駱馬湖浮游藻類調查與水質評價

張小明　李　超　李　倩

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駱馬湖浮游藻類調查與水質評價

張小明李超李倩

駱馬湖是淮河流域第三大湖泊、江蘇省第四大湖泊，地跨徐州、宿遷兩市結合部，南北長20km，東西寬16km，周長70km。水位至24m時湖泊面積413km2，相應蓄水量12×108m3。駱馬湖嶂山閘以上集水面積5.14萬km2，主要承接沂運流域、邳蒼地區、南四湖來水，汛期上游來水經此湖調節后，超過汛限水位22.5m時，分別經嶂山閘東泄入海，經皂河閘和宿遷閘泄入中運河。駱馬湖是沂、運水系入海前的調節水庫，其調洪庫容達7.5億m3。江水北調工程投運后，駱馬湖又起到調蓄水量的重要作用。駱馬湖既是蘇北地區重要的綜合水源，具有漁業養殖、工業用水、灌溉、旅游、航運及防汛等多種功能，也是徐州和宿遷兩市市區的重要飲用水水源地。近年來，由于受湖區非法采砂等多方面因素的影響，駱馬湖原有的平原淺水湖泊生態系統遭受破壞。目前，江蘇省已將駱馬湖列為重點生態修復湖泊，因此，對駱馬湖開展浮游藻類調查具有重大意義。

浮游藻類是水生態系統中食物鏈的初級生產者，水體中浮游藻類的群落結構、數量等的變化是水質量監測的一項重要指標。它具有理化監測手段所欠缺的綜合性、長期性及靈敏性等特點，是水質監測中一項不可缺少的指標。目前，有關駱馬湖浮游藻類與水質評價的研究報道較少。該研究于2015年2～11月對駱馬湖的水質狀況、生物群落結構及其變化做了4次調查和分析，并采用目前常用的生物多樣性指數法對該湖泊目前的水質狀況進行初步評價，旨在為駱馬湖的水環境保護提供基礎資料。

一、調查方法

1.采樣點布設

調查共布設采樣點6個（S1～S6），采樣點的選取與駱馬湖水功能區水質監測點一致，具體采樣點見圖1。

2.樣品采集與鑒定

采樣時間為2015年2月4日、5月7日、8月5日、11月4日。

浮游藻類的定性、定量樣品的采集、固定、沉淀和濃縮均按照《水庫漁業資源調查規范》（SL167-2014）中有關浮游植物和浮游動物調查部分進行。

定性樣品：用25號浮游生物網（網目64μm）在表層水中作“∞”狀撈取采集，持續拖動約5min，待水濾至網底的金屬部時，將其倒入已準備好的樣品瓶，甲醛固定。

定量樣品：用有機玻璃采水器在水層0.5m深度采1.0L水樣于樣品瓶中，魯哥氏液固定，帶回實驗室靜置24h，用虹吸法吸去上清液，將樣品濃縮至10mL，濃縮后樣品進行種類鑒定。

3.水質的評價方法

本文根據香農—威納多樣性指數（H'，Shannon-Wiener index）、均勻度指數（J，Pielou）對駱馬湖浮游藻類的生態學特征進行分析評價。多樣性指數是用簡單的數值表示群落內種類多樣性的程度，用來判斷群落或生態系統的穩定性指標；均勻度是實際多樣性指數與理論上最大多樣性指數的比值，是一個相對值，其數值范圍為0～1，用它來評價浮游藻類的多樣性更為直觀、清晰，能夠反映出各群落個體數目分配的均勻程度。上述指數的計算公式如下：

J=H'/log2S

式中：H'為多樣性指數；Ni為站位中第i種的個數；N為站位中浮游藻類總個數；S為站位中浮游藻類總種數。H'＞3為輕或無污染，2～3為β-中污染，1～2為α-中污染，0～1為重污染。

圖1　駱馬湖浮游藻類采樣點圖

圖2　駱馬湖總藻細胞密度月份變化圖

表1　駱馬湖浮游藻類多樣性指數及水質評價表

二、結果與分析

1.浮游藻類種類組成

駱馬湖定性樣品共檢出浮游藻類7門84屬171種。各門藻類種屬數依次為綠藻門（Chlorophyta）33屬82種，硅藻門（Bacillariophyta）21屬41種，藍藻門（Cyanophyta）13屬20種，裸藻門（Euglenophyta）6屬14種，隱藻門（Cryptophyta）2屬3種，甲藻門（Pyrrop -hyta）2屬3種，金藻門（Chrysophyta）7屬8種。

從駱馬湖浮游藻類各門的種群構成可以看出，綠藻、硅藻、藍藻和裸藻是構成駱馬湖水體浮游藻類的主要類群，四門藻類種數相加占藻類總種數的91.8%，四者的優勢非常明顯。綠藻（48.0%）是駱馬湖水體浮游藻類的優勢種群，所占比例最高，其次為硅藻（24.0%）、藍藻（11.7%）和裸藻（8.2%），其他種類較少。綠藻不僅種類多且許多種經常出現，在所有采樣點中出現頻率較高的有以下幾種：綠藻門的小球藻，硅藻門的尖針桿藻、鈍脆桿藻，隱藻門的尖尾藍隱藻，金藻門的北方金杯藻、華美色金藻等。

2.浮游藻類密度變化

駱馬湖浮游藻類細胞密度夏、秋季較高，冬、春季較低。在夏初時，藻細胞密度有明顯的上升趨勢，各監測點月份變化趨勢基本一致。該湖泊中浮游藻類的月平均細胞密度為641× 104cells/L，調查期間浮游藻類細胞密度最低為345× 104cells/L（2月份，S1），細胞密度最高為925×104cells/L（5月份，S5）。駱馬湖浮游藻類細胞密度的月變化見圖2。

3.浮游藻類多樣性指數

經計算，不同月份駱馬湖浮游藻類的Shannon-Weiner多樣性指數范圍為2.82～3.82，平均值為3.41，水環境狀況為輕度污染。從表1可見，浮游藻類多樣性指數在春、夏季變化較大，秋、冬季變化不明顯，不同季節Shannon-Weiner多樣性指數平均值的變化趨勢為：春季（2.82）＜夏季（3.28）＜秋季（3.71）＜冬季（3.82）。

浮游藻類均勻度指數在0.63～0.81之間，5月最低，2月最高，平均值為0.73，浮游藻類均勻度指數變化趨勢與多樣性指數總體一致，駱馬湖浮游藻類多樣性和均勻度較好，表明群落種類組成的穩定程度及其數量分布均勻程度較高。水體的污染程度與生物多樣性指數的大小變化呈相反的趨勢，因而駱馬湖水體春、夏季的污染程度高于秋、冬季。

三、結論

駱馬湖水體共檢出浮游藻類7門84屬171種，其中綠藻門種屬占絕對優勢（48.0%），駱馬湖浮游藻類細胞密度夏秋季較高，冬春季較低，浮游藻類的月平均細胞密度為641×104cells/L，Shannon -Weiner多樣性指數范圍為2.82～3.82，平均值為3.41，均勻度指數在0.63～0.81之間，平均值為0.73，水環境狀況為輕度污染。駱馬湖浮游藻類均勻度指數變化趨勢與多樣性指數總體一致，浮游藻類多樣性和均勻度較好■

（作者單位：江蘇省水文水資源勘測局徐州分局221006）