王帥帥 李文香 王博涵 曹龍智 譚璐 李萌 楊增麗 白海鋒
摘要:于2014年春季,對(duì)山東省濟(jì)南流域48個(gè)采樣點(diǎn)位的浮游植物進(jìn)行調(diào)查研究并利用浮游植物香農(nóng)維納指數(shù),均勻度指數(shù)對(duì)濟(jì)南水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示:濟(jì)南流域共鑒定出浮游植物種類8門149種,以藍(lán)藻門、硅藻門和綠藻門為主,浮游植物細(xì)胞平均密度531.97×104ind./L。浮游植物香農(nóng)維納指數(shù)范圍為0.85~3.88,均勻度指數(shù)范圍為0.30~0.99,濟(jì)南流域浮游植物香農(nóng)維納指數(shù)和均勻度指數(shù)相對(duì)較高。通過綜合評(píng)價(jià)認(rèn)為濟(jì)南流域水體污染較輕,為中度污染。
關(guān)鍵詞:濟(jì)南流域;浮游植物;群落結(jié)構(gòu);多樣性指數(shù)
浮游植物作為生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)者,在水域生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞中起著舉足輕重的作用[1-3]。浮游植物個(gè)體較小,對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)非常敏感,能更好解釋自然水體中環(huán)境因子的改變對(duì)生物群落及多樣性的影響,目前浮游植物己被廣泛地應(yīng)用于水域生態(tài)學(xué)研究和水質(zhì)評(píng)價(jià)中[4]。
濟(jì)南市又稱泉城,是山東省省會(huì),經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),人口密集,人類活動(dòng)對(duì)市區(qū)周邊流域的水資源干擾較為嚴(yán)重。為了對(duì)目前濟(jì)南流域的水生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況有個(gè)全面了解,筆者于2014年春季對(duì)濟(jì)南流域的浮游植物進(jìn)行了野外采樣調(diào)查,通過對(duì)浮游植物的種類、密度、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)的調(diào)查和分析以及對(duì)水質(zhì)的簡(jiǎn)單評(píng)價(jià),希望為濟(jì)南市水生態(tài)保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。
1 材料和方法
1.1 研究區(qū)域及采樣點(diǎn)設(shè)置
濟(jì)南位于北緯(36°00′~37°40′),東經(jīng)(116°20′~118°00′),總面積為8 227 km2,其南部地勢(shì)高于北部。兩大水系(黃河水系和小清河水系)貫穿其中。根據(jù)濟(jì)南流域的地理特征,在濟(jì)南各區(qū)縣共設(shè)立48個(gè)采樣點(diǎn)位(J1~J48)(見圖1)。
1.2 樣品采集、鑒定
在各采樣點(diǎn)距水面1/3水深處取水樣2 L,加10 mL魯哥氏液固定,實(shí)驗(yàn)室靜置24 h,濃縮至100 mL,取0.1 mL于浮游植物計(jì)數(shù)框內(nèi),在400倍OLYMPUS顯微鏡下進(jìn)行物種鑒定和計(jì)數(shù),物種鑒定參照相關(guān)文獻(xiàn)[5-6]。
1.3 數(shù)據(jù)分析和處理
采用Biodiversity Profession 2.0計(jì)算Shannon-Weaner -多樣性指數(shù)(H),Lloyd-Ghelardi均勻度指數(shù)(E),采樣點(diǎn)的分布在ArcMap 9.3上實(shí)現(xiàn)。
2 結(jié)果
2.1 濟(jì)南流域浮游植物種類組成
濟(jì)南流域共鑒定出浮游植物8門149種。其中硅藻門65種,密度為6 586.712×104 ind/L;綠藻門51種,密度為4 908.548×104 ind./L;裸藻門10種,密度為415.198×104ind./L;隱藻門3種,密度為1 302.800×104 ind./L;藍(lán)藻門14種,密度為11 976258×104ind./L;甲藻門3種,密度為147.392×104 ind./L;金藻門2種,密度為140.154×104 ind./L;黃藻門1種,密度為30.926 ×104ind./L。從浮游植物各個(gè)門的種數(shù)組成來看,硅藻門的種類最多(見圖2)。從浮游植物各門鑒定到的密度來看,藍(lán)藻門的密度為最高的(見圖3)。
2.2 浮游植物各點(diǎn)位物種與密度
從濟(jì)南流域浮游植物密度在各個(gè)采樣點(diǎn)的分布情況來看(見圖4),在濟(jì)南流域48個(gè)采樣點(diǎn)中,浮游植物物種數(shù)范圍在1~35種,其中J41點(diǎn)位浮游植物物種數(shù)最多,J19點(diǎn)位浮游植物物種數(shù)最少。浮游植物密度范圍在1.320 ~3 341460×104 ind./L,48個(gè)采樣點(diǎn)位細(xì)胞密度平均值為531.970×104 ind./L。其中H41點(diǎn)位浮游植物密度最高,為3 341.460×104 ind./L,H19點(diǎn)位浮游植物密度最小,為1.320×104 ind./L。
2.3 浮游植物多樣性指數(shù)
通過圖5可以看出,濟(jì)南流域48個(gè)采樣點(diǎn)香農(nóng)維納多樣性指數(shù)0.85
3 討論
通過本次調(diào)查,分析數(shù)據(jù)表明:濟(jì)南流域共有浮游植物 8門149種。藍(lán)藻門、硅藻門和綠藻門是濟(jì)南流域浮游植物密度最多的三個(gè)門。浮游植物細(xì)胞密度平均值為531.970×104 ind./L ,這一結(jié)果與白海鋒[8]等調(diào)查的黃河蘭州市區(qū)段浮游植物的密度存在差異,這說明流域不同浮游植物往往存在地域差異。研究表明香農(nóng)維納指數(shù)和均勻度指數(shù)在一定程度上反映了水質(zhì)好壞狀況,數(shù)值越大,浮游植物群落結(jié)構(gòu)越趨于穩(wěn)定,水質(zhì)相對(duì)較好,反之則相對(duì)較差[9]。濟(jì)南流域香農(nóng)維納指數(shù)(H)和均勻度指數(shù)(E)相對(duì)較高,香農(nóng)維納指數(shù)最高為3.88,均勻度指數(shù)最高為0.99,并且有12個(gè)點(diǎn)位香農(nóng)多樣性指數(shù)大于3,41個(gè)點(diǎn)位均勻度指數(shù)大于0.5,這表明浮游植物群落結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定,水質(zhì)較好,受到污染較輕。
濟(jì)南作為“世界泉水之都”,礦產(chǎn)、旅游資源非常豐富,但近年來由于人工肆意開采、人類生活污水的排放使水體質(zhì)量受到嚴(yán)重影響,因此對(duì)濟(jì)南水域進(jìn)行水生態(tài)調(diào)查及水環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
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