白小田，趙可，張婷婷，于潤

伊通河（長春段）浮游植物多樣性調(diào)研

白小田，趙可，張婷婷，于潤

（吉林建筑大學(xué)，吉林 長春 130000）

于2019年7月對長春市伊通河沿線進行浮游植物水樣采集，對浮游植物進行了定量分析，所得數(shù)據(jù)進行密度、優(yōu)勢種和特征指數(shù)（多樣度、豐富度、均勻度）計算，在此基礎(chǔ)上開展浮游植物群落結(jié)構(gòu)研究，進一步對水質(zhì)進行評價。結(jié)果顯示：Shannon–Wiener多樣性指數(shù)評價為α-中污染至β-中污染水平；Pielou均勻度指數(shù)為清潔至中污染水平；Margalef豐富度指數(shù)評價為中污染；優(yōu)勢種分別為偽魚腥藻、小環(huán)藻和細(xì)小平裂藻，均是富營養(yǎng)化指示種。

伊通河； 浮游植物； 群落結(jié)構(gòu)

有研究表明，浮游植物作為生產(chǎn)者，其群落結(jié)構(gòu)及其多樣性可以準(zhǔn)確反映出水體污染程度。浮游植物多樣性指數(shù)（包括多樣度、豐富度、均勻度）與水體受污染程度有密切聯(lián)系[1]。有很多學(xué)者用浮游植物群落結(jié)構(gòu)種類組成和優(yōu)勢種更替作為評價水環(huán)境質(zhì)量污染程度的依據(jù)[2-3]。因此，本文通過浮游植物群落結(jié)構(gòu)調(diào)研，進行生物水質(zhì)評價。

1 材料與方法

1.1 研究點位

伊通河全長283 km，流經(jīng)磐石、伊通、長春、農(nóng)安和德惠五個縣市，在新立城水庫上游納入伊丹河、下游納入新開河。參考省、市監(jiān)測站的國控斷面，選取4個研究點位（見表1）。S1為上游水庫壩下，水質(zhì)好；S4點為下游研究點位。

表1 采樣點信息

1.2 樣品采集、處理與鑒定

浮游植物樣品用1 L采水器采集并置于樣品瓶中，加入1.5％魯哥氏液和4％福爾馬林溶液固定。在實驗室，經(jīng)過48 h沉淀，濃縮至50 mL，使用0.1 mL藻類計數(shù)框在10×40倍視野下進行觀察、鑒定和計數(shù)。鑒定工作主要參照《中國淡水藻類——系統(tǒng)、分類及生態(tài)》《中國內(nèi)陸水域常見藻類圖譜》與《中國常見淡水浮游藻類圖譜》等。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

浮游植物密度計算公式如下：

式中：s—計數(shù)框面積，mm2；

s—每個視野的面積，mm2；

n—計數(shù)過的視野數(shù)；

— 1 L水樣經(jīng)沉淀濃縮過的體積，mL;

—計數(shù)框的體積，mL。

采用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)（'）、Margalef豐富度指數(shù)（）、Pielou均勻度指數(shù)（）進行浮游植物多樣性評價; 采用物種優(yōu)勢度（）計算浮游植物優(yōu)勢種; 計算公式如下:

' = –Σ（n/）ln（n/）[4]

='/ ln[5]

=（–1）/ ln[6]

=（n/）×（n/）[7]

式中:—種類數(shù)；

—同一樣品中的個體總數(shù)；

i—第種的個體數(shù)。

特征指數(shù)水域狀況等級[8,9]：'值0~1為重污染，1~2為α-中污染，2~3 為 β-中污染；0.8≤＜1清潔，0.5≤＜0.8為輕污染，0.3≤＜0.5為中污染，0≤＜0.3為重污染；值0~1為重污染，1~3為中污染，＞3為輕或無污染；＞0.02時為優(yōu)勢種。

2 結(jié)果與討論

2.1 基本數(shù)據(jù)

浮游植物數(shù)據(jù)見表2。

表2 浮游植物數(shù)據(jù)

2.2 群落結(jié)構(gòu)分析

由圖1得，浮游植物密度空間差異較大。水庫壩下S1點由于受人為干擾較輕，浮游植物密度較低，但從上游向下游延伸，進入市區(qū)段，人類活動頻繁，均存在不同程度點源與面源污染的排放，導(dǎo)致水體營養(yǎng)程度加強，浮游植物密度逐漸升高，在S4點達到最大，密度均大于106cells/L。從浮游植物密度看，伊通河長春段7月水體營養(yǎng)物質(zhì)豐富。

圖1 浮游植物密度

由表2所示，4個點位主要優(yōu)勢種（屬）為藍藻門的偽魚腥藻屬和小環(huán)藻屬、硅藻門的小環(huán)藻屬，均為富營養(yǎng)化指示種屬。分析認(rèn)為，7月溫度高，適合喜溫性藍藻大量繁殖，形成優(yōu)勢；同時藍藻優(yōu)勢種的形成，考慮水體營養(yǎng)物質(zhì)豐富。而小環(huán)藻一般在低溫、營養(yǎng)鹽豐富的水體中形成優(yōu)勢，在春季最為頻繁?？紤]原因為，受河流水利工程的影響，河流流速較緩，S3點水質(zhì)生物評價結(jié)果為β-中污染水體，加上夏季降雨頻繁，外源污染較多，營養(yǎng)鹽充足形成了最適宜小環(huán)藻生境[10]。

2.3 水質(zhì)生物評價

'值大小排序為S2點＞S4點＞S3點＞S4點，除S1點為中污染外，整體處于 β-中污染。值大小排序與'一致，整體處于中污染。值最大值出現(xiàn)在S1點，最小值出現(xiàn)在S2點，整體處于清潔到中污染狀態(tài)。一般情況下，受污染水體較清潔水體浮游植物的多樣性指數(shù)低。

圖2 浮游植物多樣性指數(shù)

由圖2得，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)與Marglef豐富度指數(shù)趨勢相同，而Pielou均勻度指數(shù)與其他兩個剛好相反；由評價等級上看，Shannon– Wiener指數(shù)評價為S1點污染最嚴(yán)重而Pielou均勻度指數(shù)S1點評價結(jié)果卻為清潔，兩者結(jié)果矛盾，原因是S2點采集到浮游植物過于單一，故不能單純通過多樣性指數(shù)來判斷水質(zhì)好壞。結(jié)合其他浮游植物數(shù)據(jù)判斷，應(yīng)用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的評價結(jié)果：伊通河長春段7月河流屬于β-中污染至α-中污染水平。

3 結(jié)論

（1）伊通河長春段7月浮游植優(yōu)勢種偽魚腥藻、小環(huán)藻和細(xì)小平裂藻均為富營養(yǎng)化指示種。S1位于上游水庫壩下；S2~S4點進入市區(qū)，人類活動頻繁，密度差異性較大。S1~S4密度均達到富營養(yǎng)化程度。浮游植物分布具有空間差異性，應(yīng)注意營養(yǎng)物質(zhì)污染。

（2）水質(zhì)生物評價結(jié)果：各斷面水質(zhì)處于β-中污染至α-中污染水平。

（3）浮游植物評價結(jié)果表明：需結(jié)合其他環(huán)境因素判斷，謹(jǐn)慎應(yīng)用特征指數(shù)來評價水質(zhì)。

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Survey of Phytoplankton Diversity in Yitong River （Changchun Section）

,,,

（Jilin Jianzhu University, Jilin Changchun 130000, China）

In July 2019, phytoplankton samples were collected along the Yitong River in Changchun city, and phytoplankton was quantitatively analyzed. The data obtained were calculated for density, dominant species and characteristic index （Shannon-Wiener, Margalef, Pielou）. On this basis, phytoplankton community structure research was carried out to further evaluate the water quality. The results showed that Shannon Wiener diversity index was evaluated as α - medium pollution level to β - medium pollution level, Pielou evenness index as clean to medium pollution level, Margalef richness index as medium pollution level, and the dominant species were Pseudoanabaena, Cyclotella and Merismopedia tenuissima, which were indicators of eutrophication.

Yitong river; phytoplankton; community structure

2019-12-24

白小田（1995-），女，碩士學(xué)位，浙江省溫州市人，研究方向：浮游植物群落結(jié)構(gòu)分析研究。

Q178.1

A

1004-0935（2020）01-0045-03