漓江桂林市区段浮游藻类群落调查

2017-06-05 14:14梁漪莲
中国环境监测 2017年2期
关键词:绿藻硅藻浮游

梁漪莲

桂林市自来水公司,广西 桂林 541003

漓江桂林市区段浮游藻类群落调查

梁漪莲

桂林市自来水公司,广西 桂林 541003

对漓江流经桂林市区段的4个采样点的浮游藻类进行了调查分析,鉴定出浮游藻类共计7门51属,种类数以绿藻门最多,其次为硅藻门,这2类藻类组成占漓江藻类总数的70%左右。各采样点藻类组成丰富性从北至南逐渐降低。数量上以硅藻门为优势种群,枯水期以绿藻门为优势种群,藻类数量增多,漓江流域常年以舟形藻、异极藻、针杆藻为优势类群,2—3月随着气温回升,绿藻门的角星鼓藻属明显增多。除枯水期外漓江藻类变化不是很明显。数量稳定在1.0×104~1.4×104个/L,枯水期可达到1.4×106个/L。总体来看漓江除冬季枯水期外其余时间水质较好,属于贫营养化到中度营养化水体。

漓江藻类;浮游藻类;藻类群落;漓江水质

藻类对水质的变化较为敏感,水体中藻类种类和数量随水质的变化发生变化,因此,根据水生藻类的群落特征可以判断水体的污染情况,指示藻类有助于早期发现水体污染;利用水生藻类还可监测污染物的长期影响。由于藻类分布广,种类多,四季生长并易于采得等,利用藻类监测水质具有方便、高效、低成本的优势[1-4]。

漓江是桂林人民的主要饮用水水源,也是桂林人民的母亲河,它发源于广西壮族自治区猫儿山,主要流域为桂林市一带,最后与恭城河汇合,全长164 km,沿江河床多为水质卵石,泥沙量较小[5-6]。笔者对漓江流经桂林市区段的藻类进行了较为详细的研究,以期为漓江水资源的保护提供必要的资料和理论依据。

1 实验部分

1.1 采样点的设置

根据漓江的自然地理情况,在上游、中游、下游设4个采样点,采样点要保证平均分布,具有代表性。选用桂林市4个供水水厂的水源水进行检测(采样点均位于漓江干流)。4个采样点分别是位于漓江上游的城北水厂(采样点位于虞山桥旁,S1),中游的东镇路水厂(采样点位于虞山桥旁,S2)和东江水厂(采样点位于解放桥旁,S3),和下游的瓦窑水厂(采样点位于净瓶山旁,S4)。详见图1。

图1 漓江桂林市区段采样点示意图Fig.1 Schematic diagram of sampling sites in Guilin City segment of the Li River

1.2 理化指标

1.3 样品的采集

采样时间为2013年7月—2014年6月,每月对上述4个采样点进行一次采样,时间一般为月初。

定性采集用25#浮游生物网采集,在水面下0.5 m处以20~30 cm/s速度进行∞形拖动, 3~5 min左右。将浓缩于网头的水样(约30~40 mL)收集于50 mL标本瓶,用4%福尔马林现场固定,以待镜检鉴定。

定量采集时将2 L采水器置于水面下0.5 m左右直接采样。水样采集回来后,置于2 L采样瓶中,加入20 mL鲁哥氏液固定,静置24 h后吸去上清液留200 mL转移至250 mL棕色小口瓶中,再次静置24 h后用虹吸法吸去上清液留25~30 mL备用,最后将剩余液体定容至30 mL,充分摇匀后,吸取其中0.1 mL滴入计数框内,在显微镜下观察,计算每升水中浮游藻类的数量[1,7],浮游藻类的鉴定参照文献[8-10]。

1.4 计算与统计方法

1.4.1 浮游藻类的计算依照文献[7]进行。

N=(A/Ac)×(Vw/V)×n

式中:N为每升水中浮游植物数量,个/L;A为计数框面积,mm2;Ac为计数面积即视野面积×视野数,mm2;Vw为1 L水样经沉淀浓缩后的样品体积,mL;V为计数框体积,mL;n为计数所得的浮游植物的个体数或细胞数。

1.4.2 统计方法

Shannon-Wienner多样性指数(H)法:

式中:N为样品中所有藻类总个体数,S为样品中藻类种类总数,ni为第i种藻类个体数[8,11]。

硅藻商:

硅藻商=中心纲硅藻总个体数/羽纹纲硅藻总个体数[8]

中心纲硅藻包括圆筛藻、直链藻属、小环藻属、明盘藻属、根管藻属、四棘藻属、侧链藻属等;羽纹纲硅藻包括平板藻属、脆杆藻属、针杆藻属、等片藻属、短缝藻属、布纹藻属、双壁藻属、辐节藻属、舟形藻属、羽纹藻属、双肋藻属、肋缝藻属、双眉藻属、桥弯藻属、异极藻属、卵形藻属、曲壳藻属、杆状藻属、棒杆藻属、菱板藻属、菱形藻属、双菱藻属、波缘藻属、马鞍藻属等[8-9]。

2 结果分析与讨论

2.1 浮游藻类组成

2013年7月—2014年6月期间,通过对漓江桂林市区段的浮游藻类种类属系进行调查,发现漓江桂林市区段含有浮游藻类7门51属,其中硅藻门(Bacillariophyta)18属占35.29%,绿藻门(Chlorophyta) 21属占42%,蓝藻门(Cyanophyta) 7属占13.73%,裸藻门(Euglenophyta)2属占3.92%,甲藻门(Dinophyta) 1属占1.96%,隐藻门(Cryptoph)1属占1.96%,金藻门(Chrysophyta)1属占1.96%。在属类组成上,绿藻门占优势,其次为硅藻门,这2类藻类组成占漓江藻类种类组成的70%左右。S1~S4采样点藻类组成属类递减,即从北至南(从上游至下游)属类减少。详见表1和表2。

表1 漓江桂林市区段浮游藻类各属组成Table 1 Composition of different floating alga genera in Guilin City segment of the Li River

2.2 浮游藻类种类组成、优势种年度变化及数量分析

2.2.1 浮游藻类数量变化

漓江整体浮游藻类种数变化不大,但冬季(11月)为漓江枯水期,水流速度慢,漓江浮游藻类数量增多,以绿藻门为主,其余时期基本以硅藻门为优势种群。枯水期(11月份)为保证漓江游船航线,政府从上游青狮潭水库引水入漓江,导致藻类数目稍多,其他季节稍少,但总体来说除冬季外漓江藻类变化不是很明显。符合微流动的水对硅藻有利,停滞的水对蓝、绿藻有利的原则[12]。总体数量稳定在1.0×104~1.4×104个/L,部分时候达到1.4×106个/L。和前几年相比数量基本稳定。详见表3。

根据相关文献[13-14],藻类个体数划分标准:藻类数量大于1×106个/L为富营养水体,藻类数量小于3.0×105个/L为贫营养水体,藻类数量为3.0×105~1×106个/L为中营养型水体。因此漓江水体特征为中营养水体到贫营养水体。

2.2.2 浮游藻类优势属

漓江桂林市区段的优势属主要有硅藻门的舟形藻属、异极藻属、针杆藻属、桥弯藻属、双菱藻属、直链藻属,绿藻门的角星鼓藻属、鼓藻属、小球藻属。优势属类在不同月份有一定差异,在不同采样点由于环境因素有所差异,优势种类组成也不同,在漓江流域常年以舟形藻属、异极藻属、针杆藻属为优势类群,均属于寡污带和β中污带代表藻类。2—3月气温回暖后,绿藻门的角星鼓藻属明显增多,其属于β中污带代表藻类。因此从浮游藻类优势属角度分析,漓江桂林市区段水质介于寡污带和β中污带之间。详见表4。

表2 漓江桂林市区段浮游藻类的组成Table 2 Composition of different floating algae in Guilin City segment of the Li River

表3 漓江各采样点浮游藻类各属数量变化及统计Table 3 Changes and quantitative statistics of different floating alga genera in all sampling sites in the Li River

表4 漓江各段采样点的优势属类组成Table 4 Composition of dominant genera in all sampling sites in different Li River segment

注:A为异极藻属;B为直链藻属;C为双壁藻属;D为舟形藻属;E为小环藻属;F为栅藻属;G为鱼腥藻属;H为鞘丝藻属;I为平裂藻属;J为月牙藻属;K为针杆藻属;L为脆杆藻属;M为十字藻属;N为鼓藻属;O为隐藻属;P为小球藻属。

2.3 浮游藻类与水质相关分析

2.3.1 Shannon-Wienner多样性指数(H)

H指数是利用生物群落结构的复杂程度来指示水环境质量状况的一种生物指数。通常H指数越大,表示群落结构越复杂,群落稳定性越大,生态环境状况越好;而当水体受到污染时,某些种类会消亡,H指数减小,群落结构趋于简单,指示水质出现下降[5-6,10]。评价标准为H>3.0为清洁,2.0

2.3.2 硅藻商

THUNMARK和NYGAARD以藻类种类数作为指标,根据不同藻类类群与有机污染和营养物的大致关系,求出商值,划分水体营养类型[8]。漓江流域以硅藻门为主,因此可选用硅藻商作为评价水体营养类型的依据。S1、S2、S3、S4 4个采样点的硅藻商平均值依次为0.12、0.25、0.28、0.35。一般认为硅藻商越大,表示水体的营养程度越高[8,16],由此可看出S1~S4水体污染情况加剧,但硅藻商数值较低,总体仍然处于较为低污染状态。硅藻商与优势属类评价结果一致。

2.3.3 理化指标

表5 漓江各采样点理化指标统计Table 5 Statistics of physico-chemical parameters in all sampling sites in the Li River mg/L

3 结论

漓江流域桂林市区段共有浮游藻类7门51属,在种类组成中以绿藻门为主,其次为硅藻门,这2类藻类组成占漓江藻类的70%左右。从数量上看,硅藻门为漓江流域优势藻类,在夏季和秋季藻类数目稍多,冬季稍少,冬季漓江常以绿藻门数目居多,但总体来说季节变化不很明显。漓江流域常年以舟形藻属、异极藻属、针杆藻属为优势类群,均属于寡污带和β中污带代表藻类。2—3月绿藻门的角星鼓藻属明显增多,其属于β中污带代表藻类。一个群落的结构取决于环境容量能否满足每一种类的特殊需求,浮游藻类群落的各种参数变化可以在一定程度上反映出水环境的状况,也可作为水环境质量评价的依据之一。从各采样点观察,漓江流域桂林市区段从北至南(从上游至下游)浮游藻类属类递减,表明水质污染情况逐渐加剧,但各采样点的优势藻类普遍仍属于硅藻门, 优势类群为寡污带和β中污带代表藻类。数量上,漓江藻类总数稳定在1.0×104~1.4×104个/L 之间,部分时候达到1.4×106个/L。总体来看,漓江流域除冬季枯水期外其余时间水质较好,属于贫营养化到中度营养化水体。综合分析,利用浮游藻类数量和代表属类、硅藻商分析得出漓江流域水质较好的判断与用理化指标得出漓江流域水质为II类水结论趋于一致。

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Investigation and Analysis of Floating Algae Community in Guilin Urban Segment of the Li River

LIANG Yilian

Guilin Water Supply Company,Guilin 541003,China

Floating algae in 4 sampling sites of Guilin urban segment of the Li River were investigated and analyzed, and a total of 7 phyla and 51 genera of floating algae were identified, in which the amounts ofChlorophytaandBacillariophytagenus ranked the first and second, accounting for nearly 70% of the total floating algae in the Li River. The richness of algae decreased from the north to the south in these sampling sites. In terms of quantity,Bacillariophytawas the dominant population, whileChlorophytawas the dominant algae in dry season with increased amount.Naviculaceae,GomphonemaandSynedraacuswere dominant species in the Li River all the year round. With the rise of temperature from February to March,Staurastrumasterioideumvar. nanum ofchlorophytaincreased significantly. Except for dry season, changes of algae in the Li River were not obvious. The quantity was stable, being 1.0×104per L-1.4×104per L, and reached 1.4×106per L in dry season. Generally, except for dry season in winter, water quality of the Li River was relatively good, belonging to waters with poor-nitrification to moderate nitrification.

algae in the Li River;floating algae;algae community;water quality of the Li River

2016-02-01;

2016-08-07

桂林环保专项(市财建[2010]218)

梁漪莲(1980-),女,广西桂林人,学士,工程师。

X826

A

1002-6002(2017)02- 0095- 06

10.19316/j.issn.1002-6002.2017.02.15

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