天津北大港濕地浮游植物調(diào)查

毛亞寧 黃佳欣 王慶泉 楊燕菁 崔培 孫金輝

摘?要：為了解天津北大港濕地保護區(qū)浮游植物現(xiàn)狀，于2017年春季（5月、6月）、秋季（9月、10月）分四次對保護區(qū)內(nèi)浮游植物進行了調(diào)查。對該地區(qū)的種類組成、生物量和生物多樣性取得了一定的了解。共采集浮游植物8門75屬，其中最多的是硅藻門，共20屬，所占比例也最多，為25.97%;綠藻門19屬，所占百分比次之，為24.68%;藍藻門有12屬，占比為15.58%，甲藻門有9屬，占比為11.69%;裸藻門有1屬，占6.49%;金藻門、黃藻門種類數(shù)很少，各4屬，各占5.19%;隱藻門只有1屬，占1.30%。浮游植物的多樣性指數(shù)區(qū)間在1.30～1.47之間，故大港濕地保護區(qū)水質(zhì)總體處于中—富營養(yǎng)狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：天津北大港;浮游植物;分布情況;多樣性指數(shù)

水生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者是浮游植物，對水體變化反應(yīng)敏感，可以作為評價水體營養(yǎng)狀態(tài)的指示物種（Reynolds CS，2006）[1]。通過對大港濕地保護區(qū)浮游植物的調(diào)查，在分析了本次實驗得到的數(shù)據(jù)的同時也對該地區(qū)的營養(yǎng)狀況進行了評價，為大港濕地保護區(qū)內(nèi)的水環(huán)境治理提供理論數(shù)據(jù)。

1?站點確定及采樣方法

1.1?站點確定

根據(jù)大港濕地保護區(qū)不同水域水體的面積、形態(tài)特征、水生生物的生態(tài)分布等特點設(shè)置了20個有代表性的采樣點。20個采樣點的地理方位如表1所示。

1.2?采樣方法

?浮游植物定性樣品的采集和鑒定;采用25#浮游生物網(wǎng)撈取樣本，采集好的樣本需要立即以1.5%的碘液固定，固定后再加少許福爾馬林液。分類鑒定時優(yōu)勢種類鑒定到種，其他種類鑒定到屬。

浮游植物定量樣品的采集、保存及處理;伸到水面以下0.5 m采集，通常采水1 000 mL，立即加入碘液15 mL固定。將固定好的1 000 mL的水樣充分搖蕩后，倒入浮游生物沉淀器內(nèi)，靜置24 h。

現(xiàn)存量計算：一升水中浮游植物的現(xiàn)存量可用下列公式計算：

1.3?分析方法

采用種群數(shù)量、群落優(yōu)勢種這兩個數(shù)據(jù)評價水體營養(yǎng)水平，同時根據(jù)藻類群落組成特征來評定水體的營養(yǎng)狀態(tài)，多樣性指數(shù)用來評價水質(zhì)。參照國內(nèi)的營養(yǎng)水平標(biāo)準(zhǔn)，種群數(shù)量小于3×105個/L為貧營養(yǎng)，大于3×105個/L為中—富營養(yǎng)，大于10×105個/L為富營養(yǎng)（林秋奇，2010）[2]。浮游植物多樣性指數(shù)采用Shannon-Winner指數(shù)：

2?實驗結(jié)果

2.1?種類組成

通過調(diào)查，共采集浮游植物8門75屬。其中綠藻門19屬，硅藻門20屬，藍藻門12屬，裸藻門、黃藻門各5屬，甲藻門9屬，金藻門4屬，隱藻門1屬。主要有藍藻門的微囊藻屬、螺旋藻屬、色球藻屬、平裂藻屬、顫藻屬、席藻屬、魚腥藻屬，綠藻門的小球藻屬，十字藻屬、綠球藻屬、衣藻屬、團藻屬、蹄形藻;甲藻門的角甲藻屬，硅藻門的舟形藻屬、菱形藻屬、針桿藻屬、新月擬菱形藻屬、角刺藻屬、角毛藻屬，裸藻門的尖尾裸藻屬、扁裸藻屬、鱗孔藻屬。各采樣點浮游植物種類詳細分布情況見表2。

2.2?生物量

本次采樣的浮游植物年生物量數(shù)量做最多的是17#采樣點，生物量為10.46 mg/L，其次，16#、19#采樣點的數(shù)量差異不大，4#、8#、10#、18#這4個采樣點的數(shù)量也較多。1#采樣點的數(shù)量最少，為5.96×106ind/L。從各門的調(diào)查結(jié)果看，藍藻門最多，綠藻門次之，隱藻門、裸藻門、金藻門極少，甲藻門最少。具體數(shù)據(jù)如表3所示。

3?結(jié)果

3.1?浮游植物種類的季節(jié)變化

通過春、秋采樣調(diào)查的結(jié)果來看，浮游植物種類和數(shù)量最多的是9月份，4月份最少。9月份浮游植物種類最多（75種），其次是10月份（65種），5月份種類（50種）多于4月份，4月份（41種）浮游植物種類最少。浮游植物的物種數(shù)在秋季遠遠高于春季，這是因為北方秋季溫度較合適，陽光充足，浮游植物光合作用較春季明顯，更有利于浮游植物的生長，主要的優(yōu)勢種為藍藻門、綠藻門，究其原因是因為其生長繁殖較快，短時間內(nèi)大量繁殖，形成優(yōu)勢群落。

大港濕地的主要類群以藍藻門、綠藻門為主。隨著季節(jié)的變化水溫逐漸升高時，硅藻門的種類和數(shù)量也呈增長趨勢。浮游植物數(shù)量最多的是藍藻門。黃藻門、硅藻門的數(shù)量春秋兩季有顯著變化，隱藻門、甲藻門、金藻門基本上穩(wěn)定不變。

3.2?浮游植物的數(shù)量變化

春季的兩次調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，浮游植物的種類和數(shù)量上有較大差異。5月份所采集的浮游植物的種類和數(shù)量較4月份有顯著增長。平均數(shù)量增長了約24倍，其中藍藻門的數(shù)量增長最為顯著，約37倍，綠藻門次之，約13倍，其他藻類變化不明顯。秋季的兩次調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，浮游植物的種類和數(shù)量變化不大。

隨著季節(jié)的變化，溫度逐漸升高，硅藻門植物種類和數(shù)量也發(fā)生了增長， 到了9月份其數(shù)量最多。隱藻門、甲藻門、裸藻門、金藻門種類和數(shù)量的變化相對不大，但有少許增加，這是因為北方9、10月份溫度較合適，陽光充足，浮游植物光合作用較春秋季節(jié)明顯，更有利于浮游植物的生長;具體數(shù)量對比如圖1所示。

3.3?營養(yǎng)水平及水質(zhì)評價

水體浮游植物多樣性指數(shù)可以作為判定水體營養(yǎng)狀況的依據(jù)[2]，經(jīng)測定浮游植物的多樣性指數(shù)為1.30～1.47，從浮游植物相關(guān)數(shù)據(jù)可以粗略的看出當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)狀況，本次實驗待查地區(qū)的水質(zhì)狀況為中—富營養(yǎng)狀態(tài)。當(dāng)?shù)氐闹饕獌?yōu)勢種類為藍藻門、綠藻門，需采取生物操縱的手段來控制水域富營養(yǎng)化，以改善水質(zhì)，防止水華發(fā)生。

4?結(jié)論

水生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者是浮游植物，對水體變化反應(yīng)敏感，主要體現(xiàn)在其種類和數(shù)量及群落結(jié)構(gòu)的變化，是反映水體富營養(yǎng)化狀況最重要的生物指標(biāo)之一[7]。從本次采樣得到的浮游植物組成及數(shù)量來看，大港濕地保護區(qū)主要以藍藻門和綠藻門為主，甲藻門、隱藻門、金藻門這幾種藻類極少，硅藻門、黃藻門秋季比春季數(shù)量有增長趨勢。硅藻亦是浮游植物中的重要組成部分，硅藻群落結(jié)構(gòu)因水體理化、生物環(huán)境改變而變化，因此常常將硅藻群落結(jié)構(gòu)特征用來判斷水體營養(yǎng)類型[6]。從本次實驗的采樣調(diào)查結(jié)果看，硅藻門種類數(shù)是數(shù)量變化最大的，說明水體是呈現(xiàn)中營養(yǎng)狀態(tài)型的。已有研究也證明了浮游植物在水環(huán)境污染調(diào)查中的指示作用較強[8]，尤其是部分種類對外界干擾與變化極為敏感，貧營養(yǎng)水體中的浮游植物以黃藻類為主，中營養(yǎng)型水體中常以硅藻類占優(yōu)勢，富營養(yǎng)型水體則常以綠藻和藍藻類占優(yōu)勢。大港濕地水系春、秋兩季浮游植物群落結(jié)構(gòu)組成存在一定差異，由春季的藍藻門-綠藻門型發(fā)展到秋季的藍藻門-綠藻門—硅藻門型，這樣的水體環(huán)境可以指示水體環(huán)境為中-富營養(yǎng)狀態(tài)，秋季富營養(yǎng)化程度較春季大。浮游植物的豐富度，反映出大港濕地水體的營養(yǎng)狀態(tài)屬于中富營養(yǎng)狀態(tài)。

參考文獻：

[1] Reynolds C S.The ecology of phytoplankton[M].Cambridge： Cambridge University Press，2006： 38-90.

[2] 林秋奇，韓博平.水庫生態(tài)系統(tǒng)特征研究及其在水庫水質(zhì)管理中的應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)報，2001，21（6）：1034-1040.

[3] 鄔紅娟，胡興躍.黑龍灘水庫浮游生物及初級生產(chǎn)力[J].水利漁業(yè)，1998，40（5）：24-25.

[4] 左濤，王榮.海洋浮游動物生物量測定方法概述[J].生態(tài)學(xué)雜志，2003，22（3）：79-83.

[5] 金相燦，屠清瑛.湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1990.

[6] 劉憲斌，朱琳，張桂香，等.天津塘沽驢駒河海岸帶海水和沉積物現(xiàn)狀調(diào)查[J].天津科技大學(xué)學(xué)報，2005，20（2）：31-34.

[7] Margalef D R.Information theory in ecology[J].CenSystem ，1958，3：36-71.

[8] 武丹，王海英，張震.天津于橋水庫浮游生物調(diào)查及群落結(jié)構(gòu)變化[J].湖泊科學(xué)，2013，25（5）：735-742.

（收稿日期：2018-11-12）