黄河花园口浮游植物采集方法比较

代杜娟，宗江龙，张 洋，李 聪，杨 越，汤一帆，董 静，张 曼，高云霓，李学军＊，秦祥朝

(1.河南师范大学水产学院，河南新乡 453007；2.生态环境部黄河流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心，郑州 450004）

浮游植物是淡水生态系统的主要初级生产者，其丰度及生物量可反映水体初级生产力及水体水质状况，常用做水环境评价的指标之一[1]。浮游植物群落结构的调查工作需要采集水样，但水样采集方法直接影响着水体中浮游植物的群落结构，同一采集位置不同采样方式采集到浮游植物的种类、数量、个体大小均有很大差异。

黄河是中国第二大河，上游流经青藏高原、黄土高原，降水量少，植被覆盖率低[2]。受上游水流冲刷作用，黄河中下游泥沙含量大，含沙量高达35 kg/m3[3]，黄河流域中下游尤其是黄河干流浮游植物含量少，浮游植物的采集和鉴定工作困难。按照《水和废水监测分析方法（第4版）》[4]浮游植物常规采样采集方法是直接取水样进行固定，固定浓缩后在光学显微镜下进行种类和数量鉴定工作，然而常规采样方法采水量较小，较适用于小型湖库等小水面水体。对于水体面积大、流速高、含沙量大的黄河干流，常规采样方法采集到的样品中泥沙量高，鉴定工作困难，浮游植物种类偏少，不能较好地反映采样点浮游植物群落结构组成。据此，为探究适于含沙量高水体浮游植物采集方法，作者以黄河花园口为试点，对比了不同采样方法调查下浮游植物群落组成，并从中初步提出适宜的采样方法。

1 材料与方法

1.1 采样点信息

本次采样试点位于河南省郑州市惠济区，处于黄河中下游段花园口（34°53′14.93″N，113°50′0.86″E），采样点处于干流与河滩交汇处，浮游植物类群较丰富。

1.2 浮游植物样品的采集与鉴定

1.2.1 浮游植物样品的采集

采样方法见表1（1#-7#，其中8#为采集水样沉降5 min后底部浮游藻类分析）。常规采样方式是用机玻璃采水器采集水样1 L于采样瓶，然后立即用1%鲁哥式固定液（Lugol’s solution）进行固定[5]。采集网过滤方法是用采水器从不同方向采集水样，倒入40 L水桶静置，按照表格采集不同沉降时间、采集网孔径及不同部位的水样，过采集网后收集至100 mL采样瓶中，立即用1%鲁哥式液固定。

表1 黄河花园口浮游植物采样方法

1.2.2 浮游植物样品的鉴定

固定好的浮游植物用浓缩管利用虹吸原理进行浓缩，浓缩后的样品摇匀后用移液器吸取100 μL置于浮游植物计数框（20 mm×20 mm×0.25 mm）中，在光学显微镜下进行浮游植物种类和数量鉴定并采用Lioo显微可视化系统拍摄浮游植物光镜照片。利用Microsoft Excel 2016计算浮游植物丰度、生物量、生物多样性等。

2 结果

2.1 浮游植物种类组成

在花园口试点，共采集浮游植物计37种，隶属于蓝藻门、硅藻门、甲藻门、裸藻门和绿藻门（见表2和图1）。其中硅藻门占比最多，占67.57%，甲藻门占比最少，占比2.70%。从种类数来说，1#和2#采样方式采集到的浮游植物种数相同，3#采样方式的采集到的浮游植物种类数略低于前两种，从种类数上看，35 μm采集网过滤（2#、3#和4#）比10 μm采集网过滤（5#、6#和7#）采集到的浮游植物种类多，这可能是因为10 μm孔径采集网更容易被泥沙堵住，在采集后清理泥沙过程中会造成浮游植物损失。

图1 花园口浮游植物门类分布（左）和不同采样方式采集的浮游植物种类数（右）

表2 不同采样方法下浮游植物种类分布

2.2 不同采样方法下浮游植物丰度和生物量

由丰度和生物量的数据可看出，常规采样方式（1#) 采集到的浮游植物丰度和生物量显著高于其它采样方式。35 μm采集网采集到的浮游植物的丰度和生物量较高于10 μm采集网，这可能是因为10 μm采集网过密，容易堵塞，采集到的浮游植物被泥沙截留，这种情况在经过较长时间沉淀后有所好转（7#），但经长时间沉淀后沉淀物里浮游植物含量增多（8#），不能代表该水域浮游植物的总体情况（见图2）。

图2 不同采样方法下浮游植物丰度（a）及门类占比（b）和生物量（c）和门类占比（d）

从门类占比上来看，35 μm采集网过滤短时间沉降（2#、3#）的采样方式较好地保留了浮游植物的群落结构，与常规采样方式相差不大，10 μm采集网过滤长时间沉淀的采样方式与常规采样方式浮游植物在丰度和生物量的门类组成上相差不大，但在绝对丰度和生物量上远低于常规采样方式。

2.3 不同采样方法浮游植物优势种

以优势度>5%定义浮游植物优势种。从优势组成上来看，花园口浮游植物主要优势种为谷皮菱形藻和亚针尖菱形藻。其中，1#、2#和3#在主要优势种组成上相差不大，这与之前的丰度及种类数的结果相符合。而长时间的沉降和10 μm采集网过滤的采样方式下采集到的浮游植物优势种类数较多，这可能是因为这几种采样方式采集到的浮游植物丰度和生物量较低，偶见种在整体上的占比增高，在计算后得出其为优势种类。

2.4 不同采样方法下浮游植物多样性指数

花园口浮游植物多样性以香浓-维纳多样性指数为参考，总体来看多样性指数结果相差不大，但可以看出5#～7#采样方式的多样性指数较高，而1#～4#采集到的浮游植物多样性较低于后几种采样方式（见表3和图3）。

表3 不同采样方法浮游植物优势种

图3 不同采样方法下浮游植物的多样性指数变化

3 讨论

黄河干流水体泥沙含量大，浮游植物含量较低，常规采样采水量少，不能很好地反映出采样地的浮游植物群落结构组成。由浮游植物丰度和生物量的结果可以看出，常规采样适宜于评估浮游藻类丰度和生物量，但浮游藻类种类数偏少。据此，作者建议对泥沙量高的水体，以常规采样（可适当增加采样体积）为主评估浮游植物丰度和生物量，以35 μm采集网过滤为辅的方法补充浮游藻类种类数及生物多样性。如果泥沙含量特别大，建议先沉降1 min左右再过滤网收集，防止网孔堵塞。

附图：黄河浮游植物部分优势种类