信江干流浮游藻类分布特征及水质评价

张洁　吴义泉　夏美龙　段茂庆　胡志坚　计勇

摘要：为了研究信江干流浮游植物的时空分布与水质的关系，对信江干流8个监测断面的水质情况及浮游藻类群落结构特征进行调查分析。结果表明，信江流域共观察到7门29科39属85种，其中绿藻门、硅藻门、蓝藻门为优势种群，8个监测点的藻类细胞数量在312～996万个/L之间变动，各监测点之间细胞数量无明显差异。且通过对化学需氧量（COD）、总氮（TN）的测定显示COD浓度在3.87～23.16mg/L之间，TN平均为4.13mg/L，总磷（TP）含量较低。Margalef多样。性指数与Shannon-Weaver生物多样。性指标计算结果与藻类种群数量关系对水质状况感应性差异一致。

关键词：信江：浮游藻类；生物多样性；水质评价

中图分类号：0948.8 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）09-2230-03

信江位于江西省的东北部。于东经1170～1190、北纬270～290，为江西省五大河流之一。其干流域自东向西流经8个县市最终注入鄱阳湖。信江以上饶为界分两大支，北支在玉山县境内，称玉山水：南支在广丰县境内，称丰溪河。南北两支于上饶市信州区汇合后称信江全流域面积17438.3km²。信江流域涉及玉山县、广丰县、上饶县、铅山县、余干县、信州区、月湖区等多个区县，人口稠密，经济发达。是该区域重要的生活、生产用水来源。近年来，由于工业的发展，信江的社会资源以及自然资源开发程度逐步加深，随之而来的是水环境恶化、水系统及水生态遭到破坏污染，因此对信江的生态环境及水质状况的调查显得尤为重要。

浮游藻类是生态系统的基础，是水生态系统的第一生产力，是初级消费者的重要食物来源，对水生态系统的生态平衡起着重要作用。因此其数量和种类的变动与水生态系统及水质评价有着密切联系，是水质评价的重要对象。目前。对于信江流域水质方面的研究及浮游藻类分布特征的相关报道较少。本研究以信江干流为主要研究区域，分别自东向西采集样点，以浮游藻类为研究对象，根据不同水环境下不同类群的浮游藻类数量差异性，系统分析信江上、中、下游浮游藻类的特征状况，并结合它们与水质的关系对信江水质进行分析评价，旨在为信江流域水质保护及治理提供依据。

1 材料与方法

1.1 采样时间与地点

于2010-2011年，分别沿信江干流自西向东共设置了8个监测断面，从上游到下游依次为黄金埠镇、鹰潭、贵溪、弋阳、狮江、上饶、广丰、玉山，每个断面取水流充分混合的地点为监测点，每个断面取样1次。监测断面地理信息如表1所示。

1.2 样品采集、处理与分析

1.2 1 定性采集 用25#浮游生物网于水面下“∞”状拖动浮游网，速度为20-30cm/s，约2min。将采集的样本收集于50mL标本瓶，用4%福尔马林现场固定，贴好标签，采用全水量观察法，藻类鉴定到种。

1.2.2 定量采集 按布设断面左右点进行采集，用1L采水器于水面下采样，将水样存放于1L采样瓶中并加入鲁哥氏液固定，待48h后取30mL上清液备用。在显微镜下计算1L水中浮游藻类的数量，将采样瓶中水样充分摇匀，吸取0.1mL滴入计数框内，并在显微镜下计数观测。

1.3 水质理化指标分析

反映水体水质的常规理化指标中，DH、溶解氧（COD）由YS16600型多参数水质监测仪现场测定，总氮（TN）-半微量开氏法测定，总磷（TP）-钼酸铵分光光度法测定，氨氮（NH3-N）-纳氏试剂分光光度法测定，叶绿素a-丙酮法测定。

1.4 数据分析

图形信息采用ArcMap10.0软件绘制，水质理化性质及生物种群数量关系分析采用SPSS18.0及Excel2007（12.0.6557.5000）等软件处理。

2 结果与分析

2.1 浮游藻类群落结构与组成

通过对8个采样点样品的检测分析，信江干流浮游藻类结构分布见表2。从8个采样点共观察到7门29科39属85种。其中，绿藻门有11科17属56种，硅藻门有6科8属12种，蓝藻门有4科7属8种。由表2可以看出，绿藻、硅藻、蓝藻为信江干流的浮游藻类中优势种群。且由观测数据分析可知，绿藻门的团藻、四孢藻、普通水绵、四角藻，蓝藻门的螺旋藻、颤藻，硅藻门的小环藻、舟形藻、平板藻等为优势种（属）。且样点间藻类组成也存在差异，广丰观测到的浮游藻类种数最多，弋阳最少，其余监测点都在25-27属之间。

2.2 浮游藻类分布特征及其生物多样性

通过对8个样点的浮游藻类细胞密度检测分析，结果见图2。藻类细胞密度夏季明显高于冬季，这是由于春夏气温高，适宜藻类生长繁殖。8个监测点的藻类细胞数量在312万-996万个/L之间变动，且在夏季最适宜藻类生长环境下ST1、ST4、ST6、ST7监测点数量都高于950万个/L，夏季最低值465万个/L出现在贵溪，全年平均值为806万个/L。

Shannon-Wiener生物多样性指数是反映生物种群分布与水质状况的重要指标，一般来说，水体所受污染越严重，生物种类相对就越少，物种多样性指数下降。指数值越低。说明水质污染程度越高。信江生物多样性指数见表3。根据有关文献，Shannon-Wiener指数H越低，说明水质污染程度越高。Shannon-Wiener指数在0-1为重度污染，1-3为中污染，其中1-2为α-中污，2-3为β-中污，大于3为清洁水体。

Margalef物种丰富度指数是反映环境稳定性的指标。浮游藻种类愈多。个体数量分布愈均匀。相反，水体所受污染越严重，生物种类相对就越少。Margalef指数D越大，水质越清洁，D大于3为清洁水质，在2-3时为轻度污染水质，在1～2时为中度污染水质，0-1时为重度污染水质。

由表3可知，生物多样性指数介于0.81-2.01之间，平均值为1.23，Margalef值介于0.85-2.01之间，平均为1.33，表明信江干流水质状况基本处于中度及较重污染水平。从生物多样性指数看，信江上游断面玉山、下游断面鹰潭生物多样性指数较低，而中游的贵溪、弋阳生物多样性指标值较大，从生物多样性指标上显示信江干流上、下游污染较重，中游相对污染较轻。

2.3 水环境因子分析

水质理化性质分析参照GB3838-2002《地表水环境质量标准》进行评价。各监测断面的理化指标如表4所示，pH介于6.9-7.5之间，水质基本处于中性偏碱性。各断面差异不明显：化学需氧量（COD）在3.87-23.16mg/L之间，ST3-ST8均超过Ⅲ类水标准，监测点ST6COD值达到Ⅰ类水标准：总磷含量除鹰潭严重超标外其余平均浓度为0.074mg/L。低于水环境质量标准：而各断面总氮量均超出水环境质量标准。另外，信江干流各监测段面总氮平均为4.13mg/L。从各采样点来看，玉山总氮含最高，广丰总氮含量最低，其余各点的总氮浓度差别不大。叶绿素是植物进行光合作用增加水体氧气的最重要色素，可以直接反映出水体中藻类现存量。检测结果显示。鹰潭的叶绿素a浓度最高，为13.02mg/m³，其次为监测点上饶，浓度为8，48mg/m³，其他监测断面浓度较小，相对均匀，而TP含量较低，因此藻类的数量可能受水体中磷含量多少的影响。

3 小结与讨论

信江流域浮游植物以绿藻门、蓝藻门为主。其检测种类与数量均为最多：浮游植物时间分布上夏季明显大于冬季，其细胞密度时空分布上区域无明显差异：

Margalef指数与Shannon-Wiener指数计算结果表明，信江干流水质总体处于轻度至重度污染状态，与藻类种群数量关系对水质状况感应性差异一致，符合上述污染特征。这是由于上下游多有工厂及水利设施存在，加之人口分布稠密所致。