草型淺水湖泊富營養化評價的浮游植物指標比較

潘鴻　唐宇宏

摘 要：基于藻類的不同指標對草型淺水湖泊富營養化評價的結果存在差異：藻類豐度、Pielou均勻度指數評價的富營養水平偏高，綠藻指數、Margalef指數評價的富營養水平偏低，藻類綜合指數評價富營養水平可靠性不高，該文探討了適于草型淺水湖泊富營養化評價的浮游植物指標，結果表明，Shannon-Weaver指數評價的富營養水平具有較高的準確性，藻類生物量評價標準不適用草型淺水湖泊富營養化評價。

關鍵詞：富營養化；浮游植物指標；淺水湖；草型湖

中圖分類號 X524 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）03-04-67-04

Comparison of Eutrophication Evaluation by Phytoplankton Indexes in a Shallow Aquatic Vegetation Lake

Pan Hong1 et al.

（1School of Public Health，Zunyimedical College，Zunyi 563003，China）

Abstract：Based on the different indexes of algae，the results of eutrophication assessment are different in a shallow lake with abundant aquatic vascular plants.The eutrophication level are more serious by the abundance of algae and Pielou evenness index，and slighter by the chlorelia index and margalef index than the real situations.The evaluation of eutrophication level is unreliable by the algae composite index and not applicable by the biomass of algae.It is higher accuracy to evaluate the eutrophication level in the shallow，aquatic vascular plant lakes by the Shannon-Weaver index.

Key words：Eutrophication；Indexes of phytoplankton；Shallow lake；Aquatic vegetation lake

1 前言

湖泊富營養化是指由于人類活動造成的水體中氮、磷等營養物增加，導致藻類及其他水生生物異常生長和整個水體生態平衡改變的一種污染現象[1-2]。對其富營養化評價方法多種多樣，我國湖泊常采用的基本方法包括營養狀態指數法、營養度指數法和評分法等[2-3]。對同一湖泊因采取的評價方法及指標不同，導致富營養化的評價結果差別較大，不同湖泊間的評價結果也缺乏可比性[3]。為此，中國環境監測總站將包含葉綠素a（Chla）、總磷（TP）、總氮（TN）、透明度（SD）和高錳酸鹽指數（CODMn）等5項相關性、可操作性、簡潔性和科學性較好的主要影響湖泊富營養化的因子的綜合營養狀態指數法作為湖庫富營養化評價的推薦方法[3-4]。

草海地處貴州省威寧縣西南側，位于北緯26°49′～26°53′，東經104°12′～104°18′，湖盆面積47km2，水域覆蓋面積25km2左右，枯水期約15km2；平均水深僅2m，最深處約5m；湖中水生維管束植物豐富，有23科34屬57種，其覆蓋度在60%以上[5-8]，為典型的草型淺水湖泊。因草海維管束植物豐富，采集水樣中測定的Chla、TP、TN和CODMn值可能受水生維管束植物碎屑的干擾而偏大；同時草海水深較淺，無法準確測定SD值，進而影響各參數間的相關性。因此，采用綜合營養狀態指數法評價此類湖泊富營養狀態欠妥。為此，本文對浮游植物現存量、種類指數和多樣性指數等湖泊富營養化評價的生物指標[2，9-11]評價結果進行比較，探討適用于草型淺水湖泊富營養化評價的浮游植物評價指標。

2 材料與方法

2.1 樣點概況 依據《湖泊富營養化調查規范》[2]布點原則并結合草海實際共設置7個采樣點（圖1）。其中4和6號樣點水深在1～2m，其余樣點水深小于1m。1～3號采樣點是草海城鎮生活污水和農業廢水進入的主要區域，水生植被以挺水維管束植物為主；而4～7號采樣點入湖污染源相對較少，水生植被以沉水維管束植物為主。

2.2 數據來源 浮游植物種類數、細胞豐度、生物量數據來源于2004-2005年研究資料[6]；富營養化評價標準（表1）來源于文獻資料[2，9-11]，各指數參照文獻公式[10]計算：

式中：CI和ACI分別為綠藻指數（Chlorelia index）和藻類綜合指數（Algae composite index）；SCH、SCY、SCH、SB-CE、SEU和SCH-DE分別為不含鼓藻的綠藻、藍藻、綠藻、中心綱硅藻、裸藻和鼓藻的種數。D、H和e分別為Margalef指數、Shannon-Weaver指數和Pielous均勻度指數；S、Ni和N分別為種類數、第i種藻類在數量和總的藻類數量。

3 結果與分析

3.1 浮游植物現存量及富營養評價 草海全年浮游植物豐度在（2.8～39.0）×106cell·L-1，均值為（9.3±7.0）×106cell·L-1；生物量在1.9～15.3mg·L-1，均值為5.9mg·L-1。根據豐度標準判斷，草海全年不同采樣點均為富營養水平；而根據生物量標準判斷，僅49.6%的樣品評價結果為富—重富營養水平（圖2）。

[生物量（mg·L-1）]