城市人工湖泊浮游植物群落结构特征及其主要环境因子分析——以长沙梅溪湖为例

长沙梅溪湖为新兴城市人工湖泊,是国家级新区湘江新区的城市“海绵体”,其水环境与水生态状况是该区域高质量发展关注的重点,对维护湘江新区生态环境具有重要意义。为揭示梅溪湖水生态现状,分季度采集梅溪湖水样,分析浮游植物群落特征及其与环境因子的关系。结果显示梅溪湖浮游植物共有7门96种,其中以绿藻、硅藻和蓝藻种类数居多,占总种类数的86.46%,主要优势种为细小隐球藻（Aphanocapsa elacjista）、小环藻（Cyclotella sp.）、链状曲壳藻（Achnanthes catenata）和尖尾蓝隐藻（Chroomonas acuta）,优势种具有明显季节交替性。浮游植物年均密度为（23.97±9.95）×10^6 cells/L,各季度东部水域密度均高于西部水域;多样性指数评价结果表明梅溪湖水体处于中度污染和中-富营养状态,与水质评价结果基本一致。浮游植物与环境因子基于转化的冗余分析结果显示,水温、氧化还原电位、总氮和亚硝酸盐氮是影响梅溪湖浮游植物群落的主要驱动因子,控制总氮等营养盐的输入将是改善梅溪湖水质和营养状态的有效手段。     

梅溪湖表层沉积物营养盐和有机质分布特征及污染评价

梅溪湖属于城市浅水湖泊，其沉积物特征可反映湖泊的水生态环境状况，对防止湖泊富营养化具有重要意义。2020年11月至2021年7月，分季节对梅溪湖表层沉积物（0～10 cm）进行了采样，分析了沉积物TN、NH4+、NO3-、TP、有效磷（AP）和有机质（OM）等指标的时空分布特征和污染程度。结果表明：沉积物（0～10 cm）TN、NH4+、NO3-、TP、AP和OM的平均含量依次为1654.68± 754.22 mg/kg、24.66± 20.02 mg/kg、13.60± 2.33 mg/kg、512.60± 281.39 mg/kg、8.58± 6.81 mg/kg和2.84± 1.43 %。湖区东部营养物和有机质含量最高。人类活动对梅溪湖表层沉积物营养盐的空间分布有着较大的影响。梅溪湖沉积物TP和NO3-含量在春季最高（4月份），冬季（1月）最低。AP含量在春季（4月）最高，在夏季最低（7月份）。沉积物TN、NH4+和OM含量没有明显的季节差异。梅溪湖沉积物TN和TP的含量变幅分别为667～4000 mg/kg和184～1475mg/kg，均已超出我国东部浅水湖泊沉积物的营养物参考阈值范围；TN和TP的标准指数变幅分别为1.21～7.27和0.31～2.46，TN全部超标，梅溪湖生态环境质量受N元素的影响较为严重，对湖泊生态系统安全构成了一定的威胁。相关分析表明，沉积物OM与TN、TP、AP、NH4+、NO3-均显著正相关，说明沉积物有机质的降解和释放对梅溪湖氮磷营养盐具有重要影响。