【摘 要】
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为研究底泥疏浚工程对富营养化河流水生态系统的影响及浮游生物对底泥疏浚的生态反馈,对2017-2018年巢湖双桥河开展了为期一年的生态监测与调查。本研究对比分析了双桥河底泥疏浚前后水质指标、浮游生物群落结构及生物多样性、浮游植物功能群分类,探究了浮游生物与水环境因子的关系,评价了双桥河底泥疏浚工程的效果。主要结果如下:双桥河未疏浚段的氮磷营养盐含量全年并无显著变化。而底泥疏浚段的p H、溶解氧(DO
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为研究底泥疏浚工程对富营养化河流水生态系统的影响及浮游生物对底泥疏浚的生态反馈,对2017-2018年巢湖双桥河开展了为期一年的生态监测与调查。本研究对比分析了双桥河底泥疏浚前后水质指标、浮游生物群落结构及生物多样性、浮游植物功能群分类,探究了浮游生物与水环境因子的关系,评价了双桥河底泥疏浚工程的效果。主要结果如下:双桥河未疏浚段的氮磷营养盐含量全年并无显著变化。而底泥疏浚段的p H、溶解氧(DO)值先下降后上升,浊度(Turbility)呈波动上升趋势。底泥疏浚能大幅削减水体中氮(N)、磷(P)营养盐含量,总氮(TN)浓度下降了48.09%,总磷(TP)浓度下降了19.09%,氨氮(NH4+-N)的削减幅度最大,达到了61.26%。双桥河的水质在疏浚后有所改善,但仍呈富营养化状态。双桥河疏浚河段共检测出浮游甲壳动物17种,其中枝角类4属8种,桡足类4属9种。疏浚前的优势种为微型裸腹溞(Moina micrura)、短尾秀体溞(Diaphanosoma brachyurum)、汤匙华哲水蚤(Sinocalanus dorrii)、广布中剑水蚤(Mesocyclops leuckarti),疏浚后优势种为广布中剑水蚤、中华窄腹剑水蚤(Limnoithona sinensis)和汤匙华哲水蚤。疏浚后的桡足类数量优势明显,枝角类无优势种群,优势种由疏浚前枝角类的微型裸腹溞向桡足类的广布中剑水蚤转变。疏浚前后浮游甲壳动物的密度和生物量差异显著。疏浚后浮游甲壳动物平均密度下降了58.85%,生物量下降了86.40%。各采样点疏浚前后密度和生物量变化最大的为2号点,分别下降了82.26%和92.09%。浮游甲壳动物的生物量下降百分数大于密度,浮游甲壳动物呈小型化趋势。同时,在疏浚河段共检测出浮游植物8门71种。底泥疏浚工程对浮游植物种类的影响不大,未疏浚和疏浚河段的浮游植物群落为蓝藻-硅藻-绿藻型。蓝藻门的相对密度在所有采样点均占50%以上,但在疏浚后蓝藻门的生物量下降,硅藻门生物量持续上升。随着疏浚工程推进,水体营养盐浓度下降,疏浚后浮游植物平均密度和生物量分别下降了91.48%、77.71%。疏浚后,双桥河浮游甲壳动物多样性指数均有所提高,浮游植物多样性指数呈现出较大波动,综合动植物的Simpson指数、Shannon-Weiner指数、Margalef指数,表明双桥河水体污染程度仍为中-重污染。根据FG浮游植物功能群分类法,将检测出的双桥河浮游植物分为M、H1、H2、MP、S1、LO、X2、X1、J、F、N、G、X3、C、D、Y、W1、LM、E、T、SN、K、P功能群,共23个。浮游植物功能群在疏浚后从18个增至22个,绝对优势功能群为以微囊藻为主的M功能群和以硅藻为主的MP、P功能群,同时M功能群在底泥疏浚整个时期在所有采样点均占优绝对优势,其中疏浚前各采样点的主要功能群为M+MP+C,疏浚后初期转变为M+MP+LO+F,疏浚半年后转变为M+MP+P。浮游植物优势功能群由M、MP、P、W1、Y转变为疏浚后的C、F、J、M、MP、P、Y。双桥河水体中氮营养盐的含量对浮游生态系统影响显著。浮游甲壳动物的Pearson相关性分析表明,浮游甲壳动物总生物量与p H、温度、氨氮、硝态氮、可溶性氮、总氮、氮磷比呈极显著相关。而浮游植物功能群的冗余分析(RDA)及Pearson相关性分析表明,总氮、氨氮、硝态氮、氮磷比、温度为影响浮游植物功能群的主要因素。综合研究结果,表明底泥疏浚工程在短时间内显著削减水体中N、P营养盐,并从一定程度上改善浮游生物群落结构,促进河流水生态系统健康发展。但疏浚后的双桥河仍处于富营养化状态,对于双桥河这种城市内河,在对其进行生态修复的同时,应严控外源污染的输入。
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