王發(fā)鵬，胡曉紅，陳 椽＊

（1．貴州師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng)550001；2．貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng)550001）

著生藻類是一些附著在水底石塊、枯葉、水草或其他基質(zhì)上的藻類［1］，是水體中重要的初級(jí)生產(chǎn)者之一和水生動(dòng)物食物的重要來(lái)源［2］。其分布范圍廣，對(duì)水環(huán)境變化反應(yīng)敏感［3－5］。因此，著生藻類群落結(jié)構(gòu)的變化能較為準(zhǔn)確地判斷人類活動(dòng)干擾對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的影響。國(guó)內(nèi)外關(guān)于利用著生藻類評(píng)價(jià)河流生態(tài)系統(tǒng)方面的研究已有較多的報(bào)道［6－10］。赤水河是長(zhǎng)江的一級(jí)支流，流域分布廣闊，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，釀造業(yè)尤為發(fā)達(dá)，又稱美酒之河，赤水河赤水市河段全長(zhǎng)約65km。由元厚鎮(zhèn)開(kāi)始，流向西北方，途徑葫市鎮(zhèn)、丙安鎮(zhèn)、復(fù)興鎮(zhèn)最后通過(guò)赤水市區(qū)流入四川省。隨著赤水河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)赤水河的影響越來(lái)越大，赤水河作為重要的水源保護(hù)地，對(duì)兩岸的釀酒與經(jīng)濟(jì)發(fā)展作用巨大。因此，對(duì)該河流的生態(tài)系統(tǒng)和多樣性保護(hù)就非常重要。目前，未見(jiàn)利用著生藻類評(píng)價(jià)赤水河赤水市河段水質(zhì)狀況的文獻(xiàn)報(bào)道。為此，筆者于2013年8月對(duì)赤水河赤水市河段分8個(gè)采樣斷面進(jìn)行著生藻類采樣檢測(cè)，利用多樣性指數(shù)結(jié)合著生藻類種類、生物密度、優(yōu)勢(shì)種等指標(biāo)對(duì)赤水河赤水市河段的水質(zhì)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，以豐富該區(qū)域生物多樣性的基礎(chǔ)資料，并為該河流的生態(tài)保護(hù)提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

1 調(diào)查研究方法

1．1 采樣點(diǎn)設(shè)置

根據(jù)赤水河赤水市河段的環(huán)境狀況，共設(shè)置8個(gè)代表性采樣斷面，分別為元厚鎮(zhèn)（Y1）、葫市鎮(zhèn)（H1）、丙安（B1）、復(fù)興鎮(zhèn)（F1）、大同鎮(zhèn)（D1）、赤水上游（C1）、赤水中游（C2）和赤水下游（C3），詳見(jiàn)圖1。

圖1 赤水河赤水市河段各采樣點(diǎn)位置分布Fig．1 Distribution of sampling sites in Chishui reach of Chishui River

1．2 樣品的采集與分析

2013年8月，共計(jì)采集著生藻類樣品34個(gè)，分別用于定性檢測(cè)和定量檢測(cè)。定性檢測(cè)樣品采集：采用基質(zhì)采樣法，分別在所設(shè)樣站河流兩岸采集附有藻類的石頭、水生植物和枯枝落葉等，用硬毛刷將附著其上的藻類刷入50mL 樣品瓶中，用甲醛溶液固定。定量檢測(cè)樣品采集：選擇形狀規(guī)則、采集大小易測(cè)量的石頭或枝葉，用毛刷、小刀采集面積為1cm2的藻類至樣品瓶中，并用蒸餾水多次沖洗基質(zhì)，用魯哥氏劑固定，定容至1L，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行靜置、濃縮至30mL，利用目鏡視野法進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)框面積為400 mm2（20 mm×20 mm）、容量0．1mL，用于計(jì)算著生藻類的細(xì)胞密度（N）。

著生藻類的細(xì)胞密度（N）：

N＝（A／AC×Vs／Va）n

式中，N 為樣品著生藻類細(xì)胞密度（個(gè)／cm2），A為計(jì)數(shù)框面積（mm2），Ac為計(jì)數(shù)面積（mm2），Vs 為樣品濃縮后的體積（mL），Va 為計(jì)數(shù)框的體積（mL），n為計(jì)數(shù)所得著生藻類的數(shù)量。

1．3 著生藻類的鑒定

依據(jù)《中國(guó)淡水藻類：系統(tǒng)、分類及生態(tài)》《中國(guó)淡水藻志》等藻類分類工具書(shū)，在室內(nèi)用顯微鏡對(duì)所采集的著生藻類植物進(jìn)行分類鑒定，以細(xì)胞數(shù)量占采樣點(diǎn)數(shù)量百分比的前兩位來(lái)確定優(yōu)勢(shì)種。

1．4 水質(zhì)評(píng)價(jià)

采用Shannon－Weaver［11］多樣性指數(shù)（H）進(jìn)行水質(zhì)狀況評(píng)價(jià)，根據(jù)H 值大小進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)。清潔H 值＞3，輕污染H 值為2～3，中污染H 值為1～2，重污染H＜1，嚴(yán)重污染無(wú)生物。

多樣性指數(shù)（H）：

式中，S 為生物種類數(shù)，N 為群落的個(gè)體總數(shù)，ni為i種的個(gè)體數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2．1 著生藻類種類組成及優(yōu)勢(shì)種

2．1．1 種類組成 從圖2 看出，在赤水河赤水市河段的8個(gè)采樣點(diǎn)位采集的34個(gè)樣品中，共鑒定記錄著生藻類5門8綱18目28科44屬114種。分別隸屬硅藻門、藍(lán)藻門、裸藻門、黃藻門和綠藻門，其中以硅藻門種類最多，共66 種，占58%；其次是綠藻門，共29種，占25%；藍(lán)藻門共17種，占15%；裸藻門和黃藻門各1種，分別約占1%。

圖2 赤水河赤水市河段著生藻類的組成Fig．2 Composition of periphytic algae species inChishui reach of Chishui River

2．1．2 優(yōu)勢(shì)種 從表1可知，赤水河赤水市河段的藻類種類較為豐富，著生藻類在細(xì)胞數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)類群為硅藻和綠藻。復(fù)興鎮(zhèn)以上河段主要以硅藻門的系帶舟形藻（Navicula．cincta）、嗜鹽舟形藻（Navicula．halophila）、變 異 直 鏈 藻（Melosira varians）和細(xì)小橋彎藻（Cymbella gracilis）為優(yōu)勢(shì)種，大多為寡污到中污帶指示種。表明，在這幾個(gè)斷面的水質(zhì)已呈輕微污染。在復(fù)興鎮(zhèn)及其以下河段綠藻門的泥濘顫藻（Oscillatoria．limosa）占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，赤水中（C2）采樣點(diǎn)優(yōu)勢(shì)種為鈍脆桿藻（Fragilaria capucina），為甲型中污染指示種。表明，赤水市和復(fù)興鎮(zhèn)斷面水質(zhì)較差，受到污染比上游嚴(yán)重。大同鎮(zhèn)采樣點(diǎn)以硅藻中的放射舟形藻（Navicula radiosa）及寡污的鈍脆桿藻（Fragilaria capucina）為優(yōu)勢(shì)種，呈清潔指示種。表明，此斷面水質(zhì)較好。

表1 赤水河赤水市河段著生藻類的優(yōu)勢(shì)種及各采樣點(diǎn)細(xì)胞密度的占比Table 1 Dominant periphytic algae species and their cell density proportion in Chishui reach of Chishui River

表2 赤水河赤水段著生藻類的細(xì)胞密度、多樣性指數(shù)和污染程度Table 2 Cell density，diversity index and pollution degree of periphytic algae in Chishui reach of Chishui River

2．2 著生藻類的細(xì)胞密度及多樣性指數(shù)

2．2．1 細(xì)胞密度 從表2 看出，赤水河赤水市河段各采樣點(diǎn)著生藻類細(xì)胞密度為（0．78～3．66）×106cells／cm2，平均為2．10×106cells／cm2，除赤水下游斷面細(xì)胞密度小于106cells／cm2外，其他各采樣點(diǎn)的細(xì)胞密度都超過(guò)106cells／cm2。表明，該河段水體水質(zhì)達(dá)富營(yíng)養(yǎng)型界限（106cells／cm2），呈富營(yíng)養(yǎng)型。各采樣點(diǎn)的生物密度不同，總體上看，上游河段采樣點(diǎn)生物密度大于下游河段，市區(qū)的細(xì)胞密度小于其他各采樣點(diǎn)的細(xì)胞密度。大同鎮(zhèn)采樣點(diǎn)屬于本河段的一個(gè)支流，此采樣點(diǎn)中細(xì)胞密度最高，最低的是赤水市下游采樣點(diǎn)。其中，硅藻細(xì)胞密度＞綠藻細(xì)胞密度＞藍(lán)藻細(xì)胞密度，黃藻只占少量，僅赤水市下游采樣點(diǎn)檢測(cè)到裸藻。

2．2．2 多樣性指數(shù) 從表2 可知，赤水河赤水市河段水體水質(zhì)普遍為輕微污染，多樣性指數(shù)（H）為1．78～3．12，平均為2．32。其中，多樣性指數(shù)以大同鎮(zhèn)采樣點(diǎn)最高，為3．12，其水質(zhì)為清潔；赤水市下游采樣點(diǎn)最低，為0．78，水體已呈中度污染，以泥濘顫藻為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種，占藻類總數(shù)的68．4%，其他藻類以硅藻為主種類數(shù)量也較少，導(dǎo)致著生藻類的多樣性較低。在其余采樣點(diǎn)中，除復(fù)興鎮(zhèn)多樣性指數(shù)為2～3，水體水質(zhì)呈中污染外，水體水質(zhì)均呈輕微污染。赤水河赤水市河段著生藻類多樣性空間變化，從元厚鎮(zhèn)開(kāi)始到復(fù)興鎮(zhèn)逐漸下降，但是變幅不大，從上游到下游逐漸下降，大同鎮(zhèn)采樣點(diǎn)在赤水河支流上多樣性指數(shù)最高。這說(shuō)明在大同鎮(zhèn)、元厚鎮(zhèn)、赤水市上游著生藻類種類較為豐富。

3 結(jié)論與討論

1）2013年夏季，在赤水河赤水市河段調(diào)查采樣共檢測(cè)到著生藻類5門8綱18目28科44屬114種，著生藻類種類組成較為豐富，群落種類主要由硅藻組成，其次是藍(lán)藻和綠藻。著生藻類群落結(jié)構(gòu)與我國(guó)其他的地區(qū)湖泊河流著生藻類結(jié)構(gòu)相似，總體上以硅藻為優(yōu)勢(shì)類群。在黃浦江和蘇州河［11］滇池入湖河流［12］、淀 山 湖［13］和 汎 河［14］等 著 生 藻 類 都 是以硅藻為主，綠藻次之，優(yōu)勢(shì)種主要是舟形藻、橋彎藻和直鏈藻等附著藻類。

2）夏季調(diào)查時(shí)由于氣溫較高，水量較為充沛，適合藻類生長(zhǎng)，赤水河赤水市河段著生藻類細(xì)胞密度為2．10×106cells／cm2，高于珠江廣州段1．66×106cells／cm2［15］，遠(yuǎn)高于滇池入湖河流69～90 766 cells／cm2［12］。說(shuō)明，該河段的初級(jí)生產(chǎn)力較高。殷旭旺等［1］對(duì)太子河流域著生藻類調(diào)查時(shí)也發(fā)現(xiàn)，夏季著生藻類種類數(shù)量也較豐富。著生藻類密度和生物多樣性基本上是上游高于下游，人類活動(dòng)的干擾對(duì)著生藻類的生長(zhǎng)造成了干擾。一般認(rèn)為，生物多樣性與水質(zhì)密切相關(guān)，水質(zhì)污染程度越輕，生物群集的速度就愈快，生物種類數(shù)和生物多樣性增加［15］。赤水河赤水市河段的多樣性指數(shù)為2．3，細(xì)胞密度為2．10×106cells／cm2，生物多樣性較高，數(shù)量也較多，水質(zhì)污染程度較輕，但復(fù)興鎮(zhèn)和赤水市下游斷面存在抽沙、建橋等引起河體破壞情況，使一些對(duì)水體擾動(dòng)敏感的藻類不易附著，從而導(dǎo)致其多樣性的降低，水體水質(zhì)的污染程度較高。

3）根據(jù)多樣性指數(shù)結(jié)合污染指示種綜合評(píng)價(jià)，赤水河赤水市河段水體水質(zhì)呈輕微污染。大同鎮(zhèn)采樣點(diǎn)在赤水河支流大同河上，以清潔指示種放射舟形藻和寡污帶指示種鈍脆桿藻為優(yōu)勢(shì)種，該斷面水質(zhì)較好，水體水質(zhì)清潔。元厚鎮(zhèn)、丙安鎮(zhèn)和葫市鎮(zhèn)采樣點(diǎn)優(yōu)勢(shì)種主要是隸屬于硅藻門的系帶舟形藻、嗜鹽舟形藻、細(xì)小橋彎藻和變異直鏈藻等寡污到中污帶指示種，與多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)顯示這3個(gè)采樣點(diǎn)的水質(zhì)為輕微污染基本吻合。復(fù)興鎮(zhèn)和赤水市采樣點(diǎn)都以中污帶指示種泥濘顫藻為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種，這幾個(gè)采樣點(diǎn)著生藻類的多樣性較低，水質(zhì)較其他采樣點(diǎn)較差?？傮w上看，該河段以寡污－中污指示種的硅藻為優(yōu)勢(shì)種，也與多樣性平均指數(shù)顯示水質(zhì)為輕污染基本吻合。

4）赤水河是長(zhǎng)江的一級(jí)支流，又被稱為美酒河，也是重要的水資源保護(hù)地。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，下游河段的污染比上游河段嚴(yán)重，應(yīng)嚴(yán)格控制生活污水直接排放到赤水河，建立污水處理廠，集中對(duì)生活污水處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后再排放，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，鼓勵(lì)農(nóng)民采用農(nóng)家肥，減少化肥及農(nóng)藥的用量，以減少其對(duì)水資源的破壞。采樣過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，該河段有采砂現(xiàn)象，采砂對(duì)河床造成破壞，破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡，產(chǎn)生安全隱患，環(huán)保部門應(yīng)多宣傳采砂的危害，做好河床保護(hù)工作。

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