易映彤，李 慧，劉 妍，范亞文

(哈爾濱師范大學(xué)植物學(xué)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150025)

扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)硅藻植物特征及其環(huán)境指示作用*

易映彤，李 慧，劉 妍，范亞文**

(哈爾濱師范大學(xué)植物學(xué)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150025)

2011年春、夏、秋季對(duì)扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的硅藻群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究.通過(guò)鑒定，共發(fā)現(xiàn)硅藻門植物112個(gè)分類單位，包括96種16變種，隸屬于2綱6目9科32屬.通過(guò)對(duì)硅藻植物的種類組成、聚類分析等方法，對(duì)扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的硅藻植物分布情況進(jìn)行初步研究，結(jié)果表明，扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)硅藻植物種類較為豐富，保護(hù)區(qū)內(nèi)水體普遍為受輕污染或中度污染狀態(tài)，個(gè)別水域存在富營(yíng)養(yǎng)化情況，春、夏、秋季節(jié)中，秋季的富營(yíng)養(yǎng)情況較為嚴(yán)重.結(jié)合水體的理化指標(biāo)，通過(guò)對(duì)扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)水體中硅藻的優(yōu)勢(shì)種、指示種的分析，發(fā)現(xiàn)該水域喜堿性、半咸水種類及中污帶的種類較多，說(shuō)明保護(hù)區(qū)水體受到輕微的污染，個(gè)別水域出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài).扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)水體呈中-弱堿性、微鹽，表明該區(qū)域受到了土地鹽堿化的影響.

扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)；硅藻植物群落；聚類分析

浮游植物是水生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者，是整個(gè)水生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的基礎(chǔ)[1].1970s以來(lái)，許多江、河、湖泊、水庫(kù)等生態(tài)系統(tǒng)功能一直在下降[2].作為浮游植物中的主要成員——硅藻植物在自然界中分布極廣，它在河流、湖泊的多樣性研究中始終扮演著重要的角色，其群落結(jié)構(gòu)與生存環(huán)境密切相關(guān)，既受環(huán)境因子的影響又能靈敏地反映環(huán)境的變化特征，在變化的水環(huán)境中，硅藻提供了不同的指示植物，因此，利用硅藻的指示作用監(jiān)測(cè)水質(zhì)的污染情況進(jìn)而評(píng)價(jià)流動(dòng)水體的生物監(jiān)測(cè)方法已得到廣泛應(yīng)用[3].2000年歐盟水框架指導(dǎo)委員會(huì)(Water Framework Directive of the European Union)已將硅藻確定為當(dāng)前水環(huán)境監(jiān)測(cè)及整治決策中可以用來(lái)評(píng)價(jià)營(yíng)養(yǎng)水平的重要生物指標(biāo)，截止2007年，該監(jiān)測(cè)框架幾乎兼容了所有的歐盟成員國(guó)[4-5].相對(duì)于國(guó)外的大量研究[6-8]，近幾年，我國(guó)一些學(xué)者[9-11]已開(kāi)始利用硅藻植物對(duì)水域變化進(jìn)行了相應(yīng)的研究，并利用淡水環(huán)境中硅藻植物群落結(jié)構(gòu)開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)工作.

扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(46°52′～47°32′N，123°47′～124°37′E)，位于黑龍江省西部，松嫩平原烏裕爾河下游，是我國(guó)最大的以鶴類等大型水禽為主體的珍稀鳥(niǎo)類和濕地生態(tài)類型的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，屬于典型的河濱濕地，平均海拔144m，其中濕地(湖泊、沼澤)面積1240km2.這里屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫2.0～4.2℃，多年平均降雨量416mm，降水多集中在7-9月份.濕地內(nèi)分布眾多泡沼，蒸發(fā)強(qiáng)烈，土地鹽堿化較普遍.1992年扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)被列入國(guó)際重要濕地名錄[12-14].

2011年春、夏、秋季對(duì)扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的硅藻群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，對(duì)其種類組成、數(shù)量分布及其與環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行分析，并利用硅藻植物生態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)其水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，為扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和維持保護(hù)區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)資料.

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)的布設(shè)

圖1 扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)采樣點(diǎn)位置Fig.1 The distribution of sampling sites in the Zhalong National Nature Reserve

扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)分布著成片或斷續(xù)的蘆葦沼澤、苔草沼澤及湖泡，也是鶴類等珍稀水禽的活動(dòng)領(lǐng)域和棲息繁殖地，區(qū)內(nèi)村屯較多，有鐵路、公路干線和大型水利工程.在扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的實(shí)驗(yàn)區(qū)中，共布設(shè)6個(gè)采樣點(diǎn)(圖1).采樣點(diǎn)Ⅰ位于保護(hù)區(qū)的最東北部，是保護(hù)區(qū)具有代表性大片開(kāi)放的蘆葦類型水域，此處游客較多，受人為影響較大；采樣點(diǎn)Ⅱ位于丹頂鶴養(yǎng)殖區(qū)附近的小型水泡，水域面積較小，丹頂鶴等大型水禽常在此處活動(dòng)；采樣點(diǎn)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ均位于旅游景點(diǎn)處的水域，生態(tài)類型分別為較小型湖泊、水流速度較緩的區(qū)域及蘆葦沼澤；采樣點(diǎn)Ⅵ位于扎龍湖中，水域面積較大，受上游農(nóng)田和人為活動(dòng)的影響較大，這6個(gè)采樣點(diǎn)代表扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境的基本特征.

1.2 樣品的采集

2011年春季(5月)、夏季(7月)和秋季(10月)分別按照常規(guī)方法[15-16]進(jìn)行硅藻植物水質(zhì)樣品采集，采集后的樣品用4%(V/V)甲醛固定保存.

1.3 理化指標(biāo)的測(cè)定

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定水環(huán)境的溫度(WT)、pH、電導(dǎo)率(Cond)和海拔(H).在實(shí)驗(yàn)室中，水樣需在24h之內(nèi)測(cè)定生物需氧量(BOD5)、化學(xué)需氧量(CODCr)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、總氮(TN)、總磷(TP)、溶解氧(DO)濃度等理化指標(biāo).其中，BOD5采用BOD-Sytem OxDirect(Italy)測(cè)定；CODMn采用COD-Reaktor ET 108測(cè)定；TN、TP濃度采用多離子微電腦測(cè)量?jī)x測(cè)定；DO濃度采用碘量法測(cè)定.

1.4 樣品的處理、鑒定和計(jì)數(shù)

在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)定性的樣品進(jìn)行酸處理以去除泥沙和有機(jī)質(zhì)，之后用蒸餾水清洗樣品，3000轉(zhuǎn)/min離心6次，每次5min，最后保存在75%酒精中，并用Naphrax膠制作成永久封片.每個(gè)采樣點(diǎn)封片在10×100倍的光鏡下隨機(jī)計(jì)數(shù)至少500個(gè)硅藻殼面，鑒定到種[17-20].運(yùn)用Primer 5.0和C2軟件對(duì)硅藻植物群落聚類、豐度進(jìn)行作圖和分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)硅藻植物種類組成

通過(guò)鑒定，扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)硅藻門植物112個(gè)分類單位，包括96種16變種，隸屬于2綱6目9科32屬.優(yōu)勢(shì)種為纖細(xì)等片藻、彎棒桿藻、隱頭舟形藻、尖布紋藻、明晰雙肋藻、窄異極藻、波羅的海胸膈藻、海生胸膈藻雙頭變種(表1).

扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)不同季節(jié)的硅藻植物種類有所差異：夏季出現(xiàn)的種類最多，為57種；其次是秋季，為53種；春季出現(xiàn)的種類最少，為49種.采樣點(diǎn)Ⅳ、Ⅴ的物種較為豐富，種類數(shù)分別為43、59種.

表1 扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)主要硅藻種類組成及分布

+表示存在；++表示常見(jiàn)種；+++表示優(yōu)勢(shì)種.

2.2 扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)環(huán)境因子

在采集硅藻標(biāo)本的同時(shí)共測(cè)定9個(gè)理化指標(biāo)，其結(jié)果如表2所示.保護(hù)區(qū)地處北溫帶，由于太陽(yáng)輻射的變化，水體溫度表現(xiàn)出明顯的季節(jié)差異性，春、夏、秋季整體平均氣溫為15.8℃；pH值平均值變化范圍在7.0～7.6之間，整體來(lái)看研究區(qū)內(nèi)的水體屬于中性、微堿性的環(huán)境；根據(jù)中國(guó)水質(zhì)指標(biāo)的營(yíng)養(yǎng)分類標(biāo)準(zhǔn)以及文獻(xiàn)[21-22]，當(dāng)TP濃度指標(biāo)在0.01～0.025mg/L范圍內(nèi)為貧-中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，在0.025～0.05mg/L范圍內(nèi)為中富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，在0.05～0.1mg/L范圍內(nèi)為中富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，在0.1～1.0mg/L范圍內(nèi)為富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；當(dāng)TN濃度指標(biāo)為0.2～0.5mg/L范圍內(nèi)為貧-中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，在0.5～1.5mg/L范圍內(nèi)為輕-中富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，在2.0mg/L以上為富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，綜合TN、TP濃度表明，本研究區(qū)大部分處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài).化學(xué)需氧量(COD)作為有機(jī)物相對(duì)含量的指標(biāo)之一，數(shù)值越大，說(shuō)明水體受有機(jī)物污染越嚴(yán)重，采樣點(diǎn)Ⅴ的CODCr、CODMn值都高于其他采樣點(diǎn)，說(shuō)明該水域中的有機(jī)物質(zhì)豐富，有機(jī)物的污染相對(duì)較大；6個(gè)采樣點(diǎn)中BOD5的變化不顯著，采樣點(diǎn)Ⅲ最高，達(dá)到9.8mg/L，其水中有機(jī)污染物可能較多，導(dǎo)致BOD5較高、DO較低.

表2 扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)主要水質(zhì)理化指標(biāo)

2.3 扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)硅藻植物群落聚類分析及豐度變化

對(duì)6個(gè)采樣點(diǎn)不同季節(jié)的硅藻植物原始豐度數(shù)據(jù)處理后(對(duì)環(huán)境指示較小的硅藻種類已經(jīng)刪除)進(jìn)行平方根轉(zhuǎn)換后，構(gòu)建Bray-Curtis相似性矩陣，在此基礎(chǔ)上采用組間平均聚類法進(jìn)行分層次聚類分析.聚類圖與不同季節(jié)各采樣點(diǎn)硅藻植物群落組成的豐度圖相結(jié)合，聚類分析結(jié)果顯示(圖2)，將34個(gè)硅藻植物在相似度水平上分成5個(gè)組(A1～A5)：A1組由13個(gè)豐度較高的種類組成；A2組由8個(gè)硅藻種類組成(相似度為50%)，均為適應(yīng)生態(tài)環(huán)境較寬的普生種類，在春季各采樣點(diǎn)的豐度較低，而夏、秋季的豐度優(yōu)于夏季；A3組由4個(gè)種類組成(相似度為43%)，豐度不高，但均在春季的采樣點(diǎn)Ⅰ大量出現(xiàn)；A4組由5種硅藻組成(相似度為54%)；A5由4個(gè)硅藻種類組成，它們?cè)诖?、秋兩季豐度均較低.

圖2 硅藻種群聚類圖(a)及硅藻植物豐度(b)Fig.2 Dendrogram based on the cluster analysis of the diatom communities(a) and the diatom richness(b)

3 討論與結(jié)論

硅藻是一種光自養(yǎng)性藻類，是水體里初級(jí)生產(chǎn)力的一種重要組成部分.許多屬種對(duì)某些水環(huán)境指標(biāo)(如pH值、鹽度、溫度、營(yíng)養(yǎng)鹽等)都有特定的最佳值及忍耐值，能很好地指示水環(huán)境的變化[23].扎龍濕地地處中緯度地帶，屬于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，夏季和秋季溫差大，水溫的季節(jié)性變化明顯，秋季明顯低于春、夏季(變化范圍為8.3～23.5℃)；春、夏季的pH值總體呈中性至弱酸性，秋季各采樣點(diǎn)均呈弱堿性(變化范圍為6.70～8.26)；各采樣點(diǎn)的電導(dǎo)率差別均較大(261～631μS/cm)，同一采樣點(diǎn)不同季節(jié)的變化也較明顯(表2).扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)鹽堿地面積約占保護(hù)區(qū)面積的4%[24]，其水生態(tài)系統(tǒng)和地理環(huán)境使硅藻植物種類組成、數(shù)量、多樣性等都具有其獨(dú)特性，從硅藻的種類組成和優(yōu)勢(shì)種分布特點(diǎn)來(lái)看，硅藻植物主要以淡水至半咸水、喜弱堿的種類為主，如側(cè)生窗紋藻、肘狀脆桿藻弓形變種和彎棒桿藻等.在1989-2006年期間，該保護(hù)區(qū)草地和沼澤地被大面積開(kāi)墾為耕地，特別是保護(hù)區(qū)的邊緣地區(qū)，導(dǎo)致保護(hù)區(qū)沼澤地面積減少；由于水資源不足，也使得大量沼澤地轉(zhuǎn)變?yōu)辂}堿地[13-14]，作為優(yōu)勢(shì)種出現(xiàn)的許多硅藻種類都對(duì)環(huán)境特征有著非常明顯的指示響應(yīng).8個(gè)優(yōu)勢(shì)種類中，彎棒桿藻、隱頭舟形藻、明晰雙肋藻在3個(gè)季節(jié)的大部分采樣點(diǎn)中均有發(fā)現(xiàn)，這3種藻均屬于廣布種，在北方地區(qū)水域經(jīng)常能夠發(fā)現(xiàn)，如彎棒桿藻為典型的嗜堿種，喜生活在寡鹽水域，已有研究成果證實(shí)該種對(duì)水體的鹽度和酸堿度能夠起到明顯的指示作用；而隱頭舟形藻生境范圍較廣，喜歡微鹽、適堿的水體，在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中也有存在[4].由于該保護(hù)區(qū)的研究區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)大量的喜寡鹽、微咸水、半咸水及喜弱堿甚至一些嗜堿的種類，說(shuō)明扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的部分水域均受到土地鹽堿化的影響.

水溫通常是決定水生生物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的重要因素之一.硅藻能夠適應(yīng)多變的環(huán)境條件，容易成為水體主要種類，并對(duì)環(huán)境有很好的指示作用，具有較明顯的響應(yīng)特征[8].扎龍自然保護(hù)區(qū)處于典型的北溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，水溫季節(jié)變化明顯，呈春季低，夏季逐漸升高到最大值，秋季降低，冬季出現(xiàn)最低值.相對(duì)冬季和春季，夏、秋兩季水溫升高，光照充足，營(yíng)養(yǎng)鹽豐富，適合藻類植物生長(zhǎng)，容易成為水體主要種類.采集區(qū)域內(nèi)春季以纖細(xì)等片藻、放射舟形藻、絨毛平板藻等為組合特征，這些種類的出現(xiàn)表明水質(zhì)良好，環(huán)境受人為因素影響較小；夏季水溫升高，一些冷水種減少，出現(xiàn)的硅藻種類個(gè)體較大，同時(shí)隨著TP濃度的升高，水體中曾出現(xiàn)的一些寡污帶指示種如纖細(xì)等片藻數(shù)量明顯減少，而彎棒桿藻成為該季節(jié)的優(yōu)勢(shì)種，明晰雙肋藻和扁圓卵形藻多孔變種(Cocconeisplacentulavar.euglypta)也較為常見(jiàn).相對(duì)于春、夏季，秋季的富營(yíng)養(yǎng)情況較為嚴(yán)重，如在秋季大量出現(xiàn)窄異極藻、α-中污帶指示種谷皮菱形藻，以及耐有機(jī)污染的中污帶指示種秋季隱頭舟形藻等占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)種的出現(xiàn)進(jìn)一步說(shuō)明秋季水體富營(yíng)養(yǎng)情況較其他兩個(gè)季節(jié)嚴(yán)重.秋季水質(zhì)下降可能是由于秋季雨水少，水流速度緩慢，造成水體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的升高.本研究在保護(hù)區(qū)內(nèi)雖然也發(fā)現(xiàn)一些寡污帶和中污帶的指示種，如極細(xì)微曲殼藻、輻頭舟形藻等，但種類數(shù)不多.李晶等[25]在2009年扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)夏、秋兩季的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，硅藻優(yōu)勢(shì)種類多以華麗星桿藻(Asterionallaformosa)、梅尼小環(huán)藻和顆粒直鏈藻(Melosiragranulate)為主(表3)，其中，梅尼小環(huán)藻、顆粒直鏈藻是典型的中型污染指示種群，作為優(yōu)勢(shì)種群出現(xiàn)，表明當(dāng)時(shí)水域有一定程度的污染.相比2009年的研究結(jié)果，本次在扎龍濕地發(fā)現(xiàn)的硅藻種類有所增加，優(yōu)勢(shì)種類的時(shí)空分布上也有所不同；而有些種類如華麗星桿藻等在本次研究中雖有發(fā)現(xiàn)，但并未形成優(yōu)勢(shì)種群.

表3 扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)濕地浮游植物夏、秋兩季優(yōu)勢(shì)種類

水體電導(dǎo)率的大小主要由溶解在水體的離子種類、濃度和水溫等決定，其中離子種類組成取決于流域地質(zhì)及土壤特征，水越純凈，電導(dǎo)率越低(電阻率越高).水中的電導(dǎo)率是測(cè)量水體的含鹽成分、含離子成分、含雜質(zhì)成分等的重要指標(biāo)，也可反映湖泊富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生的程度[26].同時(shí)水體水質(zhì)的電導(dǎo)率高低與營(yíng)養(yǎng)鹽濃度有關(guān)，隨著營(yíng)養(yǎng)鹽減少，電導(dǎo)率也逐漸降低[27].在電導(dǎo)率較高的區(qū)域，如春、秋季的采樣點(diǎn)Ⅰ、Ⅱ和夏季采樣點(diǎn)Ⅱ，均出現(xiàn)大量的喜中-高電解質(zhì)的指示種，如虱形雙眉藻(Amphorapediculus)、梅尼小環(huán)藻、側(cè)生窗紋藻、谷皮菱形藻等.扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)TP和TN濃度秋季最高，夏季次之，春季最低，且秋季TP濃度的平均值(0.66mg/L)達(dá)到春季的3倍，而在TN、TP濃度較高的區(qū)域，通常受到的有機(jī)污染相對(duì)較大.扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)富營(yíng)養(yǎng)程度表現(xiàn)為秋季最高，春季最低，秋季出現(xiàn)的硅藻有一部分為污染指示種，如鼠形窗紋藻、Craticulaambigua、隱頭舟形藻、切斷形橋彎藻等.

基于扎龍水域藻類植物的聚類分析，在A1區(qū)出現(xiàn)豐度較高的種類組成多為喜弱堿、寡鹽的種類，如放射舟形藻、彎棒桿藻、扁圓卵形藻原變種(Cocconeisplacentulavar.placentula)和波羅的海胸膈藻等，這些種類在采樣點(diǎn)Ⅰ的春、夏、秋季均有出現(xiàn)，其余在該區(qū)域出現(xiàn)的大部分多為耐有機(jī)污染的指示種，如管棲菱形藻、側(cè)生窗紋藻和鼠形窗紋藻等.在采樣點(diǎn)Ⅱ的春、夏、秋3次采集中大量發(fā)現(xiàn)的谷皮菱形藻和隱頭舟形藻等也多為中污帶的指示種.扎龍保護(hù)區(qū)采樣點(diǎn)Ⅰ位于水流速度較緩的開(kāi)放蘆葦沼澤區(qū)域，和其相鄰的采樣點(diǎn)Ⅱ是一個(gè)小型的泡沼，為鶴類養(yǎng)殖區(qū)附近的水域，鶴類經(jīng)常在此處活動(dòng)，致使?fàn)I養(yǎng)化程度較高，污染嚴(yán)重，該采樣點(diǎn)電導(dǎo)率、TP濃度、TN濃度、CODCr、CODMn均較高.位于扎龍湖的采樣點(diǎn)Ⅵ地處烏裕爾河和雙陽(yáng)河下游，由于上游人類活動(dòng)，大量的工業(yè)和生活污水排放到水中，此樣點(diǎn)的溶解氧濃度較高，在該區(qū)域的春、夏兩季中，都發(fā)現(xiàn)了中污染的指示種，如窄異極藻等，并且富營(yíng)養(yǎng)化的指示種類隱頭舟形藻成為該樣點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)種.

硅藻植物群落在監(jiān)測(cè)扎龍濕地水環(huán)境變化或富營(yíng)養(yǎng)化過(guò)程中具有一定的指示作用，隨著環(huán)境理化特性的改變，硅藻群落組合會(huì)對(duì)環(huán)境變化做出及時(shí)響應(yīng)和改變[28].扎龍濕地硅藻植物種群的季節(jié)演替，受理化及生物因素，如光照、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及生物競(jìng)爭(zhēng)、攝食等的影響，動(dòng)態(tài)反映了水體各種生態(tài)因子的綜合作用.與前期部分研究工作相比，扎龍濕地近幾年缺水嚴(yán)重，人為活動(dòng)頻繁，沼澤地面積減少，濕地生物的棲息環(huán)境惡化，扎龍濕地普遍處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，個(gè)別區(qū)域出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)的狀態(tài).趙寶林等[29]的研究認(rèn)為，扎龍濕地的水體污染情況為中污染，只有少數(shù)幾個(gè)樣點(diǎn)為輕污染；李晶等[25]、王澤斌等[30]的研究也顯示，雖然不同時(shí)間區(qū)域內(nèi)的硅藻植物群落優(yōu)勢(shì)種群不同，但中度營(yíng)養(yǎng)化指示種類的大量出現(xiàn)，則顯示有些水體已有一定程度的富營(yíng)養(yǎng)化.于2011年春、夏、秋季對(duì)扎龍濕地硅藻植物群落組成及其分布特征的研究表明，扎龍濕地研究區(qū)域內(nèi)的6個(gè)采樣點(diǎn)，水體存在輕微至中度污染，個(gè)別水域出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài).因此，應(yīng)采取相應(yīng)的措施改善和保護(hù)該地區(qū)的水域生態(tài)條件，防止其生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化.

[1] 韓博平，林旭鈿，李 鐵.廣東省大中型水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀與防治對(duì)策研究.北京：科學(xué)出版社，2003.

[2] 賀 鋒，吳振斌.水生植物在污水處理和水質(zhì)改善中的應(yīng)用.植物學(xué)報(bào)，2003，20：641-647.

[3] 劉俊咗，張成君.硅藻指數(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用.環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2009，21：12-16.

[4] Wu JT， Kow LT. Applicability of a generic index for diatom assemblages to monitor pollution in the tropical River Tsanwun， Taiwan.JournalofAppliedPhycology，2002，14(1)： 63-69.

[6] Gabyshev VA， Gabysheva OI. The structure of phytoplankton and physicochemical characteristics of the Kolyma River(Northeastern Siberia) in summer.ContemporaryProblemsofEcology， 2013， 6： 268-275.

[7] Granado DC， Henry R. Phytoplankton community response to hydrological variations in oxbow lakes with different levels of connection to a tropical river.Hydrobiologia， 2014， 721： 223-238.

[9] 高亞輝，虞秋波，齊雨藻等.長(zhǎng)江口附近海域春季浮游硅藻的種類組成和生態(tài)分布.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，14：1044-1048.

[10] 董旭輝，羊向東，王 榮.長(zhǎng)江中下游地區(qū)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的硅藻指示性屬種.中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2006，26：570-574.

[11] Fan YW， Li J， Men XYetal. Preliminary description of the diatom community and its relationship with water physicochemical variables in Qixinghe wetland.ChineseJournalofOceanologyandLimnology， 2012， 30(3)： 379-387.

[12] 肖 方.扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)考察報(bào)告.科技潮，2005，8：48-50.

[13] 殷志強(qiáng)，秦小光，劉嘉麒等.扎龍濕地的形成背景及其生態(tài)環(huán)境意義.地理科學(xué)進(jìn)展，2006，25：32-40.

[14] 周利軍，張雪萍.扎龍國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)景觀格局變化研究.濕地科學(xué)，2010，8：74-78.

[15] 金相燦，屠清瑛.湖泊富營(yíng)養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范：第2版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1990：239-244.

[16] 沈錫芬，章宗涉，龔循矩等.微型生物監(jiān)測(cè)新技術(shù).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1990.

[17] Krammer K， Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae 1. Teil： Naviculaceae. Brelin： Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg，1997.

[18] Krammer K， Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae 2. Teil： Bacillariophyceae， Epithemiaceae， Surirellaceae. Berlin： Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg，1997.

[19] Krammer K， Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae 3. Teil： Centrales， Fragilariaceae， Eunotiaceae. Berlin： Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg，1997.

[20] Krammer K， Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae 4. Teil：Achnanthaceae， Kritische Erg?nzunge zu Achnanthes s.l.， Navicula s. str.， Gomphonema Gesamtliteraturverzeichnis Teil 1-4. Berlin： Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg，1997.

[21] 金相燦，劉樹(shù)坤，章宗涉等.中國(guó)湖泊環(huán)境.北京：海洋出版社，1995.

[22] 夏婷婷，尚廣萍.基于地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法.皖西學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，26(5)：98-101.

[23] Bradshaw EG， Anderson NJ， Jensen JPetal. Phosphorus dynamics in danish lakes and the implications for diatom ecology and palaeoecology.FreshwaterBiology， 2002， 47： 1963-1975.

[24] 王鈺祺.扎龍自然保護(hù)區(qū)濕地資源評(píng)價(jià)與水環(huán)境質(zhì)量分析[學(xué)位論文].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2009.

[25] 李 晶，祁佩時(shí)，馬 云等.扎龍濕地夏秋季浮游植物群落結(jié)構(gòu).東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，40：86-90.

[26] 劉建康.東湖生態(tài)學(xué)研究(一).北京：科學(xué)出版社，1990.

[27] 胡勝華，高云霓，張世羊等.武漢月湖水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分布與硅藻的生態(tài)指示.生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2009，18：856-864.

[28] Philibert A， Gell P， Newall Petal. Development of diatom-based tools for assessing stream water quality in south-eastern Australia： assessment of environmental transfer functions.Hydrobiologia， 2006，572： 103-114.

[29] 趙寶林，劉茂奇，劉曼紅等.扎龍濕地自然保護(hù)區(qū)大型底棲動(dòng)物群落特征與水質(zhì)分析.黑龍江水產(chǎn)，2012，(4)：33-38.

[30] 王澤斌，馬 云，李 晶.扎龍濕地浮游植物群落結(jié)構(gòu)及多樣性研究.環(huán)境科學(xué)與管理，2011，36(5)：1-4.

Diatom composition and its application in water quality assessment in the Zhalong National Nature Reserve， China

YI Yingtong， LI Hui， LIU Yan & FAN Yawen

(CollegeofLifeScienceandTechnology，HarbinNormalUniversity，Harbin150025，P.R.China)

As the largest wetland nature reserve area for cranes and other large water birds in China， Zhalong National Nature Reserve plays an important role in maintaining regional ecological security. In 2011， composition structure of diatom communities were investigated during spring， summer and autumn. The biodiversity of diatom in this area are relatively high and totally 112 taxa(including 96 species， 16 varieties) were identified， belonging to 2 classes， 6 orders， 9 families and 32 genera. The diatom communities were analyzed by principal component analysis and cluster analysis was employed to analysis the relationship between diatom and environmental parameters. It showed that conductivity， total phosphorus and total nitrogen have great influence on the diatom distribution. Through the analysis， species preferring to alkaline and semi-alkaline habitat were identified， such asNavicularadiosaKütz.，Epithemiaadnata，F(xiàn)ragilariaulnavar.acus(Kütz.) Lange-Bertalot. Due to the effect of land salinization， the water was affected by the alkaline and sort of salty weakly.Combined with the physical and chemical indicators of the water， we conclude that the water quality in Zhalong National Nature Reserve have been polluted slightly.

Zhalong National Nature Reserve； diatom communities； cluster analysis

J.LakeSci.(湖泊科學(xué))， 2015， 27(6)： 1035-1041

DOI 10.18307/2015.0607

?2015 byJournalofLakeSciences

*國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31070183、31270250)、黑龍江省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(12521z011)、黑龍江省高?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究計(jì)劃和哈爾濱師范大學(xué)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究計(jì)劃(KJTD-2011-2)聯(lián)合資助.

2014-12-18收稿；2015-04-16收修改稿.

易映彤(1988～)，女，碩士研究生；E-mail：408420776@qq.com.

**通信作者；E-mail：fanyaw@163.com.