王金海,徐志國(guó)
(1.內(nèi)蒙古興安盟水利事業(yè)發(fā)展中心,內(nèi)蒙古 興安盟 137400;2.水利部松遼水利委員會(huì),吉林 長(zhǎng)春 130021)
遼河口地區(qū)位于遼寧省的南部,是我國(guó)海岸線的最北端,面臨渤海,東起大清河河口,西至小凌河河口,北以大遼河的三岔河(距河口96.06 km)、遼河干流的六間房(距河口120.70 km)和繞陽(yáng)河的王回窩堡(距河口62.63 km)為界。該區(qū)域分屬遼河流域、大凌河流域,自東向西有大遼河口、遼河口(雙臺(tái)子河口)、大凌河口3 個(gè)獨(dú)立入??陂T,海岸線長(zhǎng)達(dá)240.00 km。按行政區(qū)劃包括盤錦市、營(yíng)口市(西部)與錦州市(凌海市)的部分地區(qū),有大遼河、雙臺(tái)子河、繞陽(yáng)河及大凌河4 條主要河流。遼河口地區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)氣候,春季多風(fēng)少雨、回暖快,夏季高溫多雨,秋季涼爽、雨量適中,冬季寒冷、干燥多北風(fēng)。遼河口潮汐類型屬于非正規(guī)半日混合潮[1],潮流流向大多與岸線平行,呈往復(fù)流性質(zhì)。遼河口地區(qū)屬下遼河沖積平原,地勢(shì)北高南低,自東向西南略成1∶20 000 的比降緩緩向海傾斜,東西兩側(cè)分別為遼東山地丘陵和遼西低山丘陵。雙臺(tái)子河兩側(cè)為濱海蘆葦鹽土濕地,濱岸地帶潮溝密布,局部有淺水洼地,地表潮濕甚至成為沼澤,其間蘆葦叢生。
大遼河、雙臺(tái)子河、大凌河及繞陽(yáng)河共計(jì)布設(shè)20 個(gè)采樣站點(diǎn)。其中,大遼河、雙臺(tái)子河和大凌河在河流近口段、河流河口段和口外海濱分別布設(shè)2,3 和1 個(gè)采樣站點(diǎn),繞陽(yáng)河布設(shè)2 個(gè)采樣站點(diǎn)。
于2015 年5 月26 日至6 月9 日(為平水期),8月20 日至9 月3 日(為豐水期),對(duì)遼河口進(jìn)行了全面踏勘和野外樣品采集。共采集樣品228 個(gè),其中浮游植物定性樣品16 個(gè),定量樣品16 個(gè),定性定量樣品24 個(gè)。
浮游植物的采集包括定性采集和定量采集:定性采集采用25 號(hào)篩絹制成的浮游生物網(wǎng)在水中拖曳采集;定量采集采用2 000.0 mL 采水器取水樣,經(jīng)充分混合后,取1 000.0 mL 水樣(根據(jù)河水泥沙含量、浮游植物數(shù)量等實(shí)際情況決定取樣量,并采用泥沙分離的方法)加入魯哥氏液固定(固定劑量為水樣的1%),經(jīng)過(guò)48~60 h 靜置沉淀,濃縮至約300.0 mL,保存待檢。一般同站位的浮游植物與原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)共一份定性、定量樣品[2]。
1)采樣層次
采取分層采樣,各層等量混合成1 個(gè)水樣的方法。采樣視水體深淺而定,如水深在5.0 m 以內(nèi)、水團(tuán)混和良好的水體,可只采表層(離水體表面0.5 m)水樣;水深5.0~10.0 m的水體,應(yīng)至少分別取表層(離水體表面0.5 m)和底層(離底0.5 m)兩個(gè)水樣;水深大于10.0 m,更應(yīng)增加采樣層次,可隔2.0~5.0 m 采樣1 個(gè)。
2)水樣固定
計(jì)數(shù)用水樣應(yīng)立即用10.0 mL魯哥氏液加以固定。需長(zhǎng)期保存樣品,應(yīng)在水樣中再加入約5.0 mL的福爾馬林液。在定量采集后,同時(shí)進(jìn)行定性采集,專門供觀察鑒定種類用。采樣時(shí)間應(yīng)盡量在一天中的相近時(shí)間。
3)沉淀和濃縮
沉淀和濃縮需要在筒形分液漏斗中進(jìn)行,根據(jù)理論推算最微小的浮游植物的下沉速度約為0.3 cm/h,故如分液漏斗中水柱高度為20 cm,則需沉淀60 h。但一般浮游藻類小于50 μm,經(jīng)過(guò)碘液固定后下沉較快,所以靜置沉淀時(shí)間一般采用48 h。有時(shí)在野外條件下,為節(jié)省時(shí)間,也可采取分級(jí)沉淀方法,即先在直徑較大的容器(如1 L 水樣瓶)中經(jīng)24 h 的靜置沉淀,然后用細(xì)小玻璃管(直徑小于2 mm)借虹吸方法緩慢地吸去1/5~2/5的上層清液,注意不能攪動(dòng)和吸出浮在表面及沉淀的藻類(虹吸管在水中的一端可用25 號(hào)篩絹封蓋),之后再靜置沉淀24 h,再次吸去部分上層清液。如此重復(fù),使水樣濃縮到300.0 mL。然后仔細(xì)保存,并在樣品瓶上寫(xiě)明采樣日期、采樣點(diǎn)、采水量等,以便帶回室內(nèi)做進(jìn)一步處理。
用Ⅲ型浮游生物網(wǎng)由底至表垂直拖網(wǎng)取樣。定量采集同河口段,用魯哥氏液加以固定[3,4]。
室內(nèi)先將樣品濃縮、定量至約300.0 mL,搖勻后吸取0.1 mL 樣品置于0.1 mL 計(jì)數(shù)框內(nèi),在顯微鏡下按視野法計(jì)數(shù),數(shù)量較少時(shí)全片計(jì)數(shù),每個(gè)樣品計(jì)數(shù)一般為2 次,取其平均值,每次計(jì)數(shù)結(jié)果與平均值之差應(yīng)在15%以內(nèi),否則增加計(jì)數(shù)次數(shù)[5,6]。
每升水樣中浮游植物數(shù)量的計(jì)算公式:
式中:N——1 L 水中浮游植物的數(shù)量;Cs——計(jì)數(shù)框的面積,mm2;Fs——視野面積,mm2;Fn——每片計(jì)數(shù)過(guò)的視野數(shù);V——1 L 水樣經(jīng)濃縮后的體積,mL;v——計(jì)數(shù)框的容積,mL;Pn——計(jì)數(shù)所得個(gè)數(shù)。
4.1.1 浮游植物種類
2015 年5 月下旬到6 月初對(duì)遼河口進(jìn)行了取樣檢測(cè),共檢出浮游植物8 門75 屬138 種,種類組成以硅藻門為主,其次為綠藻門、藍(lán)藻門種類,其它門種類較少,表現(xiàn)為典型的河流浮游植物特征。其中,硅藻門74 種,占總種數(shù)的53.62%;綠藻門21 種,占總種數(shù)的15.22%;藍(lán)藻門19 種,占總種數(shù)的13.77%;裸藻門7 種、甲藻門8 種、隱藻門3種、黃藻門4 種、金藻門2 種,分別占總種數(shù)的5.07%,5.80%,2.17%,2.90%和1.45%(見(jiàn)表1)。在大凌河口、雙臺(tái)子河口和大遼河口,由口外海濱→河流河口段→河流近口段,浮游植物種類數(shù)基本呈明顯增加趨勢(shì)。調(diào)查區(qū)域浮游植物常見(jiàn)種類為圓篩藻、小環(huán)藻、根管藻、直鏈藻、菱形藻、骨條藻、盤星藻、柵藻、顫藻、尖頭藻等。
表1 調(diào)查區(qū)域浮游植物種類組成
4.1.2 浮游植物密度的水平分布
遼河口各監(jiān)測(cè)點(diǎn)浮游植物的密度如表2,監(jiān)測(cè)的20 個(gè)站點(diǎn)浮游植物的平均密度為14 661.05×105個(gè)/m3,以大凌河6 最大,大凌河1 最小。浮游植物隨著監(jiān)測(cè)點(diǎn)鹽度的降低,其密度有一個(gè)增加的趨勢(shì),在大凌河口、雙臺(tái)子河口和大遼河口,由口外海濱→河流河口段→河流近口段,浮游植物密度基本上呈明顯增加的趨勢(shì),河流近口段的浮游植物密度呈幾何數(shù)的增長(zhǎng)。
表2 調(diào)查區(qū)域浮游植物密度 105 個(gè)/m3
4.1.3 遼河口平水期浮游植物綜合評(píng)價(jià)
浮游植物的現(xiàn)存量主要受來(lái)水和周邊環(huán)境影響,浮游植物群落結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為典型河口相,種類和數(shù)量以硅藻門為主,由口外海濱到河流近口段,浮游植物的種類和數(shù)量明顯增加。三大河口中,大凌河口的浮游植物平均密度最大,為13 901.130×105個(gè)/m3;其次是雙臺(tái)子河口,平均密度為13 450.630×105個(gè)/m3;大遼河口的浮游植物平均密度最小,為7 589.590×105個(gè)/m3。各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的浮游植物多樣性指數(shù)、均勻度和優(yōu)勢(shì)度見(jiàn)表3,各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的群落多樣性指數(shù)范圍為2.567~4.352,大遼河6 最低,大遼河3 最高;均勻度范圍為0.534~0.926,大遼河6 最低,大遼河3 最高;優(yōu)勢(shì)度的范圍為0.099~0.468,大遼河3 最低,大遼河6 最高。三大河口的平均多樣性指數(shù)、均勻度和優(yōu)勢(shì)度見(jiàn)表4,雙臺(tái)子河口的平均多樣性指數(shù)和均勻度均為最高,大凌河口均為最低,而優(yōu)勢(shì)度正好相反,大凌河口最大,雙臺(tái)子河口最小。
表3 調(diào)查水域浮游植物的多樣性指數(shù)均勻度和優(yōu)勢(shì)度
表4 三大河口浮游植物的多樣性指數(shù)均勻度和優(yōu)勢(shì)度
4.2.1 浮游植物種類
2015 年8 月下旬到9 月初對(duì)遼河口進(jìn)行了取樣監(jiān)測(cè),共檢出浮游植物8 門78 屬151 種,種類組成以硅藻門為主,其次為綠藻門、藍(lán)藻門種類,其它門種類較少,表現(xiàn)為典型的河口浮游植物特征。其中,硅藻門75 種,占總種數(shù)的49.67%;綠藻門30 種,占總種數(shù)的19.87%;藍(lán)藻門23 種,占總種數(shù)的15.23%;裸藻門9 種、甲藻門4 種、隱藻門2種、黃藻門4 種、金藻門2 種,分別占總種數(shù)的5.96%,2.65%,2.65%,2.65%和1.32%(見(jiàn)表5)。在大凌河口、雙臺(tái)子河口和大遼河口,由口外海濱→河流河口段→河流近口段,浮游植物種類數(shù)呈明顯增加趨勢(shì)。常見(jiàn)種類為圓篩藻、小環(huán)藻、根管藻、角毛藻、菱形藻、骨條藻、盤星藻、柵藻、衣藻、顫藻、微囊藻、尖頭藻等。
表5 調(diào)查區(qū)域浮游植物種類組成
4.2.2 浮游植物密度的水平分布
遼河口各監(jiān)測(cè)點(diǎn)浮游植物的密度見(jiàn)表6,監(jiān)測(cè)的20 個(gè)站點(diǎn)浮游植物的平均密度為22 660.48×105個(gè)/m3,以雙臺(tái)子河6 最大,雙臺(tái)子河1 最小。在大凌河口、雙臺(tái)子河口和大遼河口,由口外海濱→河流河口段→河流近口段,浮游植物密度呈明顯增加的趨勢(shì),河流近口段的浮游植物密度呈幾何數(shù)的增長(zhǎng)。
表6 調(diào)查區(qū)域浮游植物密度 105 個(gè)/m3
4.2.3 遼河口豐水期浮游植物綜合評(píng)價(jià)
浮游植物的現(xiàn)存量主要受來(lái)水和周邊環(huán)境影響,浮游植物群落結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為典型河口相,種類和數(shù)量以硅藻門為主,由口外海濱到河流近口段,浮游植物的數(shù)量明顯增加。三大河口中雙臺(tái)子河口的浮游植物平均密度最大,為30 373.510×105個(gè)/m3;其次是大凌河口,平均密度為18 052.320個(gè)/m3;大遼河口的浮游植物平均密度最小,為7 402.590×105個(gè)/m3。各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的浮游植物多樣性指數(shù)、均勻度和優(yōu)勢(shì)度見(jiàn)表7,各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的群落多樣性指數(shù)范圍為1.164~4.265,大凌河1 最低,雙臺(tái)子河5 最高;均勻度范圍為0.306~0.866,大凌河1 最低,大遼河1 最高;優(yōu)勢(shì)度的范圍為0.158~0.833,大遼河1 最低,大凌河1 最高。三大河口的平均多樣性指數(shù)、均勻度和優(yōu)勢(shì)度見(jiàn)表8,大遼河口的平均多樣性指數(shù)和平均度均為最高,而優(yōu)勢(shì)度正好相反,大凌河口最大,大遼河口最小。
表7 調(diào)查水域浮游植物的多樣性指數(shù)均勻度和優(yōu)勢(shì)度
表8 不同河口浮游植物的平均多樣性指數(shù)均勻度和優(yōu)勢(shì)度比較
將平水期的浮游植物組成和密度與豐水期的進(jìn)行比較,豐水期的浮游植物無(wú)論在種類組成上還是平均密度上均高于平水期,分析原因可能是豐水期上游來(lái)水較多,且來(lái)水中浮游植物組成和密度均較大,從而使河口的浮游植物的種類組成和密度變大。
河口是淡水和海水的過(guò)渡地帶,受淡水徑流和海洋潮汐兩種動(dòng)力作用的影響,環(huán)境因子變化劇烈,生態(tài)環(huán)境較復(fù)雜。浮游植物可作為魚(yú)產(chǎn)潛力估算的重要依據(jù),在水域生態(tài)系統(tǒng)的上行效應(yīng)和下行效應(yīng)中發(fā)揮重要的作用,浮游植物的時(shí)空分布對(duì)環(huán)境因子有著重要的指示作用。上文通過(guò)對(duì)3 個(gè)河口平水期與豐水期浮游植物時(shí)空分布研究,可間接反應(yīng)出河口營(yíng)養(yǎng)時(shí)空分布狀態(tài),有助于提升河口環(huán)境管理的科學(xué)決策水平,可為我國(guó)河口海域的生態(tài)監(jiān)測(cè)和管理等提供參考。