濟南市2016年浮游植物調(diào)查及水質(zhì)評價

于志強 王帥帥

2012年10月，水利部確定濟南市為全國首個水生態(tài)文明建設(shè)試點城市。結(jié)合自身特點，山東省濟南市提出了實現(xiàn)“泉涌、湖清、河暢、水凈、景美”的水生態(tài)文明城市建設(shè)目標。2013年5月，水利部水文局確定濟南市為全國水文系統(tǒng)水生態(tài)監(jiān)測試點市，要求在現(xiàn)有水文水資源監(jiān)測站網(wǎng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際，科學論證，進一步完善水生態(tài)監(jiān)測站網(wǎng)，加強監(jiān)測和能力建設(shè)，科學分析各監(jiān)測指標，逐步完善水生態(tài)監(jiān)測評價指標體系。濟南市水生態(tài)監(jiān)測始終立足濟南“泉城”特色，針對全市范圍內(nèi)的河流、湖泊、水庫，選取具有代表性的泉、湖泊、水庫、河流、流域及濕地進行監(jiān)測與分析。

浮游植物是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞的初級生產(chǎn)者，在水域生態(tài)系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。浮游植物個體較小，對環(huán)境變化的響應(yīng)十分迅速，己被廣泛地應(yīng)用于浮游植物生態(tài)學研究和水質(zhì)評價中，能更好地解釋自然水體中浮游植物群落的規(guī)律。本文基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基于2016年濟南市10個典型區(qū)進行的浮游植物的水生態(tài)調(diào)查，解析了濟南市浮游植物生物量和種屬組成的時空分布特征。通過計算生物多樣性指數(shù)，對濟南市水質(zhì)進行評價。

一、材料和方法

1.采樣時間及采樣點設(shè)置

2016年在濟南市選取10個水生態(tài)典型區(qū)設(shè)置站點進行典型監(jiān)測。具體為：并渡口、垛莊水庫、北大沙河、大明湖、趵突泉、濼口、黃臺橋、張公南臨、巨野河和濟西濕地。

2.樣品采集、鑒定

在各采樣點距水面以下0.5m左右水層取水樣2L，加10mL魯哥試液固定，實驗室靜置 24h，濃縮至 100mL，取0.1mL于浮游植物計數(shù)框內(nèi)，在400倍OLYMPUS顯微鏡下進行物種鑒定和計數(shù)，物種鑒定參照相關(guān)文獻。

3.數(shù)據(jù)分析和處理

采用Biodiversity Profession 2.0計算Shannon-Weaner多樣性指數(shù)（H），Pieiou均勻度指數(shù)（J）。

（1）Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H'）

（2）Pieiou均勻度指數(shù)（J）

式中：ni—第i個種的個體數(shù)目；

N—群落中所有種的個體總數(shù)；

S—輪蟲種類數(shù)。

水質(zhì)評價標準：

H＞3為寡污帶，2≤H≤3為β中污帶，1≤H≤2為α中污帶，0≤H≤1為多污帶；

E＞0.5為清潔，0.4≤E≤0.5為 β中污帶，0.3≤E≤0.4為 α中污帶，0≤E≤0.3為多污帶。

二、結(jié)果

1.種類組成分布特征

2016年調(diào)查共鑒定出浮游植物115種，分屬于6門7綱15目。在所鑒定的物種中，硅藻門種類最多，共鑒定出硅藻53種，占整個物種比例的46%；其次是綠藻門的物種，共鑒定出36種，占整個物種比例的31%；位于第三位的是藍藻門，共鑒定出13種，占整個物種比例的11%（見圖1）。從分布狀況來看，所監(jiān)測點位平均物種數(shù)為12種。從各個點位上浮游植物物種分布狀況來看，大明湖浮游植物物種數(shù)全年較高，且浮游植物群落隨季節(jié)變化浮動不大，群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

圖1 濟南市浮游植物各物種年度變化規(guī)律圖

2.種群數(shù)量時空分布特征

2016年濟南市浮游植物種群數(shù)量時空分布不均勻，全年平均值最大的監(jiān)測站點是垛莊水庫，最小的監(jiān)測站點是趵突泉。全年浮游植物密度最大值為35977×104個/L，出現(xiàn)在北大沙河入黃河口，時間為6月，主要種類為藍藻綱中的微小色球藻和銅綠微囊藻；全年浮游植物密度最小值為52×104個/L，出現(xiàn)在趵突泉，時間為11月。浮游植物種屬數(shù)目變化范圍為4～43，其中錦繡川水庫的浮游植物種類最少僅8種，而大明湖出現(xiàn)的浮游植物種類最多達47種（見表1）。

表1 濟南市2016年浮游植物種群數(shù)量時空分布特征表

3.浮游植物香農(nóng)維納指數(shù)，均勻度指數(shù)

2016年濟南市全年浮游植物多樣性平均值為1.77，整體多樣性較低。在濟南濟西濕地、張公南臨、巨野河和黃臺橋，進入11月份，浮游植物多樣性有明顯上升的趨勢。

通過表2可以看出，濟南市全年浮游植物均勻度指數(shù)和香農(nóng)維納指數(shù)時空分布不均勻。均勻度指數(shù)和香農(nóng)維納指數(shù)最小的點位均為為垛莊水庫，最大的均是濟西濕地。研究表明香農(nóng)維納指數(shù)和均勻度指數(shù)在一定程度上反應(yīng)了水質(zhì)好壞狀況，數(shù)值越大，浮游植物群落結(jié)構(gòu)越趨于穩(wěn)定，水質(zhì)相對較好，反之則相對較差。通過香農(nóng)維納指數(shù)評價水質(zhì)，則濟南市流域為α中污帶；通過均勻度指數(shù)評價水質(zhì)，則濟南市流域為清潔水體。

表2 濟南市2016年浮游植物香農(nóng)維納指數(shù)、均勻度指數(shù)時空分布表

三、結(jié)論

通過本次調(diào)查，濟南市共鑒定出浮游植物6門7綱15目115種，所鑒定的物種中硅藻門種類最多。浮游植物種群數(shù)量空間分布不均勻，均勻度指數(shù)和香農(nóng)維納指數(shù)空間分布不均勻。通過多樣性指數(shù)的評價結(jié)果表明濟南市流域大部分已屬中污染水體■