赤水河赤水市河段的水质状况评价

王发鹏，胡晓红，陈 椽＊

（1．贵州师范大学 生命科学学院，贵州 贵阳550001；2．贵州师范大学 地理与环境科学学院，贵州 贵阳550001）

着生藻类是一些附着在水底石块、枯叶、水草或其他基质上的藻类［1］，是水体中重要的初级生产者之一和水生动物食物的重要来源［2］。其分布范围广，对水环境变化反应敏感［3－5］。因此，着生藻类群落结构的变化能较为准确地判断人类活动干扰对水生生态系统的影响。国内外关于利用着生藻类评价河流生态系统方面的研究已有较多的报道［6－10］。赤水河是长江的一级支流，流域分布广阔，以农业生产为主，酿造业尤为发达，又称美酒之河，赤水河赤水市河段全长约65km。由元厚镇开始，流向西北方，途径葫市镇、丙安镇、复兴镇最后通过赤水市区流入四川省。随着赤水河流域社会经济的快速发展，人类活动对赤水河的影响越来越大，赤水河作为重要的水源保护地，对两岸的酿酒与经济发展作用巨大。因此，对该河流的生态系统和多样性保护就非常重要。目前，未见利用着生藻类评价赤水河赤水市河段水质状况的文献报道。为此，笔者于2013年8月对赤水河赤水市河段分8个采样断面进行着生藻类采样检测，利用多样性指数结合着生藻类种类、生物密度、优势种等指标对赤水河赤水市河段的水质状况进行评价，以丰富该区域生物多样性的基础资料，并为该河流的生态保护提供科学数据。

1 调查研究方法

1．1 采样点设置

根据赤水河赤水市河段的环境状况，共设置8个代表性采样断面，分别为元厚镇（Y1）、葫市镇（H1）、丙安（B1）、复兴镇（F1）、大同镇（D1）、赤水上游（C1）、赤水中游（C2）和赤水下游（C3），详见图1。

图1 赤水河赤水市河段各采样点位置分布Fig．1 Distribution of sampling sites in Chishui reach of Chishui River

1．2 样品的采集与分析

2013年8月，共计采集着生藻类样品34个，分别用于定性检测和定量检测。定性检测样品采集：采用基质采样法，分别在所设样站河流两岸采集附有藻类的石头、水生植物和枯枝落叶等，用硬毛刷将附着其上的藻类刷入50mL 样品瓶中，用甲醛溶液固定。定量检测样品采集：选择形状规则、采集大小易测量的石头或枝叶，用毛刷、小刀采集面积为1cm2的藻类至样品瓶中，并用蒸馏水多次冲洗基质，用鲁哥氏剂固定，定容至1L，带回实验室进行静置、浓缩至30mL，利用目镜视野法进行计数，计数框面积为400 mm2（20 mm×20 mm）、容量0．1mL，用于计算着生藻类的细胞密度（N）。

着生藻类的细胞密度（N）：

N＝（A／AC×Vs／Va）n

式中，N 为样品着生藻类细胞密度（个／cm2），A为计数框面积（mm2），Ac为计数面积（mm2），Vs 为样品浓缩后的体积（mL），Va 为计数框的体积（mL），n为计数所得着生藻类的数量。

1．3 着生藻类的鉴定

依据《中国淡水藻类：系统、分类及生态》《中国淡水藻志》等藻类分类工具书，在室内用显微镜对所采集的着生藻类植物进行分类鉴定，以细胞数量占采样点数量百分比的前两位来确定优势种。

1．4 水质评价

采用Shannon－Weaver［11］多样性指数（H）进行水质状况评价，根据H 值大小进行分级评价。清洁H 值＞3，轻污染H 值为2～3，中污染H 值为1～2，重污染H＜1，严重污染无生物。

多样性指数（H）：

式中，S 为生物种类数，N 为群落的个体总数，ni为i种的个体数。

2 结果与分析

2．1 着生藻类种类组成及优势种

2．1．1 种类组成 从图2 看出，在赤水河赤水市河段的8个采样点位采集的34个样品中，共鉴定记录着生藻类5门8纲18目28科44属114种。分别隶属硅藻门、蓝藻门、裸藻门、黄藻门和绿藻门，其中以硅藻门种类最多，共66 种，占58%；其次是绿藻门，共29种，占25%；蓝藻门共17种，占15%；裸藻门和黄藻门各1种，分别约占1%。

图2 赤水河赤水市河段着生藻类的组成Fig．2 Composition of periphytic algae species inChishui reach of Chishui River

2．1．2 优势种 从表1可知，赤水河赤水市河段的藻类种类较为丰富，着生藻类在细胞数量上的优势类群为硅藻和绿藻。复兴镇以上河段主要以硅藻门的系带舟形藻（Navicula．cincta）、嗜盐舟形藻（Navicula．halophila）、变 异 直 链 藻（Melosira varians）和细小桥弯藻（Cymbella gracilis）为优势种，大多为寡污到中污带指示种。表明，在这几个断面的水质已呈轻微污染。在复兴镇及其以下河段绿藻门的泥泞颤藻（Oscillatoria．limosa）占据绝对优势，赤水中（C2）采样点优势种为钝脆杆藻（Fragilaria capucina），为甲型中污染指示种。表明，赤水市和复兴镇断面水质较差，受到污染比上游严重。大同镇采样点以硅藻中的放射舟形藻（Navicula radiosa）及寡污的钝脆杆藻（Fragilaria capucina）为优势种，呈清洁指示种。表明，此断面水质较好。

表1 赤水河赤水市河段着生藻类的优势种及各采样点细胞密度的占比Table 1 Dominant periphytic algae species and their cell density proportion in Chishui reach of Chishui River

表2 赤水河赤水段着生藻类的细胞密度、多样性指数和污染程度Table 2 Cell density，diversity index and pollution degree of periphytic algae in Chishui reach of Chishui River

2．2 着生藻类的细胞密度及多样性指数

2．2．1 细胞密度 从表2 看出，赤水河赤水市河段各采样点着生藻类细胞密度为（0．78～3．66）×106cells／cm2，平均为2．10×106cells／cm2，除赤水下游断面细胞密度小于106cells／cm2外，其他各采样点的细胞密度都超过106cells／cm2。表明，该河段水体水质达富营养型界限（106cells／cm2），呈富营养型。各采样点的生物密度不同，总体上看，上游河段采样点生物密度大于下游河段，市区的细胞密度小于其他各采样点的细胞密度。大同镇采样点属于本河段的一个支流，此采样点中细胞密度最高，最低的是赤水市下游采样点。其中，硅藻细胞密度＞绿藻细胞密度＞蓝藻细胞密度，黄藻只占少量，仅赤水市下游采样点检测到裸藻。

2．2．2 多样性指数 从表2 可知，赤水河赤水市河段水体水质普遍为轻微污染，多样性指数（H）为1．78～3．12，平均为2．32。其中，多样性指数以大同镇采样点最高，为3．12，其水质为清洁；赤水市下游采样点最低，为0．78，水体已呈中度污染，以泥泞颤藻为绝对优势种，占藻类总数的68．4%，其他藻类以硅藻为主种类数量也较少，导致着生藻类的多样性较低。在其余采样点中，除复兴镇多样性指数为2～3，水体水质呈中污染外，水体水质均呈轻微污染。赤水河赤水市河段着生藻类多样性空间变化，从元厚镇开始到复兴镇逐渐下降，但是变幅不大，从上游到下游逐渐下降，大同镇采样点在赤水河支流上多样性指数最高。这说明在大同镇、元厚镇、赤水市上游着生藻类种类较为丰富。

3 结论与讨论

1）2013年夏季，在赤水河赤水市河段调查采样共检测到着生藻类5门8纲18目28科44属114种，着生藻类种类组成较为丰富，群落种类主要由硅藻组成，其次是蓝藻和绿藻。着生藻类群落结构与我国其他的地区湖泊河流着生藻类结构相似，总体上以硅藻为优势类群。在黄浦江和苏州河［11］滇池入湖河流［12］、淀 山 湖［13］和 汎 河［14］等 着 生 藻 类 都 是以硅藻为主，绿藻次之，优势种主要是舟形藻、桥弯藻和直链藻等附着藻类。

2）夏季调查时由于气温较高，水量较为充沛，适合藻类生长，赤水河赤水市河段着生藻类细胞密度为2．10×106cells／cm2，高于珠江广州段1．66×106cells／cm2［15］，远高于滇池入湖河流69～90 766 cells／cm2［12］。说明，该河段的初级生产力较高。殷旭旺等［1］对太子河流域着生藻类调查时也发现，夏季着生藻类种类数量也较丰富。着生藻类密度和生物多样性基本上是上游高于下游，人类活动的干扰对着生藻类的生长造成了干扰。一般认为，生物多样性与水质密切相关，水质污染程度越轻，生物群集的速度就愈快，生物种类数和生物多样性增加［15］。赤水河赤水市河段的多样性指数为2．3，细胞密度为2．10×106cells／cm2，生物多样性较高，数量也较多，水质污染程度较轻，但复兴镇和赤水市下游断面存在抽沙、建桥等引起河体破坏情况，使一些对水体扰动敏感的藻类不易附着，从而导致其多样性的降低，水体水质的污染程度较高。

3）根据多样性指数结合污染指示种综合评价，赤水河赤水市河段水体水质呈轻微污染。大同镇采样点在赤水河支流大同河上，以清洁指示种放射舟形藻和寡污带指示种钝脆杆藻为优势种，该断面水质较好，水体水质清洁。元厚镇、丙安镇和葫市镇采样点优势种主要是隶属于硅藻门的系带舟形藻、嗜盐舟形藻、细小桥弯藻和变异直链藻等寡污到中污带指示种，与多样性指数评价显示这3个采样点的水质为轻微污染基本吻合。复兴镇和赤水市采样点都以中污带指示种泥泞颤藻为绝对优势种，这几个采样点着生藻类的多样性较低，水质较其他采样点较差。总体上看，该河段以寡污－中污指示种的硅藻为优势种，也与多样性平均指数显示水质为轻污染基本吻合。

4）赤水河是长江的一级支流，又被称为美酒河，也是重要的水资源保护地。本次调查发现，下游河段的污染比上游河段严重，应严格控制生活污水直接排放到赤水河，建立污水处理厂，集中对生活污水处理，达到排放标准后再排放，在农业生产中，鼓励农民采用农家肥，减少化肥及农药的用量，以减少其对水资源的破坏。采样过程中发现，该河段有采砂现象，采砂对河床造成破坏，破坏生态系统平衡，产生安全隐患，环保部门应多宣传采砂的危害，做好河床保护工作。

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