保安湖菹草种群的时空分布特征及环境效应分析

摘要

为了解近20年来保安湖菹草(Potamogeton crispus L.)种群的变化特征及其对水环境的影响,研究以保安湖最大的湖区,即主体湖为研究对象,分季节对其沉水植物种类组成、生物量及水深(Z_(M))、透明度(Z_(SD))、水中总氮(TN)、总磷(TP)和浮游藻类叶绿素a(Chl.a)等环境指标进行了监测,并分析了菹草在不同生活史阶段对环境影响的差异。结果表明:(1)2002年春季菹草生物量(BP.c)均值为356 g/m^(2),2012年上升至974 g/m^(2),2019年为1901 g/m^(2),菹草种群分布范围由中部扩展至整个湖区;(2)在春季菹草快速生长时,BP.c与Z_(M)(Z_(M)≤3 m)呈显著正相关(r=0.52,P<0.01),与Chl.a呈显著负相关(r=–0.42,P<0.01),与Z_(SD)、Z_(SD)/Z_(M)、TN、TP无相关关系;有草区的Z_(M)(中位数为2.1 m)、Z_(SD)(中位数为0.93 m)和Z_(SD)/Z_(M)(中位数为0.48)显著高于无草区(1.8 m、0.45 m和0.28;P<0.05),有草区的Chl.a(中位数为8.13μg/L)显著低于无草区(14.10μg/L;P<0.05);有草区的Chl.a和TP的关系不明显,无草区的Chl.a的含量随TP上升而增加,且在相同TP条件下,无草区Chl.a多数高于有草区;(3)在夏季菹草衰亡后,夏季Z_(SD)/Z_(M)与BP.c呈显著负相关(r=–0.47,P<0.01),Z_(SD)、TN、TP、Chl.a与BP.c无相关关系;无草区TN(中位数为1.30 mg/L)显著高于有草区(0.72 mg/L;P<0.05);有草区和无草区的Chl.a均随TP的上升而增加,在相同TP条件下,无草区Chl.a和有草区差异不显著。以上结果表明近20年来保安湖菹草种群生物量呈上升趋势,分布范围也在不断增加。在快速生长期(春季),大量菹草的存在有利于水质的改善。在菹草衰亡(春末夏初)后,其对水质产生的不利效应未持续整个夏季。