遼河遼中段浮游藻類研究及水質評價

王艷 陳柏旭 孫亞飛 呂麗斌 杜烜鋒 董錫瑞

摘要??為了解遼河水體中藻類群落特征和水質狀況，于2019年6月調查分析了位于遼中縣的老達房林業隊的遼河水體中的浮游藻類種類構成、優勢度和生物多樣性指數，并測定了水體的理化指標。共記錄到浮游藻類37種，其中綠藻門18種，硅藻門9種，藍藻門4種，隱藻門、裸藻門各2種，甲藻門和金藻門各1種。各藻類豐度為1×104～216×104個/L，其中豐度較高的藻類包括藍藻門的偽魚腥藻、硅藻門的小環藻和針桿藻，它們的優勢度也較高。通過藻類的生物多樣性指數判斷該段水體呈輕-中污染狀態，而按理化指標判斷該段水體的水質為V類，導致水質差的主要因素是COD指標偏高。

關鍵詞??遼河;浮游藻類;豐度;生物多樣性;水質評價

中圖分類號??X??824文獻標識碼??A

文章編號??0517-6611（2020）04-0057-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.04.017

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on Phytoplankton in Liaozhong Section of Liao River and Water Evaluation

WANG Yan，CHEN Bo-xu，SUN Ya-fei et al??（School of Life Sciences，Shenyang Normal University，Shenyang，Liaoning 110034）

Abstract??To reveal the phytoplankton community and water quality，the biological diversity of algea，dominant species，physical and chemical indicators were assessed in June，2019 at forestry team of Lao Dafang located in Liaozhong County along Liao River.The result showed that total 37 species belonging 7 divisions were identified to be mainly composed of the Cyanophyta （18 species），Bacillariophyta （9 species），and Chlorophyta （4 species）.The abundances of algea were between 1×104～216×104 ind./L.The most dominant species were Pseudoanabaena sp.，Cyclotella sp.and Synedra sp..The water quality belonged to light to middle polluted level according to the biological diversity indexes.The water quality was at the V level judged by physical and chemical indicators because COD level was high.

Key words??Liao River;Phytoplankton;Abundance;Biological diversity;Water evaluation

遼河是我國七大河流之一，全長1 345 km，流域面積21.9萬km2。遼河發源于河北省平泉縣七老圖山脈的光頭山，流經河北、內蒙古、吉林、遼寧，最終注入渤海[1-2]。遼河流域是我國水資源非常貧乏的地區，加之人為因素，遼河已成為我國江河中污染最重的河流之一，甚至一度出現過遼河中無法存活生物，河水不能用于灌溉、更無法作為飲用水的局面[3]。當前我國非常重視生態建設，河流的生態恢復更是重中之重。遼河的治理也受到了極大的重視，相關部門開展了生態整治工程，依法限制排污，目前已經取得一定成效。

藻類是水體中的初級生產者，參與水環境中的物理、化學、生物過程，對環境反應敏感，其種類組成以及數量、生物多樣性等能很好地反映水環境質量好壞及其變化，是評價水域環境的重要指標[4]，常被作為水體環境及生態系統健康的有效生物監測指標。

筆者擬研究位于遼中縣的老達房林業隊的遼河（41°39′N，122°41′E）水體中的浮游藻類組成和水體理化指標，以期為下一步的研究工作打下基礎。

1??材料與方法

1.1??水樣采集與處理

用采水器在相距一定距離的點采集水下10 cm深水樣，混勻后取1 L，加入魯哥氏液15 mL，將水樣帶回實驗室后，沉淀24～48 h，濃縮至50 mL，貯存于棕色瓶中[5]。

1.2??藻類鑒定與數量統計

將濃縮水樣搖勻，用移液槍吸取0.1 mL水樣于浮游藻類計數框中，蓋上蓋玻片后在10×40倍顯微鏡下鑒定[6-8]并計數。浮游藻類計數需觀察至少2片計數框，每片計數框觀察50個視野，取其平均值為最終結果。若2片計數結果相差15%以上，則進行第3片計數，取其中個數相近2片的平均值[9]。

藻類計數后根據下面公式計算出1 L水中每種浮游藻類的豐度：

N=CsFs·Fn×VU×Pn

式中，Cs為計數框面積（mm2）;Fs為每個視野的面積（mm2）;Fn為計數過的視野數;V為1 L水樣經沉淀濃縮后的體積（ mL）;U為計數框的體積（mL）;Pn為計數出的浮游植物個數（ind/L）。

1.3??水體理化因子測定

根據《中華人民共和國 地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）中規定的基本項目，該研究測定的水質指標為化學需氧量（COD）、總磷（TP）、氨氮（NH3-N）。

1.4??藻類優勢度及多樣性指數

1.4.1??Simpson優勢度指數（Y）。Simpson優勢度指數用于測定、篩選群落中比較占優勢的物種。用以下公式計算：

Y=niN×fi

式中，ni表示樣品中第i種物種的個體數;N表示樣品中所有種類的總個體數，為第i種出現的頻率，當Y≥0.02時為優勢種[10]。

1.4.2??Shannon-Wiener 多樣性指數（H′）。若Shannon-Wiener指數的數值大，則表示群落結構復雜，反饋調節功能較強，群落較穩定;數值小則相反。其計算公式：

H′=-sn-1（NiNlnNiN）

式中，Ni表示第i種的藻類個體數;N表示藻類個體總數。其評價水質狀況的標準：0～1為重污染，>1～3為中污染，>3為輕污染或無污染[11]。

1.4.3??Margalef多樣性指數。一般情況下，健康的水環境中藻種類較多;污染的水環境中藻種類較少。Margalef指數主要反映群落物種的豐富度，其計算公式：

D=S-1lnN

式中，S表示各藻類種類數;N表示藻類總個體數。具體評價水體水質的標準：D<3為重污染，3～4為中污染，>4～5為輕污染，>5為無污染 [7]。

數據統一用Excel 2007進行統計處理。

2??結果與分析

2.1??浮游藻類物種數及構成

此次采樣共統計到藻類37種（表1），其中綠藻門18種，約占總種類數的49%;硅藻門9種，約占總種類數的24%;藍藻門4種，約占總種類數的11%;隱藻門、裸藻門各2種，各約占總種數的5%;甲藻門、金藻門各1種。

優勢種包括硅藻門的針桿藻（Synedra sp.）、小環藻（Cyclotella sp.）、直鏈藻（Melosira sp.） 、黃埔水鏈藻（Hydrosera whompoensis）;藍藻門的偽魚腥藻（Pseudoanabaena sp.）、惠氏微囊藻（Microcystis wesenbergii）、鞘絲藻（Lyngbya sp.）;綠藻門的四棘藻（Trenbaria sp.）、空球藻（Eudorina sp.）;甲藻門的多甲藻（Peridinium sp.）;隱藻門的卵形隱藻（Cryptomons ovata）。

溫度及營養物質等多種因素可以影響水體中浮游植物群落結構的季節變化。該研究發現綠藻門的種類較多，這與綠藻能夠適應初夏較高的水溫有關。

2.2??藻類多樣性指數分析

根據所測得的藻類種類和豐度，經計算該段水體的Margalef 多樣性指數為6.07， Pielou指數為0.71，根據這2個指數判斷，該段水體均呈輕污染狀態;Shannon-Wiener 多樣性指數為2.55，判斷水體處于中污染狀態。可見，該段水體環境質量較好。

2.3??水體理化因子分析??根據我國地表水環境質量標準（GB3838—2002）和該研究測定的理化指標結果（表2），該水體的水質可評價為V類，導致水質差的主要原因是COD偏高，說明有機污染物排放超標。

3??討論

該研究選擇遼河遼中段水體采樣的原因是其河岸帶正在開展生態恢復工程，故該研究屬于整治工程前的一個摸底工作。從浮游藻類來看，遼河水環境質量已經有一定的改善，但根據理化指標，該段遼河水依然是V類，應進一步加強整治和控制污染排放力度，從而確保生態整治工程發揮更加顯著的效益，真正提升河流水質，使其發揮出應有的生態功能。

參考文獻

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