天津北大港湿地浮游植物调查

    毛亚宁 黄佳欣 王庆泉 杨燕菁 崔培 孙金辉

    摘?要：为了解天津北大港湿地保护区浮游植物现状，于2017年春季（5月、6月）、秋季（9月、10月）分四次对保护区内浮游植物进行了调查。对该地区的种类组成、生物量和生物多样性取得了一定的了解。共采集浮游植物8门75属，其中最多的是硅藻门，共20属，所占比例也最多，为25.97%;绿藻门19属，所占百分比次之，为24.68%;蓝藻门有12属，占比为15.58%，甲藻门有9属，占比为11.69%;裸藻门有1属，占6.49%;金藻门、黄藻门种类数很少，各4属，各占5.19%;隐藻门只有1属，占1.30%。浮游植物的多样性指数区间在1.30～1.47之间，故大港湿地保护区水质总体处于中—富营养状态。

    关键词：天津北大港;浮游植物;分布情况;多样性指数

    水生态系统的初级生产者是浮游植物，对水体变化反应敏感，可以作为评价水体营养状态的指示物种（Reynolds CS，2006）[1]。通过对大港湿地保护区浮游植物的调查，在分析了本次实验得到的数据的同时也对该地区的营养状况进行了评价，为大港湿地保护区内的水环境治理提供理论数据。

    1?站点确定及采样方法

    1.1?站点确定

    根据大港湿地保护区不同水域水体的面积、形态特征、水生生物的生态分布等特点设置了20个有代表性的采样点。20个采样点的地理方位如表1所示。

    1.2?采样方法

    ?浮游植物定性样品的采集和鉴定;采用25#浮游生物网捞取样本，采集好的样本需要立即以1.5%的碘液固定，固定后再加少许福尔马林液。分类鉴定时优势种类鉴定到种，其他种类鉴定到属。

    浮游植物定量样品的采集、保存及处理;伸到水面以下0.5 m采集，通常采水1 000 mL，立即加入碘液15 mL固定。将固定好的1 000 mL的水样充分摇荡后，倒入浮游生物沉淀器内，静置24 h。

    现存量计算：一升水中浮游植物的现存量可用下列公式计算：

    1.3?分析方法

    采用种群数量、群落优势种这两个数据评价水体营养水平，同时根据藻类群落组成特征来评定水体的营养状态，多样性指数用来评价水质。参照国内的营养水平标准，种群数量小于3×105个/L为贫营养，大于3×105个/L为中—富营养，大于10×105个/L为富营养（林秋奇，2010）[2]。浮游植物多样性指数采用Shannon-Winner指数：

    2?实验结果

    2.1?种类组成

    通过调查，共采集浮游植物8门75属。其中绿藻门19属，硅藻门20属，蓝藻门12属，裸藻门、黄藻门各5属，甲藻门9属，金藻门4属，隐藻门1属。主要有蓝藻门的微囊藻属、螺旋藻属、色球藻属、平裂藻属、颤藻属、席藻属、鱼腥藻属，绿藻门的小球藻属，十字藻属、绿球藻属、衣藻属、团藻属、蹄形藻;甲藻门的角甲藻属，硅藻门的舟形藻属、菱形藻属、针杆藻属、新月拟菱形藻属、角刺藻属、角毛藻属，裸藻门的尖尾裸藻属、扁裸藻属、鳞孔藻属。各采样点浮游植物种类详细分布情况见表2。

    2.2?生物量

    本次采样的浮游植物年生物量数量做最多的是17#采样点，生物量为10.46 mg/L，其次，16#、19#采样点的数量差异不大，4#、8#、10#、18#这4个采样点的数量也较多。1#采样点的数量最少，为5.96×106ind/L。从各门的调查结果看，蓝藻门最多，绿藻门次之，隐藻门、裸藻门、金藻门极少，甲藻门最少。具体数据如表3所示。

    3?结果

    3.1?浮游植物种类的季节变化

    通过春、秋采样调查的结果来看，浮游植物种类和数量最多的是9月份，4月份最少。9月份浮游植物种类最多（75种），其次是10月份（65种），5月份种类（50种）多于4月份，4月份（41种）浮游植物种类最少。浮游植物的物种数在秋季远远高于春季，这是因为北方秋季温度较合适，阳光充足，浮游植物光合作用较春季明顯，更有利于浮游植物的生长，主要的优势种为蓝藻门、绿藻门，究其原因是因为其生长繁殖较快，短时间内大量繁殖，形成优势群落。

    大港湿地的主要类群以蓝藻门、绿藻门为主。随着季节的变化水温逐渐升高时，硅藻门的种类和数量也呈增长趋势。浮游植物数量最多的是蓝藻门。黄藻门、硅藻门的数量春秋两季有显著变化，隐藻门、甲藻门、金藻门基本上稳定不变。

    3.2?浮游植物的数量变化

    春季的两次调查数据显示，浮游植物的种类和数量上有较大差异。5月份所采集的浮游植物的种类和数量较4月份有显著增长。平均数量增长了约24倍，其中蓝藻门的数量增长最为显著，约37倍，绿藻门次之，约13倍，其他藻类变化不明显。秋季的两次调查数据显示，浮游植物的种类和数量变化不大。

    随着季节的变化，温度逐渐升高，硅藻门植物种类和数量也发生了增长， 到了9月份其数量最多。隐藻门、甲藻门、裸藻门、金藻门种类和数量的变化相对不大，但有少许增加，这是因为北方9、10月份温度较合适，阳光充足，浮游植物光合作用较春秋季节明显，更有利于浮游植物的生长;具体数量对比如图1所示。

    3.3?营养水平及水质评价

    水体浮游植物多样性指数可以作为判定水体营养状况的依据[2]，经测定浮游植物的多样性指数为1.30～1.47，从浮游植物相关数据可以粗略的看出当地的水质状况，本次实验待查地区的水质状况为中—富营养状态。当地的主要优势种类为蓝藻门、绿藻门，需采取生物操纵的手段来控制水域富营养化，以改善水质，防止水华发生。

    4?结论

    水生态系统的初级生产者是浮游植物，对水体变化反应敏感，主要体现在其种类和数量及群落结构的变化，是反映水体富营养化状况最重要的生物指标之一[7]。从本次采样得到的浮游植物组成及数量来看，大港湿地保护区主要以蓝藻门和绿藻门为主，甲藻门、隐藻门、金藻门这几种藻类极少，硅藻门、黄藻门秋季比春季数量有增长趋势。硅藻亦是浮游植物中的重要组成部分，硅藻群落结构因水体理化、生物环境改变而变化，因此常常将硅藻群落结构特征用来判断水体营养类型[6]。从本次实验的采样调查结果看，硅藻门种类数是数量变化最大的，说明水体是呈现中营养状态型的。已有研究也证明了浮游植物在水环境污染调查中的指示作用较强[8]，尤其是部分种类对外界干扰与变化极为敏感，贫营养水体中的浮游植物以黄藻类为主，中营养型水体中常以硅藻类占优势，富营养型水体则常以绿藻和蓝藻类占优势。大港湿地水系春、秋两季浮游植物群落结构组成存在一定差异，由春季的蓝藻门-绿藻门型发展到秋季的蓝藻门-绿藻门—硅藻门型，这样的水体环境可以指示水体环境为中-富营养状态，秋季富营养化程度较春季大。浮游植物的丰富度，反映出大港湿地水体的营养状态属于中富营养状态。

    参考文献：

    [1] Reynolds C S.The ecology of phytoplankton[M].Cambridge： Cambridge University Press，2006： 38-90.

    [2] 林秋奇，韩博平.水库生态系统特征研究及其在水库水质管理中的应用[J].生态学报，2001，21（6）：1034-1040.

    [3] 邬红娟，胡兴跃.黑龙滩水库浮游生物及初级生产力[J].水利渔业，1998，40（5）：24-25.

    [4] 左涛，王荣.海洋浮游动物生物量测定方法概述[J].生态学杂志，2003，22（3）：79-83.

    [5] 金相灿，屠清瑛.湖泊富营养化调查规范[M].北京：中国环境科学出版社，1990.

    [6] 刘宪斌，朱琳，张桂香，等.天津塘沽驴驹河海岸带海水和沉积物现状调查[J].天津科技大学学报，2005，20（2）：31-34.

    [7] Margalef D R.Information theory in ecology[J].CenSystem ，1958，3：36-71.

    [8] 武丹，王海英，张震.天津于桥水库浮游生物调查及群落结构变化[J].湖泊科学，2013，25（5）：735-742.

    （收稿日期：2018-11-12）