济南市2016年浮游植物调查及水质评价

于志强 王帅帅

2012年10月，水利部确定济南市为全国首个水生态文明建设试点城市。结合自身特点，山东省济南市提出了实现“泉涌、湖清、河畅、水净、景美”的水生态文明城市建设目标。2013年5月，水利部水文局确定济南市为全国水文系统水生态监测试点市，要求在现有水文水资源监测站网的基础上，结合实际，科学论证，进一步完善水生态监测站网，加强监测和能力建设，科学分析各监测指标，逐步完善水生态监测评价指标体系。济南市水生态监测始终立足济南“泉城”特色，针对全市范围内的河流、湖泊、水库，选取具有代表性的泉、湖泊、水库、河流、流域及湿地进行监测与分析。

浮游植物是生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的初级生产者，在水域生态系统中起着举足轻重的作用。浮游植物个体较小，对环境变化的响应十分迅速，己被广泛地应用于浮游植物生态学研究和水质评价中，能更好地解释自然水体中浮游植物群落的规律。本文基础数据基于2016年济南市10个典型区进行的浮游植物的水生态调查，解析了济南市浮游植物生物量和种属组成的时空分布特征。通过计算生物多样性指数，对济南市水质进行评价。

一、材料和方法

1.采样时间及采样点设置

2016年在济南市选取10个水生态典型区设置站点进行典型监测。具体为：并渡口、垛庄水库、北大沙河、大明湖、趵突泉、泺口、黄台桥、张公南临、巨野河和济西湿地。

2.样品采集、鉴定

在各采样点距水面以下0.5m左右水层取水样2L，加10mL鲁哥试液固定，实验室静置 24h，浓缩至 100mL，取0.1mL于浮游植物计数框内，在400倍OLYMPUS显微镜下进行物种鉴定和计数，物种鉴定参照相关文献。

3.数据分析和处理

采用Biodiversity Profession 2.0计算Shannon-Weaner多样性指数（H），Pieiou均匀度指数（J）。

（1）Shannon-Wiener多样性指数（H'）

（2）Pieiou均匀度指数（J）

式中：ni—第i个种的个体数目；

N—群落中所有种的个体总数；

S—轮虫种类数。

水质评价标准：

H＞3为寡污带，2≤H≤3为β中污带，1≤H≤2为α中污带，0≤H≤1为多污带；

E＞0.5为清洁，0.4≤E≤0.5为 β中污带，0.3≤E≤0.4为 α中污带，0≤E≤0.3为多污带。

二、结果

1.种类组成分布特征

2016年调查共鉴定出浮游植物115种，分属于6门7纲15目。在所鉴定的物种中，硅藻门种类最多，共鉴定出硅藻53种，占整个物种比例的46%；其次是绿藻门的物种，共鉴定出36种，占整个物种比例的31%；位于第三位的是蓝藻门，共鉴定出13种，占整个物种比例的11%（见图1）。从分布状况来看，所监测点位平均物种数为12种。从各个点位上浮游植物物种分布状况来看，大明湖浮游植物物种数全年较高，且浮游植物群落随季节变化浮动不大，群落结构稳定。

图1 济南市浮游植物各物种年度变化规律图

2.种群数量时空分布特征

2016年济南市浮游植物种群数量时空分布不均匀，全年平均值最大的监测站点是垛庄水库，最小的监测站点是趵突泉。全年浮游植物密度最大值为35977×104个/L，出现在北大沙河入黄河口，时间为6月，主要种类为蓝藻纲中的微小色球藻和铜绿微囊藻；全年浮游植物密度最小值为52×104个/L，出现在趵突泉，时间为11月。浮游植物种属数目变化范围为4～43，其中锦绣川水库的浮游植物种类最少仅8种，而大明湖出现的浮游植物种类最多达47种（见表1）。

表1 济南市2016年浮游植物种群数量时空分布特征表

3.浮游植物香农维纳指数，均匀度指数

2016年济南市全年浮游植物多样性平均值为1.77，整体多样性较低。在济南济西湿地、张公南临、巨野河和黄台桥，进入11月份，浮游植物多样性有明显上升的趋势。

通过表2可以看出，济南市全年浮游植物均匀度指数和香农维纳指数时空分布不均匀。均匀度指数和香农维纳指数最小的点位均为为垛庄水库，最大的均是济西湿地。研究表明香农维纳指数和均匀度指数在一定程度上反应了水质好坏状况，数值越大，浮游植物群落结构越趋于稳定，水质相对较好，反之则相对较差。通过香农维纳指数评价水质，则济南市流域为α中污带；通过均匀度指数评价水质，则济南市流域为清洁水体。

表2 济南市2016年浮游植物香农维纳指数、均匀度指数时空分布表

三、结论

通过本次调查，济南市共鉴定出浮游植物6门7纲15目115种，所鉴定的物种中硅藻门种类最多。浮游植物种群数量空间分布不均匀，均匀度指数和香农维纳指数空间分布不均匀。通过多样性指数的评价结果表明济南市流域大部分已属中污染水体■