长湖圆心湖区春季浮游植物调查分析

李学山，潘静，冉欢 肖思，彭世贤，彭婷

（长江大学动物科学学院，湖北 荆州434025）

长湖是湖北省第三大浅水湖泊，位于江汉平原四湖水系的上游，地跨荆州、荆门、潜江三市，是长江中游地区生态平衡极其重要的湿地生态系统［1］。2010年，长湖被批建为鲌类国家级水产种质资源保护区。长湖由庙湖、海子湖、马洪台和圆心湖4个湖区组成，其中圆心湖属于长湖东部一个圆形湖区［2］。近几年来由于人类活动过度频繁，对圆心湖生物多样性及生态环境造成一定的影响。

浮游植物（phytoplankton）包括所有生活在水中以浮游生活方式为主的微小植物，通常即指浮游藻类［3］。浮游植物是水生态系统的初级生产者，也是水体生态系统食物链中最基础且最重要的一个部分，其种类和数量的变化直接或间接地影响着其他水生生物的分布和丰度，甚至会影响整个生态系统的稳定。此外，浮游植物与水质的关系密切，不同类群对水环境变化的敏感性和适应能力各异［4－5］。目前，对长湖的研究多集中于水质理化指标以及水生植物等方面，报道较少且不够全面［6－8］。

本研究对长湖圆心湖区域的浮游藻类种类组成、污染指示种及生物量分布进行初步调查，旨在为圆心湖区的生物多样性保护、湖泊富营养化控制以及渔业发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 采样时间与地点

2012年4月15 ～25日在圆心湖区进行采样，共设6个站点（Y1～Y6），采样点如图1所示。

1.2 样品采集处理与测定

浮游植物定性样本用浅水Ⅲ型浮游植物网由底至表垂直拖网采集，定量样本用采水器采集1L水样，加入5%福尔马林溶液固定后带回实验室沉淀浓缩。浮游植物样本在显微镜下进行鉴定与计数。

1.3 指标计算方法

浮游植物密度（即每升水中的浮游植物数量，N）采用以下公式计算：

式中：CS为计数框面积（mm2），一般为400mm2；FS为一个视野的面积（mm2），用台微尺测出视野半径r，按S＝3.14×r2，Fn为计数的视野；V为1L水样经沉淀浓缩后的体积（ml）；v为计数框容积（ml）为0.1ml；Pn为在Fn个视野中，所计数到的浮游植物个体数。

图1 圆心湖浮游植物采样点

生物量一般按体积换算，因浮游植物体积较小，即多数情况下视细胞相对密度接近1，用几何体积公式计算细胞体积，即109μm3＝1mg鲜藻重。

1.4 水体营养类型评价方法

参照湖泊富营养化评价标准［9］，生物量小于3.0mg／L属于贫中营养；小于5.0mg／L属于中营养；小于7.0mg／L属于中富营养；小于10.0mg／L属于富营养。

2 结果与分析

2.1 浮游植物的种类组成

2012年春季对圆心湖区的调查中，共鉴定出浮游植物80种（含变种和变型）（表1）；其中绿藻门（Chlorophyta）36种，占总数的45.00%；硅藻门（Bacillariophyta）24种，占总数的30.00%；蓝藻门（Cyanophyta）8种，占总数的10.00%；裸藻门4种（Euglenophyta），占总数的5.00%；甲藻门（Pyrrophyta）和黄藻门（Xanthophyta）各3种，各占总数的3.75%；隐藻门（Cryptophyta）和金藻门各1种，各占总数的1.25%。

2.2 浮游植物指示种及指示群落

由表1还可知，长湖圆心湖区6个采样点共检出污染指示种55种，os（寡营养型）的种类有8种，占检出的所有指示种的14.55%；介于β－ms（中营养型）的指示种有23种，占41.28%；指示β－a－ms（中－富营养型）的种类有17种，占30.91%；指示a－ms（富营养型）的种类有11种，占20.00%。圆心湖区各个采样点的浮游植物种类组成如表2。Y1～Y6均以绿藻、硅藻为优势种，两者总种数分别占39.50%和36.10%，比例相近且都在30%以上。

表1 圆心湖浮游植物种类以及污染指示种组成

续表1

续表1

表2 圆心湖区各采样点浮游植物种类组成

2.3 浮游植物的生物量

调查可知，浮游植物生物量范围为3.48～6.96mg／L，平均值为4.44mg／L（表3）。6个采样点中，只有Y5样点的生物量大于5.0mg／L，最低值出现在Y4样点。

表3 圆心湖区各样点浮游植物生物量

2.4 浮游植物污染指示种的组成及群落结构评价

基于国内外学者关于指示性藻类的研究［9－11］，长湖圆心湖区6个采样点共检出污染指示种55种。其中比例最高的介于β－ms（中营养型）指示种有23种，占41.28%；其次为β－a－ms（中－富营养型）种类，有17种，占30.91%。由此认为长湖圆心湖区目前为β－ms（中营养型）水体。

浮游植物群落的结构、演变、优势种往往受水生态因子影响，根据詹玉涛等［12］、阎齐等［11］利用指示性浮游植物群落划分污染等级的方法：蓝藻门占70%以上，耐污种大量出现为a－ms（富营养型），蓝藻门占60%左右，藻类总数较多为β－a－ms（中－富营养型）；硅藻及绿藻为优势种，各占30%左右为βms（中营养型）；硅藻门为优势种，占60%以上为os寡营养型。圆心湖区浮游植物以绿藻、硅藻为优势种，比例都在30%以上。由此，可认为长湖圆心湖区目前属β－ms（中营养型）水体。

3 讨论与小结

3.1 浮游植物的种类组成

本调查发现，2012年长湖圆心湖区春季浮游植物以绿藻所占比例最高（45.0%），其次是硅藻（30.0%）和蓝藻（10.0%），其余藻类所占比例均不超过5%；表明圆心湖区浮游植物种类组成表现为绿藻－硅藻－蓝藻型。

3.2 浮游植物生物量

从浮游植物生物量来看，圆心湖区6个采样中除Y6为中－富营养型水体外，其余5个样点为中营养型水体，参照湖泊富营养化评价标准［9］，2012年春季圆心湖区属于β－ms中营养型水体。β－ms中营养型水体出现的原因首先与长湖圆心湖区的地理位置有关，圆心湖区属于长湖下游，水面较上游开阔，水体波动性小所以稳定；其次该湖区为长湖鲌类保护区的核心水域，采用封闭式管理模式（除科研和考察活动外，不允许人类活动）受外界干扰因素较小［2］，因此该湖区水质较好。

本研究只涉及了该湖区春季1个季节的种类组成与生物量，而且污染指示藻类往往与其他生物指数结合在一起，综合考察该区域属于哪种类型水体，还需要了解该区域的分布数量等。后续研究应结合多个生物指数进行全面分析，为确保长湖圆心湖区生态环境，防止其富营养化提供科学依据。

［1］吴翠，唐万鹏，史玉虎，等.长湖湿地生态价值评价 ［J］.湖北林业科技，2008，（1）：45－47.

［2］柴毅，彭婷，郭坤，等.海子湖春季浮游植物群落结构与环境因子相关性分析 ［J］.水生态学杂志，2014，35（2）：56－62.

［3］刘建康.高级水生生物学 ［M］.北京：科学出版社，1999.

［4］姜雪芹，禹娜，毛开云，等.冬季上海市城区河道中浮游植物群落结构及水质的生物评价 ［J］.华东师范大学学报（自然科学版），2009，（2）：78－87.

［5］于玲红，张晓雅，李卫平，等.冬季乌梁素海浮游藻类群落结构特征 ［J］.环境工程.2014（3）：43－47.

［6］陈红兵，卢进登，余祺，等.长湖水质现状调查及评价 ［J］.污染防治技术，2007，20（4）：45－47.

［7］徐华.长湖水环境状况及原因分析 ［J］.环境科学技术，2011，34（S2）：254－255.

［8］彭映辉，简永兴，倪乐意，等.长湖水生植物多样性及其变化 ［J］.云南植物研究，2003，25（2）：173－180.

［9］况琪军，马沛明，胡征宇，等.湖泊富营养化的藻类生物学评价与治理研究进展 ［J］.安全与环境学报，2005，5（2）：87－91.

［10］B.福迪（罗迪安译）.藻类学 ［M］.上海：上海科学技术出版社，1980.

［11］阎齐，于洪贤.松花江哈尔滨段夏季浮游植物群落结构与环境影响评价 ［J］.水产学报，2011，24（2）：48－52.

［12］詹玉涛，杨昌述，范正年.釜溪河浮游植物分布及其水质污染的相关性研究 ［J］.中国环境科学，1991，11（1）：29－33.