長湖圓心湖區春季浮游植物調查分析

李學山，潘靜，冉歡 肖思，彭世賢，彭婷

（長江大學動物科學學院，湖北 荊州434025）

長湖是湖北省第三大淺水湖泊，位于江漢平原四湖水系的上游，地跨荊州、荊門、潛江三市，是長江中游地區生態平衡極其重要的濕地生態系統［1］。2010年，長湖被批建為鲌類國家級水產種質資源保護區。長湖由廟湖、海子湖、馬洪臺和圓心湖4個湖區組成，其中圓心湖屬于長湖東部一個圓形湖區［2］。近幾年來由于人類活動過度頻繁，對圓心湖生物多樣性及生態環境造成一定的影響。

浮游植物（phytoplankton）包括所有生活在水中以浮游生活方式為主的微小植物，通常即指浮游藻類［3］。浮游植物是水生態系統的初級生產者，也是水體生態系統食物鏈中最基礎且最重要的一個部分，其種類和數量的變化直接或間接地影響著其他水生生物的分布和豐度，甚至會影響整個生態系統的穩定。此外，浮游植物與水質的關系密切，不同類群對水環境變化的敏感性和適應能力各異［4－5］。目前，對長湖的研究多集中于水質理化指標以及水生植物等方面，報道較少且不夠全面［6－8］。

本研究對長湖圓心湖區域的浮游藻類種類組成、污染指示種及生物量分布進行初步調查，旨在為圓心湖區的生物多樣性保護、湖泊富營養化控制以及漁業發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 采樣時間與地點

2012年4月15 ～25日在圓心湖區進行采樣，共設6個站點（Y1～Y6），采樣點如圖1所示。

1.2 樣品采集處理與測定

浮游植物定性樣本用淺水Ⅲ型浮游植物網由底至表垂直拖網采集，定量樣本用采水器采集1L水樣，加入5%福爾馬林溶液固定后帶回實驗室沉淀濃縮。浮游植物樣本在顯微鏡下進行鑒定與計數。

1.3 指標計算方法

浮游植物密度（即每升水中的浮游植物數量，N）采用以下公式計算：

式中：CS為計數框面積（mm2），一般為400mm2；FS為一個視野的面積（mm2），用臺微尺測出視野半徑r，按S＝3.14×r2，Fn為計數的視野；V為1L水樣經沉淀濃縮后的體積（ml）；v為計數框容積（ml）為0.1ml；Pn為在Fn個視野中，所計數到的浮游植物個體數。

圖1 圓心湖浮游植物采樣點

生物量一般按體積換算，因浮游植物體積較小，即多數情況下視細胞相對密度接近1，用幾何體積公式計算細胞體積，即109μm3＝1mg鮮藻重。

1.4 水體營養類型評價方法

參照湖泊富營養化評價標準［9］，生物量小于3.0mg／L屬于貧中營養；小于5.0mg／L屬于中營養；小于7.0mg／L屬于中富營養；小于10.0mg／L屬于富營養。

2 結果與分析

2.1 浮游植物的種類組成

2012年春季對圓心湖區的調查中，共鑒定出浮游植物80種（含變種和變型）（表1）；其中綠藻門（Chlorophyta）36種，占總數的45.00%；硅藻門（Bacillariophyta）24種，占總數的30.00%；藍藻門（Cyanophyta）8種，占總數的10.00%；裸藻門4種（Euglenophyta），占總數的5.00%；甲藻門（Pyrrophyta）和黃藻門（Xanthophyta）各3種，各占總數的3.75%；隱藻門（Cryptophyta）和金藻門各1種，各占總數的1.25%。

2.2 浮游植物指示種及指示群落

由表1還可知，長湖圓心湖區6個采樣點共檢出污染指示種55種，os（寡營養型）的種類有8種，占檢出的所有指示種的14.55%；介于β－ms（中營養型）的指示種有23種，占41.28%；指示β－a－ms（中－富營養型）的種類有17種，占30.91%；指示a－ms（富營養型）的種類有11種，占20.00%。圓心湖區各個采樣點的浮游植物種類組成如表2。Y1～Y6均以綠藻、硅藻為優勢種，兩者總種數分別占39.50%和36.10%，比例相近且都在30%以上。

表1 圓心湖浮游植物種類以及污染指示種組成

續表1

續表1

表2 圓心湖區各采樣點浮游植物種類組成

2.3 浮游植物的生物量

調查可知，浮游植物生物量范圍為3.48～6.96mg／L，平均值為4.44mg／L（表3）。6個采樣點中，只有Y5樣點的生物量大于5.0mg／L，最低值出現在Y4樣點。

表3 圓心湖區各樣點浮游植物生物量

2.4 浮游植物污染指示種的組成及群落結構評價

基于國內外學者關于指示性藻類的研究［9－11］，長湖圓心湖區6個采樣點共檢出污染指示種55種。其中比例最高的介于β－ms（中營養型）指示種有23種，占41.28%；其次為β－a－ms（中－富營養型）種類，有17種，占30.91%。由此認為長湖圓心湖區目前為β－ms（中營養型）水體。

浮游植物群落的結構、演變、優勢種往往受水生態因子影響，根據詹玉濤等［12］、閻齊等［11］利用指示性浮游植物群落劃分污染等級的方法：藍藻門占70%以上，耐污種大量出現為a－ms（富營養型），藍藻門占60%左右，藻類總數較多為β－a－ms（中－富營養型）；硅藻及綠藻為優勢種，各占30%左右為βms（中營養型）；硅藻門為優勢種，占60%以上為os寡營養型。圓心湖區浮游植物以綠藻、硅藻為優勢種，比例都在30%以上。由此，可認為長湖圓心湖區目前屬β－ms（中營養型）水體。

3 討論與小結

3.1 浮游植物的種類組成

本調查發現，2012年長湖圓心湖區春季浮游植物以綠藻所占比例最高（45.0%），其次是硅藻（30.0%）和藍藻（10.0%），其余藻類所占比例均不超過5%；表明圓心湖區浮游植物種類組成表現為綠藻－硅藻－藍藻型。

3.2 浮游植物生物量

從浮游植物生物量來看，圓心湖區6個采樣中除Y6為中－富營養型水體外，其余5個樣點為中營養型水體，參照湖泊富營養化評價標準［9］，2012年春季圓心湖區屬于β－ms中營養型水體。β－ms中營養型水體出現的原因首先與長湖圓心湖區的地理位置有關，圓心湖區屬于長湖下游，水面較上游開闊，水體波動性小所以穩定；其次該湖區為長湖鲌類保護區的核心水域，采用封閉式管理模式（除科研和考察活動外，不允許人類活動）受外界干擾因素較小［2］，因此該湖區水質較好。

本研究只涉及了該湖區春季1個季節的種類組成與生物量，而且污染指示藻類往往與其他生物指數結合在一起，綜合考察該區域屬于哪種類型水體，還需要了解該區域的分布數量等。后續研究應結合多個生物指數進行全面分析，為確保長湖圓心湖區生態環境，防止其富營養化提供科學依據。

［1］吳翠，唐萬鵬，史玉虎，等.長湖濕地生態價值評價 ［J］.湖北林業科技，2008，（1）：45－47.

［2］柴毅，彭婷，郭坤，等.海子湖春季浮游植物群落結構與環境因子相關性分析 ［J］.水生態學雜志，2014，35（2）：56－62.

［3］劉建康.高級水生生物學 ［M］.北京：科學出版社，1999.

［4］姜雪芹，禹娜，毛開云，等.冬季上海市城區河道中浮游植物群落結構及水質的生物評價 ［J］.華東師范大學學報（自然科學版），2009，（2）：78－87.

［5］于玲紅，張曉雅，李衛平，等.冬季烏梁素海浮游藻類群落結構特征 ［J］.環境工程.2014（3）：43－47.

［6］陳紅兵，盧進登，余祺，等.長湖水質現狀調查及評價 ［J］.污染防治技術，2007，20（4）：45－47.

［7］徐華.長湖水環境狀況及原因分析 ［J］.環境科學技術，2011，34（S2）：254－255.

［8］彭映輝，簡永興，倪樂意，等.長湖水生植物多樣性及其變化 ［J］.云南植物研究，2003，25（2）：173－180.

［9］況琪軍，馬沛明，胡征宇，等.湖泊富營養化的藻類生物學評價與治理研究進展 ［J］.安全與環境學報，2005，5（2）：87－91.

［10］B.福迪（羅迪安譯）.藻類學 ［M］.上海：上海科學技術出版社，1980.

［11］閻齊，于洪賢.松花江哈爾濱段夏季浮游植物群落結構與環境影響評價 ［J］.水產學報，2011，24（2）：48－52.

［12］詹玉濤，楊昌述，范正年.釜溪河浮游植物分布及其水質污染的相關性研究 ［J］.中國環境科學，1991，11（1）：29－33.