全 文 ：热带亚热带植物学报 2006，14(3)：183—189
Journa／ofTropical and Subtropical Botany
南亚热带河流型水库浮游植物群落的季节变化：
以广东飞来峡水库为例
何国全， 雷腊梅， 韩博平
(暨南大学水生生物研究所．广州 510632)
摘要：于 2003年 4—12月调查了广东省飞来峡水库的水文、营养盐分布状况和浮游植物种类与数量，分析了浮游植物
群落的种类及数量组成与动态特征，探讨了其动态变化的驱动因子。结果表明，飞来峡水库是一个典型的河流型大型
水库，水力滞留时间短，年均值低于 15 d；降雨量主要集中于夏季，最短水力滞留时间只有 8 d。水温全年没有分层现
象。丰水期营养盐和叶绿素 a高于枯水期。浮游植物生物量低，细胞密度在 21．7xl03—808x103 ceilsL- 之间变化，没有超
过 10 ceils L-’，叶绿素 a的平均浓度为 2 g L-。 浮游植物种类较多，4次采样共检到 140种。种类组成上有较大变化，
4月份有 83种，以硅藻为主：7月和 9月超过 90种，以绿藻为主：12月有 51种，蓝藻、绿藻和硅藻种类数量相当。优势
种类的构成上与温带水库不同，硅藻仅在低水温时期为优势类群，而在丰水期则以蓝藻、绿藻和硅藻共同占优势。硅藻
的主要优势种是变异直链藻(Me~sira varians)、梅尼小环藻 (Cyclotela menighiniana)和针杆藻 (Syaedra spp．)。绿藻种
类组成季节变化较大 ，没有明显的优势种类。丰度相对较高的有美丽胶网藻(Dictyosphaerium pulchellum)、集星藻
(Actinastrum hantzschi)和空球藻 (Eudorina elegans)等 。蓝藻 的优势种 以粘球 藻(Gloeocapsa sp．)、优美平列 藻
(Merismopedia elegans)和伪鱼腥藻 (Pseudoanabaena sp．)为主。与绿藻不同的是蓝藻的优势种在全年均可出现。隐藻只
在水力滞留时间较长 、温度较低 的 12月份 占优 势，主要优势种 为啮蚀 隐藻 (Cryptomonas eFOS~t)、尖尾 蓝隐藻
(Chroomonas acuta)。
关键词：浮游植物；河流型水库；飞来峡水库；广东省
中图分类号 ：Q948．881．4 文献标识码 ：A 文章 编号 ：1005—3395(2006)03—0183—07
Seasonal Variation in Phytoplankton Community in a Tropical
Riverine Reservoir：A Case Study of Feilaixia Reservoir
HE Guo·quan， LEI La—me i， HAN Bo．P ing*
(1mtit~e ofHydrobiology, ，m University,Guangzhou 5 10632，China)
Abstract：Phytoplankton，water quality and hydrology in Feilaixia reservoir，Guangdong
， were investigated to
understand temporal pattern ofphytoplankton commun ity．The reservoir，located in the southera tropic region。is a
typical riverine reservoir with a short residence time， averaging l 5 days a year
． Total cel abun dance of
phytoplankton was measured to be less than 10 cells L。。， and the concentration ofchlorophyll a varied between 1
an d 5 g L。。．In total，140 taxa were observed in all samplings in various seasons，in April 83 taxa
， in July 92，in
September 96 an d in December 5 1．The variation in species composition ofphytoplankton was mainly contributed
by green algae an d diatoms．In the dry season，diatoms were the important groups
， which were mainly composed of
Melosira varians， Cyclotella menighiniana an d Sylbedr~ spp． Cryptophyta were the most important groups
，
收稿日期：2005—11-10 接受日期：2006-02—27
基金项目：国家自然科学基金项目(39900022)；广东省水文局重点项 目(GDSW0302)资助
’通讯作者Coresponding author
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热带亚热带植物学报 第 l4卷
dominated bv Crypt0舢 ， erosa and Chroomonas acuta，which appeared in relatively long residence time ofwater
in reservoir(67 days) in December．Green algae，cyanophyta and diatoms were rich in flood season with high
water temperature and high nutrient concentration．However，them was no signifcant diferences in seasonal
composition of green algae， in which no obvious dominant species were observed． Such green algae were
Dictyosphaerium pulchelum、Actinastrum hantzschi and Scenedesmus b~uga．The cyanophyta were dominated
by Gloeocapsa sp．、Merismopedia elegans and Pseudoanabaena sp．
Key words：Phytoplankton；Riverine reservoir；Feilaixia Reservoir；Guangdong Province
水库是通过人工筑坝形成的半人工半 自然水
体，根据水库的形态可分为河流型、山谷型和平原
型三种类型，它们的水动力学有着较大的差别，其
中河流型水库的滞留时间最短[1]。目前多数水库都
具有供水任务，水质管理中突出的问题是富营养
化。高纬度地区水库浮游植物的组成与动态已有大
量研究，而对热带及南亚热带的研究相对薄~[2-31。
由于水库在形态上兼有河流和湖泊的性质，水库浮
游植物种类及数量的组成上有明显的空间异质性。
在不同的水库，浮游植物的异质性产生的原因不
同 51。如在温带地区，水温和光照是时间异质的主
要驱动力，而空间上的异质则主要是由于库盆的结
构差别产生的 。在热带地区及南亚热带，水温的
季节差别较小，时间上的异质性主要是由于水动力
条件产生的[81。河流型水库因其水力滞留时间短，水
文特征更接近河流，通常浮游植物种类数量少，生
物量低，优势种类一般以硅藻为主[91。但这些结论主
要来 自对高纬度地区水库的研究，对热带地区水库
的研究报道较少。
飞来峡水库地处广东省北江中下游，是区域防
洪体系中最重要的水利枢纽，为位于热带北缘的典
型河流型水库，其主要功能是航运、发电、供水等。
由于工农业生产和人口的增加，广州珠江河段水源
污染日益严重，飞来峡水利枢纽作为离广州较近的
大型水库是广州潜在的供水水源地[1o]。本文报道这
一 水库的水文理化参数以及浮游植物的组成与分
布，探讨该水库浮游植物群落种类组成与数量的动
态特征，为该水库及相似水体的富营养化控制与水
质管理提供理论与数据参考。
1水库概况
飞来峡水库兴建于 1994年，1997年蓄水。水库
坝址以上控制面积 3．4x10 kmz，占北江流域总面积
的73％，水库库容为 19x10 m 。水库面积 70．3 km ，
全长 73 km，最宽处 2 km，最窄处仅有 178 m。平均
滞留时间小于 15 d，为典型的河流型水库。
2采样和分析方法
在飞来峡水库共设置 3个采样点：大坝、横石
和大庙峡，每个采样点间距 2 km。采样时间由2003
年 4月开始，l2月结束，共采样 4次。调查方法：(1)
现场用塞氏盘测定水体透明度，用 YSI85型水质仪
现场测定水温、pH。(2)浮游植物：定性样品用 25
号浮游植物网拖取；定量样品从表层 0．5 m处采取
1 L水，现场用福尔马林固定，浓度为 5％，带回实验
室静置沉淀，浓缩计数。 (3)营养盐：采取表层
0．5 m 处的水样 ，带回实验室按标准方法[11~0定
NO3一N、NO 一N、NI-L-N、PO4-P等指标。(4)叶绿素浓
度测量参考林少君等改进的方法【。21；(5)水文数据
由飞来峡水库管理处提供。
3结果和分析
3．1水 文状 况
飞来峡年平均降雨量在 2 200 ITlIn左右，降雨
量季节性差异较大，主要集中在 7、9月的丰水期，
最大降水量出现在 7月份，达到 448 toni；最小降水
量在 l2月份，仅有 3 toni。出库流量月平均的波动
范围在 54．9—488 m s～，7月最高，l2月最低，出库流
量与降水的季节变化一致。飞来峡的水位波动不
大，在 21．37—23．96 m间变化。水体流速快，平均水
力滞留时间 15 d，但枯水期(4、l2月)出流量少，水
力滞留时间明显增加，在 7月份，滞留时间最短，仅
为 8 d，而 l2月份达 67 d。飞来峡水库月平均水温
在 l0—37．5℃，采样期间测得的水温在 l3．5—29．7~C。
由于水库的水力滞留时间短，在丰水期和枯水期都
无垂直分层现象 (图 1)。
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20
0
Feb． Apr． Ju1． Sep． DeC． Feb． Apr． Ju1． Sep． DeC．
图 1飞来峡水库 2003年水文动态
Fig．1 Fluctuation ofhydrological variables in Feileixia reservoir in 2003
A：降雨量和出库流量 Precipitation(P)andoutflow(0)：B：水位和滞留时间 Waterlevel(w)and residencetime(R)
O
2
一
色
一 4
量
6
8
熊
1O
12
14
温度 Temperature (℃)
5 1O 15 2O 25 30 35
O
0
图 2大坝水温度垂直分布 (A)和 3个采样点的水透明度变化 (B)
Fig．2 Thermal profiles in water near dam in April and July(A)and variation ofwater transparency at thine sampling sites in Feilaixia reservoir
3．2水质状况及其营养状态
pH值变化较小，在 6．5—7．78之间。水体透明度
在 l一3 m之间，7月份最低。从大庙峡到大坝有纵向
的梯度分布，透明度逐渐升高(图2)。3个采样点上
的营养盐浓度没有显著的差异，表 l是每次采样的
平均值，营养盐存在较 为明显的季节变化 ，氮
与磷的变化不同。总氮 (TN)在 7月份最高，为
1．769 mg，12月为 1．368 mg，而在 4月份和 9月份
相对较低，不超过 l mg。NO 一N、NO2-N与 TN有相
似的动态。枯水期 NI-h-N浓度与 TN趋势不一致。
丰水期的PO -p浓度明显高于枯水期，7月份最高，
PO4-P的平均浓度为 3．4—75．6 g L 之 间；总磷
(TP)除 7月份采样时未检测到外呈下降趋势。飞
来峡水库叶绿素 a浓度较低 (图3)，7月份最高，最
低值出现在 l2月。叶绿素 a与透明度呈负相关，但
相关性不高 (r2=O．3226)。而根据营养状态指数【1】
计算，4次结果分别为 45、49．67、40．85和 33．75，在
30—50之间，可知飞来峡水库的营养程度为中 一富
一p)a1Ⅱ= ∞。u∞p1∞∞ 厘鲁圈袈
印 ∞ ∞ ∞
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表 1 2003年飞来峡水库营养盐动态 (Ixg L-‘)
Table 1 Dynamics ofnutrient concentration (p,g L-‘)in Feilaixia reservoir in 2003
ND=没有检测出Not detected
图3叶绿素 a的动态变化
Fig．3 Temporal variation ofchlorophyl a(Chl a)at
three sampling sites in Feilaixia reservoir
sl：横石Hengshi；s2：大庙峡Dam iaoxia：s3：大坝 Daba
营养水平。
3．3浮游植物群落组成与数量变化
3．3．1种类组成
4次采样共检测到浮游植物 140种，其中绿藻
73种，硅藻40种，二者占总种类数的 80％以上；蓝
藻 l4种，其它藻类种类较少，只有 l3种。表 2给出
一
7
35
J
3O
25
2o
一
l5
詈 lO
c
号
U
栅 O
鲤
Apr． Ju1． Sep． Dec．
a 蓝藻 Cyanophyta 曩绿 藻 Chlorophyta
口 硅藻 Baci1larlophyta ●隐藻 Cryptophyta
一 其它 Others
图4飞来峡水库浮游植物数量丰度分布
Fig．4 Distribution ofphytoplankton abundance
in Feilaixia reservoir in 2003
了每次采样浮游植物的种类数量和组成。7月份和
9月份的种类较多，超过 90种，l2月份种类最少，
只 51种。4月份为 83种。在种类组成上，4次采样
的蓝藻种类数变化较小，出现的种类多数常年均有
出现。硅藻和绿藻的种类数和组成变化较大，是导
致浮游植物种类数量与组成变化的主要来源。硅藻
的种类最多出现于4月份的采样中，有 35种，7月、
表 2飞来峡水库浮游植物组成的变化
Table 2 Species numbers and composition ofphytoplankton in Felaixia reservoir in 2003
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第 3期 何国全等：南亚热带河流型水库浮游植物群落的季节变化：以广东飞来峡水库为例 187
9月和 12月份的种类组成差别不大，约有 20种，与
硅藻不同，绿藻种类数量最多出现在 7月和 9月，
近 55种，其次是 4月28种，12月最少，16种。
3．3．2数量分布
浮游植物的数量不大，具有明显的季节变化。3
个采样点之间差异不明显，大坝比横石和大庙峡的
浮游植物数量略多。如图4所示 (3个采样点的平
均值)，浮游植物细胞数量最高出现在 7月份，达
63．55x104 cels L～。4月份浮游植物的细胞数量最
低 。
从飞来峡水库不同时期出现的浮游植物细胞数
量看，4月份硅藻占优势，7、9月份蓝藻、绿藻和硅
藻共同占优势，而 12月份隐藻占优势。绿藻 7月份
的细胞数量达 31．86x10 cels L-1，占总细胞数量的
50％以上。蓝藻细胞数量在 7、9月份也显著高
于 4月份和 12月份 ，7月份蓝 藻细胞 数量 达
18．87x10 cels L’，最低数量出现在丰水期来临之前
的4月份。4月份硅藻的种类多且占绝对优势，但数
量为全年最低。在 7月份和 9月份，硅藻与绿藻和
蓝 藻共 同成 为优 势类群 ，但 优势 度低 于蓝 藻
和绿藻 。12月份 占优势 的隐藻细胞数量达到
28．38x104 cels L-1，而在其它的采样时期，隐藻的丰
度都不高。其它藻类分布较少，甲藻在 7月份采样
时也有一定的数量，主要以微小多甲藻(Peridinium
pusilium)为主 。
3．3．3优势浮游植物种类与动态
绿藻的种类组成变化很大，很少有常年优势种
存在。它们的优势度主要体现在 7月份和 9月份。
如 图 5所 示 (3个 采样 点 的平均 值 )，空球藻
(Eudorina elegans)、实球藻(Pandorina morlzm)、美丽
胶 网 藻 (Dictyosphaerium pulchelum)、 集 星 藻
ctinastrum hantzschi)等为主要优势种，其中集星
藻和美丽胶网藻除在夏季成为优势种外，它们在 l2
月也是绿藻的优势种，4月份的水样没有检测到，
可能与 4月浮游植物的细胞数量极低有关。这 2个
种有可能在正常年份成为水库中的常年优势种。绿
— ●一 空球藻 Eudorina elegans
— 一 实球藻 Pandorina lI]OTUgl
— 1．|一 美丽胶网藻 Dictyosphaerium pulche11啪
— 簟一 集星藻 Actinastrum bantzschi
140
120
100
80
60
40
2O
O
— ●一 梅尼小环藻 Cyclotelia menighiniana
— ◆～ 变异直链藻 Me1。sira var姐月s
— X一 针杆藻 Synedra spp
．
Ju1． Sep
— ●一 粘球藻 GIoeocapsa sp．
— 一 色球藻 Chroococcus sp．
— 1．|一 优美平列藻 Merismopedia el egans
— 簟一 假鱼腥藻 Pseudoanabaena sp．
Ju1 Sep
— ◆一 啮蚀隐藻 Cryptomonas erosa
— X一 尖尾蓝隐藻 Chroomonas acuta
图5 绿藻 (A)、蓝藻(B)、硅藻 (c)和隐藻(D)主要优势种的变化动态
Fig·5 TemP0ral Variation ofabLIBdance fordominated species 0fChlorophyta(A)
、 Cyanophyta(B)、Baciliadophyta(c)andc毋p幻phyta(D)
∞ ∞ ∞ ∞ O
。
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热带亚热带植物学报 第 14卷
藻优势种均在 7月份时达到密度的最大值，以空球
藻和实球藻的丰度最高，分别达 60x10 cels L～，但
这两个种在其它采样时期数量急剧减少。
蓝藻的主要优势种为假鱼腥藻 (Pseudoana-
beana sp．)、优美平列藻(Merismopedia elegans)、色
球藻 (ChFoococt1~$sp．)和粘球藻(Gloeocapsa sp．)。
假鱼腥藻、优美平列藻和后两种优势种在数量上有
不同的变化特点。假鱼腥藻和优美平列藻主要出现
在 7月份，而色球藻和粘球藻的最高密度出现在 9
月。与绿藻优势种不同的是，蓝藻优势种在全年以
较高的数量出现。
梅尼小环藻(Cyclotela menighiniana)、变异直链
藻(Melosira varians)$H针杆藻(Syrl,edra sp．)是硅藻的
优势种，变异直链藻的细胞数量在 12月份达到
116xlO，cels L～，梅尼小环藻和针杆藻的最大细胞
数量出现在 9月份，分别为 59．5xlO cels L 和
19．2xlO cels L～。硅藻的优势种常年均有出现。
12月份占主要优势的为隐藻，只有 2种，为啮蚀
隐藻(Cryptomonas eros 和尖尾蓝隐藻(Chroomonas
acuta)，但细胞数量分别达到 47．9xlO cels L-和
140．9x10 cels L～，占浮游植物总细胞数量的 90％
以上。在其它采样时间隐藻细胞数量较低。
4讨论和结论
飞来峡水库作为一个典型的河流型水库，水温
全年没有分层现象；从营养盐浓度来看，该水库为
中一富营养水平，但浮游植物生物量低，全年叶绿素
a的浓度几乎都低于 5 g L～，浮游植物的细胞数量
也不高，均低于 10 cels L ；但浮游植物种类多，全
年共出现 140种，在 4—9月的 3次采样中，均超过
80种，只是在水温较低的 l2月只发现 38种。浮游
植物的优势种类具有明显的季节变化，在夏季由绿
藻、蓝藻和硅藻为主要优势类群，而在春冬季则以
硅藻为优势类群。日本的Sapporo水库建成后 4 a，
浮游植物春季的优势类群为金藻和硅藻；夏季主要
以绿藻占优势；而秋季又以甲藻的种类为主。以上
特点，与飞来峡水库有所差别，这种差异主要体现
在种类数量和优势种类上㈣。
影响水库浮游植物组成和数量季节性变化的
主要有生物和非生物因素[I4]。对于河流型的飞来峡
水库来说，由于没有人工养殖或放养，浮游动物和
滤食性鱼类的生物量低，难以显著地影响浮游植物
的生物量[I5]。因此非生物因素成为影响该水库浮游
植物群落的主要因素。在热带地区，温度和光照的
季节性变化不如温带地区明显，但流域的水文季节
性变化可引发浮游植物群落的季节性变化[8]。在水
动力学参数中，水温和滞留时问直接影响浮游植物
的生长和生物量的积累。
降水增加有利于入库营养盐水平的提高，促进
浮游植物的生长和生物量的增加，但水力滞留时间
会随水库出库流量的增加而下降。飞来峡水库是河
流型水库，其出库水量主要由降雨量形成的入库水
量决定。降水量增加，必然导致水力滞留时间的减
少，而较快的水流使浮游植物飘到下游，不利浮游
植物生物量的积累。飞来峡水库与几乎同纬度的流
溪河水库 (滞留时间为 120 d)相 比【 61，营养状态更
高，在种类组成上，有更多的硅藻种类；而浮游植物
细胞数量比流溪河水库河流区稍低，且远低于其湖
泊区，这反映了水力滞留时间对浮游植物数量的影
响。在滞留时间较长的水库 (大于 100 d)，营养盐
及浮游植物的分布具有明显的空间异质性[I]。飞来
峡水库的滞留时间短，水体常年均匀混合，3个采样
点的水质参数和浮游植物都没有显著的差异。可
见，水库的水动力学性质不仅影响水库浮游植物的
组成和数量，也影响其空间分布。
水温的升高有利于绿藻和蓝藻的生长 ，夏季
飞来峡水库滞留时问最短，此时的浮游植物的细胞
数量最高，这从一个方面反映出水温对浮游植物的
影响。与营养水平相近的温带新安江水库相比[I8]，从
1998—2000年的浮游植物调查结果看，新安江水库
浮游植物结构从春季到冬季季节性优势种群分别
为隐藻 一蓝藻 一硅藻 一硅藻。飞来峡水库在2003年
l2月份采样时温度只有 10℃，与新安江水库春季
的水温接近，隐藻成为此时的优势种群。
水库水动力特征对浮游植物丰度的影响主要
是通过对优势种类的数量变化来实现的[8]。蓝藻在
水温较高的夏季是主要的优势类群之一，其丰度主
要由粘球藻、假鱼腥藻、色球藻和优美平裂藻等少
数优势种类决定，这些种类通常出现于富营养化水
体，适合于高温条件。夏季的高温和高营养盐浓度
是导致蓝藻丰度增加的原因[2-3]。由于这些种类对高
水温和高营养盐的需求，很难在飞来峡水库中成为
全年主要优势种类。
绿藻也是在夏季成为主要的优势类群，相比之
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第 3期 何国全等：南亚热带河流型水库浮游植物群落的季节变化：以广东飞来峡水库为例 189
下，种类的变化动态更为复杂。空球藻、实球藻、美
丽胶网藻等主导了夏季绿藻的丰度，对营养盐和水
温的响应与蓝藻有相似性，由于绿藻种类数量多，
有少数绿藻在低水温时期仍能保持一定的丰度。但
低水温时期，优势地位已由隐藻占据。
硅藻在枯水期和丰水期均有较多的分布，其中
硅藻以梅尼小环藻和变异直链藻细胞数量较大。它
们都能够在波动频繁的水体中生长，能够迅速地增
加单位细胞叶绿素和辅助色素的含量以提高对光
的捕捉能力 ，成为接近河流的飞来峡水库中的优
势种类群之一。
隐藻是冬季的主要优势类群，隐藻适宜在温度
较低、中等的湍流环境中生长120]，在 12月份采样时，
飞来峡水库的滞留时间为 67 d，同时水温也较低，
只有 13．5 0C，有利于隐藻生长并成为主要优势种
群。
致谢 飞来峡水库管理局的有关人员协助采样并提供了
水文数据，特此致谢。
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