濟南中部地區(qū)水體秋季浮游植物多樣性及水質(zhì)評價

魏長勇　王博涵　高偉

摘要：為了解濟南中部地區(qū)水體秋季浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征，于2015年秋季對濟南中部地區(qū)水體10個采樣點位進行了野外調(diào)查。共鑒定出浮游植物5門58種，以硅藻門種類為主，平均密度為3.74×106 cells/L，主要以藍(lán)藻門為主。應(yīng)用浮游植物香農(nóng)威納指數(shù)和均勻度指數(shù)評價水體質(zhì)量，浮游植物香農(nóng)威納指數(shù)平均值為2.45，均勻度指數(shù)平均值為0.60，通過綜合分析，得出結(jié)論：濟南中部地區(qū)水體呈中度污染。

關(guān)鍵詞：濟南中部地區(qū)；水質(zhì)；浮游植物群落

浮游植物指的是在水體中浮游生活的微小型的植物，目前全世界已知的浮游植物大約有40 000種，其中淡水藻類就有25 000種左右，目前中國已發(fā)現(xiàn)的（包括已經(jīng)報道和已經(jīng)鑒定但是未報道）淡水藻類大約有9 000種左右。浮游植物是測量水質(zhì)的指示生物物種，水質(zhì)狀況的好壞，與浮游植物的豐富程度和浮游植物群落結(jié)構(gòu)的組成有著密不可分的聯(lián)系，因此，浮游植物在水環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境保護中起著非常重要的作用[1-3]。

濟南是山東省省會，因其境內(nèi)泉水眾多，被稱為“泉城”，有著“四面荷花三面柳，一城山色半城湖”的美譽，是中國歷史文化名城之一。 近年來，由于人類活動頻繁，影響了濟南中部地區(qū)水體浮游植物群落生活的環(huán)境。因此，于2015年秋季對濟南中部地區(qū)水體進行采樣調(diào)查，分析了秋季濟南中部地區(qū)水體浮游植物群落的分布特征，并應(yīng)用浮游植物群落多樣性指數(shù)評價水質(zhì)狀況，希望能夠為濟南中部地區(qū)水體生態(tài)系統(tǒng)的保護提供一定幫助。

1材料與方法

1.1采樣點選定及樣品采集與處理

根據(jù)濟南中部地區(qū)水體采樣點位的實際情況，選擇了具有代表性的10個采樣點位（圖1）。

在各個采樣點位距水面1/2水深處取水樣2 L，并加10 mL魯哥試液固定，送回實驗室靜置24 h，濃縮至100 mL，取0.1 mL放于浮游植物計數(shù)框內(nèi)，在400倍顯微鏡（OLYMPUS）下進行浮游植物物種鑒定與計數(shù)[4]，浮游植物物種鑒定參照相關(guān)文獻[5-6]。

1.2數(shù)據(jù)分析和處理

用香農(nóng)威納指數(shù)（H'）、均勻度指數(shù)（J）來研究浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征。

（1） 香農(nóng)威納指數(shù)（H'）：H'=-Σ（ni/N）×log2（ni/N）

（2） 均勻度指數(shù)（J）：J=H'/lns

式中： s為浮游植物的種類數(shù)；N為浮游植物的總密度，ni為第i種的密度。

香農(nóng)維納指數(shù)和均勻度指數(shù)計算在Biodiversity Profession 2.0上完成，濟南中部地區(qū)采樣點位圖在ArcMap 9.3上完成。

2結(jié)果及分析

濟南中部地區(qū)水體秋季共鑒定出浮游植物5門58種，其中硅藻門種類最多，為21種，其次為綠藻門和藍(lán)藻門，分別為19種與10種，裸藻門與隱藻門種類相對較少，分別為6種和2種（圖2）。藍(lán)藻門密度較高，占浮游植物總密度的81.77%，其次為綠藻門和硅藻門，分別占浮游植物總密度的6.53%和5.80，隱藻門裸藻門和裸藻門密度相對較少，分別占4.41%和1.49%（圖2）。

秋季鑒定出的浮游植物物種數(shù)平均值為18種，物種數(shù)最高點位位于J1吳家鋪，物種數(shù)為29種；浮游植物平均密度為3.74×106 cells/L，密度最高點位位于J8朱各務(wù)水庫；浮游植物香農(nóng)威納指數(shù)平均值為2.45，最高點位于J1吳家鋪；浮游植物均勻度指數(shù)平均值為0.60。

3討論

本次調(diào)查結(jié)果顯示，濟南中部地區(qū)水體秋季浮游植物共鑒定出5門58種，從種類組成來看，硅藻門占絕對的優(yōu)勢；從各物種密度來看，藍(lán)藻門為秋季主要物種，其密度占絕對優(yōu)勢。原因可能是由于秋季水溫較高、光照等條件充足，為浮游植物提供了優(yōu)良環(huán)境，適合藍(lán)藻門藻類生長繁殖[7]。

浮游植物香農(nóng)威納指數(shù)可以在一定程度內(nèi)鑒定水質(zhì)狀況，浮游植物多樣性是判斷群落重要性的基礎(chǔ)[8-10]。濟南中部地區(qū)水體秋季浮游植物香農(nóng)威納指數(shù)平均值為2.45，且大多數(shù)采樣點位，香農(nóng)威納指數(shù)的數(shù)值均在2～3之間，根據(jù)香農(nóng)威納指數(shù)（H'）值[8-10]，0～1為重度污染、1～3為中度污染、>3為輕度或無污染，綜合分析得出結(jié)論：濟南中部地區(qū)秋季水體呈中度污染。

圖2秋季浮游植物群落組成

參考文獻：

[1]

FIELD C B， BEHRENFELD M J， RANDERSON J T， et al. Primary production of the biosphere： integrating terrestrial and oceanic components [J]. Science， 1998， 281（5374）： 237-240

[2] 李慶南，趙文，殷旭旺，等. 遼河太子河水系的浮游植物種類多樣性研究[J]. 大連海洋大學(xué)學(xué)報，2011，26（4）：322-327

[3] 陸欣鑫，劉妍，范亞文. 呼蘭河濕地夏、秋兩季浮游植物功能分組演替及其驅(qū)動因子[J]. 生態(tài)學(xué)報，2014，34（5）：1264-1273

[4] 王驥，王建. 浮游植物的采集，計數(shù)與定量方法[J]. 水庫漁業(yè)，1982（4）：58-63

[5] 胡鴻鈞，李堯英，魏印心，等. 中國淡水藻類[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980

[6] 韓茂森，束蘊芳.1995.中國淡水生物圖譜[M].北京：海洋出版社

[7] 胡菊香，吳生桂，陳金生，等.巢湖富營養(yǎng)化對輪蟲的影響研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2007，30（12）：16-18

[8] Brendonck L， Maes J， Rommens W， et al. The impact of water hyacinth （Eichhornia crassipes） in a eutrophic subtropoical impoundment （Lake Chivero， Ximbabwe）.II. Species diversity [J].Arch. Hydrobiol.， 2003，158：389-405

[9] 況琪軍，馬沛明，胡征宇，等.湖泊富營養(yǎng)化的藻類生物學(xué)評價與治理研究進展[J].安全與環(huán)境學(xué)報，2005，5（2）：87-91

[10] 胡方凡，王毛蘭，周文斌.袁河浮游藻類群落結(jié)構(gòu)與水質(zhì)評價[J].水生態(tài)學(xué)雜志，2011，32（1）：27-33