濟南市2016年浮游植物調查及水質評價

于志強 王帥帥

2012年10月，水利部確定濟南市為全國首個水生態文明建設試點城市。結合自身特點，山東省濟南市提出了實現“泉涌、湖清、河暢、水凈、景美”的水生態文明城市建設目標。2013年5月，水利部水文局確定濟南市為全國水文系統水生態監測試點市，要求在現有水文水資源監測站網的基礎上，結合實際，科學論證，進一步完善水生態監測站網，加強監測和能力建設，科學分析各監測指標，逐步完善水生態監測評價指標體系。濟南市水生態監測始終立足濟南“泉城”特色，針對全市范圍內的河流、湖泊、水庫，選取具有代表性的泉、湖泊、水庫、河流、流域及濕地進行監測與分析。

浮游植物是生態系統中物質循環、能量流動和信息傳遞的初級生產者，在水域生態系統中起著舉足輕重的作用。浮游植物個體較小，對環境變化的響應十分迅速，己被廣泛地應用于浮游植物生態學研究和水質評價中，能更好地解釋自然水體中浮游植物群落的規律。本文基礎數據基于2016年濟南市10個典型區進行的浮游植物的水生態調查，解析了濟南市浮游植物生物量和種屬組成的時空分布特征。通過計算生物多樣性指數，對濟南市水質進行評價。

一、材料和方法

1.采樣時間及采樣點設置

2016年在濟南市選取10個水生態典型區設置站點進行典型監測。具體為：并渡口、垛莊水庫、北大沙河、大明湖、趵突泉、濼口、黃臺橋、張公南臨、巨野河和濟西濕地。

2.樣品采集、鑒定

在各采樣點距水面以下0.5m左右水層取水樣2L，加10mL魯哥試液固定，實驗室靜置 24h，濃縮至 100mL，取0.1mL于浮游植物計數框內，在400倍OLYMPUS顯微鏡下進行物種鑒定和計數，物種鑒定參照相關文獻。

3.數據分析和處理

采用Biodiversity Profession 2.0計算Shannon-Weaner多樣性指數（H），Pieiou均勻度指數（J）。

（1）Shannon-Wiener多樣性指數（H'）

（2）Pieiou均勻度指數（J）

式中：ni—第i個種的個體數目；

N—群落中所有種的個體總數；

S—輪蟲種類數。

水質評價標準：

H＞3為寡污帶，2≤H≤3為β中污帶，1≤H≤2為α中污帶，0≤H≤1為多污帶；

E＞0.5為清潔，0.4≤E≤0.5為 β中污帶，0.3≤E≤0.4為 α中污帶，0≤E≤0.3為多污帶。

二、結果

1.種類組成分布特征

2016年調查共鑒定出浮游植物115種，分屬于6門7綱15目。在所鑒定的物種中，硅藻門種類最多，共鑒定出硅藻53種，占整個物種比例的46%；其次是綠藻門的物種，共鑒定出36種，占整個物種比例的31%；位于第三位的是藍藻門，共鑒定出13種，占整個物種比例的11%（見圖1）。從分布狀況來看，所監測點位平均物種數為12種。從各個點位上浮游植物物種分布狀況來看，大明湖浮游植物物種數全年較高，且浮游植物群落隨季節變化浮動不大，群落結構穩定。

圖1 濟南市浮游植物各物種年度變化規律圖

2.種群數量時空分布特征

2016年濟南市浮游植物種群數量時空分布不均勻，全年平均值最大的監測站點是垛莊水庫，最小的監測站點是趵突泉。全年浮游植物密度最大值為35977×104個/L，出現在北大沙河入黃河口，時間為6月，主要種類為藍藻綱中的微小色球藻和銅綠微囊藻；全年浮游植物密度最小值為52×104個/L，出現在趵突泉，時間為11月。浮游植物種屬數目變化范圍為4～43，其中錦繡川水庫的浮游植物種類最少僅8種，而大明湖出現的浮游植物種類最多達47種（見表1）。

表1 濟南市2016年浮游植物種群數量時空分布特征表

3.浮游植物香農維納指數，均勻度指數

2016年濟南市全年浮游植物多樣性平均值為1.77，整體多樣性較低。在濟南濟西濕地、張公南臨、巨野河和黃臺橋，進入11月份，浮游植物多樣性有明顯上升的趨勢。

通過表2可以看出，濟南市全年浮游植物均勻度指數和香農維納指數時空分布不均勻。均勻度指數和香農維納指數最小的點位均為為垛莊水庫，最大的均是濟西濕地。研究表明香農維納指數和均勻度指數在一定程度上反應了水質好壞狀況，數值越大，浮游植物群落結構越趨于穩定，水質相對較好，反之則相對較差。通過香農維納指數評價水質，則濟南市流域為α中污帶；通過均勻度指數評價水質，則濟南市流域為清潔水體。

表2 濟南市2016年浮游植物香農維納指數、均勻度指數時空分布表

三、結論

通過本次調查，濟南市共鑒定出浮游植物6門7綱15目115種，所鑒定的物種中硅藻門種類最多。浮游植物種群數量空間分布不均勻，均勻度指數和香農維納指數空間分布不均勻。通過多樣性指數的評價結果表明濟南市流域大部分已屬中污染水體■