDan3&XIAOYan'（1:ChongqingInstituteofGreenandIntelligentTechnology,ChineseAcademyofSciences,Chongqing400030,P.R.China）（2：FacultyofUrbanConstructionandEnviron

4、mentalEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400044,P.R.China）（3:StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience,WuhanUniversity,Wuhan430072,P.R.China）Abstract:Tounderstandtheinfluenceofflowspeedonalgaegrowthratesinreservoira,insiiuexperimentusingstirringexperimentaltankwascarrie

5、doutindifferentwaterlevelperiods（lowwaterlevelandhighwaterlevel）inPengxiRiverbackwaterarea,atributaryoftheThreeGorgesReservoir.Fourdifferenttreatments,i.e.flowspeedsof0,0.1,0.2and0.3m/s,wereselectedintheexperiment.Insummerlowwaterlevelperiod,lightandtemperatureconditionswerefeasibleforthegrowthofalg

6、ae.Increaseinflowspeed（>0.2m/s）wouldhavesignificantimpactsonthegrowthofalgae.Ingeneral,relationshipsBetweenalgalgrowthratesandflowspeedswereinaccordancewithlogarithmicfunction.Inwinter,ahighwaterlevelperiod,increasinginflowspeedwouldincreaseinturbulenceinwatercolumn,preventingsedimentationofalgae

7、.Inthisperiod,regulatingflowspeedanddischargetocontrolalgalgrowthmightbedifficult.Keywords:ThreeGorgesReservoir；PengxiRiver；LakeGaoyang:ecologicaltank；currentvelocity；controllingalgaegrowth在河流、水庫(kù)等流動(dòng)性水體，水動(dòng)力條件是藻類生境的關(guān)鍵宏觀物理參量，既有研究表明水華暴發(fā)與水動(dòng)力條件呈顯著相關(guān)【成.王麗平等、王紅萍等5分別對(duì)水華頻發(fā)的大寧河、漢江進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)水流條件是研究區(qū)內(nèi)藻類暴發(fā)的主要誘導(dǎo)因素之一，

8、合適的流速條件能給藻類生長(zhǎng)營(yíng)造有利的外部環(huán)境.Acuna等、Mitrovic等分別對(duì)南美洲Pampean溪、大洋洲D(zhuǎn)arling河進(jìn)行研究，指出較緩的流速能促進(jìn)懸浮藻類的生長(zhǎng)，而過(guò)高的流速則抑制懸浮藻類的生長(zhǎng).目前形成的共同觀點(diǎn)是:適宜的水體流速有利于藻類不斷得到新的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)，并促進(jìn)藻類的生長(zhǎng)和繁殖.過(guò)大的流速則會(huì)導(dǎo)致較大的剪應(yīng)力和切變速率，不僅干擾.國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)0（51179125,51079105,51309220）和中國(guó)科學(xué)院西部行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)H（KZCX2-XB3-14）聯(lián)合資助.2014-04-28收稿;2014-12-29收修改稿.李哲（1981），男，博士，副研究員；E-m

9、ail：lizhe.藻類在真光層中稀定受光生長(zhǎng)，甚至可能導(dǎo)致藻類細(xì)胞的破壞七但是，由于藻類生長(zhǎng)、繁殖是一個(gè)多參數(shù)協(xié)同作用的夏雜過(guò)程，實(shí)際水域中藻類同流速的函數(shù)關(guān)系受到其他生境參ht的影響，依然具仃不確定性.三峽水庫(kù)成座以來(lái)支流1“1水區(qū)頻繁出現(xiàn)的水華現(xiàn)象是近10年來(lái)我國(guó)水庫(kù)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn).盡管目前（2有不少研究發(fā)現(xiàn)特定流速范闈對(duì)該水域藻類生K存在影響，但在“若清排渾”的水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)下藻類增殖同流速的定ht關(guān)系及H在實(shí)際水體中的原位我證仍鮮有報(bào)道.為明確水絳不同運(yùn)行階段藻類原位生K速率同流速大小的定ht關(guān)系，為確定水庫(kù)生態(tài)調(diào)度的流速條件提供依據(jù)，筆者所在團(tuán)隊(duì)®對(duì)三峽水庫(kù)中段支流澎

10、溪河高陽(yáng)平湖水域藻類原位生長(zhǎng)速率進(jìn)行了初步研究5,在iW期研究邛礎(chǔ)上，本研究擬采用環(huán)形實(shí)驗(yàn)槽開(kāi)展原位受控實(shí)驗(yàn)，分析水庫(kù)不同運(yùn)行階段（高水位、低水位）卜不同流速水平對(duì)槽中藻類生長(zhǎng)的影響.分析該水域特定水J乍運(yùn)行階段“調(diào)度控藻”方案所需達(dá)到的流速條件.1材料與方法1.1研究區(qū)域澎溪河地處四川盆地東部邊緣,流域面積5173kn，干流全長(zhǎng)182.4km.高陽(yáng)平湖水域（圖1）.地處澎溪河下游永久M1水I乂中部.地勢(shì)平虬上游水體經(jīng)峽谷流入此姓，流速減緩,其4類似湖泊的地貌環(huán)境及水文水力特征.該水域在夏季低水位階段平均水深不足15叭冬季高水位階段平均水深將超過(guò)4（）m.形成了近似于“淺水湖泊“深水湖泊”的季

11、節(jié)性交替特征.本研究原位培養(yǎng)地點(diǎn)為高陽(yáng)平湖李家壩處庫(kù)灣內(nèi)原位實(shí)驗(yàn)平臺(tái)處（31。5'48咔，108。40,2（）咋：），該水域?yàn)榘敕忾]性庫(kù)灣，常年水體流速范圍為00.8m/s.水華期間通常流速不超過(guò)0.5m/s.1.2實(shí)驗(yàn)裝置整個(gè)實(shí)臉裝置設(shè)計(jì)在浮排1.通過(guò)繩索奉引漂浮于實(shí)驗(yàn)水域.浮排尺寸為6mx4m.中間通過(guò)金鳳支架連接.實(shí)豹裝骨慈掛在支架I.并以亍水中.共設(shè)計(jì)3個(gè)環(huán)形實(shí)驗(yàn)槽（圖2）.生態(tài)槽整體裝置由外筒、內(nèi)筒、槳葉、電機(jī)及電機(jī)盒組成.內(nèi)筒與外筒間組成內(nèi)徑500tnm、外徑KXX）mm、高度2（MX）mm的封閉盛水空間.雄個(gè)結(jié)構(gòu)件采用10mm叩亞克力板材制作，內(nèi)外筒為一次成型加.，與底蓋

12、無(wú)縫熔接，保證整個(gè)裝置的強(qiáng)度.3個(gè)實(shí)驗(yàn)槽中.西個(gè)nJ以通過(guò)普通電機(jī)和多級(jí)差速控制裝投調(diào)整槳葉轉(zhuǎn)速.聯(lián)動(dòng)水體在槽中往K流動(dòng)并獲得不同的流速梯度.稱為流速實(shí)收槽；另-個(gè)為靜骨水體.無(wú)流速調(diào)肖功能.稱為對(duì)照槽.安裝時(shí)，流速實(shí)撿槽和對(duì)照槽上緣位于水面上500mm,防止實(shí)驗(yàn)期間湖水進(jìn)入槽內(nèi).圖I澎溪河回水區(qū)云陽(yáng)段及高陽(yáng)平湖示意Fig.IBackwaterareaof(hePengxiRiverandLikeGaoyang圖2流速實(shí)驗(yàn)槽Fig.2Experimentaltank1.3原位實(shí)驗(yàn)方法原位實(shí)驗(yàn)時(shí)間分別選擇在水庫(kù)低水位階段（2011年6月底至7月初）和高水位階段（2011年11月底至12月初），分

13、別代表了三峽水庫(kù)澎溪河回水區(qū)兩種典型的生境特征:1）低水位階段:為藻類生長(zhǎng)季節(jié)，光熱與營(yíng)養(yǎng)物輸入均滿足藻類生長(zhǎng)的基本需求，但同期為汛期，不穩(wěn)定的水動(dòng)力條件限制了藻類的生長(zhǎng)；2）高水位階段:水位升高在一定程度上為藻類創(chuàng)造了相對(duì)穩(wěn)定的水動(dòng)力條件，但水溫下降，限制藻類生長(zhǎng)，使其逐漸進(jìn)入冬季非生長(zhǎng)季節(jié).不少藻類將因?yàn)榛钚韵陆刀饾u下沉.根據(jù)前期該水域流速監(jiān)測(cè)結(jié)果，確定原位實(shí)驗(yàn)的3個(gè)流速水平分別為和0.3m/s,以靜置且透明的對(duì)照槽（流速為Om/s）和桶外高陽(yáng)平湖庫(kù)灣水體為對(duì)照.為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠，每個(gè)流速水平均采用2個(gè)流速實(shí)驗(yàn)槽同步開(kāi)展平行觀測(cè).本實(shí)驗(yàn)的基本假設(shè)是在富營(yíng)養(yǎng)條件下流速可能對(duì)

14、藻類生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，故整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間暫不考慮營(yíng)養(yǎng)物限制或外源性營(yíng)養(yǎng)物補(bǔ)充對(duì)藻類生物量的貢獻(xiàn).根據(jù)Trimbee等和Gaedeke等"刃的觀點(diǎn)，藻類群落結(jié)構(gòu)（多樣性和演替速率）對(duì)外界擾動(dòng)響應(yīng)顯著的時(shí)段為515d；另.Reynolds1141研究表明淡水湖泊中藻類世代周期一般為34d,23倍于世代周期的時(shí)間間隔（616d）易于反映藻類群落演替特征.故綜合考慮選擇實(shí)驗(yàn)周期為7d,每24h采樣I次,采樣時(shí)間控制在9：3012：00.為防止實(shí)驗(yàn)槽外表滋長(zhǎng)水綿等附著性藻種，產(chǎn)生遮光效應(yīng)并對(duì)實(shí)驗(yàn)造成不利影響，實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)槽外筒進(jìn)行酸洗，實(shí)驗(yàn)期間每天下午對(duì)實(shí)驗(yàn)槽水下部分外表進(jìn)行刷洗.絕大多數(shù)藻類種群增長(zhǎng)

15、符合指數(shù)增長(zhǎng)模型：N,=N。此（1）式中,M為£時(shí)刻藻類生物量;隊(duì)為初始藻類生物址，本研究選擇葉綠素a（Chl.a）濃度作為藻類生物量估算的測(cè)量指標(biāo).所獲得的藻類原位受控生長(zhǎng)速率為實(shí)驗(yàn)槽中的比生長(zhǎng)速率.上述公式可進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為：典2（也久）小、“=i（2）式中，四為藻類原位比生長(zhǎng)速率為i時(shí)刻Chi.a的質(zhì)量濃度（mg/m，）,為采樣時(shí)間（d）.研究中，不扣除對(duì)照的生長(zhǎng)速率以桶外高陽(yáng)平湖湖水中藻類比生長(zhǎng)速率為參照，而扣除對(duì)照的比生長(zhǎng)速率則以對(duì)照槽內(nèi)0m/s流速時(shí)藻類比生長(zhǎng)速率為參照.1.4水體理化指標(biāo)測(cè)定流速實(shí)驗(yàn)槽內(nèi)流速水平為平均流速，采用槽內(nèi)上、中、下3個(gè)深度與內(nèi)環(huán)、外環(huán)2個(gè)垂線共6個(gè)

16、測(cè)點(diǎn)的流速數(shù)據(jù)取平均值后獲得相應(yīng)工況的平均流速水平.使用5L改良式采水器采集水樣，采集槽內(nèi)0.5、1.2和2.0m3個(gè)水層深度處的水樣，等量混合后于48h內(nèi)完成全部樣品分析.現(xiàn)場(chǎng)同步測(cè)試實(shí)驗(yàn)槽內(nèi)和湖水的各項(xiàng)生態(tài)指標(biāo).溶解氧（DO）采用YSI®ProODO測(cè)定,水溫和pH值采用YSI®63測(cè)定,水下光強(qiáng)采用Li-COR®192SA測(cè)定，光衰減系數(shù)（匕）按照文獻(xiàn)15的方法測(cè)定.正午光強(qiáng)由現(xiàn)場(chǎng)科研級(jí)氣象站所配置的Li-COR®190光量產(chǎn)儀測(cè)定.室內(nèi)測(cè)定指標(biāo)有:Chi.a、鉉態(tài)氮（NH；-N）、硝態(tài)氮（NO-N）、溶解性反應(yīng)磷（SRP）、總氮（TN）和總磷（T

17、P）濃度.所有化學(xué)測(cè)定指標(biāo)分析方法參照水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）進(jìn)行"6】.1.5數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)方法所有數(shù)據(jù)均錄入SPSS®軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.采用Spearman相關(guān)性分析說(shuō)明數(shù)據(jù)間變化的線性相關(guān)性.采用Kruskal-Wallis分析說(shuō)明數(shù)據(jù)間差異顯著性.采用Origin®軟件進(jìn)行作圖.2結(jié)果與分析2.1水庫(kù)不同運(yùn)行階段藻類原位生長(zhǎng)速率特征低水位階段,對(duì)照槽內(nèi)水體Chi.a濃度變化相對(duì)平緩,而流速實(shí)驗(yàn)槽中水體Chi.a濃度則呈現(xiàn)較顯著的變化.流速為0.3m/s時(shí),流速實(shí)驗(yàn)槽中ChLa濃度經(jīng)歷了首先迅速升高而后迅速下降的大波動(dòng),藻類在實(shí)騷第2、3d的生物量最大

18、，達(dá)到60-70a&/L,而后在第5d迅速下降至原位實(shí)驗(yàn)期間最低水平（11.3ag/L），在第6、7dChi.a濃度逐步回升.流速為0.2m/s時(shí),流速實(shí)驗(yàn)槽中Chi.a濃度在第4d達(dá)到峰值(50.8jig/L)，而后緩慢下降，其變化幅度顯著小于0.3m/s流速組.在流速為0.1m/s時(shí)，同對(duì)照槽相比，流速實(shí)驗(yàn)槽前3dChi.a濃度變化趨勢(shì)與其相一致，而從第4d開(kāi)始Chi.a濃度出現(xiàn)了較顯著的升高，在第5d達(dá)到峰值(72.4pig/L)，雖然第6、7d出現(xiàn)下降,但總體上流速實(shí)驗(yàn)槽ChLa濃度顯著高于對(duì)照槽，上述趨勢(shì)與高陽(yáng)平湖中Chi.a濃度的同期變化過(guò)程一致(圖3).高水位階段為藻類非

19、生長(zhǎng)季節(jié).研究期間，對(duì)照槽同流速實(shí)驗(yàn)槽內(nèi)的藻類變化并未呈現(xiàn)明顯特征，但對(duì)照槽內(nèi)Chl.a濃度變化與高陽(yáng)平湖湖水中的呈極顯著正相關(guān)=O.9O6,PWO.O1).比較發(fā)現(xiàn)，在流速為0.3m/s時(shí)，流速實(shí)驗(yàn)槽中藻類ChLa濃度水平基本保持平穩(wěn)，甚至出現(xiàn)略微增長(zhǎng)的趨勢(shì).但對(duì)照槽和高陽(yáng)平湖湖水中的ChLa濃度則呈現(xiàn)顯著下降的趨勢(shì)，在第6、7d降至最低.在流速為0.2m/s時(shí),流速實(shí)驗(yàn)槽內(nèi)ChLa濃度在第3d出現(xiàn)第一個(gè)峰值(2.7jig/L),此后略有下降，而后又略有升高.雖然對(duì)照槽和高陽(yáng)平湖湖水中的ChLa濃度總體仍呈下降趨勢(shì)，但該階段Chi.a濃度下降趨勢(shì)顯著弱于0.3m/s流速組的下降趨勢(shì).在流速為

20、0.1m/8時(shí)，流速實(shí)驗(yàn)槽內(nèi)藻類呈現(xiàn)出較顯著的增長(zhǎng)趨勢(shì)，在第23d時(shí)增長(zhǎng)較為明顯，第4d后的變化趨勢(shì)與高陽(yáng)平湖湖水、對(duì)照槽基本一致而高陽(yáng)平湖湖水和對(duì)照槽內(nèi)Chi.a濃度在第2d保持相對(duì)較高水平后出現(xiàn)顯著下降,但在第4d后出現(xiàn)逐漸回升的趨勢(shì)(圖3).T-對(duì)照槽流速實(shí)驗(yàn)槽匚二!高陽(yáng)平湖湖水12010080604020010080604020012010080604020(l/am/BWo1(*4WZ<J流速0.1m/sH14'm低水位獨(dú)0.2m/s.I.I匚n時(shí)間/d5050822L(昌)/B_lo(1/3言ZU.高水位'iOO.lm/sO2(Tsm/Bzu5.0.0113-

21、1kX4si1-1T1t1-4i1234567流速0?m/s時(shí)間/d64圖3不同水位實(shí)驗(yàn)槽中Chi.a濃度的變化過(guò)程Fig.3ChangesofChi.aconcentrationsintheexperimentaltankswithdifferentwaterlevels研究期間,不同流速水平下的每日藻類原位比生長(zhǎng)速率的均值見(jiàn)圖4.比較分析可以看出，低水位階段，隨著實(shí)驗(yàn)流速?gòu)?.1m/s逐漸升高到0.3m/s,流速實(shí)驗(yàn)槽中藻類比生長(zhǎng)速率從0.26d”逐漸下降到-0.10"，表現(xiàn)出指數(shù)變化的下降趨勢(shì).根據(jù)圖4的結(jié)果，采用對(duì)數(shù)函數(shù)形式對(duì)流速水平和實(shí)驗(yàn)槽中藻類比生長(zhǎng)速率的變化進(jìn)行擬合：=

22、0.3371n(v)-0.532(=0.965,PW0.01,不扣除對(duì)照,0.1WrW0.3)(3)=0.224in(v)-0.337(Z?2=0.962,PW0.01,扣除對(duì)照,0.1WoW0.3)擬合結(jié)果表明，水庫(kù)低水位運(yùn)行條件下流速實(shí)驗(yàn)槽中藻類比生長(zhǎng)速率同流速水平呈對(duì)數(shù)關(guān)系，擬合結(jié)果顯著且有效.該對(duì)數(shù)模型可以用于預(yù)測(cè)不同流速下的藻類比生長(zhǎng)速率.從高水位階段生長(zhǎng)速率的計(jì)算結(jié)果可以看出，隨著實(shí)驗(yàn)流速?gòu)?.1m/s升高到0.3m/s,流速實(shí)驗(yàn)槽中藻類比生長(zhǎng)速率從0.046d“下降到0.018d",表現(xiàn)出近似直線變化的下降趨勢(shì)（圖4）.為與低水位的擬合模型相互匹配，采用對(duì)數(shù)函數(shù)形式對(duì)流

23、速水平和流速實(shí)驗(yàn)槽中藻類比生長(zhǎng)速率的變化進(jìn)行擬合：=0.02461n（v）-0.0091（#=0.938,PW0.01,不扣除對(duì)照,0.1WrW0.3）（4）擬合結(jié)果顯著且有效.該對(duì)數(shù)模型可以用于預(yù)測(cè)高水位下藻類的比生長(zhǎng)速率.四對(duì)照槽（0m/s）匚二1流速實(shí)驗(yàn)槽°32低水位006T高水位疝0.1m/s四對(duì)照槽（0m/s）匚二1流速實(shí)驗(yàn)槽°32低水位006T高水位疝0.1m/s亍右;由n0m/c!-0.12-008圖4不同水位實(shí)驗(yàn)槽內(nèi)藻類比生K速率變化Fig.4Specificgrowthratesofalgaeintheexperimentaltankswithdiffer

24、entwaterlevels2.2環(huán)境要素在藻類生K季節(jié),三峽水庫(kù)位于汛期低水位運(yùn)行狀態(tài)，澎溪河回水區(qū)水體滯留時(shí)間相對(duì)較短，總體上呈河流型-過(guò)渡型特征.適宜的光熱條件和湖水中相對(duì)豐富的氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽為藻類生長(zhǎng)創(chuàng)造了相對(duì)優(yōu)越的生境條件，但不穩(wěn)定的水動(dòng)力特征將對(duì)澎溪河回水區(qū)藻類生長(zhǎng)產(chǎn)生影響.藻類非生長(zhǎng)季節(jié)，三峽水庫(kù)位于枯水季節(jié)高水位運(yùn)行狀態(tài)，水溫下降和太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的下降使藻類生長(zhǎng)受到極大的限制，同時(shí)澎溪河回水區(qū)水體滯留時(shí)間極大延長(zhǎng)，總體上呈湖泊型特征低水位階段正午光強(qiáng)均值為43277±14913lx；水溫較高，均值為29.00T,變化范圍為24.2032.64P；水體中無(wú)機(jī)懸浮泥沙濃度較高

25、，故拓值較大，均值為2.39m-）變化范圍為1.344.58m”；pH、D0和NH/-N濃度的變化范圍分別為7.90-013.48mg/L和00.690mg/L；TN濃度均值為1-148mg/L,超過(guò)國(guó)際公認(rèn)的發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的濃度水平（0.2mg/L）；TP濃度均值為0.077mL,超過(guò)國(guó)際公認(rèn)發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的濃度水平（0.02mg/L）3.高水位研究階段正午光強(qiáng)為37073±7075】x；水溫較低，均值為13.453C，變化范圍為10.5017.80T；水體中&值較小，均值為0.60m"，變化范圍為0.410.81m”；TN濃度均值為1.901mg/L

26、;TP濃度均值為0.361mg/L,磷素形態(tài)以溶解性磷為主（表1）.3討論3.1低水位時(shí)期流速對(duì)薰類生長(zhǎng)的影響原位培養(yǎng)下,槽內(nèi)影響藻類生長(zhǎng)的因素同槽外天然水體的區(qū)別主要是營(yíng)養(yǎng)鹽和水動(dòng)力條件，但由于實(shí)驗(yàn)期間TN和TP濃度較高，水體呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，故可認(rèn)為TN、TP濃度并不能夠?qū)υ孱惿L(zhǎng)產(chǎn)生絕對(duì)限制，故研究結(jié)果能夠用于反映水動(dòng)力條件改變對(duì)澎溪河回水區(qū)藻類生長(zhǎng)的影響.研究期間，流速實(shí)駛槽、對(duì)照槽內(nèi)DO與Chi.a濃度呈顯著正相關(guān)（肥=0.623,PW0.01）；NH，N、NO-N、SRP等藻類主要利用的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度日變化過(guò)程亦在很大程度上受到Chi.a濃度的影響.NOj-N和SRP處于低濃度水平（甚

27、至無(wú)法檢出）.流速實(shí)驗(yàn)槽中的NO3-N濃度表現(xiàn)為：0.1m/s流速組0.2m/s流速組0.3in/s流速蛆;TP濃度表現(xiàn)為：0.1m/s流速組0.3m/s流速組0.2m/s流速組:NH/-N和TN濃度表現(xiàn)為：0.3m/s流速組0.1m/s流速組0.2m/s流速組.流速與同槽中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化并沒(méi)有必然聯(lián)系.表1實(shí)驗(yàn)期間水體理化指標(biāo)Tab.1Physical-chemicalindicatorsofwaterduringtheresearch指標(biāo)低水位高水位流速實(shí)驗(yàn)槽對(duì)照槽湖水流速實(shí)驗(yàn)槽對(duì)照槽湖水水溫/Y29.24.±1.4429.35±1.4728.42±1.681

28、3.47±2.6613.45±2.6013.43±2.62Kd/m-，2.57±0.652.20±0.472.40±0.730.62±0.110.59±0.100.58±0.08pH值8.52±0.228.63±0.318.29±0.468.00±0.127.92±0.348.31±0.39D0/(mg/L)9.16±2.378.73±1.808.02±2.028.00±0.177.63±0.36

29、7.49±0.35NH；-N/(mg/L)0.192±0.1830.177±0.2080.288±0.2030.255±0.0580.271±0.0530.363±0.087no3-n/(wl)0.235±0.3590.088±0.1310.416±0.4111.000±0.1741.194±0.1911.301±0.233TN/(mg/L)1.155±0.5361.039±0.2731.258±0.4181.748±0.30

30、21.903±0.2702.036±0.195TP/(mg/L)0.081±0.0850.047±0.0380.106±0.0740.302±0.0220.400±0.0570.375±0.092SRP/(mg/L)0.011±0.0170.007±0.0200.007±0.0080.234±0.0450.337±0.0510.346±0.095同對(duì)照槽相比，流速自0.1m/s升高到0.3m/s時(shí)，實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)藻類比生長(zhǎng)速率呈指數(shù)下降，說(shuō)明流速升高至0.3m

31、/s時(shí)將對(duì)藻類生長(zhǎng)產(chǎn)生一定抑制.進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)流速位于中（0.2m/s）、低流速（0.1m/s）水平時(shí)，流速實(shí)驗(yàn)槽、對(duì)照槽中Chi.a濃度的日變化過(guò)程總體上同高陽(yáng)平湖湖水中的一致，而當(dāng)流速升高至0.3m/s時(shí),流速實(shí)驗(yàn)槽中Chi.a濃度的日變化過(guò)程同高陽(yáng)平湖湖水中的差異明顯，且流速實(shí)驗(yàn)槽的波動(dòng)幅度遠(yuǎn)高于對(duì)照槽，證實(shí)了前述關(guān)于在0.3m/s流速下藻類生長(zhǎng)受到一定程度抑制的推斷.低流速（0.1m/s）水平下，流速實(shí)驗(yàn)槽中藻類長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于對(duì)照槽;在中流速（0.2m/s）水平下，流速實(shí)驗(yàn)槽中藻類比生長(zhǎng)速率同對(duì)照槽基本一致.這在一定程度上說(shuō)明適宜的流速水平有利于藻類生長(zhǎng).小規(guī)模的水流擾動(dòng)對(duì)藻類的生長(zhǎng)和繁

32、殖有利，對(duì)光照造成的波動(dòng)小，不同流速條件下匕值表現(xiàn)為：0.3m/s流速組0.2m/s流速組0.1m/s流速組，但并不具有顯著相關(guān)性（P0.05）.適宜的流速可以增加藻細(xì)胞與周圍介質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)、代謝產(chǎn)物的交換速率，使藻類不斷得到新的營(yíng)養(yǎng)鹽供應(yīng)，從而提高生產(chǎn)力和光合作用效率".除此之外，小規(guī)模的水流擾動(dòng)可以使懸浮質(zhì)中的一些氮、磷營(yíng)養(yǎng)元素釋放到水體中，使得水中可利用的氮、磷濃度保持較高的水平四.低水位階段水體呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，營(yíng)養(yǎng)鹽充足，所以認(rèn)為水體擾動(dòng)所影響的受光均勻程度可能是藻類生長(zhǎng)的限制因子.對(duì)照槽為無(wú)流速靜置水槽，雖然藻類生長(zhǎng)所受到的光熱條件和營(yíng)養(yǎng)鹽水平同自然環(huán)境條件接近，但在無(wú)流速靜

33、置狀態(tài)下藻類細(xì)胞將出現(xiàn)下沉，進(jìn)而因受光不足而生長(zhǎng)放緩.鏡檢結(jié)果發(fā)現(xiàn),研究期間藻類群落主要為無(wú)鞭毛群體生長(zhǎng)型綠藻（實(shí)球藻,Pa訕rinagrum等），無(wú)自我調(diào)節(jié)的懸浮生長(zhǎng)機(jī)制，故在實(shí)驗(yàn)期間可能出現(xiàn)下沉、生長(zhǎng)放緩.3.2高水位時(shí)期流速對(duì)藻類生長(zhǎng)的影響相對(duì)靜置的水柱迫使活性下降的藻類細(xì)胞逐漸F沉，表層水柱Chi.a濃度呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì).此時(shí)流速的升高將可能在-定程度上促進(jìn)水柱擾動(dòng)，成為維持藻類在上層水體受光生長(zhǎng)的主要因素.在這樣的情況下流速介入有助于藻類生長(zhǎng)，故在適宜的流速條件下藻類比生長(zhǎng)速率呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)（比生長(zhǎng)速率為正）.但隨著流速的升高（如0.3m/s），藻類受光生長(zhǎng)將受到一定程度的影響，在

34、此條件下藻類比生長(zhǎng)速率顯著下降，但仍然維持在正值.對(duì)流速實(shí)驗(yàn)槽營(yíng)養(yǎng)鹽同步跟蹤觀測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),TN、TP、SRP濃度表現(xiàn)為：0.3m/s流速組0.1m/s流速蛆0.2m/s流速組;N03N和NH；-N濃度表現(xiàn)為：0.3m/s流速組0.2m/s流速組0.1m/s流速組.0.3m/s流速促進(jìn)同槽中營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的升高.不同流速條件下的K,值呈現(xiàn)顯著差異（pwo.01），水體擾動(dòng)所影響的受光均勻程度仍可能是藻類生K的限制因子.故在冬季高水位蓄水階段，采用調(diào)節(jié)流速、流量的方法抑制藻類生長(zhǎng)的難度相對(duì)較大.雖然目前從水體流速與藻類生長(zhǎng)的定量研究中得到了經(jīng)驗(yàn)公式，但對(duì)流速與藻類之間的定量關(guān)系描述并不成熟.為更好地描

35、述和量化流速變化對(duì)藻類生長(zhǎng)的外部環(huán)境和自身發(fā)展的影響，下一階段應(yīng)從機(jī)理層面研究流速對(duì)藻類的影響和作用機(jī)制.4參考文獻(xiàn)1ArlmnditsisGB,StowCA,PaedHWetal.Delineationoftheroleofnutrientdynamicsandhydrologicforcingonphytoplanktonpatternsalongafreshwater-marinecontinuum.EcologicalModelling,2007,208(2):230-246.2GameiroC,CaitaxanaP,BrolasV.Environmentaldriversofphyt

36、oplanktondistributionandcompositioninTagusEstuary,Portugal.EstuarineCoastalandShe)fScience,2007,75(1):21-34.3BeckerV,HuszerVLM,CrossettiLO.Responsesofphytoplanktonfunctionalgroupstothemixingregimeinadeepsubtropicalreservoir.Hydrobiologia,2009,28(1):137-151.4王麗平，鄭丙輝，張佳磊等.三峽水庫(kù)蓄水后對(duì)支流大寧河富營(yíng)養(yǎng)化特征及水動(dòng)力的影響.湖泊

37、科學(xué),2012,24(2):232-237.D0I10.18307/2012.0210.5王紅律，夏軍，謝平等.漢江水華水文因素作用機(jī)理基于藻類生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的研究.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2004,13(3):282-285.6AcunaV,VilehesC,GiorgiA.AsproductiveandslowasastreamcanbethemetabolismofaPampeanstream.JournaloftheNorthAmericanBenihologicalSociety,2011,30(1):71-83.7MitrovicSM,LorraineH,FomghD.UseofflowmanagementtomitigatecyanobacterialbloomsintheLowerDarlingRiver,Australia.Journal