寧夏太陽(yáng)山濕地水質(zhì)現(xiàn)狀與富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)

孫旭楊, 趙增鋒, 尹 娟, 邱小琮, 王世強(qiáng), 歐陽(yáng)虹, 郭 琦

(1.寧夏大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院, 寧夏 銀川 750021; 2.寧夏大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 寧夏 銀川 750021)

湖泊作為地表水資源的重要組成部分，是地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要自然資源[1]，除了具有調(diào)節(jié)河川徑流、提供灌溉用水、旅游觀光和溝通航運(yùn)等方面的功能外，還在干旱地區(qū)脆弱的生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面有不可替代的作用[2]。近年來隨著區(qū)域氣候環(huán)境的變化，以及工農(nóng)業(yè)和旅游行業(yè)等人為不合理開發(fā)活動(dòng)的增加，使得湖泊的形態(tài)、數(shù)量發(fā)生了巨大變化[3]，水體水質(zhì)逐年惡化、浮游植物的種類及多樣性也逐年減少[4]，湖泊富營(yíng)養(yǎng)化問題日益突出。湖泊富營(yíng)養(yǎng)化是指在自然因素或人為活動(dòng)影響下，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽含量在水體中急劇增加，使生產(chǎn)力較低的貧營(yíng)養(yǎng)湖泊轉(zhuǎn)變成為高生產(chǎn)力的富營(yíng)養(yǎng)湖泊[5]。湖泊富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)使得水生植物和藻類爆發(fā)式生長(zhǎng)，水體顏色發(fā)生變化和水體透明度降低[6-7]，進(jìn)而造成水質(zhì)惡化以及破壞湖泊生態(tài)系統(tǒng)平衡能力[8]，因此分析并評(píng)價(jià)湖泊水體水質(zhì)現(xiàn)狀及富營(yíng)養(yǎng)化程度，對(duì)湖泊水環(huán)境治理具有十分重要的意義。

太陽(yáng)山溫泉國(guó)家濕地公園位于吳忠市紅寺堡太陽(yáng)山開發(fā)區(qū)，東經(jīng)106°32′01″—106°40′58″，北緯37°23′59″—37°29′17″。濕地公園總面積2 447.50 hm2，濕地面積1 492.7 hm2，水域面積654.8 hm2，其中濕地類型豐富，包含了河流濕地中的季節(jié)性河流，湖泊濕地中的永久性淡水湖、季節(jié)性咸水湖等諸多種類。太陽(yáng)山溫泉國(guó)家濕地公園是寧夏中部干旱帶稀有和獨(dú)特的濕地類型，處于寧夏多個(gè)重要生態(tài)功能區(qū)交匯處，對(duì)蓄洪抗旱、調(diào)節(jié)小氣候、提供水鳥繁殖地和保護(hù)中部干旱帶生物多樣性等方面具有重要戰(zhàn)略意義。但近年來，由于當(dāng)?shù)毓I(yè)快速發(fā)展、水土流失嚴(yán)重、土地沙化日益加速，以及水資源的不合理開發(fā)利用，使得湖面水域減小、生物多樣性降低、濕地水環(huán)境日趨惡化，現(xiàn)急需對(duì)濕地湖泊水質(zhì)和富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)并積極主動(dòng)尋找保護(hù)對(duì)策。目前太陽(yáng)山溫泉國(guó)家濕地公園的水質(zhì)與富營(yíng)養(yǎng)化研究尚缺乏，且部分學(xué)者[9-11]對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)時(shí)主要的考慮對(duì)象為葉綠素a和氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽含量等非生物指標(biāo)，這對(duì)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)是不全面的，應(yīng)同時(shí)考慮非生物指標(biāo)和藻類生物指標(biāo)的角度對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。為此，本研究針對(duì)太陽(yáng)山濕地4個(gè)主要湖泊，除將常規(guī)的非生物指標(biāo)和藻類生物指標(biāo)納入評(píng)價(jià)范圍外，還考慮當(dāng)?shù)睾此w高氟的特殊情況。采用灰色關(guān)聯(lián)法和水質(zhì)生物學(xué)法對(duì)水質(zhì)進(jìn)行分析，運(yùn)用藻類生物學(xué)法和綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法評(píng)價(jià)水體富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，旨在為太陽(yáng)山溫泉國(guó)家濕地公園的水生態(tài)修復(fù)和水資源合理開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣點(diǎn)布設(shè)與采樣時(shí)間

依據(jù)研究目標(biāo)，并結(jié)合太陽(yáng)山濕地湖泊的地理位置、補(bǔ)給水源以及相似水文特征，使用GPS定位，布設(shè)西湖(S1-S3)、南湖(S4-S6)、小南湖(S7-S8)和東湖(S9-S11)11個(gè)采樣點(diǎn)位。為了更好地描述太陽(yáng)山濕地湖泊水質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀，采樣時(shí)間為2019年4，7，10月和2020年1月以代表春、夏、秋、冬四季，具體采樣點(diǎn)位置如圖1所示。

圖1 太陽(yáng)山湖泊水樣采集點(diǎn)分布圖

1.2 樣品的采集和測(cè)定

水樣采集按照采樣技術(shù)指導(dǎo)(HJ494-2009)、采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)(HJ495-2009)以及水質(zhì)樣品的保存和管理技術(shù)(HJ493-2009)中的要求進(jìn)行[12-13]。其中水體透明度指標(biāo)SD使用塞氏盤現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，采用5.0 L有機(jī)玻璃采水器采集水樣并保存，帶回實(shí)驗(yàn)室當(dāng)天測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)CODMn(GB/T11892-92)、氨氮NH3-N(HJ535-2009)、氟化物F(HJ487-2009)、總磷TP(GB/T11893-89)、總氮TN(HJ632-2012)、5 d生化需氧量BOD5(HJ505-2009)和葉綠素Chl.a(SL88-2012)等指標(biāo)。浮游植物樣品采集及檢測(cè)方法參照規(guī)定[14]進(jìn)行，浮游植物樣品包括定性標(biāo)本和定量標(biāo)本，定性標(biāo)本使用25號(hào)浮游生物網(wǎng)在設(shè)計(jì)樣點(diǎn)處采集，并用魯哥氏液現(xiàn)場(chǎng)固定。用1 L采水器采集定量標(biāo)本，現(xiàn)場(chǎng)用魯哥氏液固定，帶回實(shí)驗(yàn)室后先經(jīng)24 h沉淀濃縮至200 ml，再經(jīng)24 h濃縮至50 ml，然后每50 ml加入2 ml甲醛保存。浮游植物的定性標(biāo)本使用400倍顯微鏡進(jìn)行觀察鑒定，一般鑒定到種，至少鑒定到屬，定量標(biāo)本則采用視野法，計(jì)浮游植物個(gè)體數(shù)。

1.3 水質(zhì)評(píng)價(jià)方法

1.3.1 灰色關(guān)聯(lián)法 灰色關(guān)聯(lián)法的基本思路是以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002》中規(guī)定的5類水質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為比較序列，以各采樣點(diǎn)水環(huán)境因子實(shí)測(cè)值為參考序列[15]，從而得到兩者的關(guān)聯(lián)程度。具體的方法是，先對(duì)所選樣點(diǎn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)閾值進(jìn)行歸一化處理，然后選取各個(gè)樣點(diǎn)的水環(huán)境因子指標(biāo)值和相應(yīng)水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并根據(jù)每一個(gè)指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算出各樣點(diǎn)和5個(gè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的灰關(guān)聯(lián)序[16]，最后依據(jù)最大隸屬度的原則來判斷每個(gè)點(diǎn)位所對(duì)應(yīng)地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)。

1.3.2 水質(zhì)生物學(xué)法 浮游植物群落中各種參數(shù)變化可以很好地反應(yīng)水體環(huán)境的變化，通常被用作水體環(huán)境的生物評(píng)估指標(biāo)[17]。當(dāng)水體環(huán)境變化時(shí)，浮游植物對(duì)其群落結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性也會(huì)發(fā)生改變，因此可通過浮游植物的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(Y)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)和Pielou均勻度指數(shù)(J)來衡量水體環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣，具體計(jì)算公式為：

Y=Pi·fi

(1)

(2)

(3)

式中：Pi為第i個(gè)屬細(xì)胞密度ni占總細(xì)胞密度N的比例，fi為第i個(gè)屬出現(xiàn)的頻率，Y≥0.02為優(yōu)勢(shì)種，S為浮游植物總屬數(shù)。參考宋勇軍[18]對(duì)湖泊水質(zhì)生物學(xué)的研究，多樣性指數(shù)(H′)和均勻度指數(shù)(J)的水質(zhì)生物學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)詳見表1。

表1 浮游植物水質(zhì)生物學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法

1.4.1 藻類生物學(xué)法 目前水體富營(yíng)養(yǎng)化的生物評(píng)價(jià)法常選取浮游植物細(xì)胞密度、優(yōu)勢(shì)種和多樣性指數(shù)指標(biāo)[19]，不同營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的水體中存在不同的生物物種，尤其是浮游植物細(xì)胞密度、多樣性指數(shù)(H′)以及均勻度指數(shù)(J)與水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)存在某種對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此可以通過浮游植物群落特征作為評(píng)價(jià)富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的依據(jù)[20]，水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)多樣性指數(shù)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[21]詳見表2。

表2 水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)的多樣性指數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)

1.4.2 綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法 綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法指標(biāo)簡(jiǎn)單、反饋靈敏，且考慮了相關(guān)權(quán)重的差異，故采用綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法評(píng)價(jià)太陽(yáng)山濕地湖泊的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。選取了Chl.a，TP，TN，SD和CODMn作為評(píng)價(jià)因子，參照金相燦等[22]提出的評(píng)價(jià)方法，具體計(jì)算公式為：

(4)

式中：TLI(∑)是綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；Wj是第j種參數(shù)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重； TLI(j)為代表第 種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);m為評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)，以Chl.a為基準(zhǔn)參數(shù)，各指標(biāo)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)計(jì)算公式為：

TLI(Chl.a)=10(2.5+1.086lncChl.a)

(5)

TLI(TP)=10(9.436+1.624lncTP)

(6)

TLI(TN)=10(5.453+1.694lncTN)

(7)

TLI(SD)=10(5.118-1.94lncSD)

(8)

TLI(CODMn)=10(0.109+2.661lncCODMn)

(9)

式中：除Chl.a單位為mg/m3，SD單位為m外，其他指標(biāo)單位均為mg/L。

將湖泊的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)等級(jí)[23]按0～100的一系列連續(xù)數(shù)字進(jìn)行劃分，綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)越大則表明水體的富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)越高。水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)小于30為貧營(yíng)養(yǎng)，30～50為中營(yíng)養(yǎng)，50～60為輕度富營(yíng)養(yǎng)，60～70為中度富營(yíng)養(yǎng)，大于70為重度富營(yíng)養(yǎng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 灰色關(guān)聯(lián)法評(píng)價(jià)

在進(jìn)行關(guān)聯(lián)度計(jì)算時(shí)，結(jié)合太陽(yáng)山濕地水體高氟情況，選取NH3-N，TN，TP，CODMn，BOD5和F作為評(píng)價(jià)因子。將湖泊季度平均值做歸一化處理，分辨系數(shù)選為0.1后，根據(jù)最大關(guān)聯(lián)度得出太陽(yáng)山濕地湖泊的水質(zhì)級(jí)別詳見表3。結(jié)果顯示，西湖在夏、秋季水體最好，為Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，春季和冬季較差，分別為Ⅴ類和Ⅳ類，呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化特點(diǎn)，這種特點(diǎn)同樣也出現(xiàn)在南湖水體中。南湖在夏、秋季水體水質(zhì)要稍好于西湖，可達(dá)到Ⅱ類水，在春、冬季水質(zhì)為Ⅳ類和Ⅴ類，小南湖和東湖水質(zhì)最差，全年均為Ⅴ類水。

表3 灰色關(guān)聯(lián)法評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2 水質(zhì)生物學(xué)評(píng)價(jià)

太陽(yáng)山濕地2019年各湖泊水體的浮游植物生物量、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)和Pielou均勻度指數(shù)(J)如圖2所示。其中西湖的多樣性指數(shù)(H′)在夏季達(dá)到最大為3.99，秋季其次為3.43，均勻度指數(shù)(J)變化幅度較小。南湖同樣夏季多樣性指數(shù)(H′)最高為3.899，均勻度指數(shù)(J)變幅為0.04～0.08，此時(shí)水體達(dá)到全年最優(yōu)狀態(tài)。小南湖和東湖情況略差，多樣性指數(shù)(H′)變化分別處于2.35～3.56和1.71～3.10，春、冬季接近中度污染狀態(tài)。

圖2 太陽(yáng)山各湖泊浮游植物生物量、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)

從整體來看，2019年太陽(yáng)山濕地湖泊的浮游植物指數(shù)時(shí)空變化較為明顯，浮游植物生物量年平均生物量西湖最高，為24.15 mg/L，南湖最低，為15.13 mg/L。各樣點(diǎn)中，生物量最低出現(xiàn)在冬季的東湖，為4.10 mg/L，最高點(diǎn)出現(xiàn)在夏季的西湖，為33.06 mg/L。其中多樣性指數(shù)(H′)處于1.718～3.990，均勻度指數(shù)(J)均在0.8及以上，說明太陽(yáng)山濕地湖泊浮游植物多樣性豐富，且均勻度較好。在夏季各湖泊的生物量、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)和Pielou均勻度指數(shù)(J)均達(dá)到各自峰值，此時(shí)浮游植物種類數(shù)最為豐富，這是因?yàn)榇藭r(shí)湖泊水體溫度較高，加上營(yíng)養(yǎng)成分充足，各種藻類大量繁殖造成的，而春、冬季浮游植物以硅藻占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，種類數(shù)下降的同時(shí)，多樣性指數(shù)也隨之下降。

2.3 藻類生物學(xué)法評(píng)價(jià)

太陽(yáng)山濕地各湖泊2019年浮游植物細(xì)胞密度如圖3所示。其中西湖年浮游植物細(xì)胞密度平均值為1.25×107cells/L，其中春、夏和秋季密度分別為1.52×107cells/L，2.14×107cells/L和1.16×107cells/L，水體呈中營(yíng)養(yǎng)，冬季密度較小為1.66×106cells/L，處于貧中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。南湖年浮游植物細(xì)胞密度平均值為6.77×106cells/L，其中夏季富營(yíng)養(yǎng)程度最大，細(xì)胞密度為1.48×107cells/L，為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，春、秋和冬季密度分別為4.83×106cells/L，6.16×106cells/L和1.29×106cells/L，均呈貧中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。小南湖年浮游植物細(xì)胞密度平均值為7.32×106cells/L，同樣夏季達(dá)到中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，植物細(xì)胞密度為1.69×107cells/L，而在其他季節(jié)依次為4.58×106cells/L，6.42×106cells/L和1.38×106cells/L，水體處于貧中營(yíng)養(yǎng)。東湖年浮游植物細(xì)胞密度平均值為1.00×107cells/L，同樣在夏季密度最大，為2.52×107cells/L，處于中營(yíng)養(yǎng)，在春、秋和冬季密度分別為6.24×106cells/L，7.78×106cells/L和8.83×105cells/L，呈現(xiàn)貧中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

圖3 太陽(yáng)山各湖泊浮游植物細(xì)胞密度分布

在浮游植物優(yōu)勢(shì)種指示湖泊營(yíng)養(yǎng)狀況[24]中，貧營(yíng)養(yǎng)型湖泊一般以黃藻和金藻類為主，中營(yíng)養(yǎng)型湖泊以隱藻、硅藻和甲藻為主，而富營(yíng)養(yǎng)型湖泊優(yōu)勢(shì)種大多為藍(lán)、綠藻。其中太陽(yáng)山濕地湖泊春季優(yōu)勢(shì)種共14種，分別屬于硅藻門、甲藻門和綠藻門，夏季優(yōu)勢(shì)種有15種分別屬硅藻門、綠藻門和藍(lán)藻門，秋季優(yōu)勢(shì)種共有13種屬于硅藻門、甲藻門、藍(lán)藻門和綠藻門，冬季優(yōu)勢(shì)種為8種，均屬硅藻門。由此也可看出，太陽(yáng)山濕地湖泊在夏、秋季已到達(dá)富營(yíng)養(yǎng)程度，春、冬季多為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

2.4 綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法評(píng)價(jià)

按照湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)太陽(yáng)山濕地湖泊進(jìn)行綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)等級(jí)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果詳見表4。

由表4可以看出，2019年太陽(yáng)山濕地湖泊富營(yíng)養(yǎng)化具有較明顯的季節(jié)變化，普遍呈現(xiàn)夏季營(yíng)養(yǎng)化程度高，春、冬季營(yíng)養(yǎng)化程度低的趨勢(shì)。其中西湖夏季最高，水體呈現(xiàn)輕度富營(yíng)養(yǎng)，春、秋和冬季為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；南湖情況較好，全年水體均呈現(xiàn)中營(yíng)養(yǎng)。而小南湖情況較差，在夏、秋季為中度富營(yíng)養(yǎng)，春、冬季則為輕度富營(yíng)養(yǎng)。東湖與小南湖相差不大，除夏季水體呈現(xiàn)中度富營(yíng)養(yǎng)外，其余季節(jié)均為輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

表4 綜合富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果

3 討論與結(jié)論

3.1 水質(zhì)特征分析

應(yīng)用水環(huán)境理化因子灰色關(guān)聯(lián)法和浮游植物水質(zhì)生物學(xué)法，對(duì)太陽(yáng)山濕地湖泊的水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果差異不大，具有較好的一致性。其中西湖夏、秋季為Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，南湖為Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)水體浮游植物的生物量、多樣性指數(shù)(H′)和均勻度指數(shù)(J)也達(dá)到各自峰值，其次為秋季，均呈微污染狀態(tài)。而春、冬季浮游植物種類數(shù)下降，多樣性指數(shù)(H′)隨之下降，此時(shí)水質(zhì)較差，接近中度污染狀態(tài)。這些表明，水體中浮游植物多樣性指數(shù)(H′)和均勻度指數(shù)(J)能較好反映水質(zhì)情況[25]，如果水體中浮游植物種類多且分布均勻性越高，則相對(duì)應(yīng)的水環(huán)境污染也就越小。

水環(huán)境評(píng)價(jià)結(jié)果還顯示，太陽(yáng)山濕地湖泊水質(zhì)具有明顯的季節(jié)性特點(diǎn)，即夏、秋季節(jié)水環(huán)境質(zhì)量要優(yōu)于其他季節(jié)。這是由于外部降雨多集中于夏、秋季，湖內(nèi)污染因子被稀釋，而在春、冬季時(shí)，由于入湖水量減少，使得湖內(nèi)污染物濃度較高，水環(huán)境質(zhì)量也就較差。西湖和南湖的季節(jié)性變化較為明顯，夏、秋季受外部降水和周圍地下水補(bǔ)給量大，水質(zhì)較好，而春、冬相反，水體內(nèi)氮類營(yíng)養(yǎng)鹽TN含量過高，多為Ⅳ類和Ⅴ類水。小南湖與東湖情況較為復(fù)雜，季節(jié)特點(diǎn)變化不明顯，全年均為Ⅴ類水，這是因?yàn)楹饕a(bǔ)給水源為苦水河上游來水，湖內(nèi)CODMn，F(xiàn)和NH3-N造成的水環(huán)境污染較為嚴(yán)重。這一方面與當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件有關(guān)系，經(jīng)監(jiān)測(cè)小南湖和東湖中水環(huán)境指標(biāo)F超Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)2.2～4.2倍，這是流域內(nèi)含氟巖石等通過淋溶和解吸后[26]，在水體中蒸發(fā)、濃縮與累積等富集而成。另一方面由于濕地公園處于太陽(yáng)山開發(fā)區(qū)內(nèi)，受周圍工業(yè)排放與城鎮(zhèn)面源污染影響，湖內(nèi)水體有機(jī)物CODMn和氨氮營(yíng)養(yǎng)鹽NH3-N含量過高，因此而造成全年均為Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 富營(yíng)養(yǎng)化特征分析

在太陽(yáng)山濕地湖泊富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)中，浮游植物生物學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果與水環(huán)境理化因子評(píng)價(jià)結(jié)果有所差異，這種差異的存在不僅是因?yàn)楹瓷鷳B(tài)環(huán)境本身具有復(fù)雜性和影響因素多樣性，還因?yàn)閺牟煌嵌热ピu(píng)價(jià)水體富營(yíng)養(yǎng)程度均有其局限性，因此應(yīng)綜合考慮兩種結(jié)果才能更為全面地評(píng)價(jià)太陽(yáng)山濕地湖泊富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。綜合以上兩種方法分析，西湖和南湖情況較好，多呈中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，小南湖和東湖較差，分別已達(dá)到中度富營(yíng)養(yǎng)和輕度富營(yíng)養(yǎng)水平。

小南湖和東湖的富營(yíng)養(yǎng)化程度較大，一方面小南湖作為苦水河過水河道，是東湖的常年補(bǔ)給水源。在苦水河沿流域調(diào)查[27]中表明，其水體中營(yíng)養(yǎng)元素過多，這主要與當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉方式以及農(nóng)業(yè)化肥的不當(dāng)使用有關(guān)，農(nóng)田灌溉退水中含有大量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽流入湖內(nèi)，使得小南湖和東湖營(yíng)養(yǎng)化程度較高。另一方面，也有學(xué)者[28]研究表明淺水水體更易發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化，小南湖和東湖常年水位在1.2～1.6 m，屬于淺水型湖泊，在夏、秋季受溫度、pH值和風(fēng)浪等因素影響，導(dǎo)致湖底沉積物中大量的營(yíng)養(yǎng)鹽懸浮和釋放而造成水體營(yíng)養(yǎng)化較為嚴(yán)重。濕地南湖附近有多處泉眼，受地下水補(bǔ)給較多，由于地下水量補(bǔ)給充足，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素被稀釋，使得南湖水體營(yíng)養(yǎng)化程度相對(duì)較低，全年均呈中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。但南湖水域面積較小為41.6 hm2，環(huán)境容量有限，應(yīng)密切監(jiān)測(cè)其水體狀況變化趨勢(shì)。西湖西南區(qū)域村莊聚集，人為影響較為明顯外加湖內(nèi)水生植物種類豐富，鳥類和兩棲類動(dòng)物多且活動(dòng)頻繁，致使夏季有機(jī)物污染較嚴(yán)重，水體呈現(xiàn)輕度富營(yíng)養(yǎng)，春、秋和冬季活動(dòng)較弱為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

3.3 結(jié) 論

(1) 太陽(yáng)山溫泉國(guó)家濕地公園水質(zhì)已受到不同程度的污染，在夏、秋季到達(dá)富營(yíng)養(yǎng)程度，春、冬季多為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，均呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性特點(diǎn)。西湖和南湖水質(zhì)較好，富營(yíng)養(yǎng)化程度多為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，而小南湖和東湖水質(zhì)最差，且水體分別達(dá)到中度富營(yíng)養(yǎng)和輕度富營(yíng)養(yǎng)水平。

(2) 浮游植物群落特征與水質(zhì)的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，水質(zhì)較好的區(qū)域(如西湖和南湖)的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)較高和Pielou均勻度指數(shù)(J)變化小，在水質(zhì)較差區(qū)域(如小南湖和東湖)的多樣性指數(shù)(H′)和均勻度(J)則相反。

(3) 由于湖泊水質(zhì)和富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)受水環(huán)境系統(tǒng)多種因素影響，使用多種方法對(duì)其進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，會(huì)因指標(biāo)或角度的不同而產(chǎn)生差異。故在進(jìn)行水質(zhì)和富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)時(shí)，除考慮常規(guī)的非生物指標(biāo)外，還應(yīng)考慮生物指標(biāo)和評(píng)價(jià)對(duì)象實(shí)際特點(diǎn)，才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。

綜合以上分析，參考國(guó)內(nèi)其他地區(qū)研究，建議采取如下措施：首先應(yīng)嚴(yán)格限制流入湖區(qū)地表水體氮、磷等污染物含量；合理地進(jìn)行相關(guān)旅游開發(fā)，并考慮采用其他的補(bǔ)水來源，實(shí)現(xiàn)多渠道補(bǔ)水；考慮使用相關(guān)的工程技術(shù)和措施，如生物處理、生態(tài)修復(fù)和定期監(jiān)測(cè)相結(jié)合的辦法，以免濕地水質(zhì)和富營(yíng)養(yǎng)化狀況進(jìn)一步惡化。