李學山,潘靜,冉歡 肖思,彭世賢,彭婷
(長江大學動物科學學院,湖北 荊州434025)
長湖是湖北省第三大淺水湖泊,位于江漢平原四湖水系的上游,地跨荊州、荊門、潛江三市,是長江中游地區(qū)生態(tài)平衡極其重要的濕地生態(tài)系統(tǒng)[1]。2010年,長湖被批建為鲌類國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)。長湖由廟湖、海子湖、馬洪臺和圓心湖4個湖區(qū)組成,其中圓心湖屬于長湖東部一個圓形湖區(qū)[2]。近幾年來由于人類活動過度頻繁,對圓心湖生物多樣性及生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。
浮游植物(phytoplankton)包括所有生活在水中以浮游生活方式為主的微小植物,通常即指浮游藻類[3]。浮游植物是水生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者,也是水體生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中最基礎(chǔ)且最重要的一個部分,其種類和數(shù)量的變化直接或間接地影響著其他水生生物的分布和豐度,甚至會影響整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。此外,浮游植物與水質(zhì)的關(guān)系密切,不同類群對水環(huán)境變化的敏感性和適應(yīng)能力各異[4-5]。目前,對長湖的研究多集中于水質(zhì)理化指標以及水生植物等方面,報道較少且不夠全面[6-8]。
本研究對長湖圓心湖區(qū)域的浮游藻類種類組成、污染指示種及生物量分布進行初步調(diào)查,旨在為圓心湖區(qū)的生物多樣性保護、湖泊富營養(yǎng)化控制以及漁業(yè)發(fā)展提供科學依據(jù)。
2012年4月15 ~25日在圓心湖區(qū)進行采樣,共設(shè)6個站點(Y1~Y6),采樣點如圖1所示。
浮游植物定性樣本用淺水Ⅲ型浮游植物網(wǎng)由底至表垂直拖網(wǎng)采集,定量樣本用采水器采集1L水樣,加入5%福爾馬林溶液固定后帶回實驗室沉淀濃縮。浮游植物樣本在顯微鏡下進行鑒定與計數(shù)。
浮游植物密度(即每升水中的浮游植物數(shù)量,N)采用以下公式計算:
式中:CS為計數(shù)框面積(mm2),一般為400mm2;FS為一個視野的面積(mm2),用臺微尺測出視野半徑r,按S=3.14×r2,F(xiàn)n為計數(shù)的視野;V為1L水樣經(jīng)沉淀濃縮后的體積(ml);v為計數(shù)框容積(ml)為0.1ml;Pn為在Fn個視野中,所計數(shù)到的浮游植物個體數(shù)。
圖1 圓心湖浮游植物采樣點
生物量一般按體積換算,因浮游植物體積較小,即多數(shù)情況下視細胞相對密度接近1,用幾何體積公式計算細胞體積,即109μm3=1mg鮮藻重。
參照湖泊富營養(yǎng)化評價標準[9],生物量小于3.0mg/L屬于貧中營養(yǎng);小于5.0mg/L屬于中營養(yǎng);小于7.0mg/L屬于中富營養(yǎng);小于10.0mg/L屬于富營養(yǎng)。
2012年春季對圓心湖區(qū)的調(diào)查中,共鑒定出浮游植物80種(含變種和變型)(表1);其中綠藻門(Chlorophyta)36種,占總數(shù)的45.00%;硅藻門(Bacillariophyta)24種,占總數(shù)的30.00%;藍藻門(Cyanophyta)8種,占總數(shù)的10.00%;裸藻門4種(Euglenophyta),占總數(shù)的5.00%;甲藻門(Pyrrophyta)和黃藻門(Xanthophyta)各3種,各占總數(shù)的3.75%;隱藻門(Cryptophyta)和金藻門各1種,各占總數(shù)的1.25%。
由表1還可知,長湖圓心湖區(qū)6個采樣點共檢出污染指示種55種,os(寡營養(yǎng)型)的種類有8種,占檢出的所有指示種的14.55%;介于β-ms(中營養(yǎng)型)的指示種有23種,占41.28%;指示β-a-ms(中-富營養(yǎng)型)的種類有17種,占30.91%;指示a-ms(富營養(yǎng)型)的種類有11種,占20.00%。圓心湖區(qū)各個采樣點的浮游植物種類組成如表2。Y1~Y6均以綠藻、硅藻為優(yōu)勢種,兩者總種數(shù)分別占39.50%和36.10%,比例相近且都在30%以上。
表1 圓心湖浮游植物種類以及污染指示種組成
續(xù)表1
續(xù)表1
表2 圓心湖區(qū)各采樣點浮游植物種類組成
調(diào)查可知,浮游植物生物量范圍為3.48~6.96mg/L,平均值為4.44mg/L(表3)。6個采樣點中,只有Y5樣點的生物量大于5.0mg/L,最低值出現(xiàn)在Y4樣點。
表3 圓心湖區(qū)各樣點浮游植物生物量
基于國內(nèi)外學者關(guān)于指示性藻類的研究[9-11],長湖圓心湖區(qū)6個采樣點共檢出污染指示種55種。其中比例最高的介于β-ms(中營養(yǎng)型)指示種有23種,占41.28%;其次為β-a-ms(中-富營養(yǎng)型)種類,有17種,占30.91%。由此認為長湖圓心湖區(qū)目前為β-ms(中營養(yǎng)型)水體。
浮游植物群落的結(jié)構(gòu)、演變、優(yōu)勢種往往受水生態(tài)因子影響,根據(jù)詹玉濤等[12]、閻齊等[11]利用指示性浮游植物群落劃分污染等級的方法:藍藻門占70%以上,耐污種大量出現(xiàn)為a-ms(富營養(yǎng)型),藍藻門占60%左右,藻類總數(shù)較多為β-a-ms(中-富營養(yǎng)型);硅藻及綠藻為優(yōu)勢種,各占30%左右為βms(中營養(yǎng)型);硅藻門為優(yōu)勢種,占60%以上為os寡營養(yǎng)型。圓心湖區(qū)浮游植物以綠藻、硅藻為優(yōu)勢種,比例都在30%以上。由此,可認為長湖圓心湖區(qū)目前屬β-ms(中營養(yǎng)型)水體。
本調(diào)查發(fā)現(xiàn),2012年長湖圓心湖區(qū)春季浮游植物以綠藻所占比例最高(45.0%),其次是硅藻(30.0%)和藍藻(10.0%),其余藻類所占比例均不超過5%;表明圓心湖區(qū)浮游植物種類組成表現(xiàn)為綠藻-硅藻-藍藻型。
從浮游植物生物量來看,圓心湖區(qū)6個采樣中除Y6為中-富營養(yǎng)型水體外,其余5個樣點為中營養(yǎng)型水體,參照湖泊富營養(yǎng)化評價標準[9],2012年春季圓心湖區(qū)屬于β-ms中營養(yǎng)型水體。β-ms中營養(yǎng)型水體出現(xiàn)的原因首先與長湖圓心湖區(qū)的地理位置有關(guān),圓心湖區(qū)屬于長湖下游,水面較上游開闊,水體波動性小所以穩(wěn)定;其次該湖區(qū)為長湖鲌類保護區(qū)的核心水域,采用封閉式管理模式(除科研和考察活動外,不允許人類活動)受外界干擾因素較?。?],因此該湖區(qū)水質(zhì)較好。
本研究只涉及了該湖區(qū)春季1個季節(jié)的種類組成與生物量,而且污染指示藻類往往與其他生物指數(shù)結(jié)合在一起,綜合考察該區(qū)域?qū)儆谀姆N類型水體,還需要了解該區(qū)域的分布數(shù)量等。后續(xù)研究應(yīng)結(jié)合多個生物指數(shù)進行全面分析,為確保長湖圓心湖區(qū)生態(tài)環(huán)境,防止其富營養(yǎng)化提供科學依據(jù)。
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