伊通河（长春段）浮游植物多样性调研

白小田，赵可，张婷婷，于润

伊通河（长春段）浮游植物多样性调研

白小田，赵可，张婷婷，于润

（吉林建筑大学，吉林 长春 130000）

于2019年7月对长春市伊通河沿线进行浮游植物水样采集，对浮游植物进行了定量分析，所得数据进行密度、优势种和特征指数（多样度、丰富度、均匀度）计算，在此基础上开展浮游植物群落结构研究，进一步对水质进行评价。结果显示：Shannon–Wiener多样性指数评价为α-中污染至β-中污染水平；Pielou均匀度指数为清洁至中污染水平；Margalef丰富度指数评价为中污染；优势种分别为伪鱼腥藻、小环藻和细小平裂藻，均是富营养化指示种。

伊通河； 浮游植物； 群落结构

有研究表明，浮游植物作为生产者，其群落结构及其多样性可以准确反映出水体污染程度。浮游植物多样性指数（包括多样度、丰富度、均匀度）与水体受污染程度有密切联系[1]。有很多学者用浮游植物群落结构种类组成和优势种更替作为评价水环境质量污染程度的依据[2-3]。因此，本文通过浮游植物群落结构调研，进行生物水质评价。

1 材料与方法

1.1 研究点位

伊通河全长283 km，流经磐石、伊通、长春、农安和德惠五个县市，在新立城水库上游纳入伊丹河、下游纳入新开河。参考省、市监测站的国控断面，选取4个研究点位（见表1）。S1为上游水库坝下，水质好；S4点为下游研究点位。

表1 采样点信息

1.2 样品采集、处理与鉴定

浮游植物样品用1 L采水器采集并置于样品瓶中，加入1.5％鲁哥氏液和4％福尔马林溶液固定。在实验室，经过48 h沉淀，浓缩至50 mL，使用0.1 mL藻类计数框在10×40倍视野下进行观察、鉴定和计数。鉴定工作主要参照《中国淡水藻类——系统、分类及生态》《中国内陆水域常见藻类图谱》与《中国常见淡水浮游藻类图谱》等。

1.3 数据处理与分析

浮游植物密度计算公式如下：

式中：s—计数框面积，mm2；

s—每个视野的面积，mm2；

n—计数过的视野数；

— 1 L水样经沉淀浓缩过的体积，mL;

—计数框的体积，mL。

采用Shannon-Wiener 多样性指数（'）、Margalef丰富度指数（）、Pielou均匀度指数（）进行浮游植物多样性评价; 采用物种优势度（）计算浮游植物优势种; 计算公式如下:

' = –Σ（n/）ln（n/）[4]

='/ ln[5]

=（–1）/ ln[6]

=（n/）×（n/）[7]

式中:—种类数；

—同一样品中的个体总数；

i—第种的个体数。

特征指数水域状况等级[8,9]：'值0~1为重污染，1~2为α-中污染，2~3 为 β-中污染；0.8≤＜1清洁，0.5≤＜0.8为轻污染，0.3≤＜0.5为中污染，0≤＜0.3为重污染；值0~1为重污染，1~3为中污染，＞3为轻或无污染；＞0.02时为优势种。

2 结果与讨论

2.1 基本数据

浮游植物数据见表2。

表2 浮游植物数据

2.2 群落结构分析

由图1得，浮游植物密度空间差异较大。水库坝下S1点由于受人为干扰较轻，浮游植物密度较低，但从上游向下游延伸，进入市区段，人类活动频繁，均存在不同程度点源与面源污染的排放，导致水体营养程度加强，浮游植物密度逐渐升高，在S4点达到最大，密度均大于106cells/L。从浮游植物密度看，伊通河长春段7月水体营养物质丰富。

图1 浮游植物密度

由表2所示，4个点位主要优势种（属）为蓝藻门的伪鱼腥藻属和小环藻属、硅藻门的小环藻属，均为富营养化指示种属。分析认为，7月温度高，适合喜温性蓝藻大量繁殖，形成优势；同时蓝藻优势种的形成，考虑水体营养物质丰富。而小环藻一般在低温、营养盐丰富的水体中形成优势，在春季最为频繁。考虑原因为，受河流水利工程的影响，河流流速较缓，S3点水质生物评价结果为β-中污染水体，加上夏季降雨频繁，外源污染较多，营养盐充足形成了最适宜小环藻生境[10]。

2.3 水质生物评价

'值大小排序为S2点＞S4点＞S3点＞S4点，除S1点为中污染外，整体处于 β-中污染。值大小排序与'一致，整体处于中污染。值最大值出现在S1点，最小值出现在S2点，整体处于清洁到中污染状态。一般情况下，受污染水体较清洁水体浮游植物的多样性指数低。

图2 浮游植物多样性指数

由图2得，Shannon-Wiener多样性指数与Marglef丰富度指数趋势相同，而Pielou均匀度指数与其他两个刚好相反；由评价等级上看，Shannon– Wiener指数评价为S1点污染最严重而Pielou均匀度指数S1点评价结果却为清洁，两者结果矛盾，原因是S2点采集到浮游植物过于单一，故不能单纯通过多样性指数来判断水质好坏。结合其他浮游植物数据判断，应用Shannon-Wiener多样性指数的评价结果：伊通河长春段7月河流属于β-中污染至α-中污染水平。

3 结论

（1）伊通河长春段7月浮游植优势种伪鱼腥藻、小环藻和细小平裂藻均为富营养化指示种。S1位于上游水库坝下；S2~S4点进入市区，人类活动频繁，密度差异性较大。S1~S4密度均达到富营养化程度。浮游植物分布具有空间差异性，应注意营养物质污染。

（2）水质生物评价结果：各断面水质处于β-中污染至α-中污染水平。

（3）浮游植物评价结果表明：需结合其他环境因素判断，谨慎应用特征指数来评价水质。

[1] Shubert L.E. Algae as ecological indicators[J]., 1984：434-460．

[2] 金相灿，刘鸿亮，屠清瑛，中国湖泊富营养化[M]. 北京: 中国环境科学出版社，1990．

[3] 雷安平，施之新，魏印心. 武汉东湖浮游藻类物种多样性的研究[J].水生生物学报，2003，27（2）: 179-180.

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[8] Whittaker R H.Evolution and measurement of species diversity [J].,1972 , 21: 213-251.

[9 ] 沈韫芬，张宗涉，龚循矩，等. 微型生物监测新技术[M]. 北京：中国建筑工业出版社，1990.

[10] 王敏，袁绍春，徐炜，等. 嘉陵江重庆出口段小环藻水华影响因素分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版），2016，35（6）: 86-90+94.

Survey of Phytoplankton Diversity in Yitong River （Changchun Section）

,,,

（Jilin Jianzhu University, Jilin Changchun 130000, China）

In July 2019, phytoplankton samples were collected along the Yitong River in Changchun city, and phytoplankton was quantitatively analyzed. The data obtained were calculated for density, dominant species and characteristic index （Shannon-Wiener, Margalef, Pielou）. On this basis, phytoplankton community structure research was carried out to further evaluate the water quality. The results showed that Shannon Wiener diversity index was evaluated as α - medium pollution level to β - medium pollution level, Pielou evenness index as clean to medium pollution level, Margalef richness index as medium pollution level, and the dominant species were Pseudoanabaena, Cyclotella and Merismopedia tenuissima, which were indicators of eutrophication.

Yitong river; phytoplankton; community structure

2019-12-24

白小田（1995-），女，硕士学位，浙江省温州市人，研究方向：浮游植物群落结构分析研究。

Q178.1

A

1004-0935（2020）01-0045-03