基于水華藍(lán)藻固有光學(xué)特性的主要類群定量識(shí)別方法*

褚 喬，張壹萱，張玉超 ，馬榮華，胡旻琪

(1：中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所中國(guó)科學(xué)院流域地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210008) (2：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049) (3：淮陰師范學(xué)院，江蘇區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)同創(chuàng)新中心，淮安 223300)

我國(guó)五大淡水湖中太湖、巢湖、洪澤湖和滇池均處于輕度乃至中度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)[1]. 藍(lán)藻通常為富營(yíng)養(yǎng)化水體的優(yōu)勢(shì)藻種[2-3]. 藍(lán)藻的大量繁殖使水體呈現(xiàn)綠色或藍(lán)色，這是湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要特征，水體藍(lán)藻暴發(fā)不僅會(huì)造成魚蝦死亡，導(dǎo)致水體污染，還會(huì)直接威脅到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成為世界上藍(lán)藻水華暴發(fā)最嚴(yán)重、分布最廣的國(guó)家之一[4]. 我國(guó)富營(yíng)養(yǎng)化湖泊中，形成水華的藍(lán)藻主要包括微囊藻(Microcystis)、魚腥藻(Dolichospermum)、束絲藻(Aphanizomenon)和顫藻(Oscillatoria)等，其中以銅綠微囊藻(M.aeruginosa)在數(shù)量和發(fā)生頻率上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)[5]. 根據(jù)文獻(xiàn)顯示，就年平均水平的群落組成和空間分布而言，藍(lán)藻占巢湖藻種的絕對(duì)主導(dǎo)地位(超過總數(shù)的99.4%)[6]，且巢湖的藍(lán)藻以微囊藻和魚腥藻為主，部分區(qū)域以束絲藻為主[7]. 不同藍(lán)藻類群的危害、環(huán)境適應(yīng)性、時(shí)空分布特征以及應(yīng)急治理方法不同，因此在實(shí)施富營(yíng)養(yǎng)化湖泊生態(tài)環(huán)境治理與恢復(fù)、藍(lán)藻生態(tài)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警的過程中，掌握不同藍(lán)藻的時(shí)空分布特征就顯得尤為重要.

藻類種群識(shí)別涉及生物學(xué)、光譜分析等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，主要分為傳統(tǒng)識(shí)別方法和遙感識(shí)別方法. 傳統(tǒng)藻類識(shí)別方法大都是利用藻類的細(xì)胞形態(tài)特征[8-9]、藻種DNA[10]、色素特征光……