昭通省耕公園水體藻類群落組成與水質分析

田 虹 余明燕 王世敏 劉健君

（昭通學院農學與生命科學學院，云南 昭通 657000）

公園水體是一類特殊的淡水水體[1]，由于公園里人群相對密集，水體受人類的影響較大，所以生長在其中的藻類植物也有其特殊的適應性。藻類植物是淡水生態系統的初級生產者，是整個水生態系統物質循環及能量流動的基礎[2]。它們進行光合作用不僅可以制造有機物，給水中的植食性魚類等動物提供食物，還可以釋放氧氣，滿足水中生物呼吸的需要和擴散到大氣中補充大氣圈的氧氣。藻類可以分解水生生物的代謝產物及水環境中的有機質。

藻類的群落組成、種類特征會隨水體質量的變化而改變，在水環境監測中，它是重要的指示植物[3]。由于藻類對水質環境變化敏感，能夠準確及時、綜合反映水域生態環境狀況[4]。根據水體中藻類植物分布的群落組成，通過采集水樣、觀察、鑒定及研究分析，從而可判斷水體的質量，發揮其在環境監測中的作用[5]。污染物進入水體后，藻類最先受到影響，但是不同藻類的耐受程度不同，有的藻類抗污性強，如藍藻就是一種抗污性極強的藻類；有的藻類抗污性較弱，而有些藻類只有在某種特定的污染物存在時才會出現或大量繁殖，因此可以根據藻類的種類和數量等群落特征來判定水體的污染狀況。

昭通省耕國學文化公園位于昭陽區的北部，東經103°8′～103°56′，北緯27°7′～27°39′[7]，是原省耕塘所在地，北靠國學路，東南臨昭通大道，總用地面積為66.15公頃，約992.4畝，是昭通市目前最大的國學文化公園。該公園于2016年8月16日開建，到2018年3月31日竣工，結合地域性國學文化，將國學文化的精髓和昭通自身的文化特色，通過文化元素符號化，體現于“省耕山水”之中，是昭通城內現存最大的生態湖濱公園。

省耕國學文化公園是蘊含昭通底蘊的綜合性中心生態湖濱公園，以構筑昭通城市精神的綠色家園為主題。藻類對水體變化很敏感，不同水環境中藻類的組成、優勢種等各不相同，所以藻類可以反映水體生態環境狀況好壞[6]。通過對昭通市昭陽區省耕國學文化公園不同時期水樣的采集、觀察、鑒定、分析和查閱藻類植物鑒定的相關資料，確定其水體的藻類群落組成，評價和劃分水體的營養型，為昭通藻類植物的研究以及水體評價提供基礎資料。

1 研究方法

1.1 水樣的采集

采集水樣的時間：分別于2018年10月、12月及2019年3月至6月，在省耕國學文化公園進行水樣采集。共設置18個采樣點，各采樣點間隔一定距離，范圍涉及整個公園水體邊緣及中部。每個采樣點的不同水層分別用50 mL的采樣瓶采集水樣，采集時在橋上或者是水體邊緣用繩子拴住浮游藻類收集網在取樣點來回慢慢劃“∞”形進行采集，4 min?5 min后提起收集網，濾去水后，打開網閥，倒入采樣瓶。

1.2 水體指標測定

每次采集水樣，都對水體各種指標進行測定，如采樣點水體的溫度、pH值，空氣的溫度、水體的透明度、水色、外觀特征及水體周圍的生態環境、天氣情況，并用手機把采樣點及周圍的環境進行拍照分析。省耕國學文化公園浮游藻類理化指標見表1。

表1 省耕國學文化公園浮游藻類水環境理化指標記錄表

1.3 水樣的觀察及鑒定

1.3.1 實驗室顯微觀察

將在室外采集的水樣，帶回實驗室，瓶蓋打開放置，以保證藻類植物的正常呼吸作用和光合作用。在實驗室把水樣做成臨時裝片，每個水樣瓶至少做5個以上裝片，在顯微鏡下觀察，觀察時先在低倍鏡(16×4)倍下觀察，然后依次換用（16×10）倍、（16×20）倍，最后換用高倍鏡(16×40)倍的進行觀察。把觀察到的藻類圖片用手機或電腦拍下來，并把同一個采樣地點的水樣保存在一起，而同一個采樣點不同時間的藻類圖片分開保存，以利于分析比較。

1.3.2 藻類的分類鑒定

先從外部形態上識別歸類，確定其是單細胞、群體或者絲狀體，再根據細胞結構、貯藏物質和載色體等特點[7]，再利用《中國淡水藻志》[8?20]、《昭通市藻類植物志》《淡水浮游生物圖譜》等藻類的相關書籍[21?22]，對藻類進行分類鑒定。

2 省耕公園藻類的群落組成分析

2.1 省耕公園水體藻類植物組成

昭通市昭陽區省耕國學文化公園水體中的藻類共鑒定為9門，52科，101屬，340種。其水體藻類種類組成（見表2）為：硅藻門和綠藻門構成省耕國學文化公園藻類種類的主體，兩門共占種數的82.06%；綠藻門種數最多，共有180種，隸屬于26科55屬，所占種數比是52.95%；其次是硅藻門共有99種，隸屬9科19屬，種類排名第二，所占種數比是29.12%；裸藻門種類排名第三，共有22種隸屬2科7屬，所占比例為6.47%；藍藻門共有16種，隸屬8科11屬，所占種數比是4.71%；甲藻門共有12種，隸屬2科4屬所占比例是3.53%；黃藻門共有7種2科2屬，所占比例是2.06%；隱藻門共有2種1科1屬，所占比例是0.59%；紅藻門和金藻門種類是最少的，都各有1種1科1屬，所占比例都占種數的0.29%。該水體中藻類種類數目由少到多依次排列：金藻門=紅藻門＜隱藻門＜黃藻門＜甲藻門＜藍藻門＜裸藻門＜硅藻門＜綠藻門。

表2 省耕公園水體藻類植物組成統計表

省耕國學文化公園藻類植物共有101屬，其中優勢種屬（即含有六種或六種以上的屬有14屬，占總屬比為13.86%。優勢種屬分別為囊裸藻屬Trachelomonas（8種）、黃絲藻屬Tribonema（6種）、舟形藻屬Navicula（7種）、橋彎藻屬Cymbella（13種）、異極藻屬Gomphonema（15種）、脆桿藻屬Fragilaria（13種）、針桿藻屬Synedra（11種）、曲殼藻屬Achnanthes Bory（6種）、柵藻屬Scenedes?mus（30種）、空星藻屬Coelastrum（6種）、盤星藻屬Prfistrum（17種）、纖維藻屬Ankistrodesmus（13種）、鼓藻屬Cosmarium（9種）和角星鼓藻屬Staurastrum（24種）。其優勢屬中柵藻屬Scenedesmus最多，含有30種。含2?5種的屬是寡種屬有33屬，占總屬比為32.67%。單種屬有55屬，占比最多為54.46%。

省耕國學文化公園藻類植物共有52科，依據定為優勢科的規則[23]：含5屬以上或者9種以上的科，確定為優勢科。則其優勢科有11科，占總數的比例為21.15%。優勢科分別為裸藻科Eu?glenaceae（6屬22種）、舟形藻科Naviculaceae（4屬17種)、橋彎藻科Cymbellaceae（2屬14種）、異極藻科Gomphonemaceae（1屬18種）、脆桿藻科Fragilariaceae（5屬29種）、柵藻科Scenedesmaceae（4屬33種）、盤星藻科Pediastraceae（1屬17種）、小球藻科Chlorellacea（6屬16種）、小樁藻科Chara?ciaceae（7屬25種）、綠球藻科Chlorococcaceae（6屬10種）和鼓藻科Desmidiaceae（8屬44種）。其優勢科中鼓藻科最多，有8屬44種。優勢非常明顯，構成了省耕國學文化公園的主體。

2.2 不同時期省耕國學文化公園水體中的藻類種類組成

于2018年10月、12月及2019年3月至6月對省耕國學文化公園水體中的藻類種類采集、觀察及鑒定在不同時期藻類種類組成見表3。

表3 省耕國學文化公園不同時期水體中藻類種類組成

據表3統計，不同時期同一個采樣點和不同采樣點藻類的群落組成不同。2018年10月份藻類植物種類8門、36科、60屬、123種，占種數比例36.18%，排列第二。12月份藻類群落組成5門、15科、19屬、23種，占種數比例6.76%。2019年3月份藻類群落組成相對其他月份來說是最少的，只占種數比例的5.88%，隸屬于5門、12科、15屬、20種；4月份為5門、16科、21屬、34種，占種數比例10%。5月份種類最多，占種類比例是40.29%，為6門、30科、55屬、137種；6月份為5門、13科、18屬、33種，占種數比例9.71%。

2.3 省耕公園水體中的藻類植物統計

2.3.1 不同采樣時間段省耕公園水體中藻類植物的種類

根據圖1（a?f）可知，不同時期，藻類植物的優勢種有所不同。10月份硅藻種類最多，占總種比例43.09%，其次是綠藻門占總數比38.21%；12月份綠藻種類最多，占比為34.78%，其次是硅藻占比30.43%；3月份綠藻和硅藻的種類相同，占比都為40%；4月份硅藻占比最多，占了總數的76.47%，綠藻占11.76%；到了5月份綠藻占比也多，占了總數的75.18%，硅藻占比10.22%，藍藻和裸藻占比相同，都為5.11%；6月份綠藻種類最多，占總數比例為63.64%，其次是甲藻占比為24.24%，硅藻占比排第三為6.06%，裸藻和紅藻占比相同都為3.03%。

圖1 不同時期省耕公園水體中的藻類植物的優勢種比例

2.4 省耕國學文化公園藻類植物與水質分析評價

2.4.1 優勢種評價法

優勢種與營養狀態的對應關系[24]：金藻門?貧營養；隱藻門?貧、中營養；甲藻門?中營養；硅藻門?中、富營養；硅藻門和綠藻門?富營養；藍藻門和綠藻門?重富營養。根據上述優勢科、屬、種的分析，昭通市昭陽區省耕國學文化公園水體藻類種類綠藻門種數最多，共有180種，隸屬于26科55屬，所占種數比是52.95%，優勢明顯。其次是硅藻門共有99種，隸屬9科19屬種類排名第二，所占種數比是29.12%。優勢種為綠藻和硅藻，可初步評價該公園水體質量為富營養型。利用優勢種來進行評價時，不僅需要判斷到門的優勢種，還要進行綜合評價。

2.4.2 綠藻商評價法

綠藻商法是藻類種類商之一，根據Thunmark和Nygaard提出以藻類種類數作為計算依據，不同藻類植物類群與有機物、重金屬離子污染物和營養物大致關系，求出商值劃分水體營養型。

綠藻種數（不含鼓藻種數）／鼓藻種數＝綠藻商[25]。這一藻類指標是由Thunmark提出的用于確定調查區水體的營養類型。綠藻商為0～1，屬于貧營養型；綠藻商為1～5，屬于富營養型；綠藻商為5～15，屬于重營養型。省耕國學文化公園水體藻類的綠藻種數（不含鼓藻種數）有134種，鼓藻種數有46種。省耕國學文化公園水體藻類的綠藻商=134/46=2.91，2.91在1～5之間，則其水體的營養型可評價為富營養型。

2.4.3 復合藻商評價法

復合藻商法[3]與水體營養型的一般對應為：復合藻商值0～1.0，為貧營養型；1.0～2.5為弱營養型；3.0～5.0為中度富營養型；5.0～20.0為重度富營養型；20.0～43.0為重富營養型。復合藻商=（裸藻種數+綠藻種數+藍藻種數+中心殼目硅藻種數）/鼓藻種數。根據表3昭通市昭陽區省耕國學文化公園浮游藻類種類構成可計算：省耕國學文化公園復合藻商=（22+180+16+0）/46=4.74，該數值在3.0～5.0之間，則省耕國學文化公園的水體營養型為富營養型，與綠藻商評價法的結果一致都為富營養型。

3 結論與建議

3.1 昭通市昭陽區省耕國學文化公園水體藻類組成

昭通市昭陽區省耕國學文化公園水體藻類群落組成，共記錄鑒定的藻類340種（包含86變種），隸屬于9門，52科，101屬。優勢種為綠藻門（26科，55屬，180種），亞優勢種為硅藻門（9科，19屬，99種），兩門共占種數的82.06%，構成省耕國學文化公園藻類群落的主體。紅藻門和金藻門最少，都各有1種1科1屬，藍藻門（8科11屬16種），裸藻門（2科7屬22種），甲藻門（2科4屬12種），隱藻門（1科1屬2種）黃藻門（2科2屬7種）。

不同時期，藻類植物的優勢種有所不同。其優勢科有11科，所占總數的比為21.15%。優勢科分別為裸藻科Euglenaceae、舟形藻科Naviculaceae、橋彎藻科Cymbellaceae、異極藻科Gompho?nemaceae、脆桿藻科 Fragilariaceae、柵藻科 Scenedesmaceae、盤星藻科 Pediastraceae、小球藻科Chlorellacea、小樁藻科Characiaceae、綠球藻科Chlorococcaceae和鼓藻科Desmidiaceae。優勢非常明顯，構成了省耕國學文化公園的主體。

優勢屬有14屬，占總屬比為13.86%。優勢屬分別是囊裸藻屬Trachelomonas、黃絲藻屬Tri?bonema、舟形藻屬Navicula、橋彎藻屬Cymbella、異極藻屬Gomphonema、脆桿藻屬Fragilaria、針桿藻屬Synedra、曲殼藻屬Achnanthes Bory、柵藻屬Scenedesmus、空星藻屬Coelastrum、盤星藻屬Prfis?trum、纖維藻屬Ankistrodesmus、鼓藻屬Cosmarium和角星鼓藻屬Staurastrum。該水體中藻類種類數目由少到多依次排列：金藻門=紅藻門＜隱藻門＜黃藻門＜甲藻門＜藍藻門＜裸藻門＜硅藻門＜綠藻門。

3.2 昭通市昭陽區省耕國學文化公園水體營養型

藻類植物群落組成的各種參數在一定程度上可以反映出水體質量，也可以作為水體營養型評價的依據之一[26]。本研究用三種方法評價昭通市昭陽區省耕國學文化公園水體營養型：第一是根據優勢科、屬、種的分析，優勢種為綠藻和硅藻，利用優勢種評價法可初步評價該公園水體質量為富營養型。第二是根據綠藻種數（不含鼓藻種數）／鼓藻種數＝綠藻商評價水體營養型，省耕國學文化公園水體藻類的綠藻商為2.91，在1～5之間，則其水體的營養型可評價為富營養型。第三是根據復合藻商=（裸藻種數+綠藻種數+藍藻種數+中心殼目硅藻種數）／鼓藻種數，省耕國學文化公園復合藻商值為4.74，介于3.0～5.0之間，省耕國學文化公園的水體營養型中度富營養型。綜合分析得出省耕文化公園的水體質量為富營養型。

3.3 治理措施建議

結合昭通市昭陽區省耕國學文化公園目前的狀況，首先，要控制源頭。不準有機質排入水體中，如生活污水禁排入水體中；其次，降低藻類數量。可以適當放養鰱魚，鰱魚是藍藻和銅綠微囊藻等的主要捕食者[28]，既可以增加觀賞度，又可以抑制這些藻類植物的繁殖，并且定期的捕撈，也能加速氮、磷等營養鹽的輸出率。最后，加快營養鹽有機質的輸出。可栽種水草，在一定面積栽種石菖蒲和蓮等高等水草，利用石菖蒲對綠藻的克制效應[24]，減少其優勢種綠藻的數量，蓮的地下莖可以吸收淤泥里的營養鹽，定期的收割，能加快氮、磷等營養鹽的輸出量。

今后應加大對省耕國學文化公園水體的治理力度，定期檢查水環境質量，提高民眾環保意識，嚴禁游客往水里亂投果皮垃圾等廢物，同時加強公眾環保宣傳教育工作。