太湖蓝藻水华早期暴发特性及监测指标

【作者】 周全； 陈伟； 万能； 宋立荣；

【机构】 中国科学院水生生物研究所； 常熟理工学院生物与食品工程系；

【摘要】 太湖位于江苏与浙江两省交界处,长江三角洲南部,是中国第三大浅水湖泊。近年来,由于区域经济的快速发展以及人为活动的频繁干扰,每年都会出现严重的蓝藻水华。太湖水华蓝藻以微囊藻为主要优势属,水华暴发期通常从5月持续到11月,每年的3月至6月是太湖微囊藻水华复苏和早期暴发的关键时期。通过连续三年在该时期对太湖北部梅梁湾和竺山湾水域进行高频次采样监测,本论文围绕太湖微囊藻水华复苏和早期暴发阶段的藻类光合系统Ⅱ活性、藻类色素浓度、溶解性胞外多糖浓度以及水温、水体电导率、氮、磷等多项理化因子进行了研究,归纳并初步遴选了用于太湖蓝藻水华形成和早期暴发预警系统的监测指标。研究结果表明,采样监测期间太湖微囊藻复苏的平均温度为15.6±1.4℃,初次水华暴发的平均温度为24.1±2.1℃,水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)是太湖蓝藻水华早期发生阶段的主要种类;在微囊藻复苏阶段,底泥中藻类光合系统II活性首先上升,随后底层水中藻蓝蛋白浓度增加,水体中出现直径以100μm至200μm为主的微囊藻群体;在初次水华的形成阶段,水体中藻类光合系统Ⅱ活性(△F/Fm’值)在0.151至0.674范围内变动,并逐渐出现更大直径的群体,△F/Fm’的最高值通常出现在春季微囊藻水华初次爆发前数日,表明复苏的微囊藻已经在水体中快速增殖,已初具发生水华的潜力。分析发现,水温、溶解性胞外多糖浓度、水体电导率、碱性磷酸酶活性、藻类光合系统Ⅱ活性等指标的变化与太湖微囊藻水华的发生具有较为密切的关系。根据水华早期形成与暴发过程的不同阶段,可将这些关键指标按照其敏感指示期划分为不同层次的指标体系,从而使之具有一定的可操作性和推广应用前景。本研究对于湖泊蓝藻水华预警系统的建立和完善具有重要意义,有利于地方政府或相关部门对蓝藻水华的暴发进行预告或采取相应防护措施,其中部分监测指标仍有待进一步论证,同时验证其适用范围与可行性。更多还原