徒駭河濟南段浮游植物群落結構及多樣性研究

賈麗 梁晶晶 商書芹 殷旭旺 白海鋒

摘要：對徒駭河濟南段的浮游植物群落結構進行了調查，并對其水質狀況進行了評價，結果表明：浮游植物有91種，硅藻占主導，平均密度為82.306×106 ind./L，平均生物量為5.47 mg/L。浮游植物Shannon-Weiner多樣性指數為1.731～3.883。依據水質評價標準駭河濟南段處于中污染狀態，應進一步加強對該河段水環境的管理和保護。

關鍵詞：徒駭河;浮游植物;群落結構;多樣性

中圖分類號：S932.8 ? ? ?文獻標識碼：A

在河流生態系統中，水體浮游植物對水環境變化響應極為敏感，其物種組成及分布可指示環境變化，現存量能夠反映水環境現狀，生物多樣性可指示水體健康程度，通常被作為評價河流水質的重要指標[1]。濟南地處中國中部，河流眾多，徒駭河是其中一條重要的河流，目前，有關濟南河流的生物學研究較多[2-3]，但是關于徒駭河的生物調查相對較少，為了對目前徒駭河水環境狀況進行生態評價，本文以浮游植物為研究對象，對徒駭河濟南段浮游植物的群落結構進行了調查研究，同時根據調查結果對水環境質量進行生物學評價，旨在為濟南地區河流的生態環境修復和水生生物資源保護提供基礎資料支撐。

1 ?研究區域及方法

1.1 ?研究區域

徒駭河屬于海河流域，發源于河南省清豐縣，干流經河南、河北、山東三省從西南向北經東風港于暴風站入海，總流域面積13902 km2，總長度436.35 km。其中濟南境內長度56.4 km，其主要的功能為防汛和灌溉。

1.2 ?調查點位設置

于2014年5月在干流及支流共設12個調查點位（TH1～TH12），調查范圍從上游的北田家村至下游的劉成大橋（表1）。

1.3 ?采樣方法

浮游植物用采水器取水樣1 L，加魯哥氏液10 mL固定，靜置24 h，濃縮至100 mL，在實驗室取0.1 mL置于浮游植物計數框內，在生物顯微400倍鏡下進行物種鑒定計數，浮游植物種類鑒定和定量按照文獻[4]方法進行。

1.4 ?數據處理與分析

浮游植物密度和生物量依據文獻[5]計數。Shannon- Weiner多樣性指數（H'）按照文獻公式[6]計算，水質評價根據浮游植物多樣性指數水質評價標準（表2）。

2 ?結果與分析

2.1 ?浮游植物種類組成

徒駭河濟南段共調查出浮游植物7門 91種，其中硅藻33種，占總種屬36.26%，其次是綠藻，有30種，均占總種屬的32.97%，其余5門藻類總占比為30.77%（圖1），浮游植物種類組成屬硅藻-綠藻型。在各調查點位上浮游植物物種數變化相范圍為8～35種，平均為21種， TH8點位物種數最多，物種數最少的的點位是TH1，中下游浮游植物物種數多于上游。

2.2 ?浮游植物密度和生物量

徒駭河濟南段浮游植物密度為6.909×106 ind./L～334.146×106 ind./L，平均密度82.306×106 ind./L，浮游植物密度呈現中上游小于下游的趨勢。浮游植物平均生物量為5.47 mg/L，變化范圍為0.457～15.189 mg/L，生物量較高的點位是TH9，較低的點位是TH3，變化趨勢與密度基本一致（圖2），這說明各調查點位的浮游植物種類組成基本相同。

2.4 ?浮游植物多樣性指數及水質評價

徒駭河濟南段浮游植物Shannon-Weiner多樣性指數（H'）變化范圍為1.731～3.883，平均值為2.867。浮游植物多樣性指數中下游高于上游。參照浮游植物多樣性指數水質評價標準，徒駭河濟南段水環境質量總體處于中污染狀況。

3 ?討論

3.1 ?徒駭河浮游植物群落結構變化特征

從浮游植物的種類組成來看，徒駭河浮游植物中硅藻和綠藻占比均大于30%，屬于硅-綠藻型，這與宋芬等[7]調查的徒駭河浮游植物結果（徒駭河屬于藍-綠藻型）基本相似。王聰[8]調查研究徒駭河相鄰的小清河浮游生物結果顯示，浮游植物有7門54種，綠藻居首位，占比33%，其次是硅藻，其種類組成與本次調查的徒駭河結果基本一致，表明徒駭河浮游植物種類組成在近幾年受水質變化和人為干擾的影響較大。本次調查發現，徒駭河濟南段浮游植物密度和生物量相對較大（分別為82.306×106 ind./L、5.47 mg/L），這一調查結果與徒駭河2009年的調查結果[7]存在異同，這可能由于調查所選取的河段、季節以及采樣點的水環境存在異同所致。

3.2 ?徒駭河浮游植物多樣性及水質評價

Shannon-Weiner多樣性指數（H'）通常用來反映河流生物種群組成的豐富度和種群結構的穩定性，在特定的水環境條件下能相對地反映出河流水質的污染情況，數值越大說明水質越好，受污染程度越低[9]。本研究顯示，徒駭河濟南段浮游植物多樣性指數較高，平均值大于2.85，表明徒駭河浮游植物分布較均勻，群落結構相對較穩定，群落組成的重復性較小，水質相對較好。根據生物多樣性評價水污染標準，徒駭河濟南段水環境質量屬于中污染，這與馬頰河水系的水質[10]狀況基本一致，但與徒駭河2009年調查[7]結果相比，水質較差。研究結果顯示，徒駭河濟南段除個別點位的水質處于輕度污染外，總體處于中度污染狀態，河道的治理及水環境的修復對徒駭河濟南段的水生態環境影響較大，應該引起高度重視并及時采取有效措施，應對水質可能惡化的危險。

參考文獻

[1] 白海鋒，沈紅保，問思恩，等.黃河蘭州段浮游植物群落結構的研究[J].安徽農業科學，2015， （16）：243-244.

[2] 商書芹，郭偉，朱中竹，等.濟南地區夏季浮游植物群落結構與環境因子的關系[J].水產學雜志，2017，30（1）：46-51.

[3] 王博涵，李晨，姜力文，等.濟南地區河流輪蟲群落結構的時空動態研究[J].水生態學雜志，2016，37（3）：93-101.

[4] 周鳳霞，陳劍虹.淡水微型生物圖譜[M].北京：化學工業出版社，2005，193-395.

[5] 張覺民，何志輝.內陸水域漁業自然資源調查手冊[M].北京：農業出版社，1991，12-122.

[6] Shannon C E， Weaver W. The Mathematical Theory of Communication[M].Urbana I L： University of Illinois Press. 1949，5-89.

[7] 宋芬，王衛民，單保慶，等.馬頰河與徒駭河浮游植物群落特征及水質初步評價[J].華中農業大學學報，2011，30（3）：364-370.

[8] 王聰.小清河浮游生物研究及水質評價[D]：山東師范大學，2017：4-120.

[9] 白海鋒，王豐，張星朗，等.黃河蘭州市區段秋季浮游動物群落結構特征[J].水生態學雜志，

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[10] 黎潔.海河流域浮游動物多樣性調查[D]：華中農業大學，2011：5-140.