2.2 湖泊水体中浮游生物生态种群结构的研究

2.2.1 乌梁素海浮游藻类的组成、数量及季节变化规律

2.2.1.1 乌梁素海浮游藻类的组成

2012年11月至2013年10月期间，对乌梁素海10个采样点的水样进行鉴定分析，共鉴定出浮游藻类8门85属314种（含变种、变型，见表2.1）。其中，绿藻门（Chlorophyta）28属95种，所占比例最大；其次是硅藻门（Bacillariophyta）20属128种；蓝藻门（Cyanophyta）18属53种，所占比例也比较大；裸藻门（Euglenophyta）9属25种；隐藻门（Cryptophyta）4属4种；甲藻门（Pyrrophyta）3属4种；金藻门（Chrysophyta）2属4种；黄藻门（Chrysophyta）最少，1属1种。具体种群构成比例如图2.15所示，表明乌梁素海种群构成为绿藻-硅藻-蓝藻型。绿藻门虽然检出的属数最多，但是种数次于硅藻门。硅藻门的小环藻属（Cyclotella）、舟形藻属（Navicula）、针杆藻属（Synedra）全年都有检出，而且出现的频率较高，都超过60%以上，小环藻属出现的频率超过90%。

图2.15 乌梁素海浮游藻类种群构成

2.2.1.2 乌梁素海浮游藻类的数量变化

乌梁素海藻类数量的变化如图2.16所示，从图中可见，乌梁素海浮游藻类数量随着季节变化呈现双峰型，藻类数量的高峰期分别是5月和9月。4月开始随着水体温度的逐渐升高，光照增强，再加上冬季营养盐的积蓄，此时湖泊中氮、磷浓度较高，水体中浮游藻类开始复苏，尤其是蓝藻、绿藻开始复苏，数量急剧增加，在春季形成了第一个高峰。随后藻类数量开始下降，6月和8月数量基本接近，分别为20.5×10⁷cell/L、21.2×10⁷cell/L，7月数量有所上升。6月数量最低的原因是取样当天刚下过雨，水体中的藻类密度被稀释。夏季总体数量较低，一是由于进入雨季，湖泊的营养盐浓度进一步稀释，浮游藻类生长自身也消耗掉一部分营养盐，导致营养盐浓度下降；二是因为6月之后水温继续升高，耐高温的蓝藻生长较好，绿藻门的个别藻种不能耐受高温导致数量有所下降。乌梁素海是河套灌区农田退水的主要承泄渠道，9月以后有大量的农田退水排入湖中，营养盐浓度增加，藻类数量急剧上升，从21.2×10⁷cell/L迅速增加到186.6×10⁷cell/L，形成了第二个高峰。之后随着温度的下降，光照强度的减弱，藻类数量也开始下降，12月进入冬季后，水体开始结冰，流速减缓，虽然营养盐浓度较高，但是由于温度、光照的原因，藻类数量没有大的变化趋于稳定，平均细胞密度在 51.7×10⁷cell/L。从图2.16中还可以看出，蓝藻、绿藻、硅藻的变化趋势基本与藻类总数量的变化趋势一致。

图2.16 乌梁素海浮游藻类数量的变化

从表2.2中可以看出，蓝藻数量的变化趋势为秋季>春季>夏季>冬季；绿藻是春季>秋季>冬季>夏季；硅藻则是秋季>冬季>春季>夏季。在冬季，硅藻的数量远远大于绿藻、蓝藻的数量，且大于二者的总和；春季则是绿藻的数量最多，蓝藻与硅藻数量接近；夏季藻类数量的变化趋势为绿藻>蓝藻>硅藻；秋季蓝藻的数量最多，其次硅藻的数量又大幅度上升。秋季蓝藻数量的大幅度增加，主要是由于秋季营养盐浓度较高，尤其是氮的浓度较高，蓝藻具有固氮作用，充足的氮盐为蓝藻生长提供足够的营养。

乌梁素海浮游藻类总数量的总体特征为秋季>春季>冬季>夏季，三大藻类的数量变化随着季节的变化而变化，变化趋势也呈现出各自的特点，从全年藻类的数量变化来看是绿藻>硅藻>蓝藻。

2.2.1.3 乌梁素海浮游藻类的季节变化及优势种群更替

从图2.17中可以看出藻类在一年四季中种属的变化，硅藻门的种属在春季、秋季最多，春季检出19属，秋季检出20属；冬季次之，检出16属；夏季最少11属。绿藻门的种属也是秋季最多27属，夏季次之，冬季最少共检出20属。蓝藻门是夏季最多18属，春季次之16属，冬季最少。裸藻门的种属是夏季最多共检出9属，春季、冬季相当；隐藻门、甲藻门则是冬季的种属最多，检出2属3种，春夏两季未检出；金藻门在春季、秋季、冬季有发现，在春季、夏季也未检出；黄藻门的黄丝藻属只在秋季有检出。

图2.17 乌梁素海浮游藻类种群季节变化

一年四季中出现频率较高的绿藻有衣藻、栅藻、空星藻、小球藻等；出现频率较高的蓝藻主要有颤藻、席藻、色球藻等；出现频率较高的硅藻有小环藻、直链藻、菱形藻、茧形藻、舟形藻、针杆藻等。在同一季节中，绿藻门的种属数最多，其次是硅藻门，再者是蓝藻门。此外不同的季节呈现出不同的优势种类，春季以绿藻、硅藻为优势藻门，无论是数量还是种属数都占绝对优势，春季乌梁素海的优势种有小环藻、平板藻、颤藻、栅列藻、裸藻，尤其是斜生栅列藻（Scenedesmus oblipuus）和尖细栅列藻（S.acuminatus）出现的频率较高，数量也较大，在八个采样点的水样中都有检出。夏季以绿藻和蓝藻为优势藻门，夏季的种属较春季明显增加，但两者的数量与春季相比都有所下降。优势种主要有蓝藻门的颤藻、席藻、色球藻；绿藻门的空星藻、栅列藻、衣藻、盘星藻；裸藻门的裸藻属。秋季从数量上来看，主要以蓝藻门为主要优势种群，其次为硅藻门。冬季主要优势藻门为硅藻门。其中秋季优势种有蓝藻门的颤藻、鱼腥藻、项圈藻、硅藻门的针杆藻、舟形藻、菱形藻、茧形藻；冬季优势种类为硅藻门的针杆藻、脆杆藻、小环藻、舟形藻、绿藻门的栅列藻、裸藻门的扁裸藻。

2.2.2 乌梁素海浮游动植物和底栖生物

经初步鉴定和初步研究可知，乌梁素海浮游动物共有四大类62种。其中轮虫最多，共有33种；原生动物次之，为16种；桡足类和枝角类较少，分别为9种和4种（表2.3）。底栖动物11种，隶属3门、3纲、4科。其中节肢动物门摇蚊科8种；软体动物门椎实螺科和扁卷螺科各l种；环节动物门颤蚓科1种。

乌梁素海浮游动物种类由多到少为：轮虫＞原生动物＞枝角类＞桡足类，浮游动物平均生物量由多到少为：桡足类＞轮虫＞枝角类＞原生动物。底栖动物生物量由多到少为：摇蚊幼虫＞软体动物＞寡毛类。浮游动物丰度和生物量均以夏春两季最高，秋季急剧下降，冬季达到最低（原生动物除外）。近年来，由于大量污水的排入导致水质的不断恶化，浮游动物和底栖动物的种类和数量在逐年减少。

2.2.3 乌梁素海浮游细菌分布

图2.18 乌梁素海细菌总数数据统计分析直方图

CFU—形成菌落的菌落个数

通过对2009年6—10月和2010年1月21个采集点的近133个监测数据进行统计分析可知（图2.18～图2.24），乌梁素海细菌总数的范围在3～5800CFU/mL，平均值为490CFU/mL。

图2.19 乌梁素海6月细菌分布图

（单位：CFU/mL）

图2.20 乌梁素海7月细菌分布图

（单位：CFU/mL）

图2.21 乌梁素海8月细菌分布图

（单位：CFU/mL）

图2.22 乌梁素海9月细菌分布图

（单位：CFU/mL）

图2.23 乌梁素海10月细菌分布图

（单位：CFU/mL）

图2.24 乌梁素海1月细菌分布图

（单位：CFU/mL）

2.2.4 呼伦湖浮游动植物

2.2.4.1 浮游动物群落组成及优势种属

经初步观察鉴定，呼伦湖浮游动物共观察到7种。其中有原生动物类肉足虫亚门的放射太阳虫和纤毛虫亚门的大弹跳虫；轮虫类的壶状臂尾轮虫和奇异六腕轮虫等；枝角类的长肢秀体蚤；桡足类的英勇剑水蚤和近邻剑水蚤。

据以往冬季湖泊采样的文献，在冬季浮游动物种类数量会大幅下降，只有少量剑水蚤和长肢秀体蚤等较大型的浮游动物种类。

浮游动物在具体采样点的分布见表2.3。

对于冬季采样，水生生物的种类和数量都会很大的下降，一般只能观察到比较大型的浮游动物如剑水蚤类和秀体蚤类。在1号、4号、8号、9号采样点获得的浮游动物的种类较多主要是由于这些采样点都是每天的第一个采样点，在冬季取样浮游动植物网很容易结冰，影响取样的效果。因此每天的第一次取样会是受温度和恶劣条件影响最小的。

2.2.4.2 浮游植物群落组成及优势种属

经初步鉴定，呼伦湖的浮游植物种类主要包括蓝藻、绿藻和硅藻。其中以绿藻门和硅藻门的浮游植物为优势种，具体样点的检测结果见表2.4。

综上所述，呼伦湖的浮游植物种类都是比较耐污和易存活的，可见在呼伦湖湖区污染物的排入有加速浮游植物种类生长的作用，并使浮游植物种群向耐污种类的方向衍化。呼伦湖已有一些耐污品种出现，如原生动物中出现了放射太阳虫、纤毛虫等耐污品种；枝角类中直额裸腹蚤、多刺额裸腹蚤、长刺蚤、点滴尖额蚤、网纹蚤和短腹平直蚤在调查中没有发现。底栖动物中绝大多数物种已经消失，调查只发现了软体动物门的萝卜螺和旋螺。此外，冬季是湖泊生物种类和生物量最少的季节，只能在一定程度上反映出呼伦湖的水生态情况，如需准确地反映呼伦湖区浮游植物的衍化规律，全年和长期的检测很必要。