長湖圓心湖區(qū)春季浮游植物調(diào)查分析

李學山，潘靜，冉歡 肖思，彭世賢，彭婷

（長江大學動物科學學院，湖北 荊州434025）

長湖是湖北省第三大淺水湖泊，位于江漢平原四湖水系的上游，地跨荊州、荊門、潛江三市，是長江中游地區(qū)生態(tài)平衡極其重要的濕地生態(tài)系統(tǒng)［1］。2010年，長湖被批建為鲌類國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)。長湖由廟湖、海子湖、馬洪臺和圓心湖4個湖區(qū)組成，其中圓心湖屬于長湖東部一個圓形湖區(qū)［2］。近幾年來由于人類活動過度頻繁，對圓心湖生物多樣性及生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。

浮游植物（phytoplankton）包括所有生活在水中以浮游生活方式為主的微小植物，通常即指浮游藻類［3］。浮游植物是水生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者，也是水體生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中最基礎(chǔ)且最重要的一個部分，其種類和數(shù)量的變化直接或間接地影響著其他水生生物的分布和豐度，甚至會影響整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。此外，浮游植物與水質(zhì)的關(guān)系密切，不同類群對水環(huán)境變化的敏感性和適應(yīng)能力各異［4－5］。目前，對長湖的研究多集中于水質(zhì)理化指標以及水生植物等方面，報道較少且不夠全面［6－8］。

本研究對長湖圓心湖區(qū)域的浮游藻類種類組成、污染指示種及生物量分布進行初步調(diào)查，旨在為圓心湖區(qū)的生物多樣性保護、湖泊富營養(yǎng)化控制以及漁業(yè)發(fā)展提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣時間與地點

2012年4月15 ～25日在圓心湖區(qū)進行采樣，共設(shè)6個站點（Y1～Y6），采樣點如圖1所示。

1.2 樣品采集處理與測定

浮游植物定性樣本用淺水Ⅲ型浮游植物網(wǎng)由底至表垂直拖網(wǎng)采集，定量樣本用采水器采集1L水樣，加入5%福爾馬林溶液固定后帶回實驗室沉淀濃縮。浮游植物樣本在顯微鏡下進行鑒定與計數(shù)。

1.3 指標計算方法

浮游植物密度（即每升水中的浮游植物數(shù)量，N）采用以下公式計算：

式中：CS為計數(shù)框面積（mm2），一般為400mm2；FS為一個視野的面積（mm2），用臺微尺測出視野半徑r，按S＝3.14×r2，F(xiàn)n為計數(shù)的視野；V為1L水樣經(jīng)沉淀濃縮后的體積（ml）；v為計數(shù)框容積（ml）為0.1ml；Pn為在Fn個視野中，所計數(shù)到的浮游植物個體數(shù)。

圖1 圓心湖浮游植物采樣點

生物量一般按體積換算，因浮游植物體積較小，即多數(shù)情況下視細胞相對密度接近1，用幾何體積公式計算細胞體積，即109μm3＝1mg鮮藻重。

1.4 水體營養(yǎng)類型評價方法

參照湖泊富營養(yǎng)化評價標準［9］，生物量小于3.0mg／L屬于貧中營養(yǎng)；小于5.0mg／L屬于中營養(yǎng)；小于7.0mg／L屬于中富營養(yǎng)；小于10.0mg／L屬于富營養(yǎng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游植物的種類組成

2012年春季對圓心湖區(qū)的調(diào)查中，共鑒定出浮游植物80種（含變種和變型）（表1）；其中綠藻門（Chlorophyta）36種，占總數(shù)的45.00%；硅藻門（Bacillariophyta）24種，占總數(shù)的30.00%；藍藻門（Cyanophyta）8種，占總數(shù)的10.00%；裸藻門4種（Euglenophyta），占總數(shù)的5.00%；甲藻門（Pyrrophyta）和黃藻門（Xanthophyta）各3種，各占總數(shù)的3.75%；隱藻門（Cryptophyta）和金藻門各1種，各占總數(shù)的1.25%。

2.2 浮游植物指示種及指示群落

由表1還可知，長湖圓心湖區(qū)6個采樣點共檢出污染指示種55種，os（寡營養(yǎng)型）的種類有8種，占檢出的所有指示種的14.55%；介于β－ms（中營養(yǎng)型）的指示種有23種，占41.28%；指示β－a－ms（中－富營養(yǎng)型）的種類有17種，占30.91%；指示a－ms（富營養(yǎng)型）的種類有11種，占20.00%。圓心湖區(qū)各個采樣點的浮游植物種類組成如表2。Y1～Y6均以綠藻、硅藻為優(yōu)勢種，兩者總種數(shù)分別占39.50%和36.10%，比例相近且都在30%以上。

表1 圓心湖浮游植物種類以及污染指示種組成

續(xù)表1

續(xù)表1

表2 圓心湖區(qū)各采樣點浮游植物種類組成

2.3 浮游植物的生物量

調(diào)查可知，浮游植物生物量范圍為3.48～6.96mg／L，平均值為4.44mg／L（表3）。6個采樣點中，只有Y5樣點的生物量大于5.0mg／L，最低值出現(xiàn)在Y4樣點。

表3 圓心湖區(qū)各樣點浮游植物生物量

2.4 浮游植物污染指示種的組成及群落結(jié)構(gòu)評價

基于國內(nèi)外學者關(guān)于指示性藻類的研究［9－11］，長湖圓心湖區(qū)6個采樣點共檢出污染指示種55種。其中比例最高的介于β－ms（中營養(yǎng)型）指示種有23種，占41.28%；其次為β－a－ms（中－富營養(yǎng)型）種類，有17種，占30.91%。由此認為長湖圓心湖區(qū)目前為β－ms（中營養(yǎng)型）水體。

浮游植物群落的結(jié)構(gòu)、演變、優(yōu)勢種往往受水生態(tài)因子影響，根據(jù)詹玉濤等［12］、閻齊等［11］利用指示性浮游植物群落劃分污染等級的方法：藍藻門占70%以上，耐污種大量出現(xiàn)為a－ms（富營養(yǎng)型），藍藻門占60%左右，藻類總數(shù)較多為β－a－ms（中－富營養(yǎng)型）；硅藻及綠藻為優(yōu)勢種，各占30%左右為βms（中營養(yǎng)型）；硅藻門為優(yōu)勢種，占60%以上為os寡營養(yǎng)型。圓心湖區(qū)浮游植物以綠藻、硅藻為優(yōu)勢種，比例都在30%以上。由此，可認為長湖圓心湖區(qū)目前屬β－ms（中營養(yǎng)型）水體。

3 討論與小結(jié)

3.1 浮游植物的種類組成

本調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2012年長湖圓心湖區(qū)春季浮游植物以綠藻所占比例最高（45.0%），其次是硅藻（30.0%）和藍藻（10.0%），其余藻類所占比例均不超過5%；表明圓心湖區(qū)浮游植物種類組成表現(xiàn)為綠藻－硅藻－藍藻型。

3.2 浮游植物生物量

從浮游植物生物量來看，圓心湖區(qū)6個采樣中除Y6為中－富營養(yǎng)型水體外，其余5個樣點為中營養(yǎng)型水體，參照湖泊富營養(yǎng)化評價標準［9］，2012年春季圓心湖區(qū)屬于β－ms中營養(yǎng)型水體。β－ms中營養(yǎng)型水體出現(xiàn)的原因首先與長湖圓心湖區(qū)的地理位置有關(guān)，圓心湖區(qū)屬于長湖下游，水面較上游開闊，水體波動性小所以穩(wěn)定；其次該湖區(qū)為長湖鲌類保護區(qū)的核心水域，采用封閉式管理模式（除科研和考察活動外，不允許人類活動）受外界干擾因素較?。?］，因此該湖區(qū)水質(zhì)較好。

本研究只涉及了該湖區(qū)春季1個季節(jié)的種類組成與生物量，而且污染指示藻類往往與其他生物指數(shù)結(jié)合在一起，綜合考察該區(qū)域?qū)儆谀姆N類型水體，還需要了解該區(qū)域的分布數(shù)量等。后續(xù)研究應(yīng)結(jié)合多個生物指數(shù)進行全面分析，為確保長湖圓心湖區(qū)生態(tài)環(huán)境，防止其富營養(yǎng)化提供科學依據(jù)。

［1］吳翠，唐萬鵬，史玉虎，等.長湖濕地生態(tài)價值評價 ［J］.湖北林業(yè)科技，2008，（1）：45－47.

［2］柴毅，彭婷，郭坤，等.海子湖春季浮游植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子相關(guān)性分析 ［J］.水生態(tài)學雜志，2014，35（2）：56－62.

［3］劉建康.高級水生生物學 ［M］.北京：科學出版社，1999.

［4］姜雪芹，禹娜，毛開云，等.冬季上海市城區(qū)河道中浮游植物群落結(jié)構(gòu)及水質(zhì)的生物評價 ［J］.華東師范大學學報（自然科學版），2009，（2）：78－87.

［5］于玲紅，張曉雅，李衛(wèi)平，等.冬季烏梁素海浮游藻類群落結(jié)構(gòu)特征 ［J］.環(huán)境工程.2014（3）：43－47.

［6］陳紅兵，盧進登，余祺，等.長湖水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查及評價 ［J］.污染防治技術(shù)，2007，20（4）：45－47.

［7］徐華.長湖水環(huán)境狀況及原因分析 ［J］.環(huán)境科學技術(shù)，2011，34（S2）：254－255.

［8］彭映輝，簡永興，倪樂意，等.長湖水生植物多樣性及其變化 ［J］.云南植物研究，2003，25（2）：173－180.

［9］況琪軍，馬沛明，胡征宇，等.湖泊富營養(yǎng)化的藻類生物學評價與治理研究進展 ［J］.安全與環(huán)境學報，2005，5（2）：87－91.

［10］B.福迪（羅迪安譯）.藻類學 ［M］.上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1980.

［11］閻齊，于洪賢.松花江哈爾濱段夏季浮游植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境影響評價 ［J］.水產(chǎn)學報，2011，24（2）：48－52.

［12］詹玉濤，楊昌述，范正年.釜溪河浮游植物分布及其水質(zhì)污染的相關(guān)性研究 ［J］.中國環(huán)境科學，1991，11（1）：29－33.