北方城市景觀河道浮游藻類群落結(jié)構(gòu)特征

摘要：為了解北方城市半封閉景觀水體浮游藻類的群落組成，以津河為例，于２００９年９月對(duì)其浮游藻類進(jìn)行了調(diào)查，初步分析了浮游藻類的群落結(jié)構(gòu)、物種多樣性及浮游藻類與津河理化參數(shù)的相互關(guān)系。結(jié)果表明，共計(jì)調(diào)查浮游藻類 ８１種，３９屬，綠藻種類最多，其次是硅藻和裸藻；優(yōu)勢(shì)種主要是極大螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｍａｓｉｍａ）、嚙蝕隱藻（Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓ ｅｒｏｓａ Ｈｅｒ．）、偽編織鱗孔藻（Ｌｅｐｏｃｉｎｃｌｉｓ ｐｓｅｕｄｏｔｅｘｔａ）、卵形隱藻（Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓ ｏｖａｔａ Ｅｈｒ.）、素隱藻（Ｃｈｉｌｏｍｏｎａｓ ｐａｒａｍａｅｃｉｕｍ）；津河的浮游藻類組成、分布特點(diǎn)與津河的水質(zhì)變化基本吻合，揭示了津河正處于重度富營養(yǎng)化狀態(tài)的事實(shí)。

關(guān)鍵詞：津河；浮游藻類；群落；多樣性；水質(zhì)

中圖分類號(hào)：Ｑ９４９．２文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０11）12－2435-03

The Structure Characteristics of Plankton Community in Jinhe River

ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ１，ＷＥＩ Ｔｏｎｇ－ｙｕ２，ＺＨＡＮＧ Ｌｉａｎｇ－ｙｕｎ１，ＹＵＡＮ Ｘｉａｎｇ－ｈｕａ１

（１．Ｔｉａｎｊｉｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１９１， Ｃｈｉｎａ；

２． Ｔｉａｎｊｉｎ ｎａｔｉｏｎａｌ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ ａｎｄ ｔｏｘｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１９１， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｅｓ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｐｌａｎｋｔｏｎｉｃ ａｌｇａｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｌａｎｋｔｏｎｉｃ ａｌｇａｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ Ｊｉｎｈｅ Ｒｉｖｅｒ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ８１ ｐｌａｎｋｔｏｎｉｃ ａｌｇａｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｂｅｌｏｎｇｉｎｇ ｔｏ ５ ｐｈｙｌａ ａｎｄ ３９ ｇｅｎｅｒａ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ， ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ ｗａｓ ｄｏｍｉｎａｎｔ and ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ Ｅｕｇｌｅｎａ ａｎｄ Ｂａｃｉｌｌａｒｉｐｈｙｔａ． Ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｅｒｅ Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｍａｓｉｍａ， Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓ ｅｒｏｓａ， Ｌｅｐｏｃｉｎｃｌｉｓ ｐｓｅｕｄｏｔｅｘｔａ， Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓ ｏｖａｔａ and Ｃｈｉｌｏｍｏｎａｓ ｐａｒａｍａｅｃｉｕｍ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｇａｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｈａｎｇｅｓ ｍａｔｃｈｅｄ ｉｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ， indicating ｔｈａｔ Ｊｉｎｈｅ Ｒｉｖｅｒ ｗａｓ ａｔ ｔｈｅ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｖｅｒｅ ｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｊｉｎｈｅ Rｉｖｅｒ； ｐｌａｎｋｔｏｎｉｃ ａｌｇａｅ； ｓｐｅｃｉｅｓ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ； ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ； ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ

津河是海河的一條重要支流，也是天津市主要的城市景觀水體之一，屬于典型的北方半封閉景觀水體。佟玉潔等［１］、劉春光等［２］均對(duì)改造后的津河進(jìn)行了水質(zhì)狀況及營養(yǎng)狀態(tài)的分析，結(jié)果表明津河污染不容樂觀，并且處于富營養(yǎng)狀態(tài)。為了解津河水體浮游藻類的群落組成，調(diào)查分析了津河浮游藻類的群落結(jié)構(gòu)、物種多樣性，同時(shí)，對(duì)浮游藻類群落結(jié)構(gòu)與津河水質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行了初步探討，以期揭示津河水質(zhì)狀況，為改善津河水質(zhì)提供依據(jù)。

１材料與方法

１．１樣品采集

根據(jù)試驗(yàn)需要，在津河沿線共設(shè)置了１３個(gè)采樣點(diǎn)，依次為三岔口、金鐘橋、井岡山、三元橋、黃河道橋、長江道橋、日環(huán)里橋、航天道橋、西南村橋、八里臺(tái)橋、兒童醫(yī)院、西苑和津河廣場(chǎng)，并依次分別以1~13號(hào)樣站標(biāo)記。

１．２藻類鑒定

主要觀察活體與固定樣，物種鑒定主要依據(jù)《中國淡水藻類》、《中國淡水藻類——系統(tǒng)、分類及生態(tài)》、《淡水微型生物圖譜》［３－５］。

１．３水樣固定與計(jì)數(shù)

取５ ｍＬ魯哥試液注入４９５ ｍＬ的水樣中，將固定后的５００ ｍL水樣濃縮至３０ ｍL。計(jì)數(shù)采用０．１ ｍL計(jì)數(shù)框。在１０×１０倍或１０×４０倍顯微鏡下測(cè)定樣本大小并逐個(gè)計(jì)數(shù)。每個(gè)樣品計(jì)數(shù)兩次（兩片），取平均值。把計(jì)數(shù)所得結(jié)果，按照公式Ｎ＝（ＶＳ×ｎ）／（Ｖ×Ｖａ）換算成單位體積中的個(gè)體數(shù)量，式中，Ｎ 為１Ｌ水中浮游藻類的個(gè)體數(shù)（個(gè)／Ｌ），Ｖ為采樣體積（Ｌ）， ＶＳ為濃縮體積（ｍL），Ｖａ為計(jì)數(shù)體積（ｍL）， ｎ為計(jì)數(shù)時(shí)所得的個(gè)體數(shù)［６］。

２結(jié)果與分析

２．１津河浮游藻類的分布及組成

津河浮游藻類共觀察到８１種，３９屬，其中，藍(lán)藻９種，占１１．１１％；隱藻４種，占４．９４％；裸藻２４種，占２９．６３％；綠藻３１種，占３８．２７%；硅藻１３種，占１６．０５％。綠藻種類最多，其次是裸藻和硅藻。優(yōu)勢(shì)種是極大螺旋藻、嚙蝕隱藻、偽編織鱗孔藻、卵形隱藻、素隱藻［７］。從津河的優(yōu)勢(shì)種來看，極大螺旋藻、嚙蝕隱藻、卵形隱藻、偽編織鱗孔藻分屬藍(lán)藻門、隱藻門和綠藻門，均為耐污性種類［８］。

２．２各樣站浮游藻類的個(gè)體豐度變化

由圖１可見，個(gè)體豐度在樣站１１兒童醫(yī)院最高為５４５ ４００ ｉｎｄ／Ｌ，兒童醫(yī)院的優(yōu)勢(shì)種為藍(lán)藻極大螺旋藻，僅極大螺旋藻的個(gè)體豐度就達(dá)到了３６７ ８００ ｉｎｄ／Ｌ。當(dāng)水體污染嚴(yán)重時(shí)，對(duì)水體的敏感藻類消失，耐污種類取而代之，而且某種優(yōu)勢(shì)種會(huì)達(dá)到較高的個(gè)體豐度［６，９－１１］，調(diào)查結(jié)果與此相符合。其他樣站的個(gè)體豐度為７４ ４００～３８１ ６００ ｉｎｄ／Ｌ，１號(hào)樣站最高，４號(hào)樣站最低。

２．３物種多樣性指數(shù)

２．３．１Ｍａｒｇａｌｅｆ豐富度指數(shù)Ｍａｒｇａｌｅｆ豐富度指數(shù)計(jì)算公式為：Ｄ＝（Ｓ－１）／ｌｎＮ，式中，Ｓ為所在群落的物種數(shù)目，Ｎ為所在群落的所有物種的個(gè)體數(shù)之和；該文Ｓ為浮游藻類種數(shù)，Ｎ為浮游藻類個(gè)體數(shù)［６］。

Ｍａｒｇａｌｅｆ豐富度指數(shù)在一定程度上能較好地反映同一時(shí)間不同樣站的水質(zhì)狀況。運(yùn)用D值評(píng)價(jià)水體水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，Ｄ值０～１為嚴(yán)重污染；１～２為重度污染；２～４為中度污染；４～６為輕度污染；＞６為清潔水體［９］。各個(gè)樣站的D值變化不大，除西南村橋和八里臺(tái)橋樣站大于３為中度污染外，其余樣站都在１～２之間，為重度污染，綜合來看，津河的水質(zhì)基本屬于重度污染。

２．３．２Ｓｉｍｐsｏｎ多樣性指數(shù)Ｓｉｍｐsｏｎ多樣性指數(shù) Ｄ＝１－∑（Ｐｉ）２，式中，Ｐｉ＝Ｎｉ／Ｎ，Ｎ為所在群落的所有物種的個(gè)體數(shù)之和；Ｎｉ為所在群落內(nèi)物種ｉ的個(gè)體數(shù)［６］。津河的Ｓｉｍｐsｏｎ多樣性指數(shù)為０．５３～０．９３間，樣站１１～１３號(hào)最低，分別為０．５３、０．６０和０．８４，其余１～１０號(hào)樣站的為０．８７～０．９３，變化幅度不大。三岔口樣站最低，八里臺(tái)橋樣站最高。

２．３．３Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅｉｎｅｒ多樣性指數(shù)與Ｐｉｅｌｏｕ均勻度指數(shù)Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅｉｎｅｒ多樣性指數(shù)Ｈ＝－Σ（Ｎｉ／Ｎ）ｌｏｇ２ Ｎｉ／Ｎ；Ｐｉｅｌｏｕ均勻度指數(shù)Ｊ＝Ｈ/ｌｏｇ２ Ｓ。式中，Ｓ為種數(shù)，Ｎｉ為ｉ種的個(gè)體數(shù)， Ｎ為總個(gè)體數(shù)［６］。Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅｉｎｅｒ多樣性指數(shù)與Ｐｉｅｌｏｕ均勻度指數(shù)從物種豐富度、均勻度說明水體生態(tài)環(huán)境綜合狀況，在一定程度上反映水質(zhì)的好壞。Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅｉｎｅｒ多樣性指數(shù)為２．１２～４．３１，最低值出現(xiàn)在１２號(hào)樣站，１～１０號(hào)樣站變化幅度不大，為３．５５～４．３１；Ｐｉｅｌｏｕ均勻度指數(shù)為０．４６～０．８３。

２．４津河的水質(zhì)狀況分析

水質(zhì)理化指標(biāo)方面，參照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（ＧＢ３８３８－２００２）［１２］，各樣站的ＣＯＤｃｒ平均為７４．５２ ｍｇ／Ｌ（Ｖ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)≤４０.00 ｍｇ／Ｌ）；各樣站的ＴＮ平均為6.83 ｍｇ／Ｌ，不能滿足Ｖ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)≤２.00 ｍｇ／Ｌ的要求， ＴＰ平均為０．４４ ｍｇ／Ｌ（Ｖ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)≤０．４0 ｍｇ／Ｌ）；Ｖ類水質(zhì)ＮＨ３－Ｎ標(biāo)準(zhǔn)是≤２.00 ｍｇ／Ｌ，各個(gè)樣站的ＮＨ３－Ｎ是7.47 ｍｇ／Ｌ；DO濃度為7.49 ｍｇ／Ｌ，pH值平均為8.47平均測(cè)定水溫為24.25 ℃。說明津河整體的水質(zhì)基本不符合Ｖ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

３討論

２００９年９月份對(duì)津河進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，共發(fā)現(xiàn)浮游藻類８１種，其中，藍(lán)藻９種，占１１．１１％；隱藻４種，占４．９４％；裸藻２４種，占２９．６３％；綠藻３１種，占３８．２７％；硅藻１３種，占１６．０５％。從浮游藻類的優(yōu)勢(shì)種來看，津河總體的優(yōu)勢(shì)種是極大螺旋藻、嚙蝕隱藻、偽編織鱗孔藻、卵形隱藻、素隱藻，屬于富營養(yǎng)型藻類［８］。津河各個(gè)樣站的個(gè)體豐度為７４ ４００～５４５ ４００ ｉｎｄ／Ｌ，和其他的水體比較，津河的個(gè)體豐度并不高［１４］。

Ｍａｒｇａｌｅｆ豐富度指數(shù)為１．７３～３．３６；Ｓｉｍｐsｏｎ多樣性指數(shù)為０．５３～０．９３；Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅｉｎｅｒ多樣性指數(shù)為２．１２～４．３１；Ｐｉｅｌｏｕ均勻度指數(shù)為０．４６～０．８３。一般來說，多樣性指數(shù)越大，系統(tǒng)穩(wěn)定性越高，水質(zhì)越好［１5］。津河藻類多樣性指數(shù)不高，黃藻門、金藻門、甲藻門的藻類在調(diào)查中都沒有發(fā)現(xiàn)，表明指示津河的水生生態(tài)系統(tǒng)較弱，污染較為嚴(yán)重。水質(zhì)理化指標(biāo)方面，津河整體的水質(zhì)基本不符合Ｖ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

津河富營養(yǎng)化的主要原因是津河改造后為半封閉水體，水流緩慢，水體自凈能力較弱；津河沿岸是中環(huán)主干道路，大量行人的活動(dòng)及機(jī)動(dòng)車尾氣的排放對(duì)津河的水質(zhì)也有一定的影響；自然降水引起的地表徑流對(duì)津河水質(zhì)的污染不容忽視，經(jīng)常能觀察到較大降雨后津河黑臭的現(xiàn)象，降雨對(duì)津河的污染貢獻(xiàn)有待于進(jìn)一步研究。要徹底改善津河的水質(zhì)，首先要控制來水海河的水質(zhì)，引水前應(yīng)進(jìn)行凈化處理，去除含Ｎ、Ｐ的有機(jī)物及有害物質(zhì)；通過研究發(fā)現(xiàn)，被截?cái)嗟娜齻€(gè)樣站明顯比其他樣站污染嚴(yán)重，所以增加換水頻率和流量是必要的；另外，根據(jù)國內(nèi)外湖泊富營養(yǎng)化治理經(jīng)驗(yàn)［１１］，可以在津河中種植適宜的水生植物，放養(yǎng)魚類，形成良好的食物網(wǎng)，改善津河富營養(yǎng)化的狀況。

參考文獻(xiàn)：

［１］ 佟玉潔，朱琳． 天津津河營養(yǎng)狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)及防治對(duì)策［Ｊ］． 城市環(huán)境與城市生態(tài)，２００３，１６（２）：４６－４７．

［２］ 劉春光，金相燦，王雯，等．城市景觀河流夏季污染狀況及營養(yǎng)水平動(dòng)態(tài)分析——以天津市津河為例［Ｊ］． 環(huán)境污染與防治，２００４，２６（４）：３１２－３１７．

［３］ 胡鴻均．中國淡水藻類［Ｍ］．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，１９８０．

［４］ 胡鴻鈞，魏印心．中國淡水藻類——系統(tǒng)、分類及生態(tài)［Ｍ］．北京：科學(xué)出版社，２００６．２３－９１５．

［５］ 周鳳霞，陳劍虹．淡水微型生物圖譜［Ｍ］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ２００５．３５－１９２．

［６］ 沈韞芬，章宗涉，龔循矩，等．微型生物監(jiān)測(cè)新技術(shù)［Ｍ］．北京：中國建筑工業(yè)出版社，１９９０．

［７］ 曾呈奎，畢列爵，陸保仁，等．藻類名詞及名稱［Ｍ］．第二版．北京：科學(xué)出版社，２００５． ５６－３００．

［８］ 金相燦，屠清瑛． 湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范［Ｍ］．第二版． 北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，１９９０.

［９］ 許木啟．利用ＰＦＵ原生動(dòng)物群落監(jiān)測(cè)北京排污河凈化效能的研究［Ｊ］． 生態(tài)學(xué)報(bào)，１９９１，１１（１）：８０－８５．

［１０］ 譚曉麗，施心路，劉桂杰，等． 哈爾濱人工湖泊中原生動(dòng)物群落變化規(guī)律［Ｊ］．生態(tài)學(xué)報(bào)，２００５，２５（１０）：２６５０－２６５７．

［１１］ 張志兵，施心路，劉桂杰，等． 杭州西湖浮游藻類變化規(guī)律與水質(zhì)的關(guān)系［Ｊ］．生態(tài)學(xué)報(bào)，２００９，２９（６）：２９８０－２９８８．

［１２］ ＧＢ３８３８－２００２，地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［Ｓ］．

［１３］ 國家環(huán)境保護(hù)總局．水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法［Ｍ］．第四版． 北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，２００２．

［１４］ 張良璞．巢湖藻類群落多樣性分析［Ｊ］．生物學(xué)雜志，２００７，２４（６）：５３－５４．

［１５］ 王朝暉，胡韌，谷陽光，等． 珠江廣州河段著生藻類的群落結(jié)構(gòu)及其與水質(zhì)的關(guān)系［Ｊ］．環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，２００９，２９（７）：１５１０－１５１６．

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