徒骇河济南段浮游植物群落结构及多样性研究

贾丽 梁晶晶 商书芹 殷旭旺 白海锋

摘要：对徒骇河济南段的浮游植物群落结构进行了调查，并对其水质状况进行了评价，结果表明：浮游植物有91种，硅藻占主导，平均密度为82.306×106 ind./L，平均生物量为5.47 mg/L。浮游植物Shannon-Weiner多样性指数为1.731～3.883。依据水质评价标准骇河济南段处于中污染状态，应进一步加强对该河段水环境的管理和保护。

关键词：徒骇河;浮游植物;群落结构;多样性

中图分类号：S932.8      文献标识码：A

在河流生态系统中，水体浮游植物对水环境变化响应极为敏感，其物种组成及分布可指示环境变化，现存量能够反映水环境现状，生物多样性可指示水体健康程度，通常被作为评价河流水质的重要指标[1]。济南地处中国中部，河流众多，徒骇河是其中一条重要的河流，目前，有关济南河流的生物学研究较多[2-3]，但是关于徒骇河的生物调查相对较少，为了对目前徒骇河水环境状况进行生态评价，本文以浮游植物为研究对象，对徒骇河济南段浮游植物的群落结构进行了调查研究，同时根据调查结果对水环境质量进行生物学评价，旨在为济南地区河流的生态环境修复和水生生物资源保护提供基础资料支撑。

1  研究区域及方法

1.1  研究区域

徒骇河属于海河流域，发源于河南省清丰县，干流经河南、河北、山东三省从西南向北经东风港于暴风站入海，总流域面积13902 km2，总长度436.35 km。其中济南境内长度56.4 km，其主要的功能为防汛和灌溉。

1.2  调查点位设置

于2014年5月在干流及支流共设12个调查点位（TH1～TH12），调查范围从上游的北田家村至下游的刘成大桥（表1）。

1.3  采样方法

浮游植物用采水器取水样1 L，加鲁哥氏液10 mL固定，静置24 h，浓缩至100 mL，在实验室取0.1 mL置于浮游植物计数框内，在生物显微400倍镜下进行物种鉴定计数，浮游植物种类鉴定和定量按照文献[4]方法进行。

1.4  数据处理与分析

浮游植物密度和生物量依据文献[5]计数。Shannon- Weiner多样性指数（H'）按照文献公式[6]计算，水质评价根据浮游植物多样性指数水质评价标准（表2）。

2  结果与分析

2.1  浮游植物种类组成

徒骇河济南段共调查出浮游植物7门 91种，其中硅藻33种，占总种属36.26%，其次是绿藻，有30种，均占总种属的32.97%，其余5门藻类总占比为30.77%（图1），浮游植物种类组成属硅藻-绿藻型。在各调查点位上浮游植物物种数变化相范围为8～35种，平均为21种， TH8点位物种数最多，物种数最少的的点位是TH1，中下游浮游植物物种数多于上游。

2.2  浮游植物密度和生物量

徒骇河济南段浮游植物密度为6.909×106 ind./L～334.146×106 ind./L，平均密度82.306×106 ind./L，浮游植物密度呈现中上游小于下游的趋势。浮游植物平均生物量为5.47 mg/L，变化范围为0.457～15.189 mg/L，生物量较高的点位是TH9，较低的点位是TH3，变化趋势与密度基本一致（图2），这说明各调查点位的浮游植物种类组成基本相同。

2.4  浮游植物多样性指数及水质评价

徒骇河济南段浮游植物Shannon-Weiner多样性指数（H'）变化范围为1.731～3.883，平均值为2.867。浮游植物多样性指数中下游高于上游。参照浮游植物多样性指数水质评价标准，徒骇河济南段水环境质量总体处于中污染状况。

3  讨论

3.1  徒骇河浮游植物群落结构变化特征

从浮游植物的种类组成来看，徒骇河浮游植物中硅藻和绿藻占比均大于30%，属于硅-绿藻型，这与宋芬等[7]调查的徒骇河浮游植物结果（徒骇河属于蓝-绿藻型）基本相似。王聪[8]调查研究徒骇河相邻的小清河浮游生物结果显示，浮游植物有7门54种，绿藻居首位，占比33%，其次是硅藻，其种类组成与本次调查的徒骇河结果基本一致，表明徒骇河浮游植物种类组成在近几年受水质变化和人为干扰的影响较大。本次调查发现，徒骇河济南段浮游植物密度和生物量相对较大（分别为82.306×106 ind./L、5.47 mg/L），这一调查结果与徒骇河2009年的调查结果[7]存在异同，这可能由于调查所选取的河段、季节以及采样点的水环境存在异同所致。

3.2  徒骇河浮游植物多样性及水质评价

Shannon-Weiner多样性指数（H'）通常用来反映河流生物种群组成的丰富度和种群结构的稳定性，在特定的水环境条件下能相对地反映出河流水质的污染情况，数值越大说明水质越好，受污染程度越低[9]。本研究显示，徒骇河济南段浮游植物多样性指数较高，平均值大于2.85，表明徒骇河浮游植物分布较均匀，群落结构相对较稳定，群落组成的重复性较小，水质相对较好。根据生物多样性评价水污染标准，徒骇河济南段水环境质量属于中污染，这与马颊河水系的水质[10]状况基本一致，但与徒骇河2009年调查[7]结果相比，水质较差。研究结果显示，徒骇河济南段除个别点位的水质处于轻度污染外，总体处于中度污染状态，河道的治理及水环境的修复对徒骇河济南段的水生态环境影响较大，应该引起高度重視并及时采取有效措施，应对水质可能恶化的危险。

参考文献

[1] 白海锋，沈红保，问思恩，等.黄河兰州段浮游植物群落结构的研究[J].安徽农业科学，2015， （16）：243-244.

[2] 商书芹，郭伟，朱中竹，等.济南地区夏季浮游植物群落结构与环境因子的关系[J].水产学杂志，2017，30（1）：46-51.

[3] 王博涵，李晨，姜力文，等.济南地区河流轮虫群落结构的时空动态研究[J].水生态学杂志，2016，37（3）：93-101.

[4] 周凤霞，陈剑虹.淡水微型生物图谱[M].北京：化学工业出版社，2005，193-395.

[5] 张觉民，何志辉.内陆水域渔业自然资源调查手册[M].北京：农业出版社，1991，12-122.

[6] Shannon C E， Weaver W. The Mathematical Theory of Communication[M].Urbana I L： University of Illinois Press. 1949，5-89.

[7] 宋芬，王卫民，单保庆，等.马颊河与徒骇河浮游植物群落特征及水质初步评价[J].华中农业大学学报，2011，30（3）：364-370.

[8] 王聪.小清河浮游生物研究及水质评价[D]：山东师范大学，2017：4-120.

[9] 白海锋，王丰，张星朗，等.黄河兰州市区段秋季浮游动物群落结构特征[J].水生态学杂志，

2015，36（5）：51-57.

[10] 黎洁.海河流域浮游动物多样性调查[D]：华中农业大学，2011：5-140.