集裝箱養(yǎng)殖生態(tài)凈化池塘中浮游植物群落結(jié)構(gòu)多樣性分析

摘" 要：為了解集裝箱養(yǎng)殖排放水污染狀況及其生態(tài)凈化池塘中浮游植物群落結(jié)構(gòu)的變化動態(tài)，于2020年對“集裝箱+生態(tài)池塘”循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的生態(tài)凈化池塘水體進(jìn)行了調(diào)查采樣，運(yùn)用物種多樣性指數(shù)分析浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征，運(yùn)用密度和生物量比較曲線（ABC曲線）和聚類分析探究浮游植物群落的受干擾程度及其時間聚類差異，運(yùn)用冗余分析揭示浮游植物群落與環(huán)境因子的響應(yīng)關(guān)系。結(jié)果顯示，調(diào)查期間生態(tài)凈化池塘水體中共檢出浮游植物7門49屬80種，以綠藻門為主，占比為47.5%，其次是硅藻門，占17.5%；各月份浮游植物物種數(shù)的平均值為21種，其中7月份物種數(shù)最多（26種），10月份最少（13種）。賴氏澤絲藻（Limnothrix redekei）、湖泊假魚腥藻（Pseudanabaena limnetica）、尖針桿藻（Synedra acus）和叢球韋斯藻（Westella botryoides）為優(yōu)勢種。浮游植物密度、生物量、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Margalef豐富度指數(shù)平均值分別為13.31×106 cells/L、7.16 mg/L、1.93、0.64和1.26。ABC曲線顯示，浮游植物群落結(jié)構(gòu)受中等干擾，群落組成主要以密度和生物量占優(yōu)勢的物種為主。聚類分析結(jié)果顯示，浮游植物群落呈現(xiàn)不顯著的季節(jié)分異特征。冗余分析結(jié)果顯示，水體氨氮含量與浮游植物群落結(jié)構(gòu)顯著相關(guān)。

關(guān)鍵詞：水產(chǎn)養(yǎng)殖；生態(tài)池塘；浮游植物；群落結(jié)構(gòu)；物種多樣性

doi：10.16446/j.fsti.20230200122

收稿日期：2023-02-22

作者簡介：閔文武（1987—），男，助理研究員，主要從事水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)及水環(huán)境研究。E-mail：minwenwu@126.com

項(xiàng)目資助：貴州省科技計劃項(xiàng)目［黔科合支撐（2020）1Y102；（2020）1Y105］；貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年科技基金項(xiàng)目［黔農(nóng)科院青年基金" （2019）25］；貴州省科技計劃項(xiàng)目［黔科合重大專項(xiàng)字（2019）3010］；貴陽市科技計劃項(xiàng)目［筑科合同（2022）3-29號］。

浮游植物作為水生態(tài)系統(tǒng)中的主要初級生產(chǎn)者，對維持水生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定及其完整性具有重要作用

［1-2］。浮游植物生長周期短，對環(huán)境變化敏感，其群落結(jié)構(gòu)特征的變化對水環(huán)境健康狀況具有較好的指示作用［3-4］。通過研究浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征來評價水生態(tài)環(huán)境的健康狀態(tài)及生物完整性，在河流、湖泊、養(yǎng)殖水域等水體已得到大量的運(yùn)用，為指導(dǎo)生態(tài)環(huán)境管理和提高水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)效益提供了大量參考依據(jù)［5-9］?！凹b箱+生態(tài)池塘”養(yǎng)殖技術(shù)具有養(yǎng)殖和水體污染物處理雙高效的特點(diǎn)，是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2018—2020年主推的養(yǎng)殖模式之一［10］。有關(guān)該養(yǎng)殖技術(shù)及水體污染物處理工藝等方面的研究不斷涌現(xiàn)，為推動該模式的日趨完善提供了大量參考依據(jù)［11-14］。在有關(guān)水產(chǎn)養(yǎng)殖污染物處理工藝的研究中，已有許多關(guān)于浮游植物群落的研究［15-17］，但在“集裝箱+生態(tài)池塘”模式中相關(guān)研究尚不多見［18］。本試驗(yàn)對“集裝箱+生態(tài)池塘”養(yǎng)殖系統(tǒng)中生態(tài)凈化池塘內(nèi)的浮游植物進(jìn)行了逐月調(diào)查，分析浮游植物群落結(jié)構(gòu)與養(yǎng)殖區(qū)排放水體水質(zhì)指標(biāo)的響應(yīng)關(guān)系，了解浮游植物群落在生態(tài)凈化池塘中的生態(tài)效應(yīng)，總結(jié)集裝箱養(yǎng)殖排放水污染物濃度的變化特點(diǎn)，以期為評價養(yǎng)殖生態(tài)效益和提高養(yǎng)殖水體污染物凈化處理效率提供參考依據(jù)。

1" 材料和方法

1.1" 試驗(yàn)地點(diǎn)及采樣時間

試驗(yàn)在位于貴州省遵義市某集裝箱水產(chǎn)養(yǎng)殖基地進(jìn)行。養(yǎng)殖集裝箱（長6.1 m、寬2.8 m、高2.4 m）共20個，每個集裝箱蓄水容積為25 m3，養(yǎng)殖魚類品種為鯉（Cyprinus carpio）、大口黑鱸（Micropterus salmoides）、黃顙魚（Pelteobagrus fulvidraco）、草魚（Ctenopharyngodon idella）和斑點(diǎn)叉尾魚回（

Lctalurus punctatus）。異位處理生態(tài)池塘面積為3 400 m2，水深約2 m。于2020年1月—12月，每月中旬在生態(tài)池塘內(nèi)采樣1次（2月未采樣），共計11次采樣?！凹b箱+生態(tài)池塘”循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)示意圖見圖1。

1.2" 水樣采集與處理

在集裝箱排水管的末端（圖1中A點(diǎn)）檢測水體污染物濃度?，F(xiàn)場用水質(zhì)分析儀（Hachi Hq30d）測定水溫、溶解氧和pH，用2 L聚乙烯樣本瓶采集水樣送到實(shí)驗(yàn)室，在24 h內(nèi)測定總氮、總磷、氨氮和懸浮物等指標(biāo)，具體測定方法參照文獻(xiàn)［19］進(jìn)行。

在生態(tài)池塘中的對角（圖1中B、C點(diǎn)）采集浮游植物平行樣本進(jìn)行混合。定性樣本用25#浮游生物網(wǎng)在水面呈“8”字型撈取并過濾3～5 min，將網(wǎng)底管水樣移入100 mL聚乙烯樣本瓶，加入體積分?jǐn)?shù)為10%的魯哥氏液固定。定量樣本用聚乙烯樣本瓶取水面下0.5 m處的水樣2 L，加入20 mL魯哥氏液，帶回實(shí)驗(yàn)室靜置48 h后，取100 mL底層濃縮液進(jìn)行鏡檢。浮游植物物種鑒定和分類參照文獻(xiàn)［20-23］進(jìn)行。

1.3" 數(shù)據(jù)分析

按文獻(xiàn)［24］計算浮游植物的密度和生物量。優(yōu)勢種按照優(yōu)勢度指數(shù)（Y≥0.02）確定，群落結(jié)構(gòu)多樣性采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H’）、Pielou均勻度指數(shù)（J’）和Margalef豐富度指數(shù)（d）進(jìn)行分析。各指數(shù)的計算公式如下：

Y=（ni/N）×fi（1）

H’=- ∑（niN）ln∑（niN）（2）

J’=H’lnS（3）

d=S-1lnN （4）

式（1）～（4）中，N為群落中物種的總密度，ni為第i個物種的密度，fi為該物種在采樣點(diǎn)i出現(xiàn)的頻率，S為總種類數(shù)。

通過浮游植物密度和生物量比較曲線（ABC曲線）可對群落處于不同干擾狀態(tài)時的情況進(jìn)行分析。若密度優(yōu)勢度曲線高于生物量優(yōu)勢度曲線，則群落處于嚴(yán)重干擾狀態(tài)；若兩條曲線相交，則群落處于中等干擾狀態(tài)；若生物量優(yōu)勢度曲線高于密度優(yōu)勢度曲線，則群落處于未受干擾狀態(tài)［25-26］。

計算不同月份之間的Bray-Curtis相似性系數(shù)，得到相似矩陣。通過非度量多維尺度分析（non-metric multidimensional scaling，NMDS）和等級聚類（cluster）方法實(shí)現(xiàn)對浮游植物群落的排序和分類，對群落結(jié)構(gòu)格局進(jìn)行分析。用脅迫系數(shù)（stress）衡量NMDS二維點(diǎn)陣分布效果，一般情況下，當(dāng)stress＜0.05時具有很好的代表性；0.05≤stress＜0.1時結(jié)果基本可信；0.1≤stress＜0.2時結(jié)果具有一定的解釋意義［27］。

用浮游植物密度進(jìn)行去趨勢對應(yīng)分析（detrended correspondence analysis，DCA），其結(jié)果：第1軸梯度值大于4時，選擇典范對應(yīng)分析（canonical correspondence analysis，CCA）；介于3～4時，選用CCA和線性模型的冗余分析（redundancy analysis，RDA）均可；小于3時選用RDA。在進(jìn)行分析前，對生物數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)（pH除外）進(jìn)行l(wèi)g（x+1）轉(zhuǎn)換，運(yùn)用前選法（forward selection）和999次蒙特卡洛置換檢驗(yàn)（Monte Carlo permutation test）識別各環(huán)境因子的貢獻(xiàn)率。

1.4" 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用EXCEL 2009計算浮游植物密度、生物量和優(yōu)勢度指數(shù)。采用PRIMER 5軟件計算H’、J’和d，繪制Bray-Curtis聚類圖、NMDS分析和ABC曲線。采用Canoco 4.5軟件進(jìn)行RDA、DCA和CCA分析。設(shè)差異顯著性水平為0.05，極顯著水平為0.01。

2" 結(jié)果和分析

2.1" 養(yǎng)殖區(qū)排放水體水質(zhì)指標(biāo)

由表1可見，養(yǎng)殖區(qū)排放水體溫度呈現(xiàn)規(guī)律性的季節(jié)演替。水溫年平均值為18.41 ℃，各月份中，8月最高（27.67 ℃），12月最低（6.21 ℃）。全年水體pH呈弱堿性，平均值為7.62。

養(yǎng)殖區(qū)排放水體溶解氧的平均值為6.19 mg/L，其變化規(guī)律表現(xiàn)為春冬季高于夏秋季。氨氮平均值為2.64 mg/L，變化范圍為0.06～12.01 mg/L，其中5月份為全年最高（P＜0.05），且極顯著高于10月份（P＜0.01）?？偟骄禐?.03 mg/L，變化范圍為1.84～15.33 mg/L，5月份為全年最高（P＜0.05），其他月份之間差異不顯著。全年總磷平均值為0.68 mg/L，變化范圍為0.09～2.81 mg/L，其中4月份和5月份總磷指標(biāo)顯著高于其他月份（P＜0.05），而9月份和11月份顯著低于其他月份（P＜0.05），4月份和5月份極顯著高于9月份和11月份（P＜0.01）。懸浮物的平均值為29.57 mg/L，其變化范圍為9.67～79.67 mg/L，

其中4月份最高（P＜0.05），12月份最低（P＜0.05），且4月份與12月份差異極顯著（P＜0.01）。

2.2" 浮游植物物種組成及群落結(jié)構(gòu)

2.2.1" 物種組成

調(diào)查期間共鑒定出浮游植物7門49屬80種，其中藍(lán)藻門6屬6種，占浮游植物物種組成的7.50%，硅藻門7屬14種，占17.50%，綠藻門25屬38種，占47.50%，隱藻門2屬3種，占3.75%，裸藻門6屬13種，占16.25%，甲藻門2屬5種，占6.25%，金藻門1屬1種，占1.25%。

各月份浮游植物物種數(shù)平均值為21種（見圖2），其中7月份最多（26種），4月份其次（25種），10月份最少（13種）。各月份浮游植物物種組成均以綠藻門為主，其次是硅藻門，第3為藍(lán)藻門，其他門類物種數(shù)較少。5月份未檢出硅藻門物種，4月、10月和12月未檢出隱藻門物種，1月、3月和12月未檢出裸藻門物種，5月、10月、11月和12月未檢出甲藻門物種，金藻門物種僅1月和3月檢測到。

2.2.2" 優(yōu)勢種

表2顯示優(yōu)勢度Y＞0.001的物種。其中Y＞0.02的物種有4種，即藍(lán)藻門2種，為賴氏澤絲藻（Limnothrix redekei）和湖泊假魚腥藻（Pseudoanabaena limnetica），硅藻門1種，為尖針桿藻（Synedra acus），綠藻門1種，為叢球韋斯藻（Westella botryoides）。此外，史氏棒膠藻（Rhabdogloea smithii）、梅尼小環(huán)藻（Cyclotella meneghiniana）和四尾柵藻（Scenedesmus quadricauda）、沙角衣藻（Chlamydomonas sajao）、貴州衣藻（Chlamydomonas guizhounensis）、尖尾藍(lán)隱藻（Chroomonas

acuta）和嚙蝕隱藻（Cryptomonas erosa）為Y＞0.01的物種。

2.2.3" 密度和生物量

浮游植物密度的變化范圍為1.17×106～43.47×106 cells/L，平均值為13.31×106 cells/L，其中3月份最高，10月份最低。藍(lán)藻門、硅藻門、綠藻門和其他門類的平均密度分別為3.88×106、0.73×106、5.98×106、1.09×106 cells/L。浮游植物生物量變化范圍為0.72～21.39 mg/L，平均值為7.16 mg/L，其中3月份最高，10月份最低。藍(lán)藻門、硅藻門、綠藻門和其他門類的平均生物量分別為0.34、2.32、1.67、2.12 mg/L。

浮游植物密度和生物量各月份的變化情況見圖3。藍(lán)藻門密度和生物量隨時間的變化趨勢不同，3、4、9月份藍(lán)藻門密度較高，1、6月份生物量較高；硅藻門密度和生物量隨時間的變化趨勢較一致，3、12月份硅藻門密度和生物量較高；綠藻門密度和生物量的最大值均出現(xiàn)在3月，最小值均出現(xiàn)在10月；除3月份外，其他門類的密度和生物量隨時間的變化趨勢較一致。

2.2.4" ABC曲線

由圖4可見，ABC曲線顯示浮游植物生物量和密度曲線接近并且出現(xiàn)交叉，且W（W=0.003）為正值，表明浮游植物群落結(jié)構(gòu)受中度干擾，群落穩(wěn)定性較差，群落失去大個體優(yōu)勢種，密度和生物量的不均等程度減弱，浮游植物組成主要以密度和生物量均占優(yōu)勢的大個體物種為主，如賴氏澤絲藻、湖泊假魚腥藻、尖針桿藻和叢球韋斯藻等。

2.2.5" 浮游植物物種多樣性

由表3可見，生態(tài)池塘浮游植物的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H’）介于1.11～2.43，平均值為1.93，7月份最高，其次是6月份，11月份最低。Pielou均勻度指數(shù)（J’）介于0.38～0.83，平均值為0.64，10月最高，其次是6月份，11月份最低。Margalef豐富度指數(shù)（d）介于0.86～1.62，平均值為1.26，7月份最高，其次是4月份，10月份最低。

2.3" 浮游植物群落與環(huán)境因子的關(guān)系

2.3.1" 聚類分析

由圖5可見，各月份浮游植物群落Bray-Curtis聚類分析結(jié)果表現(xiàn)出3個相似度較大的類群，其中10、11和12月為第Ⅰ類，8月為第Ⅱ類，其余月份為第Ⅲ類。第Ⅰ類群中表現(xiàn)出2個亞類群（11、12月；10月），第Ⅲ類群也表現(xiàn)出2個亞類群（1、3、4、5、6月；7、9月）。Bray-Curtis聚類和

聚類圖和NMDS分析

NMDS排序結(jié)果均顯示浮游植物群落呈現(xiàn)一定的季節(jié)變化趨勢，Ⅰ類主要為冬季，Ⅱ類為夏季，Ⅲ類為春夏季。NMDS排序的脅迫系數(shù)stress=0.1（0.1≤stress＜0.2），表明NMDS的二維點(diǎn)陣排序結(jié)果置信度較低，說明浮游植物群落除了受季節(jié)影響外，還與其他影響因素有關(guān)。

2.3.2" 冗余分析（RDA）

選用Y＞0.001的浮游植物群落DCA結(jié)果為第1排序軸的梯度長度值為3.56（＜4），因此，選用RDA解析浮游植物群落與環(huán)境因子的響應(yīng)關(guān)系。由圖6可見，第1軸和第2軸特征值分別為0.268和0.131，兩軸物種與環(huán)境因子之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.981和0.998，擬合度較高，物種與環(huán)境因子的累計百分比分別為34.0%和50.7%。各環(huán)境因子與浮游植物群落結(jié)構(gòu)的響應(yīng)關(guān)系分別為氨氮（F=2.95，P=0.000），溶解氧（F=1.28，P=0.207），總氮（F=1.14，P=0.390），總磷（F=1.13，P=0.397），pH（F=1.23，P=0.308），懸浮物（F=1.21，P=0.334），水溫（F=1.13，P=0.376）?？梢姲钡秋@著影響生態(tài)池塘中浮游植物群落結(jié)構(gòu)的環(huán)境因子。

注：代碼所表示物種見表2。

3" 討論

3.1" 養(yǎng)殖水體污染物濃度

隨著魚體生長和氣候的變化，魚類攝食、代謝等活動都會發(fā)生相應(yīng)變化，養(yǎng)殖排放水體中的污染物濃度也會隨之改變。根據(jù)王龍燕等［18］的研究結(jié)果，集裝箱養(yǎng)殖系統(tǒng)排放水中主要污染物為固體懸浮物（SS）和總氮（TN），且5月份的總污染指數(shù)最高。本試驗(yàn)系統(tǒng)中，1—7月，隨著水溫的不斷升高，魚類代謝不斷增強(qiáng)，污染物濃度逐漸增加；7月底—8月，養(yǎng)殖區(qū)氣溫和水溫均達(dá)到一年中的最高值；為了保證魚類的耗氧需求，將達(dá)到商品魚規(guī)格的魚類逐漸上市，養(yǎng)殖容量和密度在8月底明顯降低。岳冬冬等［28］研究表明，羅非魚（Oreochromis niloticus）養(yǎng)殖產(chǎn)量與排污量具有高度的同步變化趨勢，羅非魚養(yǎng)殖產(chǎn)量增長率快于同期排污量增長率0.45%，羅非魚養(yǎng)殖產(chǎn)量每增加1%，污染物排放量將增加0.077%。不同養(yǎng)殖模式排污量差異較大［29］。因此，9月—12月，排放水體污染物濃度顯著降低的原因主要與養(yǎng)殖容量和投飼量改變有關(guān)。

本試驗(yàn)中，生態(tài)凈化池塘對排入污染物的凈化能力相對穩(wěn)定，原因主要有兩點(diǎn)：一是集裝箱排放水體進(jìn)入生態(tài)池塘前，已通過2臺轉(zhuǎn)鼓微濾機(jī)（80 m3/h）進(jìn)行了物理過濾，去除了80%的懸浮顆粒物；二是在生態(tài)池塘中種植有粉綠狐尾藻（Myriophyllum aquaticum）和豆瓣菜（Nasturtium officinale）（約占池塘面積的25%），并放養(yǎng)部分鰱（Hypophthalmichthys molitrix）和鳙（Aristichthys nobilis）。試驗(yàn)證實(shí)，組合運(yùn)用物理過濾和生態(tài)凈化等方法能有效降低水體污染物濃度。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，生態(tài)凈化池塘的水質(zhì)狀況隨時間呈非規(guī)律性變化，未出現(xiàn)重度污染現(xiàn)象，表明生態(tài)凈化池塘水質(zhì)總體呈現(xiàn)較好的狀態(tài)，但對污染物的凈化能力有限，還需要根據(jù)養(yǎng)殖區(qū)排放水體中污染物的濃度水平及變化特征因地制宜選取凈化方法，從而提高污染物去除效率，提高凈化能力的穩(wěn)定性。

3.2" 浮游植物物種組成及多樣性

浮游植物是水環(huán)境健康狀況的重要指示生物，其物種多樣性能反映群落結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與穩(wěn)定性。不同養(yǎng)殖模式水體中的浮游植物群落組成具有一定的差異，本研究在養(yǎng)殖排放水中檢出浮游植物7門80種，其物種數(shù)及物種組成與其他養(yǎng)殖模式存在一定差異：張曉蕾等［15］在養(yǎng)殖草魚的池塘循環(huán)流水系統(tǒng)中養(yǎng)殖槽的末端、凈化池中段和凈化池末段3個位點(diǎn)共檢出浮游植物7門99種，主要為綠藻門和藍(lán)藻門，凈化區(qū)藍(lán)藻門的密度和生物量高于養(yǎng)殖區(qū)，不同區(qū)域的藍(lán)藻門相對密度均遠(yuǎn)高于綠藻門及硅藻門；楊卓等［16］在不同密度組合的鰱、鳙和綠狐尾藻（Myriophyllum elatinoides）處理主養(yǎng)吉富羅非魚（GIFT Oreochromis niloticus）養(yǎng)殖池塘中共檢出浮游植物7門168種。分析不同水產(chǎn)養(yǎng)殖模式中浮游植物的群落結(jié)構(gòu)特征對充分了解水環(huán)境中生態(tài)結(jié)構(gòu)動態(tài)和推動水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

本研究中，浮游植物物種類組成和密度均以綠藻門為主，分別占總物種數(shù)和總密度的47.50%和44.92%，浮游植物生物量以硅藻門為主，占總生物量組成的32.40%，調(diào)查結(jié)果與趙秀俠等［30］的結(jié)果相似。賴氏澤絲藻、湖泊假魚腥藻、尖針桿藻和叢球韋斯藻為優(yōu)勢種，其中賴氏澤絲藻和湖泊假魚腥藻是藍(lán)藻門中的小型絲狀藻，在我國多數(shù)水域中均以優(yōu)勢種出現(xiàn)，如果在富營養(yǎng)化的水體中大量出現(xiàn)，容易形成較高的生物量，從而導(dǎo)致藍(lán)藻水華［31-32］。減少藍(lán)藻或者控制其大量繁殖，并評估其在水環(huán)境中的潛在風(fēng)險，是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)且十分重要的工作［33-34］。尖針桿藻是硅藻門中營養(yǎng)物質(zhì)豐富的藻類，在自然水體中廣泛分布，在冬春季低溫、高溶解氧和貧營養(yǎng)型的水體中大量出現(xiàn)［35］。本研究在3月和12月大量檢出針桿藻種類，與其適宜于低溫輕污染水體環(huán)境的研究結(jié)果相符。有研究表明，尖針桿藻在大量出現(xiàn)的時候會結(jié)成板狀群體，在過濾池等懸浮物豐富的水體中會板結(jié)成藻類團(tuán)狀泥糊，影響凈化水質(zhì)的混凝沉淀過程，造成堵塞［36］，因此在排放水處理系統(tǒng)中應(yīng)注意避免針桿藻種類的暴發(fā)。叢球韋斯藻屬于綠藻門，通常為由4個細(xì)胞呈四方形排列在1個平面上的定形群體，在軟水湖泊中大量出現(xiàn)。沙角衣藻同屬于綠藻門，能主動合成有機(jī)物，具有活化和溶解難溶性磷源的作用，對改良土壤和調(diào)節(jié)水質(zhì)具有重要作用［37］，也能較好地去除水體中的磷元素［38］。研究表明，隨著水環(huán)境條件的改善，嚙蝕隱藻的密度會逐漸增加，且能較好地反映水質(zhì)狀況的變化［39］。養(yǎng)殖區(qū)水體排入生態(tài)凈化池塘使水體趨于富營養(yǎng)化，主要表現(xiàn)為喜富營養(yǎng)物種大量繁殖（如賴氏澤絲藻、湖泊假魚腥藻、針桿藻和小環(huán)藻等）和脅迫具有活化和分解營養(yǎng)物質(zhì)的物種出現(xiàn)（如沙角衣藻等）。

3.3" 浮游植物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的關(guān)系

水溫是影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)的重要環(huán)境因子之一。有研究表明，水溫能夠影響藻類生命活動的活性和速率以及藻類對水中營養(yǎng)物的利用率和自身代謝率［40］。本研究中，浮游植物密度和生物量的變化總體表現(xiàn)為春冬季高于夏秋季，但差異不顯著，說明除了水溫外，集裝箱養(yǎng)殖區(qū)養(yǎng)殖容量和投飼量變化引起的排放水污染物濃度變化也可能是影響生態(tài)凈化池塘浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征的主要因素。

氮和磷是浮游植物生長必需的大量元素，排放水體中氮、磷營養(yǎng)鹽的含量直接影響浮游植物的群落結(jié)構(gòu)。RDA表明，氨氮是顯著影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)的環(huán)境因子，氨和氮在水體中的形態(tài)受到pH、溫度和溶解氧等環(huán)境因素的影響，浮游植物能夠吸收溶解無機(jī)氮和一些小分子的有機(jī)氮。韓菲爾［41］的研究表明，藻類對氮素的吸收與其個體大小、生長周期等特性有關(guān)，環(huán)境因子可以通過改變關(guān)鍵酶活和光合作用影響藻類的氮吸收速率，進(jìn)而改變浮游植物群落結(jié)構(gòu)。本研究中，5月份氨氮和總氮的濃度顯著高于其他月份，表明高濃度的氮素脅迫對浮游植物群落結(jié)構(gòu)影響顯著。

相對于湖泊、河流等開放型水體，生態(tài)凈化池塘是一個相對封閉且穩(wěn)定的水體，其影響浮游植物群落的環(huán)境因素較為單一，主要為水環(huán)境理化因子和養(yǎng)殖區(qū)的排污量［42-43］。ABC曲線分析結(jié)果表明，浮游植物群落結(jié)構(gòu)受中度干擾，群落穩(wěn)定性較差，主要影響因素是魚類飼養(yǎng)活動造成的養(yǎng)殖排放水體中污染物濃度的變化。7月份之前，集裝箱養(yǎng)殖密度較大，魚類攝食量和排污量均處于最高值，污染物排放量相對較高；到7月中旬，隨著達(dá)到商品魚規(guī)格的魚類逐漸上市，養(yǎng)殖密度不斷下降，投飼量和排污量相應(yīng)降低，浮游植物群落表現(xiàn)出Bray-Curtis聚類和NMDS排序的結(jié)果。

4" 結(jié)論

本研究在“集裝箱+生態(tài)池塘”循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的生態(tài)凈化池塘中檢出浮游植物7門49屬80種，物種組成以綠藻門為主，其中綠藻門種類隨著月份的遞增，其所占比例不斷下降，硅藻門種類則從5月份開始，隨著月份的增加，其所占比例不斷升高。浮游植物密度、生物量、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Margalef豐富度指數(shù)的平均值分別為13.31×106 cells/L、7.16 mg/L、1.93、0.64和1.26。浮游植物群落結(jié)構(gòu)受環(huán)境因素的影響中等，并表現(xiàn)出一定的季節(jié)分異差異，但置信度較低。氨氮是影響浮游植物群落結(jié)構(gòu)的主要環(huán)境因子之一。

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Diversity analysis of phytoplankton community structure in container

aquaculture ecological purification pond

MIN Wenwu1，2， WANG Longyan3， CHEN Feixiong1， ZHOU Qichun1，2

（1. Fisheries Research Institute，Guizhou Academy of Agricultural Sciences，Guiyang" 550025，China;

2. Guizhou Special Aquatic Products

Engineering Technology Center，Guiyang" 550025，China;

3. Guizhou Institute of Biology，Guiyang" 550009，China）

Abstract： To understand the pollution status of water discharged from container aquaculture and the dynamic changes of phytoplankton community structure in the ecological purification pond，an investigation and sampling were conducted in the ecological purification pond of the “container+ecological pond” recirculating aquaculture system in 2020.The species diversity index was used to analyze the characteristics of the phytoplankton community structure.The abundance and biomass comparison curve（ABC curve） as well as cluster analysis were used to investigate the disturbance degree of the phytoplankton community and its temporal clustering difference，and the redundancy analysis（RDA） was used to explore the response relationship between the phytoplankton community and environmental factors.The results showed that a total of 80 species of phytoplankton community belonging to 49 genera and 7 phyla were detected in the ecological purification pond，with Chlorophyta being the predominant phytoplankton group（47.5%），followed by Bacillariophyta（17.5%）.The number of phytoplankton species reached the highest level in July（26 species） and the lowest in October（13 species）.Dominant species included Limnothrix redekei， Pseudoanabaena limnetica，Synedra acus and Westella botryoides.The average values of phytoplankton density，biomass，Shannon-Wiener diversity index，Pielou evenness index and Margalef richness index were 13.31×106cells/L，7.16 mg/L，1.93，0.64 and 1.26，respectively.The ABC curve indicated that the phytoplankton community structure was moderately disturbed，with community composition mainly dominated by species with high density and biomass.Cluster analysis showed that the phytoplankton community exhibited some insignificant seasonal differentiation characteristics.RDA revealed that ammonia nitrogen was significantly related to the phytoplankton community structure.

Key words： aquaculture; ecological purification pond; phytoplankton; community structure; species diversity