周浩++王凤鹭++于晓英

摘要 通过对冰封期牡丹江流域干支流浮游植物采集、鉴定、分析得出56个分类单位，分别隶属于7门9纲13目24科43属56种。开展浮游植物Shannon-Wiener多样性指数、均匀度指数、物种丰富度指数进行多样性分析，显示总体处于中污水平以上。

关键词 牡丹江；冰封期；浮游植物；群落组成；生物多样性

中图分类号 X832 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0163-01

Community Structure and Biodiversity of Phytoplankton in Mudan River in Ice Period

ZHOU Hao WANG Feng-lu YU Xiao-ying

（Heilongjiang Academy of Environmental Sciences，Harbin Heilongjiang 150056）

Abstract Phytoplankton samples of Mudan River were collected，identified and analyzed，and 56 taxa were found，which belonged to 7 phylum，9 classes，13 orders，24 families，43 genera，56 species. Diversity of phytoplankton was analyzed by indexes of Shannon-Wiener，Pielou and Margalef.The results indicated that its pollution was above a middle level.

Key words Mudan River；ice-period；phytoplankton；community structure；biodiversity

黑龍江省是我国纬度最高的省份，冰封期可长达半年之久，水体径流量小，是水体自净能力最差的时期，浮游植物作为水体中的初级生产者，其生长、繁殖与水环境密切相关[1-2]。随着环境科学技术的发展，极端条件下水环境中生物及生态环境的研究报道逐年增多[3-4]，对牡丹江流域冰封期浮游植物群落特征的研究，不仅对为北方寒冷地区的水环境监测提供基础的资料，也为水污染防治提供了重要依据。

1 研究区域概况

牡丹江位于我国气候区域东北区的松嫩副区，气候类型属于寒温带大陆性季风气候。牡丹江为松花江第二大支流，发源于吉林长白山的牡丹岭。河流呈南北走向，全长726 km，河宽100～300 m，水深1.0～5.0 m，总落差1 007 m，平均坡降为1.39‰，每年11月中旬至次年4月中旬为冰封期。根据牡丹江流域的生态环境特点，开展浮游植物群落结构研究，为牡丹江流域完善生物监测体系提供技术支撑。

2 材料与方法

2.1 采样与测定方法

在牡丹江流域干流和重要支流设置31个采样点，分别于2014年1—2月和2015年1—2月进行浮游植物采样，定性样品用25号浮游生物网采集，定量样品用2.5 L有机玻璃采水器采集，定性和定量水样均在现场使用Lugol固定液固定，回实验室后沉淀，然后在显微镜下检查、鉴定和计数。浮游植物采集定量水样1 L，静沉24～48 h，浓缩至30 mL，取0.1 mL浓缩液，置于0.1 mL浮游植物计数框中，在显微镜下观察、鉴定、计数。浮游植物的鉴定参考胡鸿钧等[5]的方法。

2.2 指数分析计算

浮游植物多样性采用Shannon-Wiener多样性指数（H′）、Pieluo均匀度指数（J′）、Margalef物种丰富度指数（d）进行多样性分析，公式如下：

H′=-■Pi log2 Pi，Hmax=log2 S

J=■

d=■

式中，Pi为第i种个体数量在总个体数量中的比例，Pi=Ni /N；Ni为第i种在样品中的个体数量；N为样品中所有种个体总数；S为总种类数。

3 结果与分析

3.1 组成与数量

牡丹江流域冰封期浮游植物经初步鉴定，共发现浮游植物56个分类单位，分别隶属于7门9纲13目24科43属56种，如表1所示。其中，硅藻门22个分类单位，占39.29%；绿藻门17个分类单位，占30.36%；蓝藻门6个分类单位，占10.71%；裸藻门6个分类单位，占10.71%；甲藻门2个分类单位，占3.57%；隐藻门2个分类单位，占3.57%；金藻门1个分类单位，占1.79%。

3.2 浮游植物多样性分析

Shannon-Wiener指数显示，2014年和2015年1—2月，31个采样点整体反映，以标准清洁为主要特征，75%的研究期流域平均Shannon-Wiener指数在3.0以上。2014年1月，Shannon-Wiener指数介于1.5～3.7之间，2014年2月，Shannon-Wiener指数介于1.8～3.7之间，2015年1月，Shannon-Wiener指数介于0～3.7之间，2015年2月，Shannon-Wiener指数介于3.2～4.1之间。

（下转第167页）

（上接第163页）

Pielou指数显示，2014年和2015年1—2月，31个采样点整体反映，以标准清洁为主要特征，研究期内流域平均Pielou指数在0.5以上。2014年1月，Pielou指数介于0.29～0.72之间，2014年2月，Pielou指数介于0.36～0.74之间，2015年1月，Pielou指数介于0～0.75之间，2015年2月，Pielou指数介于0.63～0.80之间。

与Shannon-Wiener和Pielou指数反映的情况稍异，Margalef指数显示（表2），研究期内平均Margalef指数均超过1.6，流域冰封期Margalef指数为2以上，基本达到中污以上。2014年1月Margalef指数在1.6～2.3之间，2014年2月Margalef指数在2.4～3.1之间，2015年1月Margalef指数在1.6～2.4之间，2015年2月Margalef指数在2.0～2.1之间。

4 讨论

牡丹江流域浮冰封期游植物种类组成仅有56个分类单位，这是由于在北方的冰封期气温低，极端的气候条件形成了极端的生存环境，对浮游植物的耐受能力要求较高，但却隶属于7个门类，种类最多的是硅藻门和绿藻门，达39.29%和30.36%，一方面是硅藻門和绿藻门所含种类繁多，涵盖了很多普生种和冷水种，对极端环境有很好的适应性。硅藻门和绿藻门是浮游植物群落中的重要类群，在自然和人为作用下的高营养盐浓度，容易形成优势类群[6]。

本研究采用3种多样性分析方法，根据浮游植物多样性指数的评价标准，Shannon-Wiener多样性指数显示（图1），标准清洁采样点比例占58%，中污占42%；Pielou指数显示（图2），标准清洁采样点比例占97%，中污占3%；Margalef物种丰富度指数全部显示为中污水平。3种多样性分析法得出的代表不同类型的采样点比例并不尽相同，但总体显示在中污水平以上，各指数之间由于因子限制，在一定程度上会影响评价结果。因此，在实际工作中可结合理化指标做进一步的研究。生物监测是传统水环境监测的有效补充，由于水生生物体现了累积的环境效应，近年来受到诸多关注，但通常某一流域生物监测的历史延续性有限，今后工作中应加强生物监测，开展生物指标与理化指标的关系研究。

5 参考文献

[1] 沈韫芬，章宗涉，龚循矩，等.微型生物监测新技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1990.

[2] 蓝文陆，黎明民，李天深.基于光合色素的钦州湾平水期浮游植物群落结构研究[J].生态学报，2013，33（20）：6595-6603.

[3] 黄继国，傅鑫廷，王雪松，等.湖水冰封期营养盐及浮游植物的分布特征[J].环境科学学报，2009，29（8）：1678-1683.

[4] 蓝文陆，李天深，郑新庆，等.枯水期钦州湾浮游植物群落结构组成与分布特征[J].海洋学报，2014，36（8）：122-129.

[5] 胡鸿钧，魏印心.中国淡水藻类[M].北京：科学出版社，2006.

[6] BOYD P W，LAW C S，WONG C S，et al.The decline and fate of an iron-induced subarctic phytoplankton bloom[J].Nature，2004，428（6982）：549-553.