西湖荷區(qū)浮游植物調(diào)查研究

徐哲軍，饒利華，孫堅(jiān)，劉毛欣，潘啟明，谷雪維

（1 杭州市西湖水域管理處，浙江杭州 310002；2 合力科技股份有限公司，浙江杭州 310052）

湖泊水體是人類(lèi)重要的淡水資源，隨著人口的劇增和現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，污染物逐漸增多，水體富營(yíng)養(yǎng)化日益嚴(yán)重，從而引發(fā)水生植物物種減少、浮游植物大量繁殖、水質(zhì)惡化，難以維持水體功能需求。浮游植物作為水生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者，數(shù)量眾多，分布廣泛，是水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，同時(shí)也是浮游動(dòng)物和部分魚(yú)類(lèi)的食物來(lái)源，在淡水生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞中起著至關(guān)重要的作用[1-2]，其種群分布、群落結(jié)構(gòu)、種類(lèi)組成及季節(jié)變化與水質(zhì)有極為密切的關(guān)系，影響湖泊生態(tài)系統(tǒng)的健康與生態(tài)平衡的維系，因此浮游植物也常常作為生物指標(biāo)用來(lái)表征水體的環(huán)境質(zhì)量[3-6]。就目前而言，水質(zhì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中已經(jīng)將浮游植物的群落結(jié)構(gòu)、多樣性和種群優(yōu)勢(shì)度等納入了評(píng)價(jià)體系，在實(shí)際生產(chǎn)生活中應(yīng)用[7]。

西湖位于浙江省杭州市區(qū)西部，是觀光性的城市淺水湖泊[8]，以山清水秀的自然風(fēng)光和發(fā)展悠久的歷史積淀而馳名中外。西湖荷花種植作為一種凈化水質(zhì)的手段，同時(shí)也對(duì)軟化駁岸線條等產(chǎn)生了一定景觀美學(xué)效果。目前西湖湖面荷花約有10hm2，共計(jì)24 塊，主要分布在向陽(yáng)、相對(duì)避風(fēng)的西湖北側(cè)水域，岳湖、北里湖荷花種植的密度最高。但西湖荷花種植區(qū)域常常伴隨著部分荷區(qū)侵害性水生植物和藻類(lèi)發(fā)生泛濫、景觀效果不佳、水生態(tài)多樣性降低的后果。通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)西湖荷區(qū)浮游植物，為水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工程的實(shí)施提供了完整的數(shù)據(jù)支持和參考。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)

根據(jù)荷區(qū)水體面積、形態(tài)、浮游植物的生態(tài)分布特點(diǎn)和調(diào)查的目的等因素，以及反映整個(gè)荷區(qū)水體浮游植物的基本情況為原則，本次調(diào)查在北山街、西泠橋、竹素園、福井園、青簾坊和湛碧樓荷區(qū)各設(shè)置1 個(gè)采樣點(diǎn)，點(diǎn)位示意圖如圖1 所示。

圖1 采樣點(diǎn)分布

1.2 樣品采集與處理

2019 年10 月－2020 年10 月，以季度為時(shí)間單位調(diào)研和監(jiān)測(cè)各位點(diǎn)進(jìn)行為期1 年的周期性浮游植物，采集浮游植物定性樣品，將25#浮游植物網(wǎng)置于水下?lián)u動(dòng)搖桿，使浮游植物網(wǎng)呈“∞”字形在水中收集浮游植物，以20～30cm 的速度緩慢拖動(dòng)，此過(guò)程持續(xù)15min，然后將每次所收集的水樣裝入標(biāo)本瓶，采集后現(xiàn)場(chǎng)加入10 mL 4%的甲醛固定，以待鏡檢。

1.3 浮游植物鑒定

鏡檢野外采樣獲得的定性樣品，在光學(xué)顯微鏡下采用浮游植物計(jì)數(shù)框進(jìn)行分類(lèi)鑒定，定性樣品鑒定到屬或種，鑒定參照《中國(guó)淡水藻類(lèi)：分類(lèi)學(xué)、分類(lèi)學(xué)和生態(tài)學(xué)》[9]。

2 結(jié)果與分析

本次調(diào)查從門(mén)類(lèi)的層面來(lái)看，西湖水域常見(jiàn)的浮游植物門(mén)類(lèi)為綠藻門(mén)、藍(lán)藻門(mén)和硅藻門(mén)，黃藻門(mén)也有少量發(fā)現(xiàn)。其中，綠藻門(mén)主要包括水綿（Spirogyra communis）、剛毛藻（Cladophora）、柵藻（Scenedesmus）、新月藻（Closterium）、盤(pán)星藻（Pediastrum）、和小球藻（Chlorella）等；藍(lán)藻門(mén)主要包括顫藻（Oscillatoria）、長(zhǎng)孢藻（Dolichospermum）和集胞藻（Synechocystissp）；硅藻門(mén)包括舟形藻（Navicula）、等片藻（Diatoma）、脆桿藻（Fragilaria）、橋彎藻（Cymbella）、楔形藻（Licmophora）、變異直鏈藻（Melosira varians）、異極藻（Gomphonema）和針桿藻（Synedra）；黃藻門(mén)主要是黃絲藻（Tribonema）。

從1 年的調(diào)查情況來(lái)看，西湖在春季的物種豐富度最高，冬季物種豐富度最低，春季的優(yōu)勢(shì)物種為水綿、剛毛藻、舟形藻、脆桿藻和黃絲藻；夏季優(yōu)勢(shì)物種為水綿、剛毛藻和黃絲藻；秋季優(yōu)勢(shì)物種為水綿、黃絲藻和小球藻；冬季優(yōu)勢(shì)物種為水綿和黃絲藻。從采樣斷面上看，春季竹素園的浮游植物種類(lèi)數(shù)最少，只觀察到了舟形藻和黃絲藻，湛碧樓的物種數(shù)較多；夏季北山街的浮游植物物種數(shù)最少，只有4 種，青簾坊的物種數(shù)最多，有8 種；秋季竹素園的物種數(shù)最少，北山街和福井園的物種數(shù)相對(duì)較多；冬季各位點(diǎn)浮游植物物種數(shù)都大幅下降，其中西泠橋、竹素園和福井園都只有單種藻類(lèi)出現(xiàn)。

2.1 北山街

北山街荷區(qū)占地1.42hm2，水深25～30cm，水體透明度很高，清澈見(jiàn)底。該荷區(qū)是移動(dòng)觀賞的最佳處，從北山街36 號(hào)省廬南面湖岸線開(kāi)始，向西延綿600m，一直到新新飯店結(jié)束，此處屬于邊走邊賞荷的勝地。主要荷花品種為玄武湖紅蓮、建德紅蓮。該荷區(qū)水域內(nèi)水生植物豐富，從一年的調(diào)查情況來(lái)看，浮游植物種類(lèi)較多。春季，該處觀察到綠藻門(mén)的水綿（Spirogyra communis）、剛毛藻及硅藻門(mén)的舟形藻、等片藻和脆桿藻；夏季發(fā)現(xiàn)除水綿之外，綠藻門(mén)的柵藻和盤(pán)星藻也有出現(xiàn)。另外，還有硅藻門(mén)的脆桿藻；秋季則觀察到水綿之外綠藻門(mén)的新月藻、小球藻和硅藻門(mén)的橋彎藻；冬季浮游植物種類(lèi)數(shù)最少，只觀察到水綿和硅藻門(mén)的針桿藻?？傮w來(lái)看，綠藻門(mén)水綿屬于該位點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)常見(jiàn)物種，硅藻門(mén)浮游植物種類(lèi)出現(xiàn)頻率也較高。

2.2 西泠橋

西泠橋是一座古色古香的環(huán)洞石拱橋。西泠橋與長(zhǎng)橋、斷橋并稱(chēng)為西湖三大情人橋，位于西霞嶺麓到孤山之間，又名西林橋。西泠橋荷區(qū)位于西泠橋旁邊，占地0.5hm2，水深約50cm，水體透明度較低。荷區(qū)主要荷花品種為玄武湖紅蓮和建德紅蓮。此次浮游植物調(diào)查發(fā)現(xiàn)，春季西泠橋浮游植物種類(lèi)較少，有綠藻門(mén)、剛毛藻、硅藻門(mén)脆桿藻和橋彎藻；夏季，除綠藻門(mén)剛毛藻和硅藻門(mén)舟形藻和脆桿藻之外，還有黃藻門(mén)的黃絲藻；秋季，西泠橋出現(xiàn)了綠藻門(mén)盤(pán)星藻，硅藻門(mén)脆桿藻和黃藻門(mén)的黃絲藻；冬季則只有黃藻門(mén)黃絲藻出現(xiàn)。西泠橋的浮游植物整體來(lái)說(shuō)種類(lèi)數(shù)量偏少，以剛毛藻和脆桿藻為常見(jiàn)優(yōu)勢(shì)種類(lèi)。

2.3 竹素園

竹素園荷區(qū)占地0.093hm2，水深15～20cm，水體透明度較好，清澈見(jiàn)底。主要荷花品種為玄武湖紅蓮。在此次浮游植物調(diào)查中，一年四季竹素園的浮游植物種類(lèi)始終偏少。春季，竹素園只有硅藻門(mén)的舟形藻和黃藻門(mén)的黃絲藻；夏季有剛毛藻，硅藻門(mén)除橋彎藻和舟形藻外還有異極藻。另外，也有黃藻門(mén)黃絲藻；秋季，竹素園只有水綿和黃絲藻；冬季則只有黃絲藻。整體來(lái)說(shuō)，竹素園的浮游植物以黃絲藻為常見(jiàn)優(yōu)勢(shì)種，種類(lèi)數(shù)量較少，物種豐富度較低，群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，浮游植物群落穩(wěn)定性較低。

2.4 福井園

福井園荷區(qū)占地0.08gm2，水深20～30cm，水體透明度較好，清澈見(jiàn)底。主要荷花品種為玄武湖紅蓮。此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，春季有綠藻門(mén)剛毛藻，黃藻門(mén)黃絲藻之外，另有藍(lán)藻門(mén)顫藻及硅藻門(mén)的楔形藻、舟形藻、脆桿藻和變異直鏈藻；夏季與春季浮游植物種類(lèi)大多相同，有剛毛藻、黃絲藻、舟形藻、脆桿藻、變異直鏈藻。此外，還有異極藻和橋彎藻；秋季發(fā)現(xiàn)綠藻門(mén)盤(pán)星藻和小球藻，黃藻門(mén)黃絲藻和藍(lán)藻門(mén)的長(zhǎng)孢藻；冬季只有小球藻。在6 個(gè)位點(diǎn)中，福井園浮游植物物種數(shù)量相對(duì)較多，物種豐富性較高。

2.5 青簾坊

青簾坊是西湖區(qū)一處幽靜的賞荷佳處，位于曲院風(fēng)荷內(nèi)，每年西湖大水域第一朵荷花都誕生于此。青簾坊水位比較淺，周邊沒(méi)遮沒(méi)檔，光照也更加充裕，所以每年最迫不及待跟大家見(jiàn)面的荷花，都在這里誕生，每逢盛夏，滿(mǎn)池荷花開(kāi)放時(shí)，青簾坊風(fēng)景美不勝收，吸引大批游人前往青簾坊賞荷。青簾坊荷區(qū)面積大小居中，周遭甚是幽靜。青簾坊荷區(qū)占地約0.71hm2，水深20～30cm，水體透明度較好，清澈見(jiàn)底。種植的荷花以西湖紅蓮、玄武湖紅蓮為主。本次調(diào)查結(jié)果顯示，青簾坊在夏季浮游植物種類(lèi)較豐富，物種組成與福井園相似，有綠藻門(mén)水綿、剛毛藻，硅藻門(mén)變異直鏈藻、脆桿藻、橋彎藻、異極藻和舟形藻，黃藻門(mén)黃絲藻；除夏季外，青簾坊浮游植物物種數(shù)都相對(duì)較少，春季有水綿、剛毛藻和脆桿藻出現(xiàn)，秋季發(fā)現(xiàn)水綿和黃絲藻外，還有藍(lán)藻門(mén)的集胞藻，冬季有水綿、舟形藻和黃絲藻。青簾坊以水綿、剛毛藻為常見(jiàn)優(yōu)勢(shì)種，春、秋、冬3 個(gè)季節(jié)的浮游植物物種豐富度和生物多樣性較低。

2.6 湛碧樓

湛碧樓是杭州西湖邊的一個(gè)建筑群，亭臺(tái)樓閣，水榭畫(huà)舫，也是曲院風(fēng)荷景區(qū)里最佳的賞荷點(diǎn)之一，其妙處是亭臺(tái)水榭之間遍植荷花，夏日登臨賞荷花是花紅葉翠風(fēng)搖動(dòng)，荷香陣陣欲醉人。因此，也是游人駐足賞荷休憩的地方。湛碧樓荷區(qū)荷區(qū)占地0.44hm2，水深30～40cm，水體透明度較好，清澈見(jiàn)底。荷區(qū)主要荷花品種為建德紅蓮。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，春夏季湛碧樓浮游植物物種數(shù)量較多，春季有綠藻門(mén)剛毛藻、水綿，藍(lán)藻門(mén)顫藻，硅藻門(mén)橋彎藻、脆桿藻、等片藻、舟形藻、異極藻和變異直鏈藻；夏季綠藻門(mén)有水綿，硅藻門(mén)除橋彎藻、異極藻和變異直鏈藻外還有菱形藻出現(xiàn)，黃藻門(mén)黃絲藻也有存在；秋季只有水綿、小球藻和黃絲藻，冬季有水綿、舟形藻和黃絲藻。整體來(lái)說(shuō)，湛碧樓浮游植物的季節(jié)分布比較明顯，春夏物種較為豐富，秋冬則物種大量減少。

冬春季水綿等絲狀藻發(fā)生較多影響荷區(qū)景觀效果，對(duì)生態(tài)多樣性造成不利影響，管理人員會(huì)安排相關(guān)人員進(jìn)行藻類(lèi)打撈工作。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)為期一年的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，西湖荷區(qū)整體浮游植物物種豐富度和生物多樣性均偏低，群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，季節(jié)性特征明顯。一般來(lái)講，物種數(shù)量越多，物種豐富度越高，群落結(jié)構(gòu)也越穩(wěn)定，越有助于構(gòu)建完整的水生態(tài)系統(tǒng)，越有利于整體水質(zhì)的改善和水生態(tài)的恢復(fù)。就西湖荷區(qū)的浮游植物多樣性來(lái)看，顯然與此相去甚遠(yuǎn)。

經(jīng)此次調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，水綿和剛毛藻兩類(lèi)絲狀藻類(lèi)在西湖荷區(qū)中屬于常見(jiàn)優(yōu)勢(shì)種類(lèi)，這與馬頃[10]的研究結(jié)果相似，該湖區(qū)極易滋生大量的絲狀藻，如水綿、水網(wǎng)藻、剛毛藻等，但絲狀藻的存在會(huì)嚴(yán)重影響高等水生植物的生長(zhǎng)，尤其可通過(guò)營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)、遮光作用、化感作用等對(duì)沉水植物產(chǎn)生較大的干擾作用，不利于其生長(zhǎng)；而且這些絲狀藻浮在水面影響荷區(qū)景觀效果。而沉水植物又對(duì)水體中氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收即水質(zhì)的改善具有至關(guān)重要的作用。因此，西湖藻類(lèi)分布與水體中營(yíng)養(yǎng)鹽的關(guān)系可作為后續(xù)相關(guān)研究的方向進(jìn)一步探究。