田 虹 劉學(xué)平 吳銀梅 桑正林
(昭通學(xué)院 農(nóng)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,云南 昭通 657000)
藻類植物種類繁多、形態(tài)各異且在地球上分布非常廣泛。依據(jù)自身的結(jié)構(gòu)特征和色素含量,將其分為多個種類,如藍(lán)藻門、綠藻門、甲藻門、硅藻門等。此外,還可以根據(jù)其生長的環(huán)境與方式,分為浮游藻類、流水域藻類及底棲藻類[1]。其體內(nèi)有光合色素,因此可以利用光能進行光合作用來獲得自身生長養(yǎng)分,并吸收環(huán)境中的氮、磷元素來合成自身所需有機質(zhì)。因此藻類的生長能夠降低水體中游離的氮、磷元素含量。藻類屬于自養(yǎng)型生物,其生長的影響因素包括光照、水體成分、溫度及水流等因素[2-3]。根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),藻類植物對于池塘水體環(huán)境具有不同的調(diào)節(jié)功能,通過恰當(dāng)種植藻類植物能夠使池塘水體保持清潔透明,對水體中的溶解氧、溶解鹽的含量具有調(diào)節(jié)和平衡作用。同時作為初級生產(chǎn)者其種類組成、豐度和基礎(chǔ)生產(chǎn)力水平的變化將直接通過食物網(wǎng)影響到整個水體生態(tài)的物質(zhì)與能量的流動循環(huán)[4-5]。因此對池塘中藻類的種類、規(guī)模、群落結(jié)構(gòu)和演替規(guī)律進行分析研究,對于水體生產(chǎn)養(yǎng)殖具有重要的實際意義。
鎮(zhèn)雄縣尖山鄉(xiāng)位于云南省昭通市鎮(zhèn)雄縣東北部,距離縣城主城區(qū)交通距離約29 km。由于當(dāng)?shù)氐牡貏葺^高,與云南省其他縣市的氣候有所不同,有春遲夏短、秋早冬長的氣候特點,四季顯著,集中降雨豐富。目前經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)主要以養(yǎng)殖為主,受政府扶持,該鄉(xiāng)的發(fā)展思路是各方集資,面向市場建立特色種養(yǎng)業(yè)。
采集時間是2019年6月-2020年9月。采樣點及采樣設(shè)置:采樣點為鎮(zhèn)雄縣尖山鄉(xiāng)相鄰五個魚塘,每個魚塘沿魚塘邊設(shè)置三個調(diào)查點,每個調(diào)查點間隔10 m左右,每個調(diào)查點每次取3個平行樣本,每個魚塘每次取9個樣本。五個魚塘調(diào)查點如圖1所示。
圖1 鎮(zhèn)雄縣尖山鄉(xiāng)五個魚塘取樣點分布圖
1.2.1 藻類采集
定性采集:在每個采樣點用浮游藻類收集網(wǎng)在水體表層呈“∞”形來回?fù)迫。?分鐘后提起浮游藻類收集網(wǎng),采集50 ml水樣置于采樣瓶中,或者在采集的水樣中加入1 ml固定劑[6],以便于較長時間的觀察,對采樣瓶進行標(biāo)記并拍照記錄。
1.2.2 藻類觀察和種類鑒定
在進行定性樣品藻類鑒定時將取回的水樣做成臨時裝片,并且每個采樣瓶的水樣至少要做5個以上裝片,置于顯微鏡下觀察,將觀察到的圖片用連接有顯微鏡的電腦進行拍照或者直接顯微鏡下用手機拍照,將不同樣點的藻類圖片分開保存,便于后期鑒定分析比較。而且拍的照片要清晰,在鑒定時能夠辨別出藻類植物的各個形態(tài)特征,鑒定時先從形態(tài)上識別,通過識別判斷屬于單細(xì)胞、群體還是絲狀體進行歸類,再參照《中國淡水藻志》《昭通市藻類植物資源研究(Ⅳ)》《淡水浮游生物圖譜》[7-9]等書籍,對藻類進行分類鑒定和計數(shù),鑒定包括門、綱、目、科、屬、種。
采用Excel 10.0對數(shù)據(jù)進行整理和統(tǒng)計,用CANOCO4.5軟件進行相關(guān)性分析。用Shannon-Wiener指數(shù)(H')進行多樣性分析,Pielou指數(shù)(J)進行均勻度分析,Margalef指數(shù)(D)和用McNaugh?ton指數(shù)(Y)分別對藻類植物物種豐富度和優(yōu)勢種進行分析。其公式如下:
H'=-∑QilnQi;Qi=ni/N1;J=H'/log2S;D=(S-1)/lnN;Y=ni/N2×fi
式中:Qi為第i種個體數(shù)占總個體數(shù)的比例;ni為物種i的個體數(shù);N1為群落樣本個體總數(shù)。S為物種數(shù);N為同一樣品中的個體總數(shù)。N2是樣品中各類藻類總數(shù);fi為該種在該地區(qū)出現(xiàn)的頻率,在本研究中默認(rèn)為1。Y>0.02為群落中的優(yōu)勢種。
Shannon-Wiener指數(shù)主要考量生態(tài)環(huán)境中物種的種類數(shù)量和分配的均勻性,Margalef指數(shù)主要考量物種的類目總數(shù)。Pielou指數(shù)重點考量物種分布均勻程度的[10]。采用典范對應(yīng)分析對藻類種類和水產(chǎn)養(yǎng)殖的相互關(guān)系進行研究,為了使藻類密度數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布,對藻類種屬密度數(shù)據(jù)進行l(wèi)g(x+1)處理。三個指數(shù)評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 Shannon-Wiener指數(shù),Margalef指數(shù)和Pielou指數(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)
2019年6月-2020年9月的魚塘水樣檢測到的藻類植物種類數(shù),如圖2可知,2019年6月-2019年9月份4門35種,植物種類占總檢測到的19.66%;2019年10月-2020年1月份檢測到的藻類植物種類最多為6門62種,總占比為34.86%;2020年2月-2020年5月份4門35種,總占比為19.66%;2020年6月-2020年9月份4門46種,總占比為25.84%。
圖2 2019年6月-2020年9月鎮(zhèn)雄縣尖山鄉(xiāng)魚塘藻類植物總數(shù)及占比
魚塘總體水樣檢測到的藻類植物數(shù)最多的隸屬綠藻,為127種;其次為裸藻和藍(lán)藻和硅藻,分別為19、17和13種、黃藻和金藻植物最少,均為1種。具體結(jié)果見表2。
表2 鎮(zhèn)雄縣尖山鄉(xiāng)魚塘各月份中藻類植物種數(shù)及占比
2.2.1 Shannon-Wiener、Margalef和Pielou三種指數(shù)結(jié)果
Shannon-Wiener、Margalef和Pielou三種指數(shù)結(jié)果見圖3。
圖3 鎮(zhèn)雄縣尖山鄉(xiāng)魚塘藻類植物Shannon-Wiener指數(shù),Margalef指數(shù)和Pielou指數(shù)變化
2.2.2 結(jié)果分析
由圖3可見,Shannon-Wiener指數(shù),Margalef指數(shù)和Pielou指數(shù),2019年6月-2019年9月份分別為1.39;2.56和0.27;2019年10月-2020年1月份分別為1.41;3.77和0.24;2020年2月-2020年5月份分別為1.30;3.56和0.25;2020年6月-2020年9月份分別為1.30;3.68和0.23。
綜合水質(zhì)評價結(jié)果,2019年6月~2020年9月份的水質(zhì)均為β-中污型—α-中污型。水質(zhì)從優(yōu)至劣排序為:2019年6月-2019年9月>2019年10月-2020年1月>2020年2月-2020年5月>2020年6月-2020年9月。說明隨著時間的變化,尖山鎮(zhèn)魚塘的水質(zhì)情況越來越差。水質(zhì)的污染會使水的溶氧量和水產(chǎn)品所需養(yǎng)料的溶解度發(fā)生變化,水產(chǎn)得不到所需養(yǎng)分,水產(chǎn)的質(zhì)量就會下降,從而需要投放更多的飼料,隨著飼料的加多,水中有機物也會增加,水中物質(zhì)的化學(xué)構(gòu)成也隨之變化,水底層有害物質(zhì)增加,有害化學(xué)成分積累,魚類受到直接有毒物影響外,還會刻意躲避這些物質(zhì)層,最終,水體容量就會不斷減小,水產(chǎn)產(chǎn)量降低。
魚塘中優(yōu)勢種為綠藻、藍(lán)藻和裸藻(見表3),利用優(yōu)勢種評價法可初步評價該魚塘水體質(zhì)量為極富營養(yǎng)型。綜合分析,確定該魚塘的水體質(zhì)量為富營養(yǎng)型。
表3 2019年6月-2020年9月鎮(zhèn)雄縣尖山鄉(xiāng)魚塘藻類優(yōu)勢種的組成及優(yōu)勢度
由表3可知,2019年6月-9月的綠藻的優(yōu)勢種的優(yōu)勢度要比2019年10月-2020年1月的優(yōu)勢種的優(yōu)勢度要高,2019年10月-2020年1月的綠藻的優(yōu)勢種的優(yōu)勢度均比2020年2月-5月的優(yōu)勢種高;2019年6月-9月的藍(lán)藻、綠藻、裸藻的優(yōu)勢種的優(yōu)勢度均比2020年2-5月的優(yōu)勢種的優(yōu)勢度要高;2019年10月-2020年1月的藍(lán)藻的優(yōu)勢種的優(yōu)勢度均比2020年2月-5月和2020年6月-9月的優(yōu)勢種的優(yōu)勢度要高;2019年10月-2020年1月的裸藻的優(yōu)勢種的優(yōu)勢度均比2020年2月-5月的優(yōu)勢種的優(yōu)勢度要高;2019年6月-9月的裸藻的優(yōu)勢種的優(yōu)勢度均比2019年10月-2020年1月的優(yōu)勢種的優(yōu)勢度要高。
在各個月份中綠藻種類數(shù)量均占有很大比重。綠藻作為淡水養(yǎng)殖池塘中的主要浮游生物,魚翅浮游生物中的主要種類是綠球藻目生物,其對水產(chǎn)養(yǎng)殖中水質(zhì)、飼料的影響很大,有較大的益處。魚塘距離村莊較近,受人類生活行為的影響及生活廢水的排放,可使魚塘中的氮磷含量升高,促進藻類植物,特別是藍(lán)藻和裸藻的生長,水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重,水質(zhì)下降,魚類生存環(huán)境質(zhì)量降低,導(dǎo)致魚類患病率和死亡率提高,影響魚類的產(chǎn)出。
鎮(zhèn)雄縣尖山鄉(xiāng)魚塘2019年6月-2020年9月份水體不同采樣點采集藻類并鑒定共有6門178種,其中藍(lán)藻門17種,綠藻門127種,裸藻門19種,硅藻門13種,黃藻門1種,金藻門1種。尖山鄉(xiāng)魚塘著生藻類為綠藻型。綠藻作為自養(yǎng)型藻類植物,可吸收氨作為自身營養(yǎng)源,降低水中氮氨的濃度,從而改善水質(zhì),并為魚塘中的魚提高氧氣,提高水質(zhì)氧含量。綠藻還可成為濾食性魚類餌料,降低飼養(yǎng)成本。2019年6月-2020年9月,鎮(zhèn)雄縣尖山鄉(xiāng)的魚塘的優(yōu)勢種均為藍(lán)藻、綠藻和裸藻,水質(zhì)為富營養(yǎng)化狀態(tài)。因此,需要及時改善水體環(huán)境,提高水質(zhì),才能減少對水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響。
綜合以上分析結(jié)果,建議往該魚塘投放濾食性魚類,如鰱魚,作為藍(lán)藻和綠藻的主要捕食者。鰱魚可抑制這些藻類的繁殖,這樣即為鰱魚提供了餌料又改善了水質(zhì)。提高了水質(zhì)的透明度,也改善了其它魚類的生長環(huán)境。也可在魚塘種植蓮,通過蓮的自身生長所需,減少魚塘中氮磷含量,并為魚類提供遮蔭避陽的地方,降低因溫度過高對魚類的影響。且蓮的種植,也能充分合理的利用生態(tài)空間,增加經(jīng)濟收入,提高人們生活質(zhì)量。另外,減少人們生活對魚塘的影響,禁止生活廢水廢物向魚塘排放。從而降低魚塘的氮氧含量。