灞河城市段浮游生物群落結(jié)構(gòu)時(shí)空變化及其與環(huán)境因子的關(guān)系

陳 紅,劉 清,潘建雄,王 松,王在照,*

1 西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,楊凌 712100 2 西安市水產(chǎn)工作站,西安 710054 3 西安市漁政監(jiān)督管理站,西安 710054

浮游生物作為水域生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,對(duì)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)以及維持水域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重要作用[1]。浮游生物對(duì)水體環(huán)境中各種因素的變化相當(dāng)敏感,環(huán)境條件的改變會(huì)影響其種類及數(shù)量的變化,從而對(duì)環(huán)境變化起到指示作用[2]。因此,浮游生物的種類組成和群落結(jié)構(gòu)常作為水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。灞河,是黃河支流渭河的支流,位于陜西省境內(nèi)。它發(fā)源于藍(lán)田縣灞源鄉(xiāng),全長(zhǎng)109 km,流域面積2581 km2。近年來,由于西安工業(yè)化和城市化進(jìn)程的發(fā)展,大量未經(jīng)嚴(yán)格處理的工業(yè)廢水和生活污水排入灞河,導(dǎo)致其水生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。到目前為止,有關(guān)灞河浮游生物群落結(jié)構(gòu)及水質(zhì)評(píng)價(jià)的研究較少,絕大多數(shù)發(fā)表時(shí)間較早且僅涉及環(huán)境因子方面[3-6]。因此,本研究于2016年9月至2017年7月對(duì)灞河城市段不同采樣點(diǎn)浮游生物的群落結(jié)構(gòu)、時(shí)空差異進(jìn)行了深入調(diào)查,并運(yùn)用典范對(duì)應(yīng)分析(CCA)進(jìn)一步探討了其群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的關(guān)系,旨在全面了解灞河的水質(zhì)狀況以及景觀河道對(duì)水體的凈化能力,為城市河流生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)的布設(shè)和采樣時(shí)間

自2004年9月,西安市以灞河城市段為核心水體規(guī)劃和建設(shè)了浐灞生態(tài)區(qū),其中建成了全硬質(zhì)護(hù)岸的河道堤防50公里,橡膠壩4座,親水景觀平臺(tái)18座,形成水面11.3 km2,建成并開放了雁鳴湖、廣運(yùn)潭等大型水生態(tài)公園,是西北地區(qū)首批國(guó)家級(jí)水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)試點(diǎn)區(qū)和國(guó)家濕地公園所在地。根據(jù)灞河城市流域的環(huán)境特征,從上游到下游有代表性的設(shè)置8個(gè)采樣點(diǎn),依次為灞河濕地公園(S1)、世博園上游(S2)、世博園下游(S3)、歐亞橋(S4)、浐灞交匯處(S5)、污水處理廠出水口(S6)、秦漢大橋(S7)、最下游大壩(S8)；8個(gè)采樣點(diǎn)被橡膠壩攔截為4個(gè)水體,其中S1與S2之間有2個(gè)橡膠壩,在2個(gè)壩之間的景觀河流的河床上種植有樹木及大型水生植物,S3與S4及S5與S6之間分別有1個(gè)橡膠壩,S8下游有一個(gè)橡膠壩(圖1)。本研究于2016年9月至2017年7月,每2個(gè)月進(jìn)行一次采樣分析。

圖1 灞河城市段采樣點(diǎn)的分布Fig.1 Sampling sites in Xi′an city section of Ba river “S”表示采樣點(diǎn),Site

1.2 調(diào)查方法

1.2.1 浮游生物的采集和處理

浮游植物定性樣品的采集使用25號(hào)浮游生物網(wǎng),在水面下0.5 m左右呈“∞”狀緩慢拖行數(shù)分鐘,采集后加入4%的甲醛溶液進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)固定；定量樣品使用1 L的有機(jī)玻璃采水器采集,采集后現(xiàn)場(chǎng)加入15 mL的魯哥試液固定,實(shí)驗(yàn)室靜置48 h后濃縮至30 mL進(jìn)行樣品鑒定[7-8]。

采用13號(hào)浮游生物網(wǎng)在水面表層進(jìn)行浮游動(dòng)物定性樣品的采集,并用4%的甲醛溶液固定；定量樣品經(jīng)5 L的采水器采集后用13號(hào)浮游生物網(wǎng)過濾,并用4%的甲醛溶液現(xiàn)場(chǎng)固定,帶回實(shí)驗(yàn)室沉淀濃縮后進(jìn)行樣品鑒定[9-10]。

1.2.2 理化指標(biāo)的測(cè)定

采用多參數(shù)水質(zhì)分析儀(Milti 3430,WTW)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定pH、水溫(WT)、溶解氧(DO)和電導(dǎo)率(EC),用塞氏盤測(cè)定水體透明度(SD)；采集的水樣運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法[11]進(jìn)行葉綠素a(Chla)、總磷(TP)、總氮(TN)和化學(xué)需氧量(CODMn)的測(cè)定；重金屬元素采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICAP Qc,ThermoFisher)進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 物種多樣性指數(shù)

采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Margalef 物種豐富度指數(shù)對(duì)物種多樣性進(jìn)行分析,計(jì)算公式為：

Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(H):H= -∑Pi×log2Pi

Margalef 豐富度指數(shù)(D):D= (S-1) /log2N

式中,Pi=Ni/N,Ni表示第i種的個(gè)體數(shù),N表示樣品的總個(gè)體數(shù)；S表示樣品的種類總數(shù),具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1[12-14]。

表1 多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 優(yōu)勢(shì)種

優(yōu)勢(shì)度表示浮游生物群落內(nèi)各生物種類處于何種優(yōu)勢(shì)或劣勢(shì)狀態(tài)的群落測(cè)定度,根據(jù)物種的出現(xiàn)頻率和個(gè)體數(shù)量來確定。

Y=(ni/N)×fi

式中,fi表示第i種在各采樣點(diǎn)的出現(xiàn)頻率,ni表示第i種的個(gè)體數(shù),N表示樣品中總個(gè)體；當(dāng)Y>0.02時(shí),定為優(yōu)勢(shì)種[15]。

1.3.3 典范對(duì)應(yīng)分析(CCA)

CCA能夠?qū)⑽锓N數(shù)據(jù)和環(huán)境因子用回歸分析方法相結(jié)合,更加直觀的反映了物種和環(huán)境因子間的關(guān)系[16-17]。本文采用 Canoco for Windows 4. 5 軟件對(duì)浮游生物和環(huán)境因子進(jìn)行 CCA分析,將優(yōu)勢(shì)種作為排序物種[18],分析前將物種數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換[19-20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 水體理化因子的時(shí)空分析

灞河城市段水體理化因子的時(shí)空分布見表2和表3。在時(shí)間分布上,灞河城市段全年水溫為6.01—29.03℃,SD為0.32—0.73 m,Chl-a含量為14.84—41.33 mg/L。根據(jù)國(guó)家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[11],對(duì)水體理化因子進(jìn)行評(píng)價(jià)可知,全年DO、As和Pb含量均屬于Ⅰ類水；Cd含量除2016年9月屬于Ⅱ類水外,其他采樣時(shí)間點(diǎn)均屬于Ⅰ類水；Hg含量全年變化范圍較大,符合Ⅱ—Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),且從2016年9月至2017年7月逐漸升高；而CODMn和TP含量變化符合Ⅲ—Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；TN含量全年均超標(biāo)嚴(yán)重,屬于劣Ⅴ類水。從空間分布來看,各采樣點(diǎn)的溫度和pH無顯著差別；Chl-a含量最高的前三位分別是歐亞橋(S4)、污水處理廠出水口(S6)和浐灞河交匯處(S5)；浐灞河交匯處(S5)重金屬濃度最高,污水處理廠出水口(S6)各營(yíng)養(yǎng)鹽濃度最大,且DO和SD最低；上游4個(gè)采樣點(diǎn)(S1、S2、S3、S4)和下游4個(gè)采樣點(diǎn)(S5、S6、S7、S8)相比,營(yíng)養(yǎng)鹽濃度與重金屬含量相對(duì)較低,DO、SD相對(duì)較高。

表2 水體理化因子的時(shí)間分布

WT：水溫，Water temperature；SD：透明度,Transparency；S：電導(dǎo)率,Conductivity；DO：溶解氧,Dissolved oxygen；CODMn：高錳酸鹽指數(shù),Permanganate index；TN：總氮,Total nitrogen；TP：總磷,Total phosphorus；Chl-a：葉綠素a,Chlorophyll a；As：砷,Arsenic；Pb：鉛,Lead；Hg：汞,Mercury；Cd：鎘,Cadmium

表3 水體理化因子的空間分布

2.2 浮游生物群落結(jié)構(gòu)特征

灞河城市段8個(gè)采樣點(diǎn)全年共鑒定出浮游植物7門63屬。其中,綠藻門屬數(shù)最多,為22屬,占總數(shù)的34.9%；其次為硅藻門19屬,占總數(shù)的30.2%；藍(lán)藻門10屬,占總數(shù)的15.9%；甲藻門4屬,占總數(shù)的6.3%；金藻門和裸藻門均為3屬,均分別占總數(shù)的4.8%；隱藻門最少,僅有2屬,占總數(shù)的3.2%。浮游植物全年各采樣點(diǎn)豐度變化范圍為0.73×104—98.50×104個(gè)/L,其中2016年9月污水處理廠出水口(S6)細(xì)胞密度最高,2017年1月世博園下游(S3)最低。由圖2可以看出,浮游植物群落結(jié)構(gòu)具有明顯的時(shí)間分布差異,夏秋兩季主要以藍(lán)藻門和綠藻門為主,冬春硅藻門占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),隱藻門、綠藻門和裸藻門所占比例相差不大；由圖3、圖4可知,夏秋兩季浮游植物豐度明顯偏高,各采樣點(diǎn)全年浮游植物豐度表現(xiàn)為S6>S5>S4>S7>S8>S2>S1>S3,其中S5和S6的細(xì)胞密度明顯高于其他采樣點(diǎn)。浮游植物優(yōu)勢(shì)屬的分布季節(jié)差異顯著,小球藻屬、顫藻屬在2016年7月和9月具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),在2017年1月和3月以硅藻門優(yōu)勢(shì)屬為主。針桿藻屬、直鏈藻屬、小環(huán)藻屬、菱形藻屬、隱藻屬和囊裸藻屬的時(shí)間分布比較廣泛,全年均為優(yōu)勢(shì)屬。

共鑒定出浮游動(dòng)物4類45種,其中輪蟲22種,占種類總數(shù)的48.9%,原生動(dòng)物11種,占24.4%,枝角類7種,占15.6%,橈足類5種,占11.1%。調(diào)查期間,浮游動(dòng)物密度變化范圍為20—1084 個(gè)/L,其中最高值出現(xiàn)在2017年7月的秦漢大橋(S7)。由圖3可知,全年浮游動(dòng)物組成除2016年11月以原生動(dòng)物占優(yōu)勢(shì)外,其余均以輪蟲類為主；枝角類和橈足類密度比例分別在2017年7月和2016年9月達(dá)到最高,為24.1%和25.3%；由圖4、圖5可以看出浮游動(dòng)物豐度的時(shí)空變化趨勢(shì)與浮游植物基本吻合。浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種全年均為輪蟲類占優(yōu)勢(shì),其中臂尾輪蟲最多,占輪蟲類種類數(shù)的50%；其次為原生動(dòng)物和枝角類,橈足類最少,僅有1種。

圖2 浮游植物豐度百分比的時(shí)間分布Fig.2 The time distribution of the percentage of phytoplankton abundance

圖3 浮游動(dòng)物豐度百分比的時(shí)間分布Fig.3 The time distribution of the percentage of zooplankton abundance

2.3 浮游生物多樣性分析

浮游植物多樣性的時(shí)空分布見表4,其中Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)范圍為2.14—4.10,平均值為3.16,污染等級(jí)為輕污或無污染(表1),其中2016年11月的S2污染程度最輕,2016年9月的S6污染最重； Margalef 物種豐富度指數(shù)范圍為1.04—1.86,平均值為1.39,污染等級(jí)為α-中污染,其中2016年9月的S7污染程度最輕,2017年1月的S8污染最重。各采樣點(diǎn)Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)大小排序?yàn)镾2>S1>S4>S3>S8>S7>S5>S6,Margalef 物種豐富度指數(shù)大小排序?yàn)镾4>S2>S1>S3=S7>S5>S8>S6；不同采樣時(shí)間Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)大小排序?yàn)?016年11月>2017年1月>2017年3月>2017年5月>2017月7月>2016年9月,Margalef 物種豐富度指數(shù)大小排序?yàn)?016年9月>2016年11月>2017年7月>2017年3月>2017年5月>2017年1月。

圖4 浮游生物豐度的空間分布Fig.4 The spatial distribution of plankton abundance

浮游動(dòng)物多樣性的時(shí)空分布見表5,其中浮游動(dòng)物的Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)在1.08—3.25之間,平均值為2.50,污染等級(jí)為β-中污染,其中2016年9月的S1污染程度最輕,2017年3月的S8污染最重； Margalef 物種豐富度指數(shù)范圍為0.70—1.73,平均值為1.23,污染等級(jí)為α-中污染,其中2016年9月的S3污染程度最輕,2016年11月的S5污染最重。各采樣點(diǎn)Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)大小排序?yàn)镾5>S1>S3>S4>S2>S7>S8>S6,Margalef 物種豐富度指數(shù)大小排序?yàn)镾7>S5>S3>S1>S4>S2=S6>S8；不同采樣時(shí)間Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)大小排序?yàn)?017年7月>2017年5月>2016年9月>2017年1月>2017年3月>2016年11月,Margalef 物種豐富度指數(shù)大小排序?yàn)?017年7月>2016年9月>2017年1月=2017年5月>2017年3月>2016年11月。

表4 浮游植物生物多樣性的時(shí)空分布

H: 香農(nóng)-威納多樣性指數(shù)，Shannon-Wiener diversity index;D: 馬哥列夫豐富度指數(shù)，Margalef abundance index

表5 浮游動(dòng)物生物多樣性的時(shí)空分布

2.4 浮游生物與環(huán)境因子的CCA分析

對(duì)灞河城市段浮游生物優(yōu)勢(shì)種和環(huán)境因子進(jìn)行CCA排序分析,用于CCA分析中的浮游生物物種及代碼見表6。表7為浮游生物CCA分析的統(tǒng)計(jì)信息,其中浮游植物前兩個(gè)排序軸的特征值分別為0.616、0.316,物種環(huán)境相關(guān)系數(shù)分別為0.967、0.981,共解釋了77.7%的物種-環(huán)境變異累積比；浮游動(dòng)物前兩個(gè)排序軸的特征值分別為0.495、0.354,物種環(huán)境相關(guān)系數(shù)分別為0.941、0.924,共解釋了68.7%的物種-環(huán)境變異累積比。浮游植物和浮游動(dòng)物排序軸中前兩軸的物種環(huán)境相關(guān)系數(shù)均較高,表明灞河城市段浮游生物物種組成與環(huán)境因子之間關(guān)系緊密。

表6 浮游生物在CCA排序圖中的物種及編號(hào)

注：CCA：典范對(duì)應(yīng)分析,Canonical correspondence analysis

表7 浮游生物群落CCA分析的統(tǒng)計(jì)信息

由表8可知,CCA中物種排序(SPEC AX1、SPEC AX2)前兩個(gè)軸之間的相關(guān)系數(shù)浮游植物和浮游動(dòng)物分別為-0.013、0.003,環(huán)境排序(ENVI AX1、ENVI AX2)中相關(guān)系數(shù)均為0,表明CCA排序圖能夠較好的反映物種與環(huán)境間的關(guān)系,排序結(jié)果真實(shí)可靠[21-22]。根據(jù)浮游植物與環(huán)境因子的相關(guān)性分析,灞河城市段浮游植物群落變化主要受TN、CODMn、WT、pH、DO、SD、Hg、Pb等因子的影響。其中,CODMn、WT均與軸一呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.607、-0.797,SD與軸一呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.574； TN、pH、DO、Hg與軸二呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.726、0.708、0.705、0.850,Pb與軸二呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.609。根據(jù)浮游動(dòng)物與環(huán)境因子的相關(guān)性分析,對(duì)灞河城市段浮游動(dòng)物群落變化影響較大的環(huán)境因子為Chla、TN、TP、CODMn、WT、pH、S、Hg。其中, Chla、CODMn、WT、pH、Hg與軸一均呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.658、-0.529、-0.860、-0.516、-0.634； TN、TP、S與軸二呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.622、-0.579、-0.501。

圖6和圖7為浮游生物與環(huán)境因子的CCA排序圖,物種在排序圖中的位置是所處環(huán)境因素綜合反映的結(jié)果[23]。由圖6可知,浮游植物的大部分物種均分布在第二排序軸的右側(cè),與SD呈正相關(guān),與WT、CODMn等呈負(fù)相關(guān)；顫藻屬、微囊藻屬、節(jié)旋藻屬等與WT、Hg、TN、pH、DO具有正相關(guān)性；偽魚腥藻屬、菱形藻屬等與CODMn以及重金屬Pb均呈正相關(guān),與SD、DO呈負(fù)相關(guān)。圖7中,輪蟲類在排序圖中的分布比較分散,其不同種類對(duì)環(huán)境因子的適應(yīng)性存在明顯差異；部分輪蟲類以及大部分原生動(dòng)物與SD、As呈正相關(guān),與WT、Chla等呈負(fù)相關(guān)；裂足臂尾輪蟲、針簇多肢輪蟲、乳頭砂殼蟲、簡(jiǎn)弧象鼻溞與重金屬Cd和Pb正相關(guān)性較高；纖巧異尾輪蟲、多刺裸腹溞、廣布中劍水蚤與WT、Chla等呈正相關(guān),與As呈負(fù)相關(guān)；角突臂尾輪蟲、蒲達(dá)臂尾輪蟲等與CODMn、TN、TP、S以及Hg呈正相關(guān),與SD呈負(fù)相關(guān)。

表8 前2個(gè)排序軸和環(huán)境因子間的相關(guān)系數(shù)

SPEC AX1：物種軸1,Species axis 1；SPEC AX2：物種軸2,Species axis 2；ENVI AX1：環(huán)境軸1,Environment axis 1；ENVI AX2：環(huán)境軸2,Environment axis 2

圖6 浮游植物與環(huán)境因子的CCA排序圖Fig.6 CCA biplot of phytoplankton species and environmental variables

圖7 浮游動(dòng)物與環(huán)境因子的CCA排序圖Fig.7 CCA biplot of zooplankton species and environmental variables

3 討論

3.1 浮游生物群落的時(shí)空分布特征

調(diào)查期間,灞河城市段浮游植物種類組成主要以硅藻、綠藻、藍(lán)藻為主,其中夏秋兩季綠藻和藍(lán)藻占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),冬春兩季硅藻和隱藻占比大幅提升,這與類似研究結(jié)果一致,在這些研究中藍(lán)藻和綠藻適宜在溫暖的水體中生長(zhǎng),而硅藻和隱藻多為冷水性物種[24-25]。浮游動(dòng)物種類組成全年主要以輪蟲為主,其次為原生動(dòng)物,且浮游動(dòng)物豐度主要受輪蟲影響,這與許多受污染河流中浮游動(dòng)物的群落特征相似[2, 26]。浮游植物和浮游動(dòng)物豐度的時(shí)空變化趨勢(shì)基本一致,這可能與浮游植物為浮游動(dòng)物提供食物來源有關(guān)[27]。研究表明,水溫對(duì)浮游生物豐度的影響較大[28-29],夏季光照、溫度等條件適宜浮游植物的大量繁殖,充足的食物來源也為浮游動(dòng)物的繁殖提供了條件。因此,在研究中浮游植物和浮游動(dòng)物豐度的季節(jié)變化明顯,夏季浮游生物豐度明顯高于其他季節(jié)。空間分布上,下游浮游生物豐度整體高于上游,浮游植物和浮游動(dòng)物豐度的最高值分別出現(xiàn)在S6、S7采樣點(diǎn)。浮游生物豐度受水體中有機(jī)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)鹽的影響,S6處污水處理廠的出水使此處水體有機(jī)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)鹽含量明顯升高,隨著水體的流動(dòng),S7采樣點(diǎn)有機(jī)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)鹽的含量也相對(duì)較高,進(jìn)而導(dǎo)致某些浮游生物的大量繁殖。浮游動(dòng)物豐度未出現(xiàn)在有機(jī)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)鹽最豐富的S6采樣點(diǎn),說明浮游生物豐度不僅受有機(jī)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)鹽的影響,還受水體環(huán)境中其他因素的影響。

3.2 水質(zhì)評(píng)價(jià)

浮游生物群落結(jié)構(gòu)、豐度、多樣性指數(shù)及水體理化指標(biāo)等均能在一定程度上反映水體的水質(zhì)狀況。浮游植物在貧營(yíng)養(yǎng)水體中金藻占主體,中營(yíng)養(yǎng)型水體硅藻占主體,富營(yíng)養(yǎng)型水體則以綠藻、藍(lán)藻占主體[2]。本研究中浮游植物夏秋以綠藻、藍(lán)藻為主,冬春以硅藻為主,說明灞河城市段水體處于中富營(yíng)養(yǎng)型狀態(tài)。浮游植物優(yōu)勢(shì)類群中的顫藻屬、微囊藻屬、偽魚腥藻屬和裸藻屬等均為耐污種類,同時(shí)浮游動(dòng)物全年以輪蟲為主,且輪蟲優(yōu)勢(shì)種中大部分為耐污的臂尾輪蟲屬和龜甲輪蟲屬,表明灞河城市段水體受到了一定程度的污染。由理化指標(biāo)的監(jiān)測(cè)結(jié)果可知,調(diào)查期間灞河城市段水質(zhì)狀況較差,全年?duì)I養(yǎng)鹽含量均較高,也表明灞河城市段水質(zhì)受到一定程度的污染。根據(jù)多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水質(zhì)狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)可知,灞河城市段水體屬于中污型,特別是污水處理廠出水口附近污染最為嚴(yán)重。

研究區(qū)域的8個(gè)采樣點(diǎn)中S1與S2之間的河道為淺水區(qū),種植有樹木及大型水生植物,由于河床上植物的修復(fù)作用,S2采樣點(diǎn)與S1采樣點(diǎn)相比,水體中重金屬含量偏低,但CODMn和TN的濃度偏高,這可能由于S2采樣點(diǎn)緊鄰橡膠壩,經(jīng)壩頂水的流量在枯水期為3—4 m3/s,而在豐水期為400—800 m3/s,巨大的水流沖擊使下層沉積物中的污染物與上層水體進(jìn)行了物質(zhì)交換。而S3采樣點(diǎn)處水體趨于平靜,污染物濃度均低于S1采樣點(diǎn)且透明度明顯升高,進(jìn)一步表明水生植物對(duì)污染河流水體具有一定的修復(fù)作用。浐河在歐亞大道以下1 km處與灞河交匯,其枯水期流量為1—2 m3/s,而豐水期為50—200 m3/s,杜麥等[30]發(fā)現(xiàn),浐河西安段由于生活污水和工業(yè)廢水的大量排入導(dǎo)致其水質(zhì)較差,本研究中,S5采樣點(diǎn)位于浐河與灞河交匯處的下游,S5采樣點(diǎn)污染物濃度和浮游生物豐度均高于S4采樣點(diǎn),且溶解氧和浮游生物多樣性指數(shù)低于S4采樣點(diǎn),其可能原因是浐河的匯入帶入了一些污染物,使S5附近污染物增多,對(duì)浮游生物有顯著影響。西安市某污水處理廠位于灞河下游附近,其尾水排放量為25萬(wàn)t/d,排放標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)A類水,S6采樣點(diǎn)位于污水處理廠出水口附近,由于污水處理廠尾水的排放,導(dǎo)致其污染物濃度和浮游生物豐度較高,溶解氧和浮游生物多樣性指數(shù)較低,表明此處水體水質(zhì)污染嚴(yán)重。處于下游的S7和S8采樣點(diǎn)由于水體的自凈能力,污染物濃度和浮游生物豐度逐漸降低,溶解氧和浮游生物多樣性指數(shù)逐漸上升,表明水質(zhì)狀況較S6采樣點(diǎn)有所改善。

3.3 環(huán)境因子對(duì)浮游生物群落分布的影響

本研究發(fā)現(xiàn)灞河城市段下游已受到一定程度的污染,污水處理廠的出水是灞河污染加重的一個(gè)主要來源,浐河的匯入也帶入了一些污染物；景觀河道對(duì)污染水體具有一定的修復(fù)作用,這將為城市水體的修復(fù)治理提供了理論依據(jù)。典范對(duì)應(yīng)分析(CCA)表明除常規(guī)影響因子外,重金屬對(duì)浮游生物群落分布也存在一定的影響,其中Hg對(duì)浮游生物群落結(jié)構(gòu)影響較大。