基于浮游植物评价水体质量的方法比对

宋 楠 李 慧(哈尔滨师范大学 黑龙江 哈尔滨 151000)

赵 然(黑龙江省环境监测中心站 黑龙江 哈尔滨 151000)

范亚文(哈尔滨师范大学 黑龙江 哈尔滨 151000)

基于浮游植物评价水体质量的方法比对

宋 楠 李 慧(哈尔滨师范大学 黑龙江 哈尔滨 151000)

赵 然(黑龙江省环境监测中心站 黑龙江 哈尔滨 151000)

范亚文(哈尔滨师范大学 黑龙江 哈尔滨 151000)

2012年6月和8月对黑龙江省大庆龙凤湿地自然保护区内核心区域进行藻类植物采集，并测定采样点理化指标。利用Margalef多样性指数R、Shannon-Wieaver多样性指数H、Pielou均匀度指数J，对龙凤湿地浮游植物进行综合评价分析。理化监测调查结果显示水体受到严重污染。通过优势种类的环境指示作用情况可以看出，此点位的水体污染严重，水体存在一定程度的富营养化状态。多种多样性指数评价水体水平为轻-中污染，物种丰富度较高，且分布均匀。通过不同浮游植物评价水体质量的方法比较可知：优势种类指示法评价结果与水体现实质量更加符合，能够客观有效的评价水体质量。

浮游植物；水体质量评价；湿地；自然保护区；核心区

湿地素有“地球之肾”之称。大庆龙凤湿地自然保护区作为黑龙江省省级自然保护区，具有面积大、鸟类密度高、原生性强等特点，是黑龙江省内保留的比较完整的淡水沼泽生态系统。对调节大庆城市气候、减洪防涝、调节径流、降解污染物、美化城区环境，起到了不可替代的作用。

基于浮游植物评价水体质量的方法目前可用方法较为多样，本研究采用了常用的评价方法进行了比对，希望借此发现更为适用的评价方法。

1 材料与方法

1.1 采样时间和地点

于2012年6月和8月在扎龙湿地核心区进行样品采集，地理坐标为46°30′07.8″N 125°10′22.2″E。

1.2 样品的采集

使用容量1L的采水器，在0-0.5m深区域采集1L的水样置于样品瓶中，按1000：15的比例加入鲁格氏(Lugol’s)固定液进行固定。

1.3 理化指标测定

其中水温(WT)、pH、电导率(SpCond.)、溶解氧(DO)、化学需氧量(CODcr)、高锰酸盐指数(CODmn)、生物化学需氧量(BOD5)、总磷(TP)和总氮(TN)按照常规方法测定。

1.4 种类鉴定计数方法

将1L水样定容至30ml，在10×40倍光学显微镜下常规方法进行观察、鉴定、计数。按照计算公式：y=fi×Pi计算，将样点中优势度yfi≧0.02的种类定义为优势种，其中为物种i在样品中出现的比例，物种i在样品中出现的频率。种类鉴定主要参照胡鸿钧(2005)。

1.5 多样性指数评价方法

2 结果与讨论

2.1 理化监测及评价结果

根据国家地表水环境质量标准要求，该湿地属于一般景观用水，应划分为V类水体功能区。将其理化监测结果与V类水理化指标限值对比都发现，该水域COD、高锰酸盐指数、总氮、总磷均远高于限值，显示水体受到严重污染。

表1 研究点位的理化指标

2.2 生物评价方法

2.2.1 优势种类及其指示意义评价结果

在研究点位的群落优势种类如下表所示，这些种类均为湖泊、湿地中的常见种类，在其他类型的水体中也常出现，为广泛分布的种类。除绿藻门的小形月牙藻(Selenastrum minutum)外，均对水体的污染状况有一定的指示意义，其中硅藻门的谷皮菱形藻(Nitzschia palea)和隐藻门的两个种类均为α-中污染带的典型指示种类，指示水体受到较为严重的污染，另外两个种类，硅藻门的隐头舟形藻(Navicula cryptocephala)和小型异极藻(Gomphonema parvulum)均为富营养水体指示种类，在富营养水体中大量出现。

由群落中优势类群的环境指示作用情况可以看出，此点位的水体受到较为严重的污染，水体存在一定程度的富营养化状态。

表2 国家数据平台软件对无效数据自动标识的含义

2.2.2 多样性指数评价结果

目前现行的水生生物监测评价，主要使用多样性指数法对水体质量进行评价，主要采用Margalef丰富度指数R、Shannon-wiener多样性指数H、Pielou均匀度指数J进行评价，根据水生生物群落的种群种类丰富度和群落中个体分布的均匀程度判定水体质量。根据公式计算得到研究区域的评价结果，总体评价水平为轻-中污染，其中H和J的评价结果显示水体受污染程度较低，种群丰富度水平较好，且分布均匀。

表3 研究区域多样性指数评价结果

3 结论

本研究采用了优势种类指示意义和多样性指数两种藻类生物学评价方法对研究区域的水体进行研究，分析结果有一定的差异。优势种类评价法结果显示水体营养盐浓度较高，水体受到污染情况较为严重，而多样性指数评价结果则显示水体污染程度较轻，水体质量较好。通过对水体理化指标的监测分析结果显示，水体有一定程度的有机物污染和富营养化现象，对水体评价结果与优势种类评价法得到的结果相同。

多样性指数法多用于对生物类群的丰富度与分布的均匀度的评价，以此判定生物群落在生态环境中的生存稳定性，而藻类植物作为水生态环境中的初级生产者，某个种类的大量存在对水体指示意义明显，而多样性指数评价法在对水体质量进行评价时，忽略了不同种类的个体特征差异，与此同时，水体较适宜的、丰富的营养盐浓度促进了多种藻类植物的大量生长，因此通常得出轻污染，分布均匀的结果。

由此可以看出，应用藻类生物学评价方法对水体质量进行评价时，优势种类指示意义法与多样性指数法相比，评价结果更加贴近水体现实质量，能够更加客观有效的评价水体质量现状。

〔1〕国家环境保护总局.水和废水监测分析方法(第四版).中国环境科学出版社，2002.

〔2〕Lampitt R S，Wishner K F，Turley C M，et al.Marine snow studies in the Northeast Atlantic：distribution，composition and roles as a food source for migrating plankton 〔J〕.Marine Biology，1993，116：689-702.

〔3〕胡鸿钧，魏印心.中国淡水藻类—系统、分类及生态.科学出版社，2006.

〔4〕隋丰阳.松嫩平原部分地区湖泊、泡沼藻类植物的初步研究.哈尔滨师范大学硕士学位论文，2010.

〔5〕国家环境保护总局.中华人民共和国地表水环境质量标准.GB3838-2002.

〔6〕沈韫芬，章宗涉，龚循矩.微型生物监测新技术.中国建筑工业大学出版社，1990.

Methods Compare in Using Phytoplankton as Water Quality Indicator——Take core area of Daqing Longfeng Wetland as an example

Songnan(Harbin Normal university Harbin Heilongjiang 151000)

Phytoplankton assemblages were investigated in the core area of Daqing Longfeng Wetland，in the June and August of 2012.At the same time，the physical and chemical indicators in sampling site was monitored.Margalef index，Shannon-Wieaver index and Pielou index were comprehensively used in the assessment of algae.The physical and chemical results showed that the water quality from the core area might have been polluted seriously.Through the analysis of the dominant species，we found that the water quality was seriously polluted，and nutritional level was mesotrophic.Diversity indexes results showed that water nutrition ranges oligotrophic to mesotrophic，and the algae community composition varied strongly.By comparing different method to evaluate water quality of phytoplankton，dominant species indicate method conformed with the water quality，evaluation of water body was objective and effective.

Phytoplankton Water quality evaluation Wetland Core area

X824

A

1674-263X(2016)02-0030-03

2016-06-03

宋楠(1988-)，女，硕士，工程师，哈尔滨师范大学学生。

项目来源：研究生创新科研项目(YJSCX2011-412H LJ)