浮游植物对水质的影响

来源:http://www.shuizhifenxi.com/ 作者:余氯检测仪 时间:2018-08-06

  1 引言

  浮游植物是水生态系统的初级生产者,研究湖泊浮游植物群落,对评价水体以及保护水资源都具有重要的意义[1]。通过对浮游植物种类组成、种群结构、群落多样性、稳定性、生产力和生理状况变化情况的监测,可以全面及时掌握水环境动态变化特征[2]。

  洱海是云南省第二大湖泊,位于大理市境内,面积249.0 km2,最大水深20.7 m,平均水深10.17 m,蓄水量25.31×108m3。湖区属中亚带高原季风气候,年平均气温15℃,径流年内变化主要受气候因素影响[3]。笔者以洱海浮游植物为研究对象,研究其种类组成、密度、生物多样性及其季节演替规律,从浮游植物角度对水体进行评价分析。

  2 材料和方法

  2.1 采样点、时间及方法

  本次研究数据来源于大理州环境监测站对洱海常规监测的数据,设置3个采样断面,共11个点位。于2013年1月至2015年12月,每月采样一次,共36期。浮游植物每个采样点位分定性及定量进行样品采集。定性样品用25#浮游生物网在水体表面作“∞”字型捞取。定量样品用有机玻璃采水器采集表层水样1L,装入样品瓶,加入15 mL鲁哥试剂固定。

  2.2 监测分析方法

  定性样品作浮游植物种属鉴定使用,制成装片后于显微镜下观察、初步鉴定,种属的鉴定依据文献进行[4~6]。定量样品静置沉降48 h,虹吸上清液,浓缩至200 mL作为试样。镜检时充分摇匀,用移液枪取0.1 mL转移入0.1 mL计数框中,封盖后于400倍显微镜下进行种类的鉴定和计数[7]。

  3 结果分析

  根据36期396组定性、定量标本测定结果,选取浮游植物细胞密度、种属组成、Shannon-Wiener生物多样性指数、Simpson’s生物多样性指数对水体进行评价。

  3.1 浮游植物细胞密度评价

  根据中科院水生生物研究所“湖泊富营养类型评价的浮游植物生物学指标与标准”采用浮游植物细胞密度进行评价[8]。2013~2015年期间洱海浮游植物细胞密度处于2.74~48.45×106/L范围内,洱海大部分月份处于贫中营养至中营养水平,2013年10月出现中富营养。

  3.2 浮游植物种属组成及群落结构评价

  3.2.1 洱海浮游植物种属组成

  根据测定结果,共采集鉴定到浮游植物8门71属。其中蓝藻门16属,绿藻门35属,硅藻门11属,隐藻门、甲藻门、裸藻门、黄藻门各2属,金藻门1属。

  根据湖泊富营养类型评价的浮游植物生物学指标,在未受污染的水体中,藻类的优势种为硅藻,少数为绿藻和蓝藻。水体被污染后种属数目减少,藻类群落优势种以蓝藻、丝状绿藻占优势[9]。洱海藻类种属组成以绿藻、蓝藻、硅藻为主,表明洱海处于贫中营养―中营养水平。

  3.2.2 洱海浮游植物种属组成季节变化

  洱海浮游植物6月、11份种类较多,种属组成变动曲线为双峰型(图1)。监测结果显示,近年,洱海浮游植物群落结构演替较为明显,春季优势种为硅藻门的脆杆藻、直链藻等,夏季随着气温的升高,束丝藻和微囊藻增多,逐渐微囊藻全面占有优势,冬季气温降低优势种演替为绿藻门的转板藻及硅藻门的脆杆藻等。从洱海浮游植物优势种角度分析,洱海冬春季水质优于夏秋季。

  3.3 浮游植物多样性指数评价

  3.3.1 Shannon-Wiener生物多样性

  水体中所受的有机污染越严重,生物种类相对减少,而各别耐污种类数量增多,Shannon-Wiener多样性指数就会下降。Shannon-Wiener多样性指数相对于其他多样性指数,对物种丰富度更为敏感[9]。2013~2015年洱海各月浮游植物Shannon-Wiener多样性指数处于1~3之间,表明水体为中度污染(图2)。

  3.3.2 Simpson′s生物多样性指数

  当Simpson′s生物多样性指数值越大,表示优势度物种越小,异质度越高。Simpson′s生物多样性指数相较于其他生物多样性指数,对物种均匀度更为敏感[9]。2013~2015年洱海各月浮游植物Simpson′s生物多样性指数处于0.63~0.78之间(图3),冬春季Simpson′s生物多样性指数高于夏秋季。冬春季优势度物种小,异质度高,表明洱海水质冬春季优于夏秋季。

  3.3.3 浮游植物细胞密度与生物多样性指数年内变化规律

  2013~2015年的7~12月浮游植物细胞密度急剧增加,10月份达到峰值;多样性指数则显示出相反的趋势,7~12月多样性指数较上半年有所降低。表明近年洱海冬春季水质优于夏秋季,夏季水温较高,日照时间延长,浮游植物生长较快,生物量增加,多样性指数降低。

  4 讨论

  以浮游植物对洱海水体进行评价分析,结果表明,洱海浮游植物细胞密度处于2.74~48.45×106/L范围内,大部分月份处于贫中营养至中营养水平。共采集鉴定到洱海浮游植物8门71属,种属组成以绿藻、蓝藻、硅藻为主,表明其处于贫中营养―中营养水平。各月Shannon-Wiener多样性指数处于1~3之间,显示其处于中度污染。

  从浮游植物年内变换规律分析,洱海7~12月浮游植物细胞密度急剧增加,10月份达到峰值;多样性指数则显示出相反的趋势,7~12月多样性指数较上半年有所降低。浮游植物种属6月、11份种类较多,种属组成变动曲线为双峰型,群落结构演替较为明显。从洱海浮游植物优势种角度及Simpson′s生物多样性指数分析,洱海冬春季优势度物种小,异质度高,冬春季水质优于夏秋季。

  参考文献:

  [1]唐雅萍,张哲海,梅卓华,等.南京市主要湖泊浮游植物群落结构分析[J].环境科技,2008(21):14~16.

  [2]左 明,李敦海.武汉沙湖冬季和春季浮游植物群落结构的变化[J].水生生物学报.2011(35):361~364.

  [3]胡竹君,李艳玲,李嗣新.洱海硅藻群落结构的时空分布及其与环境因子间的关系[J].湖泊科学,2012,24(3):400~408.

  [4]胡鸿钧,魏印心.中国淡水藻类:系统、分类及生态[M].北京: 科学出版社,2006.

  [5]胡鸿钧,李尧英,魏印心,等.中国淡水藻类[M].上海: 上海科学技术出版社, 1980.

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