蔡端波，杨丽坤，张伟，赖照，安山

（1．河北大学 质量技术监督学院，河北 保定 071000；2．河北大学 生命科学学院，河北 保定 071002）

潭江浮游植物调查及水质监测

蔡端波1，杨丽坤2，张伟2，赖照2，安山2

（1．河北大学 质量技术监督学院，河北 保定 071000；2．河北大学 生命科学学院，河北 保定 071002）

2011年3月和7月对潭江浮游植物样品进行了采集，共鉴定出202种浮游植物，隶属于7门86个属，其中以绿藻门和硅藻门种数最多，各占据了种类总数的36．14%和43．56%，说明了绿藻和硅藻为优势类群（优势类群是按照生物密度确定的）．依据Shannon－Wiener多样性指数、Margalef种类丰富度指数和Pielou均匀度指数判断潭江春季水体总体为轻度污染水体．

潭江；浮游植物；水质评价；多样性指数

潭江是广东省江门五邑主干河流，流经恩平、开平、台山、新会4个市区，注入黄茅海．从污染源调查来看，流域产业中以造纸、纺织、印染、食品、化工等污染物排放量最大．采用生物监测对河流健康状况进行评价已经成为一种趋势［1］．本次实验目的是调查广东省水环境，研究流域水污染控制与治理，从而保护水环境，实现可持续发展．

1 材料与方法

1．1 采样点的设置

调查共布设了8个采样断面，从上游到下游各采样断面的分布情况见图1．

图1 潭江流域地形Fig．1 Topographic map of Tanjiang river

1．2 样品的采集

浮游植物定性样品用25号浮游生物网在水下50 cm表层缓慢“∞”拖曳采集，并用采水器采集定量样品1 000 m L，立即用鲁哥氏液固定，浓缩到50 m L，带回实验室鉴定 ．

1．3 生物多样性指数

依据文献［1］选取以下指数作为评价指标：

1）Shannon－Wiener物种多样性指数

式中，H′为多样性指数，s为样品中的生物种类总数，Pi为第i种的个体数目与样品总个体数目的比值．

2）Margalef种类丰富度指数式中，MI表示Margalef种类丰富度指数，S表示样品中生物种类总数，N表示样品中个体总数．

3）Pielou均匀度指数

计算公式［4］J＝H′／ln S，式中，J为均匀度指数，H′为多样性指数，S为样品中的生物种类总数．

2 结果

2．1 潭江浮游植物群落构成

在潭江布设的8个采样断面中共鉴定出了202种浮游植物，隶属于7门86个属，其中硅藻门最多，占34属88种，占藻类总数的43．56%；绿藻门占32属73种，占藻类总种数的36．14%；蓝藻门占10属23种，占藻类总种数的11．39%；裸藻门占5属12种，占藻类总数的5．94%；金藻门占3属3种，占藻类总种数的1．49%；黄藻门占1属2种，占藻类总种数的0．99%；甲藻门最少，占1属1种，占藻类总种数的0．50%．潭江的各个采样断面的浮游植物群落构成如表1所示．

表1 潭江各采样断面浮游植物种类组成Tab．1 Phytoplankton composition of different sampling sites in Tanjiang river

优势种主要有绿藻门的集星藻（Actinastrumhantzschii）、四尾栅藻（Scenedesmusquadricauda）、四足十字藻（Crucigeniatetrapedia）、四角十字藻（Crucigeniaquadrata）、狭形纤维藻（Ankistrodesmusangustus）、空球藻（Eudorinaelegans）、实球藻（Pandorinamorum）、韦氏藻（Westellabotryoides）；硅藻门的尖针杆藻（Synedraacus）、小环藻（Cyclotellasp．）、细弱明盘藻（Hyalodiscussubtilis）、虹彩圆筛藻（Coscindiscusoculus－iridisEhrenberg）、辐射列圆 筛藻 （CoscindiscusradiatusEhrenberg）、颗粒直链藻 （Melosira granulate）、扁圆卵形藻（CocconeisplacentulaEhrenberg）、椭圆双壁藻（Diploneiselliptica）；裸藻门的扁裸藻（Phacussp．）．各个采样断面的优势种除了新会三和镇以外，其他7个采样断面的优势种组成很相似，以绿藻中的集星藻属、栅藻属、十字藻属和裸藻为主；而新会三和镇主要以硅藻为主，其中虹彩圆筛藻在各个采样点的平均值达到35．50%，栅藻和裸藻可以用来反映水质情况．不同采样断面的栅藻和裸藻百分比见图2．

图2 不同采样断面的栅藻和裸藻百分比Fig．2 Percentage ofScenedesmusandEuglenain different sampling sites

2．2 浮游植物多样性指数

浮游植物多样性指数是描述生物结构的重要参数，反映了组成生物群落的种类与其个体数的函数关系，它是水体的理化性质及生物等多种生态因子综合反映的结果［5］．物种多样性能表征生物群落和生态系统的结构的复杂程度，其能够在结构类型、组织水平、发展阶段和生境差异方面表现群落的特征［6］．表2为潭江浮游植物群落密度．林碧琴等［7］在研究水生藻类与水体的污染监测时指出，在大部分的多样性指数中，组成群落的生物种数越多，其多样性指数越大，多样性指数大的群落稳定性也高．

表2 潭江浮游植物群落密度Tab．2 Phytoplankton community densities of Tanjiang river

Shannon－Wiener多样性指数（H′）可反映浮游植物的群落结构，其群落结构越复杂，结构就越趋于稳定．即H′＜1时表示水体为重污染；H′＝1～3时表示水体中度污染，其中当H′＝1～2时表示α－中度污染（重中污染），H′＝2～3时表示β－中度污染（轻中污染）；当H′＞3时表示水体轻度污染至无污染［8］．潭江浮游植物多样性指数见表3，从表3可以看出，恩平、圣堂、独醒中学、赤坎镇、半岛酒店、水口镇、牛湾7个采样断面的H′均大于3，表明这几个断面的水质都比较好，处于轻度污染或无污染；新会三和镇的H′＝2．796，处于β－中度污染状态．

Margalef种类丰富度指数（MI）能够表示群落种类的丰富程度，一般来说健康环境中，种类丰富程度高；污染环境中，种类丰富度低．MI数值高，表示污染程度轻；MI数值低，表示污染程度严重．评价标准分为5个等级：0～1为严重污染，1～2为重污染，2～3为中污染，3～4为轻污染，＞4为清洁［9］．从表3可以看出，除了新会三和镇的MI＝3．345，水质为轻污染外，其他7个断面的MI均大于4，水质为清洁．

Pielou均匀度指数（J）反映了浮游植物物种个体数分配的均匀程度．J值的范围为0～1，J值大时体现种间个体数分布较均匀；J值小反映种间个体数分布欠均匀［10］．从表3可以看出，恩平、圣堂、独醒中学、赤坎镇4个断面的均匀度基本一致，为最高；半岛酒店、水口镇、牛湾3个断面的均匀度次之；新会三和镇的均匀度相比之下最低．

表3 潭江浮游植物多样性指数值Tab．3 Diversity indices of the phytoplankton in Tanjiang River

3 讨论及结论

从浮游植物的群落组成来看，潭江浮游植物以硅藻和绿藻为主，各占藻类总数的43．56%和36．14%，浮游植物的群落结构属于硅藻型和绿藻型同时存在．唐汇娟［11］曾于2003年调查潭江下游及黄茅海入海口浮游植物现状，16个采样点共观察到浮游植物58属71种，其中绿藻门27种，硅藻门19种，蓝藻门12种，其余为隐藻、裸藻和甲藻类．本次调查的种类数相比2003年的有所下降，这与当地居民反映水质受到污染，河中鱼类种类减少是一致的．根据李雪松［12］等利用指示性浮游植物群落划分的污染等级：蓝藻门占70%以上，耐污种大量出现为多污染带；蓝藻门占60%左右，藻类较多为α－中度污染，硅藻门及绿藻门为优势类群，各占30%左右，为β－中度污染；硅藻门为优势类群，占60%以上，为寡污染．因此，从总体上看潭江水质处于β－中度污染．从潭江各个采样断面的浮游植物群落构成来看，其结果与总体来看基本保持一致，即8个采样断面的水质除新会三和镇外均处于β－中度污染，而新会三和镇的硅藻占到了68．18%，即处于寡污染状态．

从优势种的组成来看，已知栅藻极喜欢在营养丰富的静水中繁殖，许多种类对有机污染具有较强的耐性，在水质评价中常用来作为指示生物；裸藻喜欢生长在有机质丰富、营养盐质量浓度高的水体中，数量高时可以反映水体有富营养化趋势，并在营养充足时大量繁殖形成水华．从图2中可以看出栅藻在除新会三和镇外的各个采样断面中所占的百分比均很高，平均达到15%，半岛酒店更是高于20%，可能与采样点距离排污口较近，水体有机质含量高有关，因此从栅藻水平来看潭江已受到一定程度的有机污染；裸藻在除半岛酒店外的各个断面所占比例虽然并不是很高，但已经具有一定的优势，反映潭江水质有富营养化趋势出现．新会三和镇的栅藻和裸藻含量明显低于其他采样断面，仅为1．68%和1．71%，由于定性和定量采样分开进行，所以定量观察时，看到的大多为硅藻，尤以圆筛藻为主，其他藻类出现得很少，并且水很浑浊，而定性观察时却看到了一些种类的绿藻和其他藻类，2次观察存在一些误差．

浮游植物多样性指数也常用来作为水质评价指标，当水体受到污染后，浮游植物群落会出现种类数目减少的情况，而一些耐污种的个体会大量增加成为优势种，导致多样性指数下降．因此可以用多样性指数来反映水质的污染状况，多样性指数越高水质的污染程度越轻；反之，则受污染程度较重．本文采用Shannon－Wiener多样性指数、Margalef种类丰富度指数和Pielou均匀度指数对潭江的各个采样断面的水质进行了评价．从各个采样断面的3个指数值来看，除新会三和镇外其余7个采样断面的Shannon－Wiener多样性指数均大于3，Margalef种类丰富度指数均大于4，Pielou均匀度指数均比较接近1，说明了这7个采样断面水质均较好，处于轻度污染至无污染状态，而由新会三和镇的3个指数可以看出其水质处于β－中度污染状态或轻度污染状态；从上游的恩平到下游的新会三和镇各个采样断面的对比来看，各个指数从上游到下游均有减少趋势，说明了潭江的水质从上游到下游的污染程度逐渐加深．

建议：定期进行水体污染源调查和水质监测；依法治理污染源；将生活污水完全截留，实施污／雨分流，雨水则可直接排入自然水体中，降低污水处理厂处理负荷；加强城镇的综合卫生管理，健全垃圾处理站点网络，在沿河设置一些公共厕所，对大众加强保护水质的教育，对水环境实行有效的监督和保护．

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（责任编辑：赵藏赏）

A phytoplanktonic investigation and water quality assessment about Tanjiang river

CAI Duan－bo1，YANG Li－kun2，ZHANG Wei2，LAI Zhao2，AN Shan2
（1．College of Quality and Technical Supervision，Hebei University，Baoding 071000，China；
2．College of Life Sciences，Hebei University，Baoding 071002，China）

A phytoplanktonic investigation of Tanjiang river was conducted in March and July 2011．There were 202 species of phytoplankton belonging to 86 genera and 7 phyla identified altogether．Chlorphyta and Bacillariophyta which occupied 36．14%and 43．56%of the total species number were the most，indicating that the green algae and diatom were the dominant groups．According to the dominant species of phytoplankton，Tanjiang river had been contaminated and a eutrophication had emerged；Tanjiang river wasβ－meso－polluted to oligo－polluted judging from phytoplankton community while it was clean or lightpolluted judging from Shannon－Wiener diversity index，Margalef species diversity index and Pielou evenness index．Tanjiang river was light－polluted or oligo－polluted judging from the above indicators in spring．

Tanjiang river；phytoplankton；water quality assessment；diversity index

Q89

A

1000－1565（2012）04－0410－06

2011－07－16

国家重大科技专项课题（2009ZX07528－001）；河北省科技支撑计划项目（07276723）；河北省水产局资助项目（冀渔科20110403）；河北大学博士基金资助项目（2011－229）

蔡端波 （1977－），男，湖南益阳人，河北大学工程师，主要从事水域环境质量监测研究．

E－mail：906472733＠qq．com