玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物群落結(jié)構(gòu)研究

王帥帥，李彤彤，劉 斌

（1.濟(jì)南市水文局，山東 濟(jì)南250014；2.平陰縣自然資源局，山東 濟(jì)南250400；3.平陰縣自然資源局黃河玫瑰湖國(guó)家濕地公園服務(wù)中心，山東 濟(jì)南250400）

玫瑰湖國(guó)家濕地公園坐落在黃河南岸，平陰縣城區(qū)西北部，面積為685 hm2，是黃河的重要滯洪區(qū)，在城市泄洪、凈化水質(zhì)、保水補(bǔ)源、保障飲水安全，以及維護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用。公園主要包括湖泊型濕地、沼澤型濕地、河流型濕地、人工型濕地等4大濕地類型以及6個(gè)濕地亞類，區(qū)域內(nèi)動(dòng)植物多樣、人文資源豐富。

浮游植物是水生態(tài)系統(tǒng)最重要的生產(chǎn)者，在水生態(tài)系統(tǒng)中起著極其重要的作用，是水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分[1]。浮游植物群落結(jié)構(gòu)隨水環(huán)境條件變化發(fā)生變化的速度十分迅速，能很好地解釋水體生態(tài)環(huán)境的變化，被廣泛地應(yīng)用于水生態(tài)學(xué)研究和水質(zhì)評(píng)價(jià)中[2]。環(huán)境條件類似的水域中，浮游植物的群落具有相似性，并可以被劃分為不同的集群[3]。本文以玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物為研究對(duì)象，分析了2020年秋季浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征，研究了影響玫瑰湖國(guó)家濕地秋季浮游植物群落結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)因子，為玫瑰湖國(guó)家濕地水生態(tài)系統(tǒng)健康和水生態(tài)修復(fù)，建設(shè)美麗河湖提供基礎(chǔ)參考資料和技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 采樣時(shí)間及采樣點(diǎn)設(shè)置

于2020年9月對(duì)玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)濕地公園內(nèi)不同功能區(qū)域設(shè)置6個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。

1.2 樣品采集、鑒定

每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位在水面以下0.5 m左右取水1 L，加10 mL濃度為1.5%的魯哥試液固定，靜置濃縮后在顯微鏡下參照相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行鑒定和計(jì)數(shù)。

每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位取2.5 L水樣，水質(zhì)樣品按照《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》（SL 219-2013）規(guī)定采集和保存。然后帶回實(shí)驗(yàn)室按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行檢測(cè)。水溫、電導(dǎo)率、溶解氧、pH、渾濁度在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 水環(huán)境因子

玫瑰湖國(guó)家濕地2020年秋季6個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)水環(huán)境因子見表1。不同點(diǎn)位之間不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目差異不大。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002），玫瑰湖國(guó)家濕地除總氮（TN）為Ⅳ類水質(zhì)外，其他項(xiàng)目均優(yōu)于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境因子監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，濟(jì)南黃河流域主要污染指標(biāo)為總氮。

表1 玫瑰湖各采樣點(diǎn)位水環(huán)境因子

2.2 浮游植物種類組成及所屬功能群分類

玫瑰湖國(guó)家濕地共監(jiān)測(cè)到浮游植物47種，分屬于6門7綱12目22科25屬，6門中綠藻門的種數(shù)最高，有18種，占總種數(shù)的38.3%;其次是硅藻門和藍(lán)藻門，分別有15種、6種，分別占總種數(shù)的31.9%、12.8%；隱藻門3種、裸藻門3種、甲藻門2種，分別占總種數(shù)的6.4%、6.4%、4.3%。根據(jù)Padisák等浮游植物功能群分類方法[4]，結(jié)合玫瑰湖國(guó)家濕地水質(zhì)環(huán)境狀況，對(duì)浮游植物進(jìn)行功能群劃分。玫瑰湖國(guó)家濕地秋季調(diào)查到的浮游植物，可分為16個(gè)功能群，分別為B、C、D、F、J、L0、MP、N、P、S1、S2、TS、W1、X1、X2、Y。

2.3 功能群組成特征及優(yōu)勢(shì)功能群分類

玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物的平均豐度為402.72萬(wàn)個(gè)/L。其中：2＃點(diǎn)位豐度最低，只有104.19萬(wàn)個(gè)/L；3＃點(diǎn)位豐度最高，有793.47萬(wàn)個(gè)/L，不同采樣點(diǎn)位豐度差異較大。濕地浮游植物生物量均值為9.84 mg/L。其中：2＃點(diǎn)位生物量最低，只有0.40 mg/L；4＃點(diǎn)位生物量最高，有39.10 mg/L，不同采樣點(diǎn)位生物量差異較大。

玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物功能群豐度組成中，只有J、LO、S1相對(duì)豐度在5%以上，且J和L0的相對(duì)豐度超過(guò)25%，J相對(duì)豐度為30.3%，L0相對(duì)豐度為28.1%。而功能群生物量組成中，只有MP和Y相對(duì)生物量在5%以上，且均超過(guò)25%，MP相對(duì)生物量為42.0%，Y相對(duì)生物量為50.0%。表明J、L0、S1、MP和Y為玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物的優(yōu)勢(shì)功能群。根據(jù)浮游植物相對(duì)豐富度和相對(duì)生物量確定的優(yōu)勢(shì)功能群差異較大。J、L0、S1、MP和Y功能群代表物種為P1四尾柵藻、P2雙對(duì)柵藻、P3四角十字藻、P4細(xì)小平裂藻、P5小席藻、P6湖泊鞘絲藻、P7巨顫藻、P8嚙蝕隱藻。

2.4 群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子典范性分析

利用CANOCO4.5分別利用玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物優(yōu)勢(shì)物種的豐度和生物量與水環(huán)境因子進(jìn)行典范對(duì)應(yīng)分析，其中優(yōu)勢(shì)物種按照上文確定的8種優(yōu)勢(shì)功能群的代表物種。水環(huán)境因子主要有水溫、電導(dǎo)率、總氮、總磷、氨氮、濁度、溶解氧、pH、高錳酸鹽指數(shù)和葉綠素a[5]。

由玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物優(yōu)勢(shì)種豐富度與環(huán)境因子的CCA分析表明，葉綠素a與軸1呈正相關(guān)，總磷、總氮與軸1呈負(fù)相關(guān)。pH值與軸2呈正相關(guān)，電導(dǎo)率與軸2呈負(fù)相關(guān)，溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)相關(guān)性較弱。從影響程度來(lái)看，pH值、電導(dǎo)率、總磷（TP）、水溫是主要影響玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物群落結(jié)構(gòu)的水環(huán)境因子。P2雙對(duì)柵藻受pH值影響較大、P3四角十字藻受渾濁度影響較大，P4細(xì)小平裂藻、P5小席藻受電導(dǎo)率影響較大，P8嚙蝕隱藻受總氮影響較大，其他優(yōu)勢(shì)種受受環(huán)境影響因子影響較小。

由玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物優(yōu)勢(shì)種生物量與環(huán)境因子的CCA分析表明，氨氮、高錳酸鹽指數(shù)與軸1呈正相關(guān)；溶解氧、電導(dǎo)率與軸1呈負(fù)相關(guān)。渾濁度、葉綠素啊與軸2呈正相關(guān)，總磷與軸2呈負(fù)相關(guān)，總氮、pH值相關(guān)性較弱。從影響程度來(lái)看，溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、葉綠素a、渾濁度是主要影響玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物群落結(jié)構(gòu)的水環(huán)境因子。P1四尾柵藻、P2雙對(duì)柵藻、P4細(xì)小平裂藻、P5小席藻、P6湖泊鞘絲藻受氨氮、高錳酸鹽指數(shù)影響較大，其他優(yōu)勢(shì)種受環(huán)境影響因子影響較小。

3 結(jié)論

1）玫瑰湖國(guó)家濕地6個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，除總氮（TN）為Ⅳ類水質(zhì)外，其他項(xiàng)目均優(yōu)于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，主要污染指標(biāo)為總氮。

2）本次調(diào)查共監(jiān)測(cè)到浮游植物47種，分屬于6門7綱12目22科25屬，其中綠藻門18種，硅藻門15種、藍(lán)藻門6種，裸藻門3種、隱藻門3種、甲藻門2種。玫瑰湖國(guó)家濕地秋季浮游植物群落，可分為B、C、D、F、J、L0、MP、N、P、S1、S2、TS、W1、X1、X2、Y共16個(gè)功能群。

3）由玫瑰湖國(guó)家濕地浮游植物優(yōu)勢(shì)種豐富度和生物量分別與環(huán)境因子的CCA分析表明，pH值、電導(dǎo)率、總磷（TP）、水溫是影響浮游植物優(yōu)勢(shì)種豐富度分布的主要因子；溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、葉綠素a、渾濁度是影響浮游植物優(yōu)勢(shì)種生物量分布的主要因子。