北方城市景观河道浮游藻类群落结构特征 河道藻类大量繁殖

　　摘要：为了解北方城市半封闭景观水体浮游藻类的群落组成，以津河为例，于２００９年９月对其浮游藻类进行了调查，初步分析了浮游藻类的群落结构、物种多样性及浮游藻类与津河理化参数的相互关系。结果表明，共计调查浮游藻类 ８１种，３９属，绿藻种类最多，其次是硅藻和裸藻；优势种主要是极大螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｍａｓｉｍａ）、啮蚀隐藻（Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓ ｅｒｏｓａ Ｈｅｒ．）、伪编织鳞孔藻（Ｌｅｐｏｃｉｎｃｌｉｓ ｐｓｅｕｄｏｔｅｘｔａ）、卵形隐藻（Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓ ｏｖａｔａ Ｅｈｒ.）、素隐藻（Ｃｈｉｌｏｍｏｎａｓ ｐａｒａｍａｅｃｉｕｍ）；津河的浮游藻类组成、分布特点与津河的水质变化基本吻合，揭示了津河正处于重度富营养化状态的事实。
　　关键词：津河；浮游藻类；群落；多样性；水质
　　中图分类号：Ｑ９４９．２文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）12－2435-03
　　
　　The Structure Characteristics of Plankton Community in Jinhe River
　　
　　ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ１，ＷＥＩ Ｔｏｎｇ－ｙｕ２，ＺＨＡＮＧ Ｌｉａｎｇ－ｙｕｎ１，ＹＵＡＮ Ｘｉａｎｇ－ｈｕａ１
　　（１．Ｔｉａｎｊｉｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１９１， Ｃｈｉｎａ；
　　２． Ｔｉａｎｊｉｎ ｎａｔｉｏｎａｌ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ ａｎｄ ｔｏｘｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１９１， Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｅｓ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｐｌａｎｋｔｏｎｉｃ ａｌｇａｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｌａｎｋｔｏｎｉｃ ａｌｇａｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ Ｊｉｎｈｅ Ｒｉｖｅｒ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ８１ ｐｌａｎｋｔｏｎｉｃ ａｌｇａｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｂｅｌｏｎｇｉｎｇ ｔｏ ５ ｐｈｙｌａ ａｎｄ ３９ ｇｅｎｅｒａ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ， ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ ｗａｓ ｄｏｍｉｎａｎｔ and ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ Ｅｕｇｌｅｎａ ａｎｄ Ｂａｃｉｌｌａｒｉｐｈｙｔａ． Ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｅｒｅ Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ ｍａｓｉｍａ， Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓ ｅｒｏｓａ， Ｌｅｐｏｃｉｎｃｌｉｓ ｐｓｅｕｄｏｔｅｘｔａ， Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓ ｏｖａｔａ and Ｃｈｉｌｏｍｏｎａｓ ｐａｒａｍａｅｃｉｕｍ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｇａｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｈａｎｇｅｓ ｍａｔｃｈｅｄ ｉｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ， indicating ｔｈａｔ Ｊｉｎｈｅ Ｒｉｖｅｒ ｗａｓ ａｔ ｔｈｅ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｖｅｒｅ ｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｊｉｎｈｅ Rｉｖｅｒ； ｐｌａｎｋｔｏｎｉｃ ａｌｇａｅ； ｓｐｅｃｉｅｓ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ； ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ； ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ
　　
　　津河是海河的一条重要支流，也是天津市主要的城市景观水体之一，属于典型的北方半封闭景观水体。佟玉洁等［１］、刘春光等［２］均对改造后的津河进行了水质状况及营养状态的分析，结果表明津河污染不容乐观，并且处于富营养状态。为了解津河水体浮游藻类的群落组成，调查分析了津河浮游藻类的群落结构、物种多样性，同时，对浮游藻类群落结构与津河水质的关系进行了初步探讨，以期揭示津河水质状况，为改善津河水质提供依据。
　　１材料与方法
　　１．１样品采集
　　根据试验需要，在津河沿线共设置了１３个采样点，依次为三岔口、金钟桥、井冈山、三元桥、黄河道桥、长江道桥、日环里桥、航天道桥、西南村桥、八里台桥、儿童医院、西苑和津河广场，并依次分别以1~13号样站标记。
　　１．２藻类鉴定
　　主要观察活体与固定样，物种鉴定主要依据《中国淡水藻类》、《中国淡水藻类――系统、分类及生态》、《淡水微型生物图谱》［３－５］。
　　１．３水样固定与计数
　　取５ ｍＬ鲁哥试液注入４９５ ｍＬ的水样中，将固定后的５００ ｍL水样浓缩至３０ ｍL。计数采用０．１ ｍL计数框。在１０×１０倍或１０×４０倍显微镜下测定样本大小并逐个计数。每个样品计数两次（两片），取平均值。把计数所得结果，按照公式Ｎ＝（ＶＳ×ｎ）／（Ｖ×Ｖａ）换算成单位体积中的个体数量，式中，Ｎ 为１Ｌ水中浮游藻类的个体数（个／Ｌ），Ｖ为采样体积（Ｌ）， ＶＳ为浓缩体积（ｍL），Ｖａ为计数体积（ｍL）， ｎ为计数时所得的个体数［６］。
　　２结果与分析
　　２．１津河浮游藻类的分布及组成
　　津河浮游藻类共观察到８１种，３９属，其中，蓝藻９种，占１１．１１％；隐藻４种，占４．９４％；裸藻２４种，占２９．６３％；绿藻３１种，占３８．２７%；硅藻１３种，占１６．０５％。绿藻种类最多，其次是裸藻和硅藻。优势种是极大螺旋藻、啮蚀隐藻、伪编织鳞孔藻、卵形隐藻、素隐藻［７］。从津河的优势种来看，极大螺旋藻、啮蚀隐藻、卵形隐藻、伪编织鳞孔藻分属蓝藻门、隐藻门和绿藻门，均为耐污性种类［８］。
　　２．２各样站浮游藻类的个体丰度变化
　　由图１可见，个体丰度在样站１１儿童医院最高为５４５ ４００ ｉｎｄ／Ｌ，儿童医院的优势种为蓝藻极大螺旋藻，仅极大螺旋藻的个体丰度就达到了３６７ ８００ ｉｎｄ／Ｌ。当水体污染严重时，对水体的敏感藻类消失，耐污种类取而代之，而且某种优势种会达到较高的个体丰度［６，９－１１］，调查结果与此相符合。其他样站的个体丰度为７４ ４００～３８１ ６００ ｉｎｄ／Ｌ，１号样站最高，４号样站最低。
　　２．３物种多样性指数
　　２．３．１Ｍａｒｇａｌｅｆ丰富度指数Ｍａｒｇａｌｅｆ丰富度指数计算公式为：Ｄ＝（Ｓ－１）／ｌｎＮ，式中，Ｓ为所在群落的物种数目，Ｎ为所在群落的所有物种的个体数之和；该文Ｓ为浮游藻类种数，Ｎ为浮游藻类个体数［６］。
　　Ｍａｒｇａｌｅｆ丰富度指数在一定程度上能较好地反映同一时间不同样站的水质状况。运用D值评价水体水质的标准，Ｄ值０～１为严重污染；１～２为重度污染；２～４为中度污染；４～６为轻度污染；＞６为清洁水体［９］。各个样站的D值变化不大，除西南村桥和八里台桥样站大于３为中度污染外，其余样站都在１～２之间，为重度污染，综合来看，津河的水质基本属于重度污染。
　　２．３．２Ｓｉｍｐsｏｎ多样性指数Ｓｉｍｐsｏｎ多样性指数 Ｄ＝１－∑（Ｐｉ）２，式中，Ｐｉ＝Ｎｉ／Ｎ，Ｎ为所在群落的所有物种的个体数之和；Ｎｉ为所在群落内物种ｉ的个体数［６］。津河的Ｓｉｍｐsｏｎ多样性指数为０．５３～０．９３间，样站１１～１３号最低，分别为０．５３、０．６０和０．８４，其余１～１０号样站的为０．８７～０．９３，变化幅度不大。三岔口样站最低，八里台桥样站最高。
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　　２．４津河的水质状况分析
　　水质理化指标方面，参照地表水环境质量标准（ＧＢ３８３８－２００２）［１２］，各样站的ＣＯＤｃｒ平均为７４．５２ ｍｇ／Ｌ（Ｖ类水质标准≤４０.00 ｍｇ／Ｌ）；各样站的ＴＮ平均为6.83 ｍｇ／Ｌ，不能满足Ｖ类水质标准≤２.00 ｍｇ／Ｌ的要求， ＴＰ平均为０．４４ ｍｇ／Ｌ（Ｖ类水质标准≤０．４0 ｍｇ／Ｌ）；Ｖ类水质ＮＨ３－Ｎ标准是≤２.00 ｍｇ／Ｌ，各个样站的ＮＨ３－Ｎ是7.47 ｍｇ／Ｌ；DO浓度为7.49 ｍｇ／Ｌ，pH值平均为8.47平均测定水温为24.25 ℃。说明津河整体的水质基本不符合Ｖ类水质标准。
　　３讨论
　　２００９年９月份对津河进行了监测，共发现浮游藻类８１种，其中，蓝藻９种，占１１．１１％；隐藻４种，占４．９４％；裸藻２４种，占２９．６３％；绿藻３１种，占３８．２７％；硅藻１３种，占１６．０５％。从浮游藻类的优势种来看，津河总体的优势种是极大螺旋藻、啮蚀隐藻、伪编织鳞孔藻、卵形隐藻、素隐藻，属于富营养型藻类［８］。津河各个样站的个体丰度为７４ ４００～５４５ ４００ ｉｎｄ／Ｌ，和其他的水体比较，津河的个体丰度并不高［１４］。
　　Ｍａｒｇａｌｅｆ丰富度指数为１．７３～３．３６；Ｓｉｍｐsｏｎ多样性指数为０．５３～０．９３；Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅｉｎｅｒ多样性指数为２．１２～４．３１；Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数为０．４６～０．８３。一般来说，多样性指数越大，系统稳定性越高，水质越好［１5］。津河藻类多样性指数不高，黄藻门、金藻门、甲藻门的藻类在调查中都没有发现，表明指示津河的水生生态系统较弱，污染较为严重。水质理化指标方面，津河整体的水质基本不符合Ｖ类水质标准。
　　津河富营养化的主要原因是津河改造后为半封闭水体，水流缓慢，水体自净能力较弱；津河沿岸是中环主干道路，大量行人的活动及机动车尾气的排放对津河的水质也有一定的影响；自然降水引起的地表径流对津河水质的污染不容忽视，经常能观察到较大降雨后津河黑臭的现象，降雨对津河的污染贡献有待于进一步研究。要彻底改善津河的水质，首先要控制来水海河的水质，引水前应进行净化处理，去除含Ｎ、Ｐ的有机物及有害物质；通过研究发现，被截断的三个样站明显比其他样站污染严重，所以增加换水频率和流量是必要的；另外，根据国内外湖泊富营养化治理经验［１１］，可以在津河中种植适宜的水生植物，放养鱼类，形成良好的食物网，改善津河富营养化的状况。
　　参考文献：
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　　［４］ 胡鸿钧，魏印心．中国淡水藻类――系统、分类及生态［Ｍ］．北京：科学出版社，２００６．２３－９１５．
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　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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