山西漳泽水库春季的硅藻植物及水质评价

刘 洋，冯 佳，刘 琪，吕俊平，郭 珺，焦晓燕，谢树莲

（1.山西大学生命科学学院，山西太原030006；2.山西省农业科学院农业环境与资源研究所，山西太原030031）

山西漳泽水库春季的硅藻植物及水质评价

刘 洋1，冯 佳1，刘 琪1，吕俊平1，郭 珺2，焦晓燕2，谢树莲1

（1.山西大学生命科学学院，山西太原030006；2.山西省农业科学院农业环境与资源研究所，山西太原030031）

为了了解漳泽水库硅藻植物的组成及水质情况，依据1999，2007，2015年春季对漳泽水库的调查研究资料，对水库中硅藻的变化情况进行了分析，并运用污水生物系统法、硅藻生物指数法和硅藻商指数法对水质状况进行了评价。结果表明，该水库硅藻组成包括19属80种（含变种和变型），其中，变异直链藻（Melosira varians Ag.）、普通等片藻（Diatoma vulgare Bory）、新月形桥弯藻（Cymbella cymbiformi Ag.）、偏肿桥弯藻（Cymbella ventricosa Ag.）、窄异极藻（Gomphonema angustatum Rabh.）等是优势种；1999—2015年，漳泽水库的水质有轻度至中度污染。因此，应加强水环境的保护，以保证漳泽水库的水体质量。

漳泽水库；硅藻；营养状况

水库又称人工湖泊，是有着极其重要作用的水资源。浮游植物是河流、湖泊中重要的初级生产者，与水质营养状况有着紧密的联系。近几年，人们对于水库中生物的研究，逐渐聚焦到对水库中浮游植物的研究[1-6]。在浮游植物中硅藻较为普遍，而且种类较多。在不同的环境条件下，分布着不同种类的硅藻。因此，硅藻与环境保护有密切的关系，常用来评价、监测水质[7]。对于水库中的硅藻植物曾有不少人进行过研究[8-12]。有关漳泽水库的浮游植物仅有谢树莲等[13]报道过其中的绿藻植物。

本研究依据1999年4月至2015年4月对漳泽水库1999，2007，2015年3 a春季的调查研究资料，对水库中水质状况、硅藻浮游植物的变化情况进行了进一步的分析，旨在明确漳泽水库的水质状况以及硅藻浮游植物群落的分布特点，为保护与利用漳泽水库水资源提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

漳泽水库位于山西省长治市北郊，是山西省重要的水库之一，位于113°10′E，36°20′N，于1960年建成，其控制流域为3 175 km2，蓄水量达4.26亿m3，使长治郊区、潞城、襄垣等10余村庄880 hm2田地8 000余人受益，是一座以城镇用水、农业灌溉、水产养殖、防洪为主的综合大型水库。

1.2 试验材料

供试材料为采自山西长治市漳泽水库的藻类植物标本，调查时间分别为1999年4月、2007年4月、2014年7月、2014年10月和2015年4月。

1.3 试验方法

1.3.1 采样方法 采用定性与定量相结合的方法进行样本采集。定性采集，在预先选定研究点用25#浮游生物采集网采集，用酸处理法制成硅藻永久切片[14]；定量采集，在预先选定研究点用采水器采集水样，常规方法计数[14]。

1.3.2 水质营养分析评价方法 水质营养分析有3种评价方法，即污水生物系统法、硅藻生物指数法和硅藻商指数法。其中，污水生物系统法将河流划分为多污带、α－中污带、β－中污带和寡污带[15]。硅藻生物指数法，其表达式为I＝（2A＋B－2C）/（A＋B－C）×100，其中，A是不抗污染的种数，B是对有机物反应不灵敏的广布种种数，C是污染区域特有的种数，I值越大，水质越好；当I值大于140时，水质洁净，在100～140时，水质轻度污染，在70～100时，水质中度污染，小于70时，水质重度污染[16]。硅藻商指数法表达式为：硅藻商＝中心藻纲硅藻种数×中心藻纲硅藻种数/羽文藻纲硅藻种数。

2 结果与分析

2.1 漳泽水库硅藻的组成

经鉴定，漳泽水库分布的硅藻植物共19属 80种（含变种和变型，下同）（表1）。其优势种是变异直链藻（Melosira varians Ag.）、普通等片藻（Diatoma vulgare Bory）、新月形桥弯藻（Cymbella cymbiformi Ag.）、偏肿桥弯藻（Cymbella ventricosa Ag.）、窄异极藻（Gomphonema angustatum Rabh.）等。其中，以1999年的种类数最多，为70种，2007年和2015年种类数均较少，分别是21，24种。说明近10 a漳泽水库硅藻植物多样性明显减少。

经计数得知，漳泽水库在2014年7，10月和2015年4月硅藻植物的生物量分别是3.285× 105，5.010×105，8.205×105个/L。春季，由于表层水温升高，光照增强，营养盐类丰富，硅藻开始迅速繁殖，达到全年的最高峰。夏季，水温和光照都达到一年中的最高峰，此时的水温不太适合硅藻的生长和繁殖，硅藻数量下降。秋季，水温和光照开始下降，此时的温度逐渐适合硅藻的生长，因此，硅藻数量又开始增加[15-16]。

2.2 水质营养分析评价

从表1，2漳泽水库不同年份春季硅藻生态污染指示种类数目可以看出，经污水生物系统法分析得出，1999，2007，2015年，漳泽水库水体质量基本呈寡污—β中污—α中污的趋势，反映出该水库水体有轻度至中度污染[17-18]。

表1 漳泽水库硅藻植物名录及水质评价

续表1

续表1

表2 漳泽水库硅藻植物指示种类数目

由表1，2可知，漳泽水库不同年份春季硅藻耐污染性种类数目是经硅藻生物指数法计算得出，在1999，2007，2015年春季，漳泽水库中硅藻的I值分别为86.3，133和150，表明漳泽水库水质由中度污染向轻度污染过度，水质有变好的趋势。

从表1可以看出，1999，2007，2015年春季，漳泽水库中心硅藻纲的种数分别为7，3，6种，羽纹硅藻纲种数分别为63，18，18种，据硅藻商指数法计算得出，硅藻商指数依次是0.78，0.50和2.0。硅藻商指数越高，表明硅藻种类的多样性越少[19]，水质被污染。

通过运用以上3种生物方法对漳泽水库水体进行客观的评价与分析，表明该水库仍处于受污染状态，可能是由于漳泽水库附近工业、农业、旅游业的开发，同时生活污水和工业废水的不合理排放，也可能引起了漳泽水库水质恶化。

3 结论

1999，2007，2015年春季，通过对漳泽水库浮游硅藻进行调查研究可知，有19属和80种（含变种和变型），其优势种是变异直链藻（Melosira varians Ag.）、普通等片藻（Diatoma vulgare Bory）、新月形桥弯藻（Cymbella cymbiformi Ag.）、偏肿桥弯藻（Cymbella ventricosa Ag.）、窄异极藻（Gomphonema angustatum Rabh.）等。运用污水生物系统法、硅藻生物指数法和硅藻商指数法，分析了漳泽水库水质，各项理化指标表明，1999—2015年，漳泽水库水质有轻度至中度污染。由此可见，必须加大对漳泽水库的保护，增强人们的环境保护意识，合理运用我国淡水资源，严格控制工业、农业、生活污水的不合理排放，进而保证漳泽水库的优良水质[20-21]。

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Evaluation of Diatom and Water Quality in Shanxi Zhangze Reservoir in Spring

LIUYang1，FENGJia1，LIUQi1，LÜJunping1，GUOJun2，JIAOXiaoyan2，XIE Shulian1

（1.College ofLife Science，ShanxiUniversity，Taiyuan 030006，China；2.Institute ofAgriculturalEnvironment and Resources，ShanxiAcademy ofAgriculturalSciences，Taiyuan 030031，China）

To understand the composition ofdiatoms and water quality in Zhangze reservoir,the changes ofdiatoms were analyzed according to the investigated data in spring of 1999,2007,2015.Water quality was evaluated by the Saprobic System,Biological Index and Diatom Quotient Index methods.According to the survey,80 species including varieties and forms were found,comprising of 19 genera.Among them,Melosira varians Ag.,Diatoma vulgare Bory,Cymbella cymbiformi Ag.,Cymbella ventricosa Ag.and Gomphonema angustatum Rabh.were the dominantspecies.From 1999 to 2015,the water quality was mild to moderate pollution in Zhangze reservoir. Therefore,the protection ofwaterenvironmentshould be strengthened to ensure the waterquality in Zhangze reservoir.

Zhangze reservoir;diatom;trophic level

Q949.27

：A

：1002-2481（2017）09-1513-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.09.28

2017-03-21

山西省煤基重点科技攻关项目（FT201402-15）；山西省科技平台建设项目（2015091004-0102）

刘 洋（1991-），男，天津武清人，在读硕士，研究方向：淡水藻类资源。谢树莲为通信作者。