魏燕芳，王 瓊，池麗云

(1.華僑大學(xué)化工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系，福建廈門361021;2.華僑大學(xué)環(huán)境與資源技術(shù)研究所，福建廈門361021)

浮游植物 (plankton)主要是藻類，它們以單細(xì)胞、群體或絲狀體的形式出現(xiàn)。它們是水域生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分，是水生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者［1］，也是整個(gè)水生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基礎(chǔ)，對水體營養(yǎng)狀態(tài)變化能迅速做出響應(yīng)，所以其組成和多樣性的變化將直接影響到生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。由于浮游植物群落結(jié)構(gòu)與其生長水域水質(zhì)狀況密切相關(guān)，在不同營養(yǎng)狀態(tài)的水體中分布著不同群落結(jié)構(gòu)的浮游植物，所以浮游植物的群落結(jié)構(gòu)能夠綜合、真實(shí)地反應(yīng)出水體的生態(tài)條件和營養(yǎng)狀況［2～4］。為此，本論文對水體的浮游藻類和理化指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查與分析，掌握水體水質(zhì)的基本情況，為高校景觀水環(huán)境建設(shè)提供參考和依據(jù)。

1 采樣與測定方法

1.1 采樣點(diǎn)的布設(shè)

采樣水體位于福建省廈門市集美區(qū)華僑大學(xué)的教學(xué)樓前，集美大道北側(cè)。地理坐標(biāo)為24°36'07″～24°36'26″N，118°04'30″～118°04'59″E。根據(jù)采樣點(diǎn)應(yīng)具有代表性的要求，共設(shè)置7個(gè)采樣點(diǎn)位，具體位置見圖1。

1.2 浮游植物采樣與分析

浮游植物樣品用3L有機(jī)玻璃瓶采水器于表層(水面下0.5m)處采集后，取1L于塑料瓶中，用1.5%的魯哥氏碘液固定，沉淀48h，濃縮為30ml保存。顯微鏡檢計(jì)數(shù)時(shí)充分搖勻，吸取0.05ml滴入計(jì)數(shù)框內(nèi)計(jì)數(shù)、分析、鑒定［5～8］。

1.3 環(huán)境因子測定

在采集浮游植物樣品的同時(shí)，同步采集水化學(xué)樣品。溫度 (T)和水體透明度均為現(xiàn)場測定，分別采用自帶的溫度計(jì)和賽奇氏盤測定。酸堿度(pH)、溶解氧 (DO)用多功能水質(zhì)分析儀YSI－6600測定，葉綠素a(Chlorophyll－a)、總氮、總磷、化學(xué)需氧量 (COD)等參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》(國家環(huán)境保護(hù)總局，2002)測定［9～11］。

1.4 藻類多樣性指數(shù)、均勻度和優(yōu)勢度的計(jì)算

對固定的浮游植物進(jìn)行分類鑒定后，把每個(gè)采樣點(diǎn)采集到的浮游植物按不同種類準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)個(gè)體數(shù)，并計(jì)算出每一種類的密度。運(yùn)用生態(tài)學(xué)中常用的香農(nóng)－威納多樣性指數(shù) (Shannon－Wiener H')、均勻度 (J')和優(yōu)勢度 (Y)描述群落內(nèi)種類多樣性，公式分別為［12～15］:

式中，Pi=樣品中第i種的個(gè)體比例，如樣品總個(gè)體數(shù)為N(total individuals)，第i種個(gè)體數(shù)為Ni，則 Pi=Ni/N。

式中，S為樣本浮游植物種類數(shù)，H'為Shannon－Wiener多樣性指數(shù)。

Margalef多樣性指數(shù) (d):

式中，N為樣本浮游植物的總個(gè)數(shù)，S為樣本中浮游植物種類數(shù)。

式中，Ni為第i種的個(gè)體數(shù)，N為樣品中所有種類的總個(gè)體數(shù)，fi為第 i種的出現(xiàn)頻率，Y＞0.02為優(yōu)勢種。

2 結(jié)果與分析

2.1 水體的環(huán)境因子

表1 水質(zhì)指標(biāo)測定結(jié)果

根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，參照我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》［16］，評價(jià)該水體為劣V類。其中總氮、總磷超標(biāo)最多，尤其是總磷，最大超標(biāo)率達(dá)到95倍。體現(xiàn)水體藻類生物量的Chl－a濃度也大大超過標(biāo)準(zhǔn)。說明該水體污染主要是因?yàn)榈孜廴疽鸬母粻I養(yǎng)化型。

2.2 水體的浮游植物群落結(jié)構(gòu)

2.2.1 浮游植物的種類組成及群落的結(jié)構(gòu)特征

2012年秋季，對水體采樣分析，共鑒定出浮游植物26屬:其中綠藻門6屬，占總數(shù)46.48%;硅藻門6屬，占總數(shù)19.85%;藍(lán)藻門7屬，占總數(shù)21.06%;甲藻門3屬，占3.73%;裸藻門2屬，占1.57%;隱藻門和金藻門各1屬，分別占4.36%、2.95%。

表2 水體浮游植物種類組成

從各采樣點(diǎn)浮游植物組成來看，藍(lán)藻、硅藻和綠藻的種類最多，其次是隱藻、金藻、甲藻、裸藻等，其中有的藻類只在部分點(diǎn)檢測到。1#采樣點(diǎn)的浮游植物種類相對最多，為22種;6#相對最少，為4種。其余各站點(diǎn)分別為:2#15種，3#18種，4#15種，7#15種，見表3。

表3 水體浮游植物分布

2.2.2 浮游植物的密度和頻度

從調(diào)查結(jié)果 (表4)看，浮游植物平均個(gè)體數(shù)達(dá)1075.78×104個(gè)/L，其中6#點(diǎn)的平均個(gè)體數(shù)最少。

頻度指含某一藻類類群的采樣點(diǎn)占總采樣點(diǎn)的百分比。從調(diào)查結(jié)果 (表5)看，藍(lán)藻門、綠藻門、裸藻門的頻度最大，均為100%。隱藻、金藻、甲藻門的頻度最低，均為57.143%。

表4 水體各站點(diǎn)浮游植物密度 (104個(gè)/L)

表5 水體浮游植物類群分布的頻度 (%)

2.2.3 優(yōu)勢度

如表6所示，水體浮游植物優(yōu)勢屬以藍(lán)藻門、硅藻門、綠藻門為主，均為3屬，隱藻門1屬。優(yōu)勢屬包括:色球藻屬 (Chroococcus)、微囊藻屬 (Microcystis)、平裂藻屬 (Merismopedia)、藍(lán)隱藻屬 (Chroomonas)、小環(huán)藻屬 (Cyclotella)、針桿藻屬 (Synedra)、窗紋藻屬 (Epithemia)、扁藻屬 (Platytymonas)、柵藻屬 (Scenedesmus)、鼓藻屬 (Cosmarium)。色球藻屬 (Chroococcus)、微囊藻屬 (Microcystis)出現(xiàn)的頻率最高，均為1。優(yōu)勢度最高的是色球藻屬，為0.2365;其次是微囊藻屬，為0.1302。

表6 水體浮游植物優(yōu)勢度

2.3 生物多樣性指數(shù)及水質(zhì)生物學(xué)評價(jià)

2.3.1 生物多樣性指數(shù)

水體各站點(diǎn)浮游植物多樣性指數(shù) (H'、d)、均勻度指數(shù) (J')計(jì)算結(jié)果如表7所示。Shannon－Wiener多樣性指數(shù) (H')為1.46～2.34，其中:1#站點(diǎn)的多樣性指數(shù)值在2以下，其余各站點(diǎn)指數(shù)值均 ＞2;Margalef多樣性指數(shù) (d)為1.34～2.18，其中:5#站點(diǎn)的多樣性指數(shù)＞2，其余各站點(diǎn)指數(shù)均＜2;Pielous均勻度 (J')指數(shù)為0.70～0.89。

表7 水體浮游植物多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)

2.3.2 水質(zhì)生物學(xué)評價(jià)

使用Shannon－Wiener多樣性指數(shù)值 (H')評價(jià)結(jié)果顯示，水體全部為中污染 (其中1＞H'＞0為重污染，1＞H'＞3為中污染，H'＞3為輕污染或無污染)。經(jīng)計(jì)算后采用Pielous均勻度指數(shù) (J')評價(jià)，結(jié)果顯示:水體整體上為輕污染或無污染水質(zhì) (其中0.3＞J'＞0為重污染，0.5＞J'＞0.3為中污染，0.8＞J'＞0.5為輕污染或無污染)。經(jīng)計(jì)算后采用Margalef多樣性指數(shù)值 (d)評價(jià)，結(jié)果顯示:水體整體上都為重污染 (其中3＞d＞0為重污染，4＞d＞3為中污染，d＞4為輕污染或無污染)［15］。

3 討論

對華僑大學(xué)廈門校區(qū)景觀水體的理化指標(biāo)進(jìn)行測定，根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》評價(jià)，該水體為劣V類水體，其中超標(biāo)倍數(shù)最高的為總磷，其次為總氮。葉綠素a的含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了水體發(fā)生富營養(yǎng)化 (＞10μg/L)的標(biāo)準(zhǔn)。浮游植物群落調(diào)查表明，該景觀水包括藍(lán)藻門、綠藻門、甲藻門、隱藻門、金藻門、硅藻門、裸藻門共7門26屬;以藍(lán)藻門、硅藻門和綠藻門為主，分別占46.48%、19.85%、21.06%;說明水體屬于藍(lán)－綠－硅藻型富營養(yǎng)化水體。浮游植物的豐度范圍為(59.2～130.2)×105個(gè)/L;水體的優(yōu)勢屬為色球藻屬 (Chroococcus)、微囊藻屬 (Microcystis)、平裂藻屬 (Merismopedia)、藍(lán)隱藻屬 (Chroomonas)、小環(huán)藻屬 (Cyclotella)、針桿藻屬(Synedra)、窗紋藻屬 (Epithemia)、扁藻屬(Platytymonas)、柵藻屬 (Scenedesmus)、鼓藻屬(Cosmarium)。生物學(xué)指數(shù)計(jì)算結(jié)果，水體各站點(diǎn)Shannon－Wiener多樣性指數(shù) (H')在1.46～2.34變化;Margalef多樣性指數(shù) (d)在1.34～2.18變化;Pielous均勻度 (J')在0.70～0.89變化。根據(jù)相關(guān)的生物學(xué)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評價(jià)顯示水體的營養(yǎng)化程度較高，所以對校園景觀水的治理和保護(hù)已刻不容緩。

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