珠江典型河段浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)水質(zhì)的指示作用

陳亮東，詹建坡，王 慶

1.廣州市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站，廣東 廣州 510220

2.暨南大學(xué) 生態(tài)學(xué)系/人與自然生命共同體實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510632

3.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室 (珠海)，廣東 珠海 519000

河流作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是陸地與海洋生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)傳遞、能量流動(dòng)和信息傳遞的樞紐，并在保持水生態(tài)系統(tǒng)多樣性方面具有重要意義[1]。近年來，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水利設(shè)施建設(shè)和人類對(duì)水資源的過度利用，導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)退化。河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)日益成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，對(duì)河流進(jìn)行科學(xué)有效的評(píng)價(jià)是河流保護(hù)的重要前提。浮游植物作為河流生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者，其動(dòng)態(tài)變化關(guān)系到漁業(yè)資源和水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定[2]，且其對(duì)水環(huán)境變化響應(yīng)快速，比水生植物、魚類和無脊椎動(dòng)物等生物種類對(duì)水質(zhì)的指示作用更靈敏[3]。Garmendia 等[4]嘗試用浮游植物對(duì)江河水體富營養(yǎng)化等進(jìn)行評(píng)價(jià)，越來越多國外研究將浮游植物引入水生態(tài)健康評(píng)價(jià)和預(yù)警指示[5-8]。伴隨我國河流健康管理從水環(huán)境管理日益提升到水生態(tài)系統(tǒng)健康管理，浮游藻類特征評(píng)價(jià)作為水生態(tài)健康評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)得到良好應(yīng)用[9]。對(duì)漢江下游基于浮游植物的江河水質(zhì)評(píng)價(jià)呈中污染狀態(tài)[10]，對(duì)淮河干流及主要支流的浮游植物生物指數(shù)評(píng)級(jí)和水質(zhì)評(píng)價(jià)的對(duì)比研究同樣表明，基于浮游生物多樣性的評(píng)價(jià)和水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果均為中污染水平，具有較好的互驗(yàn)性[11]，均表明該評(píng)價(jià)方法的有效性，但其在珠江流域的應(yīng)用較少。

珠江含北江、東江和西江三大水系，作為我國徑流量第二大河流，流經(jīng)珠三角經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集的區(qū)域，由此面臨生活污水、工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)面源污染等產(chǎn)生的水環(huán)境污染等形勢更嚴(yán)峻[12]。以往的研究主要關(guān)注水質(zhì)理化環(huán)境、水文等，涉及該水域上游及河口浮游生物的系統(tǒng)調(diào)查報(bào)道較少，全河段的系統(tǒng)調(diào)查僅有20 世紀(jì)80 年代和2008 年水生生物資源本底調(diào)查[13]。本研究選取珠江流域受水利建設(shè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、大規(guī)模城市污水排放等人類活動(dòng)影響的北江流溪河河段和珠江河口等河段，研究其枯水期、豐水期和平水期群落特征，并利用生物多樣性等指標(biāo)評(píng)價(jià)水質(zhì)現(xiàn)狀，以期為珠江水污染防治和水生態(tài)恢復(fù)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 站點(diǎn)布設(shè)和樣品采集

根據(jù)珠江水動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，選取北江流溪河、東江北干流段和珠江河口段3 個(gè)典型河段。站點(diǎn)設(shè)置如圖1 所示：S1 為北江流溪河街口段、S2 為北江流溪河石角段、S3 為增江北干流河段、S4 為珠江河口蓮花山段、S5 為珠江河口大虎島段。上述河段不僅是重要的漁業(yè)資源水域，也具備水域代表性：北江流溪河 (S1 和S2) 為北江水系重要支流，地處超大城市廣州主城區(qū)上游，受大城市排污環(huán)境壓力相對(duì)較??；東江北干流段 (S3) 流經(jīng)粵東主要農(nóng)業(yè)種植區(qū)，受農(nóng)業(yè)面源污染較大；珠江河口段(S4 和S5) 位于北江、西江和東江三江交匯段，同時(shí)受地表徑流和海水混合交替影響。

圖1 珠江水域采樣點(diǎn)分布Fig.1 Sampling stations in Pearl River

分別在2021 年3 月 (枯水期)、7 月 (豐水期)和11 月 (平水期) 進(jìn)行樣品采集?，F(xiàn)場用水質(zhì)儀、SM-5A 測深儀測定鹽度和水深。在每個(gè)站點(diǎn)分別采集浮游植物定性和定量樣品，浮游植物樣品的固定和鑒定計(jì)數(shù)均參照《水和廢水監(jiān)測分析方法 第四版增補(bǔ)版》[14]相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，定性樣品用25 號(hào)浮游生物網(wǎng)來回多次拖網(wǎng)采集后，濃縮至100 mL聚乙烯瓶，用5% (體積分?jǐn)?shù)) 的甲醛固定。定量樣品用5 L 有機(jī)玻璃采水器采集表、底層水樣充分混合，取1 L 水樣加15 mL 魯戈氏液，靜置48 h 后虹吸上清液濃縮至30 mL 待檢。樣品計(jì)數(shù)時(shí)充分混勻后移液槍量取0.1 mL 在浮游植物計(jì)數(shù)框，同一樣品2 次計(jì)數(shù)均值控制在15% 以內(nèi)視為有效數(shù)據(jù)。種類鑒定參考書目[15-17]。浮游植物生物量參照Hillebrand 等體積法計(jì)算幾何近似值[18-19]。

1.2 數(shù)據(jù)處理和分析

根據(jù)浮游植物數(shù)據(jù)，分別計(jì)算Shannon-Wiener 多樣性指數(shù) (H')、Pielou 均勻度指數(shù) (J')、優(yōu)勢度 (Y) 和Margalef 豐富度指數(shù) (D)，計(jì)算公式分別如下：

式中：ni為第i種的個(gè)體數(shù)量；N為某站位總生物數(shù)量；S為某站位出現(xiàn)生物總種數(shù)；fi為第i種在各站位中出現(xiàn)頻率。

物種多樣性判定依照Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)值H'，介于1.6～2.5 和2.6～3.5 分別表示較好和豐富水平[20]。藻類密度≤5.0×105個(gè)·L-1和5.0×105～1.0×106個(gè)·L-1分別表示貧營養(yǎng)和貧-中營養(yǎng)水平[20]?；诙鄻有灾笖?shù)的水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參見表1[11]。

表1 基于浮游植物多樣性指數(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Evaluation criteria based on indexes of phytoplankton diversity

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

使用IBM SPSS Statistics 23 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Origin 18 軟件繪圖。

2 結(jié)果

2.1 浮游植物組成和分布特征

調(diào)查共鑒定出浮游植物8 大門類1 8 7 種(圖2)，包括硅藻門、綠藻門、藍(lán)藻門、裸藻門、隱藻門、金藻門、甲藻門和黃藻門。3 月枯水期共鑒定出浮游植物117 種，其中硅藻門63 種，占53.85%；綠藻門38 種，占32.48%；藍(lán)藻門和裸藻門等其他藻類15 種。上游河段S1、S2 和S3 站點(diǎn)以綠藻和硅藻種類為主，分別占83%、70% 和9 3%。河口段S 4 和S 5 以硅藻為主，分別占63%和82%。

圖2 珠江各河段浮游植物物種組成Fig.2 Phytoplankton species composition at each station of Pearl River

7 月豐水期共鑒定出浮游植物98 種，其中綠藻門4 1 種，占4 1.8 4%；藍(lán)藻門2 6 種，占26.53%；硅藻門22 種，占22.45%；裸藻門、甲藻門、隱藻門分別為5、2 和2 種。上游S1 和S2 以綠藻為主，分別占50% 和43%；河口段S4 和S5 以綠藻和硅藻為主，分別占83%和78%。

11 月平水期共鑒定出浮游植物77 種；其中以硅藻門為主，有3 1 種，占4 0.2 6%；綠藻門28 種，占36.36%；藍(lán)藻門13 種，占16.88%；裸藻門、隱藻門和甲藻門分別為2、2 和1 種。上游S1、S2 和S3 以綠藻和硅藻為主，種類數(shù)分別占78%、82%和73%；下游S4 和S5 硅藻占比最大，分別為52%和64%。

種類數(shù)量季節(jié)分布表現(xiàn)為枯水期>豐水期>平水期，空間上呈現(xiàn)北江流溪河河段 (S1 和S2)>東江北干流河段 (S3)>珠江河口段 (S4 和S5)。

2.2 優(yōu)勢種及時(shí)空分布

不同河段優(yōu)勢種差異明顯，北江流溪河段全年以藍(lán)藻和綠藻種類為優(yōu)勢種，東江北干流河段枯水期以顆粒直鏈藻 (Melosiragranulata) 和嚙蝕隱藻(Cryptomonaserosa) 為主要優(yōu)勢種。珠江河口段全年以硅藻如顆粒直鏈藻、顆粒直鏈藻極狹變種(M.granulatavar.angustissima) 和模糊直鏈藻(M.ambigua) 為主要優(yōu)勢種，且在豐水期和平水期還出現(xiàn)細(xì)小平裂藻 (Merismopediatenuissima) 、湖生偽魚腥藻 (Pseudanabaenalimnetica) 和魚腥藻屬(Anabaenasp.) 等藍(lán)藻為共同優(yōu)勢種 (表2) 。

表2 珠江浮游植物優(yōu)勢種組成 (優(yōu)勢度Y>0.02) 及分布Table 2 Composition and distribution of dominant species (Dominance Y>0.02) of phytoplankton in Pearl River

2.3 浮游植物密度時(shí)空分布特征

各站點(diǎn)浮游植物密度時(shí)空差異較大，介于1.2×105～1.8×107個(gè)·L-1(圖3)。從季節(jié)來看，3 月枯水期細(xì)胞密度介于1.2×105～3.0×106個(gè)·L-1，7 月豐水期介于9.3×105～1.8×107個(gè)·L-1，11 月平水期介于2.6×105～6.1×105個(gè)·L-1，最低點(diǎn)和最高點(diǎn)均出現(xiàn)在S2 和S3，其中S2 在7 月藍(lán)藻密度達(dá)到輕微水華水平 (1.2×107個(gè)·L-1)；細(xì)胞密度均值豐水期>枯水期>平水期，分別為7.2×106、8.6×105和4.0×105個(gè)·L-1，差異顯著 (P<0.05)。從空間分布來看，各河段細(xì)胞密度平均值介于5.6×105～6.4×106個(gè)·L-1，平均密度為2.8×106個(gè)·L-1，呈現(xiàn)北江流溪河段 (S1 和S2)>珠江口河口段 (S4 和S5)>東江北干流段 (S3)。

圖3 珠江各站點(diǎn)浮游植物密度與生物量變化Fig.3 Abundance and biomass of phytoplankton at each station of Pearl River

同河段浮游植物群落結(jié)構(gòu)差別較大，且同一河段隨季節(jié)變化也呈現(xiàn)不同動(dòng)態(tài)變化 (圖4)。北江流溪河河段 (S1 和S2) 全年為綠藻-藍(lán)藻型，S2 在3、7 和11 月綠藻密度占比分別為57%、33% 和23%，藍(lán)藻分別為12%、64%和45%，呈現(xiàn)綠藻密度占比下降，藍(lán)藻占比先上升后回落的趨勢；東江北干流河段 (S3) 由硅藻到硅藻-藍(lán)藻型轉(zhuǎn)變；珠江河口段 (S4 和S5) 全年由硅藻型到硅藻-藍(lán)藻型轉(zhuǎn)變，S5 在3、7 和11 月硅藻密度分別為80%、38% 和60%，藍(lán)藻分別為7%、57% 和31%，呈現(xiàn)硅藻占比先下降后回升趨勢，藍(lán)藻則反之。

圖4 珠江各站點(diǎn)浮游植物密度與生物量相對(duì)組成Fig.4 Relative contribution of phytoplankton abundance and biomass at each station of Pearl River

相關(guān)分析顯示：藻類豐度和藍(lán)藻豐度、甲藻豐度極顯著正相關(guān) (P<0.01,r=0.911 和r=0.854)，且甲藻豐度和藍(lán)藻豐度極顯著正相關(guān) (P<0.01,r=0.759)，甲藻豐度和綠藻豐度顯著正相關(guān) (P<0.05,r=0.637)；硅藻種數(shù)和藍(lán)藻豐度、硅藻豐度負(fù)相關(guān)(P<0.01,r=-0.707 和r=-0.795)。

生物量范圍為0.166 1～10.276 mg·L-1，均值為2.103 1 mg·L-1(圖3)。從季節(jié)分布來看，生物量均值豐水期>枯水期>平水期，分別為4.674 5、1.235 4和0.569 8 mg·L-1。從空間分布來看，呈現(xiàn)北江流溪河段 (S1 和S2)>珠江口河口段 (S4 和S5)>東江北干流段 (S3)，整體趨勢和密度呈現(xiàn)類似的時(shí)空分布格局。

北江流溪河段生物量 (S1 和S2) 以綠藻為主，占比為34%～68%，硅藻次之。珠江口河口段(S4 和S5) 以硅藻為主，占比高于54% (圖4)。

2.4 基于浮游植物的水質(zhì)評(píng)價(jià)

H'介于1.58～3.05，平均值2.43 (圖5)。從水域分布來看H'，北江流溪河河段 (2.60)>東江北干流河段 (2.45)>珠江河口段 (2.26)；基于H'進(jìn)行生物多樣性評(píng)價(jià)顯示，北江流溪河河段多樣性為弱豐富水平，東江北干流河段和珠江河口段為較好水平。根據(jù)藻類密度，北江流溪河河段水質(zhì)等級(jí)為貧-中營養(yǎng)，東江北干流河段和珠江河口水質(zhì)等級(jí)為貧營養(yǎng)至貧-中營養(yǎng) (表3)。

表3 基于浮游植物的珠江水質(zhì)評(píng)價(jià)Table 3 Water quality assessment based on phytoplankton in Pearl River

圖5 珠江各河段生物指數(shù)及基于生物多樣性指數(shù)的水質(zhì)評(píng)價(jià)Fig.5 Biological indices and water quality assessment based on biodiversity indices at each station of Pearl River

基于H'水質(zhì)評(píng)價(jià)顯示除3 和11 月個(gè)別站點(diǎn)外，整體水質(zhì)為β-中污染水平；基于J'的水質(zhì)評(píng)價(jià)顯示為輕污染水平；基于D水質(zhì)評(píng)價(jià)，除3 月個(gè)別站點(diǎn)為β-中污染水平外，整體水質(zhì)為α-中污染水平。

3 討論

3.1 珠江典型河段浮游植物種類組成

本次調(diào)查顯示珠江水域北江流溪河、東江北干流和珠江河口3 個(gè)不同河段浮游植物種類組成豐富，以硅藻和綠藻為主要類群，藍(lán)藻和裸藻等其他附屬藻類次之，與珠江口河網(wǎng)2012 年的調(diào)查結(jié)果類似[12]，也符合國外大型河流水域的浮游植物分布模式[21-23]，呈上游北江流溪河段、東江北干流段高于珠江河口段的趨勢。北江流溪河和東江北干流為四尾柵藻 (S.quadricauda) 和被甲柵藻博格變種雙尾變型 (S.armatusvar.boglariensisf.bicaudatus)為主的淡水種，可能與北江流溪河河段位于淡水區(qū)間，水體穩(wěn)定免受海水潮汐沖擊帶來的鹽度等波動(dòng)有關(guān)，浮游植物群落結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定?，F(xiàn)場鹽度監(jiān)測顯示蓮花山水道至大虎島段為咸淡水交匯區(qū)，地表徑流的沖刷作用影響了浮游生物穩(wěn)定性[24]，疊加河口潮汐作用，種類更替頻繁，導(dǎo)致種類數(shù)相對(duì)上游流溪河河段較少。此外，珠江河口蓮花山至大虎島河段調(diào)查發(fā)現(xiàn)，豐水期種類數(shù)較2015 年對(duì)該水域的調(diào)查[25]種類增多，平水期種類基本持平，且硅藻占比較2015 年調(diào)查結(jié)果呈明顯上升趨勢。

3.2 珠江典型河段浮游植物優(yōu)勢種特征

珠江水域各河段浮游植物呈現(xiàn)以少數(shù)優(yōu)勢種為主，伴生大量其他零星分布種的特征，符合浮游植物結(jié)構(gòu)的一般特征[26]。不同河段浮游植物結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不同特征，優(yōu)勢種也隨著河段和季節(jié)不同差異較大。北江流溪河河段由枯水期的綠藻-硅藻型演變?yōu)樨S水期的藍(lán)藻-綠藻型，與珠江西江河段的調(diào)查呈類似的群落結(jié)構(gòu)特征[27]。主要影響因素可能有：鹽度和水體流動(dòng)性是影響浮游植物群落的重要環(huán)境因子，四尾柵藻和被甲柵藻博格變種雙尾變型等綠藻在流動(dòng)性低的淡水水體中占優(yōu)，而硅藻由于硅質(zhì)硬殼在流動(dòng)水體競爭中成為優(yōu)勢種。此外，藻類最適生長溫度也存在差異，25～35 ℃最適合細(xì)小平裂藻和螺旋魚腥藻等藍(lán)藻生長。上游北江流溪河河段這種由豐水期藍(lán)藻型到枯水期綠藻型的季節(jié)性演變模式，和2007 年趙俊等[13]對(duì)該流域的調(diào)查趨勢類似。東江北干流段呈現(xiàn)硅藻-藍(lán)藻型特征，全年以顆粒直鏈藻和嚙蝕隱藻富營養(yǎng)化藻為優(yōu)勢種。和以往夏季對(duì)該河段調(diào)查研究以隱藻屬、顫藻屬、直鏈藻屬等富營養(yǎng)化指示種為優(yōu)勢種的結(jié)果類似[28-29]。

珠江河口蓮花山至大虎島河段浮游植物群落結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯的季節(jié)特征，全年以顆粒直鏈藻等硅藻為主要優(yōu)勢種，且在豐水期優(yōu)勢度更大。可能該藻對(duì)珠江口適應(yīng)性更好，珠江口水域水溫適宜、必要的水體擾動(dòng)為顆粒直鏈藻提供了良好的生長環(huán)境，且該藻對(duì)咸淡水有較好的適應(yīng)性[30]，面對(duì)富營養(yǎng)化水體中浮游植物對(duì)光照的激烈競爭[31]，顆粒直鏈藻細(xì)胞富含葉綠素[32]，對(duì)低光強(qiáng)水體具有良好的耐受性，促使該種類成為該水域全年本底優(yōu)勢種。

珠江口河段浮游植物按群落結(jié)構(gòu)特征可分為河口類、近岸類等類群[33]。由于珠江口徑流和海水潮汐交互影響，營養(yǎng)鹽豐富，鹽度跨度和波動(dòng)較大，有利于不同類群浮游藻類繁殖生長，以致種類跨度較大：枯水期以顆粒直鏈藻等廣溫廣鹽種為主，演變?yōu)樨S水期以顆粒直鏈藻、細(xì)小平裂藻和湖生偽魚腥藻屬等廣溫廣鹽種及淡水種為主，這種淡水種和河口種交替演化模式，不僅與河口水域不同季節(jié)的溫鹽環(huán)境相適應(yīng)，也基本符合藻類分布PEG (Plankton ecology group) 模型，即冬春季硅藻占優(yōu)，夏季藍(lán)藻、綠藻占優(yōu)，隨后硅藻優(yōu)勢度占比上升[34]。

此外，參考有關(guān)藻類指示性的判斷標(biāo)準(zhǔn)[35]，作為富營養(yǎng)化指示種的四尾柵藻、被甲柵藻博格變種雙尾變型、細(xì)小平裂藻和湖生偽魚腥藻屬為被調(diào)查河段優(yōu)勢種，上述藻經(jīng)常在相對(duì)靜止封閉的湖庫和養(yǎng)殖池塘出現(xiàn)[36]，在河流調(diào)查中報(bào)道較少，表明所調(diào)查珠江水域均存在富營養(yǎng)化趨勢。這與此次調(diào)查河段毗鄰的萬頃沙河網(wǎng)水系的假魚腥藻、顫藻和小球藻等富營養(yǎng)化種為優(yōu)勢種[37]相互印證，還說明該水域富營養(yǎng)化藻類分布有擴(kuò)大趨勢。

3.3 珠江典型河段浮游植物密度、生物量分布和藍(lán)藻水華

藻類密度和生物量呈豐水期>平水期>枯水期的季節(jié)分布特征，即豐水期藻類豐度和生物量最高。珠江地處亞熱帶，受季節(jié)影響水溫冬暖夏熱，且豐水期匯集大量營養(yǎng)鹽和上游藻種，為藍(lán)綠藻等爆發(fā)提供條件。調(diào)查的珠江典型河段和該流域不同河段調(diào)查結(jié)果橫向比較，浮游植物豐度為2.8×106個(gè)·L-1，明顯低于珠江口水域萬頃沙河網(wǎng)水系[37]，相較于國內(nèi)其他江河流域的調(diào)查報(bào)道[29]，浮游植物密度處于較高水平。

流溪河街口段在豐水期不僅藍(lán)藻和隱藻種類多，藍(lán)藻密度更是達(dá)到1.2×107個(gè)·L-1，按DB 44/T 2261—2020《水華程度分級(jí)與監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》，達(dá)到藍(lán)藻輕度水華標(biāo)準(zhǔn)，在富營養(yǎng)化情況下藍(lán)藻水華易產(chǎn)生藍(lán)藻毒素而潛在危害水質(zhì)和水生生物安全[38-39]。相對(duì)于國內(nèi)河流關(guān)于水華的報(bào)道[40-41]，珠江水系北江流溪河段罕見水華的相關(guān)報(bào)道，需進(jìn)一步關(guān)注水華爆發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。湖庫水華主要限制因子多為營養(yǎng)鹽、溫度和光照，而河流水華主要和水文情勢密切相關(guān)[41]。羅曉佼等[42]對(duì)三峽庫區(qū)澎溪河河段水華發(fā)生機(jī)制的探討發(fā)現(xiàn)，水流緩慢和水溫垂直分層是江河藍(lán)藻水華產(chǎn)生的必要條件[43]。本次水華發(fā)生在李溪壩上側(cè)，上游有14 座小型水電站、9 座攔河壩，水流經(jīng)多次截留致水體滯留時(shí)間長，豐水期豐富的氮 (N)、磷 (P) 營養(yǎng)鹽尤其是磷鹽的提升[44]，疊加28～30 ℃藍(lán)藻適宜的水溫[38]，為藍(lán)藻水華爆發(fā)提供了條件，詳細(xì)機(jī)制需進(jìn)一步研究。建議北江上游李溪壩等受人工壩攔截水面增加開閘放水頻次，減少水體滯留時(shí)間，降低水華發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 浮游植物多樣性及水質(zhì)評(píng)價(jià)

全年調(diào)查周期內(nèi)，珠江水域從上游河段到珠江口河口，無論浮游植物種類數(shù)，還是H'值均呈現(xiàn)上游向下游遞減的格局。對(duì)珠江河段多年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)表明上游淡水河段鹽度穩(wěn)定，且上游河段N、P 等營養(yǎng)鹽濃度明顯低于下游[29,44]。北江上游流溪河段地處特大型城市廣州主城區(qū)上游，受人類活動(dòng)和水體資源利用等人為擾動(dòng)較少，水質(zhì)更好，浮游植物結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，生物多樣性更高?；贖'水質(zhì)評(píng)價(jià)顯示調(diào)查河段整體為β-中污染，基于J'的水質(zhì)評(píng)價(jià)顯示為輕污染，基于D水質(zhì)評(píng)價(jià)整體為α-中污染。且水域全年優(yōu)勢種以細(xì)小平裂藻、螺旋魚腥藻和顫藻屬等富營養(yǎng)化指示種為主，綜上表明該河段水質(zhì)整體處于輕污染-中污染水平，和該流域的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果相互印證[29,44]，表明該流域水質(zhì)狀況一般，河流環(huán)境受到污染，河流生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，受調(diào)查珠江河段水質(zhì)仍受污染，需進(jìn)一步治理改善。

和國內(nèi)其他河流的浮游植物結(jié)構(gòu)對(duì)比發(fā)現(xiàn)(表4)，所調(diào)查的珠江水域河段浮游植物種數(shù)和密度均處于中等水平，對(duì)應(yīng)的水質(zhì)評(píng)價(jià)為輕度到α-中污染。結(jié)合廣東省生態(tài)環(huán)境廳公布的2021 年4、7 和10 月底河口近海水質(zhì)數(shù)據(jù)[45](和本文S4 和S5 站點(diǎn)監(jiān)測時(shí)間和空間基本吻合)，水質(zhì)監(jiān)測顯示為劣四類水 (6 項(xiàng)檢測指標(biāo)按照GB 3097—1997《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，無機(jī)氮、活性磷酸鹽、pH 等超標(biāo))；參照廣東省環(huán)境廳公布的江河月度水質(zhì)數(shù)據(jù)[46]，按GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，珠江河口大虎島段 (S5) 因溶解氧超標(biāo)水質(zhì)介于III—V 類水，說明無論按照海水或淡水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可判定該河段為中污染狀態(tài)，亦說明生物指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果和水質(zhì)理化指標(biāo)較一致，表明不同評(píng)價(jià)方法間具有一定的互驗(yàn)性[11]。該結(jié)果和國內(nèi)淮河干流及主要支流的藻類生物指數(shù)評(píng)級(jí)和水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果類似，說明對(duì)被調(diào)查珠江河段的基于浮游植物生物指數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)具有一定的可行性和穩(wěn)定性，可擴(kuò)展到本流域其他河段的應(yīng)用評(píng)估以進(jìn)一步建立評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫和構(gòu)建評(píng)價(jià)體系。

表4 基于浮游植物群落結(jié)構(gòu)的河流水質(zhì)評(píng)價(jià)Table 4 Water quality assessment of rivers based on phytoplankton community structure

此外，說明珠江水域河段水質(zhì)狀況仍需進(jìn)一步改善，建議繼續(xù)按照流域治理規(guī)劃開展水污染治理專項(xiàng)、貫徹落實(shí)河 (湖) 長制、加強(qiáng)防治工農(nóng)業(yè)水污染以及珠三角典型水體綜合治理方面繼續(xù)發(fā)力。建議采取以下措施：1) 拓展污水處理設(shè)施。完善污水處理設(shè)施和使用效率，減少廢水排放；2) 加強(qiáng)工業(yè)、農(nóng)業(yè)等污染治理。嚴(yán)格控制工業(yè)廢水排放和農(nóng)業(yè)面源污染，在河流流域發(fā)展綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)模式，控制化肥使用，減少對(duì)水體的污染；3) 加強(qiáng)生態(tài)修復(fù)治理。加強(qiáng)河流管理，在流經(jīng)城市人口密集區(qū)域的支流河涌實(shí)施水生態(tài)修復(fù)工程。通過合理維持魚類、底棲生物和高等水生植物等生物類群，改善河流水環(huán)境，提升河道自凈能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性，持續(xù)改善珠江水質(zhì)。

4 小結(jié)

1) 枯水期、豐水期和平水期在珠江水域分別發(fā)現(xiàn)浮游植物117、98 和77 種，全年187 種，隸屬8 大門類，種類分布隨季節(jié)變化較大。

2) 浮游植物優(yōu)勢種呈現(xiàn)不同時(shí)空特征，北江流溪河段呈綠藻型到綠藻-藍(lán)藻型演變，東江北干流河段呈硅藻到硅藻-藍(lán)藻型演變，珠江河口段呈硅藻型到硅藻-藍(lán)藻型演變，直鏈藻及其變種為主要優(yōu)勢種。四尾柵藻、細(xì)小平裂藻、湖生偽魚腥藻和魚腥藻屬等富營養(yǎng)指示種為優(yōu)勢種，在豐水期該河段有富營養(yǎng)化及藍(lán)藻化趨勢。

3) 浮游植物豐度呈上游到下游河口下降趨勢，藻類細(xì)胞密度介于5.6×105～6.4×106個(gè)·L-1，生物量介于0.166 1～10.276 mg·L-1。從河段來看，北江流溪河河段浮游植物密度和生物量最高，珠江河口段次之，東江北干流河段最低。且北江流溪河石角段在豐水期藍(lán)藻密度達(dá)輕微水華水平，需關(guān)注潛在藍(lán)藻水華風(fēng)險(xiǎn)并探明其發(fā)生機(jī)制。

(4)H'、J'和D分別介于1.58～3.05、0.51～0.84和1.60～3.42?；贖'、J'和D評(píng)價(jià)顯示，珠江3個(gè)典型河段水質(zhì)介于輕度污染到α-中污染，表明珠江河段水質(zhì)仍受到污染。