向海湿地水体水质生长季动态变化研究

马寒星 李明嵘 金晶 刘吉平

摘 要：对吉林向海国家级自然保护区内的湿地水质进行调查，并采用单项指标评价法进行评价。结果表明：5—9月保护区内水体均呈碱性或弱碱性，pH值介于8.03～9.91，平均值为8.73;5—9月溶解氧含量在3.58～9.37mg·L-1，呈逐渐降低的趋势;5—9月叶绿素a含量在4.98～21.03μg·L-1;各采样点最小浊度为0.433NTU，最大浊度为226.20NTU，平均值为74.92NTU，除B区为先增加后降低趋势外，其余均呈逐渐增加趋势;5—9月TDS呈逐渐增加的趋势，平均值为0.66mg·L-1，属淡水水质。

关键词：水质;向海湿地;湿地价值

中图分类号：S181

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20201115035

收稿日期：2020-10-18

基金项目：吉林省科技厅项目（项目编号：2018010101085JC）

作者简介：马寒星（1994-），男，硕士。研究方向：湿地生态学。

湿地是地球表层独特而重要的生态系统[1]，在调节气候、调蓄洪水、净化水质维持生物多样性等方面发挥着重要作用[2]。湿地水环境是湿地核心环境要素之一，对湿地的形成和演化起到了主导作用[3]，湿地水质的变化直接影响湿地系统生态环境的质量。因此，湿地水环境的保护对于维持湿地生态系统生态健康和经济可持续发展具有重要意义[4]。

向海国家级自然保护区位于松嫩平原的西部，是内陆盐沼湿地集中分布区[5]，具有典型的环境敏感性和脆弱性，受气候变化和人类活动的影响，其水环境受到一定程度影响与破坏[6]。水质现状与富营养化状况分析是掌握湿地水环境状况和进行水质管理的基础[7，8]。为此，对向海湿地的水质现状进行研究与分析，旨在为向海湿地的污染治理和管理、水体修复及生态可持续发展提供科学依据。

1 研究区和数据来源

1.1 研究區概况

向海国家级自然保护区地处松嫩平原西缘，北邻吉林省洮向市，西接内蒙古科尔沁自然保护区，总面积105467hm2，以地表水和大气降水共同补给，属内陆湿地和水域生态系统类型区。大气降水是向海湿地水分主要来源之一。向海自然保护区内有霍林河和额木特河，均为嫩江支流，由于蒸发渗漏，在区内无固定河道，只有在雨季水量丰富，形成季节性河流。本区内南部有霍林河贯穿东西，中部有额木特河形成的草原沼泽，北部有洮儿河引水灌溉，3大水系在向海区域内形成大都泡、付老文泡等22个大型沼泡。

1.2 样品的采集和处理

分别在2018年5月、7月和9月中旬对向海湿地的兴隆水库（A）、向海一场（B）、碱地泡（C）、付老文泡（D）4个样地共12个取样点进行取样，并使用各样地取样点指标的平均值进行分析。每次取样均在7d内无极端天气（如大规模降雨和沙尘暴等）的情况下进行，并且采集区域无突发性污染事件，以避免高污染负荷冲击对监测带来影响。采样时间为8∶00—12∶00，现场使用便携式多参数水质分析仪对水温、溶解氧、电导率、盐度、溶解性总固体、pH、氧化还原电位进行检测，透明度采用塞氏盘法测定。

1.3 水质分析标准和方法

水质现状分析以水质监测结果为依据;水质评价参照国家颁布的地表水环境质量标准进行;富营养化评价采用综合营养状态指数TSI（chla）法进行评价。部分数据来源于2018年吉林省水资源公报、吉林省2018年环境状况公报、2018年吉林省统计年鉴。

2 结果与分析

2.1 pH值动态变化

5—9月向海湿地各样地pH值在8.03～9.42（图1），表明该区水质总体呈弱碱性或碱性，水质满足地表水环境质量标准。从图1可以看出，5—9月4个样地pH值呈先减少后增加的趋势，以7月最低，A区9月最高，B，C，D区均为5月最高。从地区上看，D区pH平均值为9.45，明显高于其它地区，C区的pH平均值为8.13，低于其它地区。主要是因为该区域降水主要集中在7、8月份，水量增加降低了水体的pH值。水体偏碱性或弱碱性，这主要是由水体的化学特性决定的，沼泽区的矿化度低，造成研究区水质呈碱性或弱碱性反映[11]。

2.2 溶解氧动态变化

向海湿地4个样地的溶解氧含量从5—9月逐渐降低，由8.62mg·L-1下降到4.26mg·L-1，下降较为明显。从空间分布上看，溶解氧5—9月平均含量以B区最高为7.21mg·L-1，D区最低为5.36mg·L-1，水库地区高于水泡地区。主要是由于5—6月向海地区温度升高植物刚进入生长季，光合作用微弱，水生植物生长所消耗的溶解氧远大于光合作用产生的溶解氧[12]。同时，由于无机养分的消耗和动物数量的增长（如各种水禽、鱼类），动物的排泄物和遗体分解会促进有氧型细菌消耗氧气量的增加[13]。故5—9月水体中的溶解氧浓度逐渐渐低。预计9月开始，随着水生植物生长成熟，光合作用产生的氧气会大于植物生长消耗的氧气[14]，加之动物迁徙，水体中的溶解氧含量会有所增加。

2.3 叶绿素a动态变化

向海湿地水体中叶绿素含量的时空变化明显。5—9月A区、C区、D区的叶绿素含量均在增长。但是B区的叶绿素含量5—7月增长，9月则发生了明显的下降。这主要是由于经过一个夏季的生长期，水生植物生长，藻类繁殖增强，数量增加，叶绿素的含量有所增加。B区的叶绿素含量先增长后下降，B区水库在雨季到来时进行了蓄水工作，7月后水库蓄水水量增加的量大于叶绿素增加的量，因此单位容量叶绿素的含量有所降低。从空间分布上看，叶绿素a5—9月平均含量以B区最高为7.21mg·L-1，D区最低为5.36mg·L-1。

通过连续测定向海湿地2018年5—9月的叶绿素a含量，用营养状态指数公式计算得出，监测期间向海湿地各点位TSI（chla）值均大于53，由此可以看出向海湿地水质处于富营养化状态。

2.4 浊度动态变化

浊度是指水中的悬浮物体对透过光线的遮挡程度。水中的悬浮物包括水体微生物、泥沙、无机物等。因此浊度是衡量水质的重要指标。向海湿地各监测点附近水体的浊度如图5所示。从图5可以看出，A区、C区、D区的浊度在5—9月均在提高，B区的浊度5—7月升高，7—9月则发生明显下降，与叶绿素a的变化趋势一致。这主要是因为监测点附近土地盐渍化较为严重，土质较为松散，随着雨季到来，雨水将大量松散土壤带入水体当中，造成浊度增大;此外，当地正值农耕时节，农药化肥残留通过径流进入水体也是造成水体浑浊的原因之一;一些生活设施，其造成的生活污水，如排泄物和洗涤污水等，也有可能流入水体，造成浑浊;B区水库在雨季进行蓄水工作，水库水量增加量大于悬浮物增加量，造成水体浊度下降。

2.5 总溶解固体（TDS）动态变化

总溶解固体（TDS）是指1L水中存在的可溶解性的固体的总量，单位为mg·L-1。通常来讲，单位容积内的TDS数值越高，说明水中的溶解物质越多，因此TDS也是衡量水体质量的重要指标之一。如图6所示，为5—9月份向海湿地监测点附近的水体TDS含量和变化情况，向海湿地水体5—9月TDS介于0.04～2.02mg·L-1，平均值为0.66mg·L-1。总体来讲，向海湿地监测点附近水体水质TDS符合国家标准，属于淡水水质，5—9月TDS呈逐渐增加的趋势，从5月的0.36mg·L-1增加到9月的0.89mg·L-1。其中，C区的TDS月均值最小，这是因为C区附近土地盐碱化程度相对附近其它地区较低，水体及周边生长着大量芦苇、香蒲，磷酸盐等有机物作为植物的营养物质被大量吸收[15];同时土壤破坏程度轻，持水能力较强，水体和周边的交换作用较弱，可溶解固体的来源较少。D区水体流速较慢且比较封闭，周边土地盐渍化较为严重，可溶物质随地下水流入泡中，夏季候鸟大量在此停留，鱼类繁殖，动物的粪便和遗体等大量进入水体，因此在5—9月D区水体TDS值相比其它地区增长较为迅速。

3 结论

通过对向海湿地保护区水体进行单因素指数评价，向海地区水质呈碱性或弱碱性，且有继续碱化的可能。5—9月保护区内水体均呈碱性或弱碱性，pH值介于8.03～9.91，平均值为8.73。5—9月溶解氧含量在3.58～9.37mg·L-1，呈逐渐降低的趋势;5—9月叶绿素a含量在4.98～21.03μg·L-1;各监测点最小浊度为0.433NTU，最大浊度为226.20NTU，平均值为74.92NTU，除B区为先增加后降低趋势外，其余均呈逐渐增加趋势;5—9月TDS呈逐渐增加的趋势，平均值为0.66mg·L-1，属淡水水质。

本研究只是对向海湿地水体水质状况的初步研究，采样点并未完全覆盖向海湿地保护区的所有水体，因此向海湿地水体水质状况还有待进一步深入研究。

参考文献

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（責任编辑 李媛媛）