向海濕地水體水質生長季動態變化研究

馬寒星 李明嶸 金晶 劉吉平

摘 要：對吉林向海國家級自然保護區內的濕地水質進行調查，并采用單項指標評價法進行評價。結果表明：5—9月保護區內水體均呈堿性或弱堿性，pH值介于8.03～9.91，平均值為8.73;5—9月溶解氧含量在3.58～9.37mg·L-1，呈逐漸降低的趨勢;5—9月葉綠素a含量在4.98～21.03μg·L-1;各采樣點最小濁度為0.433NTU，最大濁度為226.20NTU，平均值為74.92NTU，除B區為先增加后降低趨勢外，其余均呈逐漸增加趨勢;5—9月TDS呈逐漸增加的趨勢，平均值為0.66mg·L-1，屬淡水水質。

關鍵詞：水質;向海濕地;濕地價值

中圖分類號：S181

文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20201115035

收稿日期：2020-10-18

基金項目：吉林省科技廳項目（項目編號：2018010101085JC）

作者簡介：馬寒星（1994-），男，碩士。研究方向：濕地生態學。

濕地是地球表層獨特而重要的生態系統[1]，在調節氣候、調蓄洪水、凈化水質維持生物多樣性等方面發揮著重要作用[2]。濕地水環境是濕地核心環境要素之一，對濕地的形成和演化起到了主導作用[3]，濕地水質的變化直接影響濕地系統生態環境的質量。因此，濕地水環境的保護對于維持濕地生態系統生態健康和經濟可持續發展具有重要意義[4]。

向海國家級自然保護區位于松嫩平原的西部，是內陸鹽沼濕地集中分布區[5]，具有典型的環境敏感性和脆弱性，受氣候變化和人類活動的影響，其水環境受到一定程度影響與破壞[6]。水質現狀與富營養化狀況分析是掌握濕地水環境狀況和進行水質管理的基礎[7，8]。為此，對向海濕地的水質現狀進行研究與分析，旨在為向海濕地的污染治理和管理、水體修復及生態可持續發展提供科學依據。

1?研究區和數據來源

1.1?研究區概況

向海國家級自然保護區地處松嫩平原西緣，北鄰吉林省洮向市，西接內蒙古科爾沁自然保護區，總面積105467hm2，以地表水和大氣降水共同補給，屬內陸濕地和水域生態系統類型區。大氣降水是向海濕地水分主要來源之一。向海自然保護區內有霍林河和額木特河，均為嫩江支流，由于蒸發滲漏，在區內無固定河道，只有在雨季水量豐富，形成季節性河流。本區內南部有霍林河貫穿東西，中部有額木特河形成的草原沼澤，北部有洮兒河引水灌溉，3大水系在向海區域內形成大都泡、付老文泡等22個大型沼泡。

1.2?樣品的采集和處理

分別在2018年5月、7月和9月中旬對向海濕地的興隆水庫（A）、向海一場（B）、堿地泡（C）、付老文泡（D）4個樣地共12個取樣點進行取樣，并使用各樣地取樣點指標的平均值進行分析。每次取樣均在7d內無極端天氣（如大規模降雨和沙塵暴等）的情況下進行，并且采集區域無突發性污染事件，以避免高污染負荷沖擊對監測帶來影響。采樣時間為8∶00—12∶00，現場使用便攜式多參數水質分析儀對水溫、溶解氧、電導率、鹽度、溶解性總固體、pH、氧化還原電位進行檢測，透明度采用塞氏盤法測定。

1.3?水質分析標準和方法

水質現狀分析以水質監測結果為依據;水質評價參照國家頒布的地表水環境質量標準進行;富營養化評價采用綜合營養狀態指數TSI（chla）法進行評價。部分數據來源于2018年吉林省水資源公報、吉林省2018年環境狀況公報、2018年吉林省統計年鑒。

2?結果與分析

2.1?pH值動態變化

5—9月向海濕地各樣地pH值在8.03～9.42（圖1），表明該區水質總體呈弱堿性或堿性，水質滿足地表水環境質量標準。從圖1可以看出，5—9月4個樣地pH值呈先減少后增加的趨勢，以7月最低，A區9月最高，B，C，D區均為5月最高。從地區上看，D區pH平均值為9.45，明顯高于其它地區，C區的pH平均值為8.13，低于其它地區。主要是因為該區域降水主要集中在7、8月份，水量增加降低了水體的pH值。水體偏堿性或弱堿性，這主要是由水體的化學特性決定的，沼澤區的礦化度低，造成研究區水質呈堿性或弱堿性反映[11]。

2.2?溶解氧動態變化

向海濕地4個樣地的溶解氧含量從5—9月逐漸降低，由8.62mg·L-1下降到4.26mg·L-1，下降較為明顯。從空間分布上看，溶解氧5—9月平均含量以B區最高為7.21mg·L-1，D區最低為5.36mg·L-1，水庫地區高于水泡地區。主要是由于5—6月向海地區溫度升高植物剛進入生長季，光合作用微弱，水生植物生長所消耗的溶解氧遠大于光合作用產生的溶解氧[12]。同時，由于無機養分的消耗和動物數量的增長（如各種水禽、魚類），動物的排泄物和遺體分解會促進有氧型細菌消耗氧氣量的增加[13]。故5—9月水體中的溶解氧濃度逐漸漸低。預計9月開始，隨著水生植物生長成熟，光合作用產生的氧氣會大于植物生長消耗的氧氣[14]，加之動物遷徙，水體中的溶解氧含量會有所增加。

2.3?葉綠素a動態變化

向海濕地水體中葉綠素含量的時空變化明顯。5—9月A區、C區、D區的葉綠素含量均在增長。但是B區的葉綠素含量5—7月增長，9月則發生了明顯的下降。這主要是由于經過一個夏季的生長期，水生植物生長，藻類繁殖增強，數量增加，葉綠素的含量有所增加。B區的葉綠素含量先增長后下降，B區水庫在雨季到來時進行了蓄水工作，7月后水庫蓄水水量增加的量大于葉綠素增加的量，因此單位容量葉綠素的含量有所降低。從空間分布上看，葉綠素a5—9月平均含量以B區最高為7.21mg·L-1，D區最低為5.36mg·L-1。

通過連續測定向海濕地2018年5—9月的葉綠素a含量，用營養狀態指數公式計算得出，監測期間向海濕地各點位TSI（chla）值均大于53，由此可以看出向海濕地水質處于富營養化狀態。

2.4?濁度動態變化

濁度是指水中的懸浮物體對透過光線的遮擋程度。水中的懸浮物包括水體微生物、泥沙、無機物等。因此濁度是衡量水質的重要指標。向海濕地各監測點附近水體的濁度如圖5所示。從圖5可以看出，A區、C區、D區的濁度在5—9月均在提高，B區的濁度5—7月升高，7—9月則發生明顯下降，與葉綠素a的變化趨勢一致。這主要是因為監測點附近土地鹽漬化較為嚴重，土質較為松散，隨著雨季到來，雨水將大量松散土壤帶入水體當中，造成濁度增大;此外，當地正值農耕時節，農藥化肥殘留通過徑流進入水體也是造成水體渾濁的原因之一;一些生活設施，其造成的生活污水，如排泄物和洗滌污水等，也有可能流入水體，造成渾濁;B區水庫在雨季進行蓄水工作，水庫水量增加量大于懸浮物增加量，造成水體濁度下降。

2.5?總溶解固體（TDS）動態變化

總溶解固體（TDS）是指1L水中存在的可溶解性的固體的總量，單位為mg·L-1。通常來講，單位容積內的TDS數值越高，說明水中的溶解物質越多，因此TDS也是衡量水體質量的重要指標之一。如圖6所示，為5—9月份向海濕地監測點附近的水體TDS含量和變化情況，向海濕地水體5—9月TDS介于0.04～2.02mg·L-1，平均值為0.66mg·L-1。總體來講，向海濕地監測點附近水體水質TDS符合國家標準，屬于淡水水質，5—9月TDS呈逐漸增加的趨勢，從5月的0.36mg·L-1增加到9月的0.89mg·L-1。其中，C區的TDS月均值最小，這是因為C區附近土地鹽堿化程度相對附近其它地區較低，水體及周邊生長著大量蘆葦、香蒲，磷酸鹽等有機物作為植物的營養物質被大量吸收[15];同時土壤破壞程度輕，持水能力較強，水體和周邊的交換作用較弱，可溶解固體的來源較少。D區水體流速較慢且比較封閉，周邊土地鹽漬化較為嚴重，可溶物質隨地下水流入泡中，夏季候鳥大量在此停留，魚類繁殖，動物的糞便和遺體等大量進入水體，因此在5—9月D區水體TDS值相比其它地區增長較為迅速。

3?結論

通過對向海濕地保護區水體進行單因素指數評價，向海地區水質呈堿性或弱堿性，且有繼續堿化的可能。5—9月保護區內水體均呈堿性或弱堿性，pH值介于8.03～9.91，平均值為8.73。5—9月溶解氧含量在3.58～9.37mg·L-1，呈逐漸降低的趨勢;5—9月葉綠素a含量在4.98～21.03μg·L-1;各監測點最小濁度為0.433NTU，最大濁度為226.20NTU，平均值為74.92NTU，除B區為先增加后降低趨勢外，其余均呈逐漸增加趨勢;5—9月TDS呈逐漸增加的趨勢，平均值為0.66mg·L-1，屬淡水水質。

本研究只是對向海濕地水體水質狀況的初步研究，采樣點并未完全覆蓋向海濕地保護區的所有水體，因此向海濕地水體水質狀況還有待進一步深入研究。

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（責任編輯?李媛媛）