泼河水库浮游植物群落结构特征与水质评价

沈绍营

(泼河水库管理局，河南 信阳 465426)

水库是集防洪、灌溉、饮水、发电、养殖、旅游等功能为一体的大型水利工程。河南省的天然湖泊较少，水库在解决农田灌溉和居民饮水方面起到了重要作用。泼河水库位于河南省信阳市光山县，隶属于淮河上游，从地理位置来看，泼河水库为亚热带向暖温带的过渡气候，四季分明，降水量丰沛。自建成以来泼河水库为周边13个乡镇提供生活用水和农业用水，兼具有渔业利用的功能。同时，为响应国家号召，信阳市围绕泼河水库建立了泼河水库风景区，大大促进了当地旅游业的发展。但随着人口增多、旅游业发展以及生活废水、工业污水的排放，水库生境遭受到不同程度的干扰和破坏，水质日趋恶化。为保证居民饮用水安全、水产品质量以及维持水库多种生态经济功能，对水库进行水质评价研究尤为重要。

本文通过调查2018年3月泼河水库浮游植物种类组成和优势种类，利用浮游植物多样性指数等参数并结合水质理化指标综合分析泼河水库的水质状况，以便更加了解泼河水库的生态现状，从根源上寻求改善水库水质行之有效的方法和措施，实现泼河水库生态效益和经济效益的双丰收。

一、材料与方法

1.采样时间和采样点设置 本研究于2018年3月对泼河水库进行了浮游植物样品采集，遵照《水库渔业资源调查规范(SL 167－2014)》中的要求共设置3个采样点，每个采样点依照水体深度设置3～4个水层。采样点分布如图1 所示。采样时，分别利用溶氧仪(Pro 20)、pH计(B-2)和测深仪现场测定水体溶氧、温度、pH 及深度等参数。表层水样直接用容器采水，不同水层样品用采水器采水。各个采样点和水层分别采集500毫升浮游植物样品，迅速加入5毫升的鲁哥试剂固定，同时采集1升水样，用于水化数据的测定。

图1 泼河水库采样点分布

2.浮游植物样品处理及计数 浮游植物样品带回实验室后，分别移入500 毫升量筒中，静置24 小时，用虹吸管小心吸出上清液，使水样浓缩至50 毫升。摇匀后用移液枪取0.1 毫升浓缩水样于0.1 毫升的浮游植物计数框内，在光学显微镜(40×10)下进行视野法计数，每片计数框需计数50～100个视野且计数藻类200个以上方为有效。每个样品计数两次，两次藻类数量差距不可超过15%，否则需要计数第3 次。浮游植物种类的确定参照《中国淡水藻类》和《淡水微型生物图谱》。

3.水质参数测定 主要测定水化数据包括总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)等，参照《渔业生态环境监测技术规范》(SC/T 9102－2007)和《水和废水监测分析方法》(第四版)的内容进行测定。TN 使用碱性过硫酸钾－紫外分光光度法测定，NH3-N 使用纳氏试剂比色法测定，TP 使用钼酸氨分光光度法测定，CODMn使用酸性法测定。

4.水库水质评价方法 浮游植物生物多样性指数越高，其群落结构越复杂，稳定性越大，水质越好，故可根据浮游植物多样性指数来评价水质。水化数据的水质评价标准参照《地表水环境质量标准》(GB 3838－2002)。

二、结果

1.浮游植物群落结构组成 本次调查共采集到浮游植物28属，分属8门，其中硅藻门5属，占藻类总数的53.23%，是泼河水库主要浮游植物种类；绿藻门10 属，蓝藻门6 属，分别占藻类总数的29.78%和9.62%；隐藻门1 属，占4.53%；黄藻门2 属；金藻门2 属；甲藻门和裸藻门各1 属。此次水库所调查的样点和水层均以硅藻和绿藻为主，详见图2。

图2 2018年3月浮游植物种类组成及各门藻类所占比例

2.浮游植物优势种 2018年3月泼河水库优势藻类共有7属，其中硅藻门3属，即针杆藻、直链藻和菱形藻；绿藻门2 属，即小球藻和弓形藻；蓝藻门1属，即鞘丝藻；隐藻门1属，即隐藻。

3.浮游植物生物多样性及水质评价 2018年3月泼河水库浮游植物的Shannon-Wiener多样性指数(H＇)在1.85～2.22 波动，1#采样点的多样性最高，3#采样点最低，平均值为2.06，根据H＇来评价水质，其为β-中污型；Margalef 丰富度指数(d)的变化区间是2.74～3.67，平均值为3.22，根据d来评价水质，其为寡污型；Pielou均匀度指数(J)的变化区间是0.64～0.74，平均值为0.70，根据J来评价水质，其为轻污染型，详见表1。

表1 泼河水库浮游植物多样性指数、均匀度指数和丰富度指数

4.水体理化特征及水质评价 泼河水库各采样点的总氮在0.263～0.700 毫克/升，以1#采样点水深6 米时最高，3#采样点表层水最低；总磷在0.020～0.034毫克/升，以3#采样点水深10米时最高，2#采样点水深10 米时最低；高锰酸盐浓度在2.584～3.119 毫克/升，以1#采样点水深6 米时最高，表层水最低；亚硝酸盐的含量在0.005～0.011毫克/升，以1#采样点表层水最高，3#采样点水深10 米时最低；氨氮含量在0.110～0.131 毫克/升，以1#采样点表层水及2#采样点表层水和水深5米时最高，3#采样点水深5米时最低。

根据《地表水环境质量标准》(GB 3838－2002)结合泼河水库水质的调查，结果发现2018年3月泼河水库水质总体为Ⅱ类水(Ⅱ类水主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区)。

三、讨论

1.泼河水库浮游植物群落特征 2018年3月泼河水库的浮游植物共有8 门28 属，硅藻类浮游植物是泼河水库春季(3月)的优势种，可能是春季水温较低而适宜硅藻生长所致，这也表明泼河水库春季暴发蓝藻水华的可能性较低。泼河水库1#采样点的浮游植物群落多样性最高，3#采样点最低，这可能与周围环境不同有关，受人为干扰小的水域多样性较高，群落稳定性也较高。

2.泼河水库水质状况 一般情况下，可采用两种方法对水库水质进行评价，即生物学方法(浮游植物群落内的多样性指数)与非生物学方法(主要水质理化因子的实测数据)。本文利用这两种方法对泼河水库的水质进行了评价，所得结果基本一致。首先，根据浮游植物α 多样性指数来评价水质状况，结果表明2018年3月泼河水库的3个采样点为轻污染或中污染；其次，根据水化因子来评价水质状况，结果表明泼河水库的水质总体为Ⅱ类水，水质较好，适用于居民生活用水和渔业发展。综合分析结果表明，泼河水库春季水质较好。

本研究仅就2018年3月泼河水库的浮游植物群落结构、多样性情况以及主要水质理化指标进行了调查和分析，要全面了解泼河水库的浮游植物组成和群落结构以及水质状况，还需要进行不同季节和年际间的调查。虽然从目前调查结果来看，泼河水库的水质状况较好，但不能忽视现已存在的轻度或中度污染状况，应采取相应措施，加强处理农田退水等面源污染，防止水质进一步恶化。