叶绿素是藻类的重要组成成分之一, 所有的藻类都含有叶绿素a, 它的含量高低与水体藻类的种类、密度等有密切的关系[1], 也与水环境质量有关, 是水体理化性质动态变化的反映指示之一, 通过测定叶绿素a含量能够在一定程度上反映水质的富营养状况。
1 材料与方法
1.1 研究点位与采样方法
洞庭湖是我国的第一大湖, 湖泊面积2 625 km2, 平均水深6.39 m, 换水周期约20 d, 营养盐来源复杂, 由于长期的湖泊演变和人类活动。目前分为东、南、西3个湖区, 本次研究分别在3个湖区采用GPS定位, 各选取有代表性的断面共10个, 其中东洞庭湖为鹿角、东洞庭湖湖心、岳阳楼、洞庭湖出口4个断面;南洞庭湖为万子湖、虞公庙、横岭湖3个断面;西洞庭湖为南嘴、蒋家嘴、小河嘴3个断面。
从2014年1-12月进行1 a的定位采样, 每月1次。采用有机玻璃采水器采取水样。
1.2 分析方法
取1 L水样, 经0.45 μm乙酸纤维滤膜过滤, 低温干燥6~8 h后放入组织研磨器中, 用90%的丙酮定容10 m L到离心管中, 在3 000~4 000 r/min中离心10 min, 反复二次取上清液10 m L到比色管中, 用1 cm光程比色皿测定在750、663、645、630 nm波长吸光度, 再用公式进行计算。
2 结果与分析
2.1 洞庭湖不同区域水体叶绿素a的动态变化特征
图1为洞庭湖不同区域水体叶绿素a含量1 a的动态变化特征。结果表明, 不同区域、不同时期洞庭湖水体叶绿素a含量呈明显差差异, 全年叶绿素含量以夏季和秋季最高, 春季最低, 但各区域因环境条件不同而呈现不同的动态变化特征。东洞庭湖区域水体叶绿素a的含量在0.2~28.8 mg/m3, 以10月的东洞庭湖湖心断面最高为12.6mg/m3, 3月的东洞庭湖出口断面含量最低为0.5 mg/m3。南洞庭湖区域水体叶绿素a的含量在0.2~8.4 mg/m3, 以8月的万子湖断面最高为6.8 mg/m3, 2月的万子湖断面含量最低为0.4 mg/m3。西洞庭湖区域水体叶绿素a的含量在0.2~9.7 mg/m3, 以8月的小河嘴断面最高为7.3 mg/m3, 2月的小河嘴断面含量最低为0.3 mg/m3。
2.2 洞庭湖不同区域水体叶绿素a的空间变化特征
不同区域叶绿素a的含量以东洞庭湖最高, 年平均含量为3.1 mg/m3, 南洞庭湖最低为1.5 mg/m3, 其次为西洞庭湖为1.6 mg/m3。各区域叶绿素a的含量东洞庭湖与西、南洞庭湖的差异较大, 西、南洞庭湖水体中叶绿素a的年平均含量没有显著性差异。
3 结论与讨论
3.1 洞庭湖叶绿素a的空间分布
研究表明, 洞庭湖水体叶绿素a由于受不同的环境条件影响, 不同区域的叶绿素a含量动态变化较大, 在叶绿素a较高时期东洞庭湖>西洞庭湖>南洞庭湖, 最高可达28.8 mg/m3, 这主要是因为东洞庭湖靠近岳阳市, 岳阳是一个工业城市, 大量的城市污水及其所含的营养元素被排放到东洞庭湖水体中, 有利于藻类的生长。因此, 叶绿素a会较高, 而西、南洞庭湖区域工业相对较少, 主要以农业和养殖为主, 虽然存在盲目过量施用氮磷肥问题[2], 但水体中含氮磷量相对较低, 且水体扰动力大, 所以叶绿素a较低。
3.2 洞庭湖叶绿素a的季节动态变化
夏秋二季叶绿素a较高, 是因为夏秋二季温度相对较高, 藻类生长迅速, 因此叶绿素a较高。另外, 由于洞庭湖不同区域随季节变化的沉积物-水体界面磷迁移变化不一样, 由于沉积物中磷形态分布特征不同, 且不同断面的生态位不同, 因此不同区域沉积物磷释放受季节的影响不一样, 导致磷对藻类生长随季节的变化而不同[3], 这也是叶绿素a季节性变化的原因。
3.3 结论
本次研究表明, 洞庭湖叶绿素a的高峰期在夏秋二季, 春冬最低, 洞庭湖水体叶绿素a全年动态变化较大, 且以东洞庭湖最高, 南洞庭湖最低。
摘要：水体藻类生长的时空变化对研究水体富营养化十分重要。对洞庭湖东、南、西3个区域的10个断面水体叶绿素含理进行了为期1 a的动态监测, 全面分析不同区域、不同时期洞庭湖水体中叶绿素a含量的时空动态变化特征。结果表明, 全湖水体叶绿素a含量的平均浓度为2.0 mg/m3, 总体趋势以夏季>秋季>冬季>春季, 不同区域水体叶绿素含量以东洞庭湖最高, 其次为西洞庭湖和南洞庭湖。
关键词：洞庭湖水体,叶绿素a,时空变化
参考文献
[1] 范成新, 羊向东, 史龙新, 等.江苏湖泊富营养化特征、成因及解决途径[J].长江流域资源与环境, 2005 (2) :182-184.
[2] 王洪铸, 王海军.蓝藻水华治理应放宽控氮、集中控磷, 以大幅度降低污水处理成本[J].科技导报, 2008 (22) :95-99.
[3] 吴庆龙, 谢平, 杨柳燕, 等.湖泊蓝藻水华生态灾害形成机理及防治的基础研究[J].地球科学进展, 2008 (11) :136-137.