济南中部地区水体秋季浮游植物多样性及水质评价

    魏长勇　王博涵　高伟

    摘要：为了解济南中部地区水体秋季浮游植物群落结构特征，于2015年秋季对济南中部地区水体10个采样点位进行了野外调查。共鉴定出浮游植物5门58种，以硅藻门种类为主，平均密度为3.74×106 cells/L，主要以蓝藻门为主。应用浮游植物香农威纳指数和均匀度指数评价水体质量，浮游植物香农威纳指数平均值为2.45，均匀度指数平均值为0.60，通过综合分析，得出结论：济南中部地区水体呈中度污染。

    关键词：济南中部地区；水质；浮游植物群落

    浮游植物指的是在水体中浮游生活的微小型的植物，目前全世界已知的浮游植物大约有40 000种，其中淡水藻类就有25 000种左右，目前中国已发现的（包括已经报道和已经鉴定但是未报道）淡水藻类大约有9 000种左右。浮游植物是测量水质的指示生物物种，水质状况的好坏，与浮游植物的丰富程度和浮游植物群落结构的组成有着密不可分的联系，因此，浮游植物在水环境监测和环境保护中起着非常重要的作用[1-3]。

    济南是山东省省会，因其境内泉水众多，被称为“泉城”，有着“四面荷花三面柳，一城山色半城湖”的美誉，是中国历史文化名城之一。 近年来，由于人类活动频繁，影响了济南中部地区水体浮游植物群落生活的环境。因此，于2015年秋季对济南中部地区水体进行采样调查，分析了秋季济南中部地区水体浮游植物群落的分布特征，并应用浮游植物群落多样性指数评价水质状况，希望能够为济南中部地区水体生态系统的保护提供一定帮助。

    1材料与方法

    1.1采样点选定及样品采集与处理

    根据济南中部地区水体采样点位的实际情况，选择了具有代表性的10个采样点位（图1）。

    在各个采样点位距水面1/2水深处取水样2 L，并加10 mL鲁哥试液固定，送回实验室静置24 h，浓缩至100 mL，取0.1 mL放于浮游植物计数框内，在400倍显微镜（OLYMPUS）下进行浮游植物物种鉴定与计数[4]，浮游植物物种鉴定参照相关文献[5-6]。

    1.2数据分析和处理

    用香农威纳指数（H'）、均匀度指数（J）来研究浮游植物群落结构特征。

    （1） 香农威纳指数（H'）：H'=-Σ（ni/N）×log2（ni/N）

    （2） 均匀度指数（J）：J=H'/lns

    式中： s为浮游植物的种类数；N为浮游植物的总密度，ni为第i种的密度。

    香农维纳指数和均匀度指数计算在Biodiversity Profession 2.0上完成，济南中部地区采样点位图在ArcMap 9.3上完成。

    2结果及分析

    济南中部地区水体秋季共鉴定出浮游植物5门58种，其中硅藻门种类最多，为21种，其次为绿藻门和蓝藻门，分别为19种与10种，裸藻门与隐藻门种类相对较少，分别为6种和2种（图2）。蓝藻门密度较高，占浮游植物总密度的81.77%，其次为绿藻门和硅藻门，分别占浮游植物总密度的6.53%和5.80，隐藻门裸藻门和裸藻门密度相对较少，分别占4.41%和1.49%（图2）。

    秋季鉴定出的浮游植物物种数平均值为18种，物种数最高点位位于J1吴家铺，物种数为29种；浮游植物平均密度为3.74×106 cells/L，密度最高点位位于J8朱各务水库；浮游植物香农威纳指数平均值为2.45，最高点位于J1吴家铺；浮游植物均匀度指数平均值为0.60。

    3讨论

    本次调查结果显示，济南中部地区水体秋季浮游植物共鉴定出5门58种，从种类组成来看，硅藻门占绝对的优势；从各物种密度来看，蓝藻门为秋季主要物种，其密度占绝对优势。原因可能是由于秋季水温较高、光照等条件充足，为浮游植物提供了优良环境，适合蓝藻门藻类生长繁殖[7]。

    浮游植物香农威纳指数可以在一定程度内鉴定水质状况，浮游植物多样性是判断群落重要性的基础[8-10]。济南中部地区水体秋季浮游植物香农威纳指数平均值为2.45，且大多数采样点位，香农威纳指数的数值均在2～3之间，根据香农威纳指数（H'）值[8-10]，0～1为重度污染、1～3为中度污染、>3为轻度或无污染，综合分析得出结论：济南中部地区秋季水体呈中度污染。

    图2秋季浮游植物群落组成

    参考文献：

    [1]

    FIELD C B， BEHRENFELD M J， RANDERSON J T， et al. Primary production of the biosphere： integrating terrestrial and oceanic components [J]. Science， 1998， 281（5374）： 237-240

    [2] 李慶南，赵文，殷旭旺，等. 辽河太子河水系的浮游植物种类多样性研究[J]. 大连海洋大学学报，2011，26（4）：322-327

    [3] 陆欣鑫，刘妍，范亚文. 呼兰河湿地夏、秋两季浮游植物功能分组演替及其驱动因子[J]. 生态学报，2014，34（5）：1264-1273

    [4] 王骥，王建. 浮游植物的采集，计数与定量方法[J]. 水库渔业，1982（4）：58-63

    [5] 胡鸿钧，李尧英，魏印心，等. 中国淡水藻类[M].上海：上海科学技术出版社，1980

    [6] 韩茂森，束蕴芳.1995.中国淡水生物图谱[M].北京：海洋出版社

    [7] 胡菊香，吴生桂，陈金生，等.巢湖富营养化对轮虫的影响研究[J].环境科学与技术，2007，30（12）：16-18

    [8] Brendonck L， Maes J， Rommens W， et al. The impact of water hyacinth （Eichhornia crassipes） in a eutrophic subtropoical impoundment （Lake Chivero， Ximbabwe）.II. Species diversity [J].Arch. Hydrobiol.， 2003，158：389-405

    [9] 况琪军，马沛明，胡征宇，等.湖泊富营养化的藻类生物学评价与治理研究进展[J].安全与环境学报，2005，5（2）：87-91

    [10] 胡方凡，王毛兰，周文斌.袁河浮游藻类群落结构与水质评价[J].水生态学杂志，2011，32（1）：27-33