潘鴻 唐宇宏
摘 要:基于藻類的不同指標(biāo)對草型淺水湖泊富營養(yǎng)化評價(jià)的結(jié)果存在差異:藻類豐度、Pielou均勻度指數(shù)評價(jià)的富營養(yǎng)水平偏高,綠藻指數(shù)、Margalef指數(shù)評價(jià)的富營養(yǎng)水平偏低,藻類綜合指數(shù)評價(jià)富營養(yǎng)水平可靠性不高,該文探討了適于草型淺水湖泊富營養(yǎng)化評價(jià)的浮游植物指標(biāo),結(jié)果表明,Shannon-Weaver指數(shù)評價(jià)的富營養(yǎng)水平具有較高的準(zhǔn)確性,藻類生物量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不適用草型淺水湖泊富營養(yǎng)化評價(jià)。
關(guān)鍵詞:富營養(yǎng)化;浮游植物指標(biāo);淺水湖;草型湖
中圖分類號 X524 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)03-04-67-04
Comparison of Eutrophication Evaluation by Phytoplankton Indexes in a Shallow Aquatic Vegetation Lake
Pan Hong1 et al.
(1School of Public Health,Zunyimedical College,Zunyi 563003,China)
Abstract:Based on the different indexes of algae,the results of eutrophication assessment are different in a shallow lake with abundant aquatic vascular plants.The eutrophication level are more serious by the abundance of algae and Pielou evenness index,and slighter by the chlorelia index and margalef index than the real situations.The evaluation of eutrophication level is unreliable by the algae composite index and not applicable by the biomass of algae.It is higher accuracy to evaluate the eutrophication level in the shallow,aquatic vascular plant lakes by the Shannon-Weaver index.
Key words:Eutrophication;Indexes of phytoplankton;Shallow lake;Aquatic vegetation lake
1 前言
湖泊富營養(yǎng)化是指由于人類活動造成的水體中氮、磷等營養(yǎng)物增加,導(dǎo)致藻類及其他水生生物異常生長和整個(gè)水體生態(tài)平衡改變的一種污染現(xiàn)象[1-2]。對其富營養(yǎng)化評價(jià)方法多種多樣,我國湖泊常采用的基本方法包括營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法、營養(yǎng)度指數(shù)法和評分法等[2-3]。對同一湖泊因采取的評價(jià)方法及指標(biāo)不同,導(dǎo)致富營養(yǎng)化的評價(jià)結(jié)果差別較大,不同湖泊間的評價(jià)結(jié)果也缺乏可比性[3]。為此,中國環(huán)境監(jiān)測總站將包含葉綠素a(Chla)、總磷(TP)、總氮(TN)、透明度(SD)和高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)等5項(xiàng)相關(guān)性、可操作性、簡潔性和科學(xué)性較好的主要影響湖泊富營養(yǎng)化的因子的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法作為湖庫富營養(yǎng)化評價(jià)的推薦方法[3-4]。
草海地處貴州省威寧縣西南側(cè),位于北緯26°49′~26°53′,東經(jīng)104°12′~104°18′,湖盆面積47km2,水域覆蓋面積25km2左右,枯水期約15km2;平均水深僅2m,最深處約5m;湖中水生維管束植物豐富,有23科34屬57種,其覆蓋度在60%以上[5-8],為典型的草型淺水湖泊。因草海維管束植物豐富,采集水樣中測定的Chla、TP、TN和CODMn值可能受水生維管束植物碎屑的干擾而偏大;同時(shí)草海水深較淺,無法準(zhǔn)確測定SD值,進(jìn)而影響各參數(shù)間的相關(guān)性。因此,采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法評價(jià)此類湖泊富營養(yǎng)狀態(tài)欠妥。為此,本文對浮游植物現(xiàn)存量、種類指數(shù)和多樣性指數(shù)等湖泊富營養(yǎng)化評價(jià)的生物指標(biāo)[2,9-11]評價(jià)結(jié)果進(jìn)行比較,探討適用于草型淺水湖泊富營養(yǎng)化評價(jià)的浮游植物評價(jià)指標(biāo)。
2 材料與方法
2.1 樣點(diǎn)概況 依據(jù)《湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范》[2]布點(diǎn)原則并結(jié)合草海實(shí)際共設(shè)置7個(gè)采樣點(diǎn)(圖1)。其中4和6號樣點(diǎn)水深在1~2m,其余樣點(diǎn)水深小于1m。1~3號采樣點(diǎn)是草海城鎮(zhèn)生活污水和農(nóng)業(yè)廢水進(jìn)入的主要區(qū)域,水生植被以挺水維管束植物為主;而4~7號采樣點(diǎn)入湖污染源相對較少,水生植被以沉水維管束植物為主。
2.2 數(shù)據(jù)來源 浮游植物種類數(shù)、細(xì)胞豐度、生物量數(shù)據(jù)來源于2004-2005年研究資料[6];富營養(yǎng)化評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表1)來源于文獻(xiàn)資料[2,9-11],各指數(shù)參照文獻(xiàn)公式[10]計(jì)算:
式中:CI和ACI分別為綠藻指數(shù)(Chlorelia index)和藻類綜合指數(shù)(Algae composite index);SCH、SCY、SCH、SB-CE、SEU和SCH-DE分別為不含鼓藻的綠藻、藍(lán)藻、綠藻、中心綱硅藻、裸藻和鼓藻的種數(shù)。D、H和e分別為Margalef指數(shù)、Shannon-Weaver指數(shù)和Pielous均勻度指數(shù);S、Ni和N分別為種類數(shù)、第i種藻類在數(shù)量和總的藻類數(shù)量。
3 結(jié)果與分析
3.1 浮游植物現(xiàn)存量及富營養(yǎng)評價(jià) 草海全年浮游植物豐度在(2.8~39.0)×106cell·L-1,均值為(9.3±7.0)×106cell·L-1;生物量在1.9~15.3mg·L-1,均值為5.9mg·L-1。根據(jù)豐度標(biāo)準(zhǔn)判斷,草海全年不同采樣點(diǎn)均為富營養(yǎng)水平;而根據(jù)生物量標(biāo)準(zhǔn)判斷,僅49.6%的樣品評價(jià)結(jié)果為富—重富營養(yǎng)水平(圖2)。
[生物量(mg·L-1)]