小湾水库澜沧江干流浮游生物时空分布：影响机制与模拟

在河流上修建大型水库对水生态环境有重要的影响。本项目以澜沧江中下游河段的特大型水库小湾水库为研究对象，研究高原高山峡谷型水库的建立运行对水生态系统的影响。研究拟通过对小湾水库不同水域水体理化参数和浮游生物群落的连续监测，分析浮游生物的时空分布特征及其主要影响因子。根据现场监测数据和库区的气象及水库运行资料，利用西澳大学开发的三维水质模块，建立适用于小湾水库的、以营养盐和浮游生物为主要指标的三维水质生态系统模型。根据水库的蓄水和运行计划，通过模型的模拟，分析蓄水的不同阶段库区营养盐和浮游生物群落可能发生的变化；研究还将分别对丰水期（雨季）和枯水期（旱季）水库运行模式（不同排水量和排水时间）对水质的影响进行模拟。研究结果将有助于了解高原高山峡谷水库的建立运行对水生态系统的影响及其驱动机制，为小湾水库的环境保护和科学管理提供参考。

本研究选择澜沧江国际河流中下游第一高坝大库-小湾水库作为研究对象, 在小湾水库坝上往上游30km干流河段，设立5个监测点，每个样点分为五层（0.5m， 5m， 10m，120m，40m），从2011年9月到2012年9月逐月对采样点水体进行监测、采样和分析，分析水环境因子浮游动物和浮游植物的数据，研究小湾水库浮游生物的时空分布规律和机制。研究结果表明，小湾水库属于典型的亚热带高原高山峡谷型水库，水库湖沼学特征与温带水体有很大不同，小湾水库水体具有明显的分层现象。一年中分层期较长的为3—11月，混合期为12月—2月份。水体分层比较稳定，不利于水体的混合。分层特征在丰水期（6—8月）与枯水期（2月—5月）季节特征差别较大。在研究区域内，各环境因子和氮、磷营养盐的空间变化特征为：垂向上差异比较明显，而水平方向上差异不显著，这可能与采样点的布设距离较近有关。在浮游植物方面，绿藻和硅藻为优势种，表现为明显的季节分布规律。在夏季还有明显的垂直分布方面的差异，最大的浮游植物密度在2012年6月份的0.5m深度处，密度约为1000×104 ind./L，但是在五个采样点之间的差异不明显。通过回归分析发现，影响浮游植物的最重要的因素是温度。同时，夏季水库的浮游植物的垂直分布也表明光照条件可能也是影响浮游植物分布的重要因素。在小湾水库中，浮游植物的密度和生物量总体较低，但是总氮和总磷的平均浓度为0.9和0.04 mg/L。总体而言，小湾水库成库后的水环境还不稳定，浮游生物的密度较低，但是在相对较高的营养盐浓度条件下，浮游植物可能会进一步增长。浮游动物也有明显的垂直分布和季节分布差异。浮游动物在密度和生物量方面可以分别达到600 ind. L-1和4 mg L-1。主要的浮游动物包括桡足类和枝角类，且大部分浮游动物属于湖泊生境的种类，其他的种类为轮虫。多元回归分析结果表明，水温和叶绿素是浮游动物时空分布的主要决定因子。研究期间，小湾水库实施了大规模的鱼类养殖，大量的饲料投放等管理方式使得利用本研究取得的数据来模拟水环境较为困难。目前在国家科技支撑项目的支持下，小湾水库的水环境的模拟正在进一步开展。 小湾水库水体目前处于中营养盐状态，但水体中氮、磷营养盐含量水平较高。小湾水库中缺少大型枝角类，这将有可能导致浮游植物的大量繁殖，从而引起水库的水环境恶化，这在以后的管理中需要重视。