生物总是与其生存的环境相统一的,每个水体的生物群落也都有着自己的生态分布特征。但如果有外来因素的干扰,可能使群落中原有的种间关系受到破坏,引起群落结构及数量的变化 (Omolfsottir et al.,2004) ,进而改变了群落的组成,严重的甚至导致生态系统不可逆转的破坏 (Herbland et al.,1998; Ault et al.,1999) 。
影响浮游植物种类的因素是很多的,如水流速度、水温、营养盐、生物因素等。Reynolds (1993) 曾经指出,在河流、湖泊、水库中,水力滞留时间的长短决定了浮游植物的种类组成和生物量。高塘湖是以蓝藻为主的浮游植物群落结构,全年中的优势种以蓝藻中的平裂藻、席藻为主。Lawrence (2000) 认为,蓝藻适合在水力滞留时间长的水体中生长。
水体营养盐状况也决定着浮游植物的种类组成。如不同的营养盐构成,会有不同浮游植物种类组成。不同的浮游植物在不同的生活时期有各自独特的营养需求,在对营养盐的竞争过程中,营养的供应状况会对浮游植物的群落结构产生调节作用。在一定的浓度范围内,营养盐对浮游植物的生长有促进作用,但如果营养盐浓度过低,则会对浮游植物的生长起限制作用,过高有毒害作用。在大多数水体生态系统中限制浮游植物生长的主要营养元素是 N、P,而且 N、P 营养盐对浮游植物的限制也是生态学研究的一个主要方面。在真光层内由于浮游植物生长的消耗,N、P 营养盐的含量经常处于很低的水平,但淡水与海水中浮游植物对这两种营养元素的吸收比值却不同。淡水中浮游植物的生长通常要求 N∶P原子比是 15∶1; 海水中,N∶P 原子比通常大于或等于 16∶1 的 Redfield 比值。
根据 Liebig 的最小值定理,对于某一个特定的种,在某一个特定的时候,只有一种限制性的营养元素 (Droop,1974; Rhee,1978; Kilham 和 Kilham,1984) ,而在几个种并存的情况下,由于各个种具有不同最适营养比率,则存在多营养限制 (Petersen,1975;Tilman,1977) ,当然,几个不同的种也可能受到同一个营养元素的限制 (Hecky 和 Kil-ham,1988) 。对于一个自然的浮游植物群落,营养限制非常复杂。此外,营养水平的高低对浮游植物的组成也有重要的影响。如谢二塘绿藻以喜欢高营养水平的小球藻为主,黄藻和金藻的种类监测期间从未出现过; 而高塘湖的绿藻虽以喜欢高营养水平的小球藻为主,蓝藻种类比谢二塘多,黄藻和金藻均有出现。
高塘湖全年的浮游植物丰富度大于谢二塘。为研究各因素对浮游植物种类的影响,对谢二塘和高塘湖的浮游植物种类数与环境因子进行了相关分析,部分相关分析结果见表6.19。
表6.19 浮游植物种类数与不同指标的相关关系
注: * 表示相关性为 0.05; **表示相关性为 0.01。
从相关系数看,谢二塘蓝藻种类数与温度、总氮和总磷呈正相关,说明蓝藻随温度升高,种类也增加,亦随营养盐含量的增加而增加; 绿藻种类与温度及总磷正相关性显著;硅藻和温度、pH 值、总氮和总磷相关性较高,说明温度对硅藻种类和数量产生的影响不同: 硅藻喜低温,在温度较低的情况下,数量较多,但种类较少。
高塘湖绿藻种类与总氮负相关性显著,表明绿藻在较高的营养状态下,藻类种类数反而减少; 硅藻与温度、总氮及氮磷比呈显著正相关; 金藻与温度、总氮和氮磷比负相关性明显,表明温度增加,金藻种类将减少,营养盐含量的增加也对其产生限制作用。
从以上分析可见,两水域硅藻种类受温度和营养盐含量变化的影响大致相同; 谢二塘蓝藻、绿藻种类受温度、营养盐含量的影响比高塘湖明显。