王信海等
摘要:2013年8月1—19日共7次對(duì)中運(yùn)河宿遷過(guò)段碼頭段的5個(gè)斷面15個(gè)采樣點(diǎn)的浮游植物進(jìn)行調(diào)查。結(jié)果表明:全段共發(fā)現(xiàn)浮游植物6門32種(屬),其中以綠藻門和硅藻門為主;浮游植物總密度為13.9萬(wàn)~21.0萬(wàn)個(gè)/L,平均密度為16.6萬(wàn)個(gè)/L,總生物量為0.127 6~0.155 2 mg/L,平均生物量為0.126 8 mg/L,其中以硅藻門和綠藻門占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),2個(gè)門占總密度的70.6%,占生物量的79.9%;各監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的群落特征指數(shù)無(wú)明顯差異,多樣性指數(shù)均值為3.33,變動(dòng)范圍為2.83~3.73;均勻度均值0.84,變動(dòng)范圍為0.69~0.92;豐富度均值為0.87,變動(dòng)范圍為059~1.18;單純度均值為0.14,變動(dòng)范圍為0.10~0.23。浮游植物生物多樣性和均勻度很好,浮游植物群落結(jié)構(gòu)處于非常完整和穩(wěn)定的狀態(tài),不易受外界環(huán)境干擾,水質(zhì)處于優(yōu)良清潔等級(jí)。
關(guān)鍵詞:中運(yùn)河;夏季浮游植物;生物量;群落特征;指數(shù)分析;水質(zhì)評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):X172 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2015)09-0403-04
通信作者:姜愛(ài)蘭。E-mail:jiangjing925@yahoo.com.cn。京杭大運(yùn)河宿遷段屬于運(yùn)河中段,稱為中運(yùn)河,素有蘇北的“黃金水道”之稱。中運(yùn)河宿遷段長(zhǎng)112 km,流經(jīng)宿遷市東部,連接老城區(qū)與宿豫區(qū)。兩岸文化底蘊(yùn)深厚,有乾隆行宮、項(xiàng)王故居等遺跡?,F(xiàn)今宿遷京杭運(yùn)河仍肩負(fù)著來(lái)往通航、行洪的歷史使命,更應(yīng)擔(dān)任體現(xiàn)宿遷濱水城市特色的新使命[1]。同時(shí)也是宿遷市重要的交通和生活飲用水命脈,宿遷市沿河生活飲用水的90%來(lái)自運(yùn)河[2-3]。
宿遷國(guó)電碼頭位于宿遷市洋北鎮(zhèn),主要承載電廠煤炭裝卸。宿遷市近年來(lái)大力發(fā)展運(yùn)河文化,加強(qiáng)運(yùn)河環(huán)境建設(shè),在改善運(yùn)河水質(zhì)條件,禁止企業(yè)未經(jīng)處理的污水直接排入運(yùn)河,加強(qiáng)運(yùn)河沿線碼頭粉塵、油污等泄露,減少城市生活用水和污水的排放方面做了大量的工作,運(yùn)河水質(zhì)得到了大大的改善,但其水質(zhì)問(wèn)題仍備受市民的關(guān)注。關(guān)于中運(yùn)河段水生生物的調(diào)查較少,僅見(jiàn)潘立勇對(duì)徐州段報(bào)道[4],而宿遷段尚未有系統(tǒng)的水生生物資源調(diào)查記錄。因此,結(jié)合江蘇省自主創(chuàng)新資金實(shí)施地(位于中運(yùn)河宿遷國(guó)電下游2 km左右位置)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作,于2013年8月首次開(kāi)展了水生生物資源調(diào)查,旨在通過(guò)對(duì)大運(yùn)河宿遷國(guó)電段浮游植物的種類組成、生物量及浮游植物的群落特征調(diào)查研究,結(jié)合污水生物系統(tǒng)指標(biāo)判斷標(biāo)準(zhǔn),對(duì)調(diào)查段的大運(yùn)河水質(zhì)作出評(píng)價(jià),為保護(hù)和治理大運(yùn)河提供參考依據(jù),為生活生產(chǎn)用水提供安全保障。
1研究方法
1.1采樣點(diǎn)布設(shè)
根據(jù)文獻(xiàn)[5-6],本調(diào)查在碼頭上游1 km、碼頭中心位置、碼頭下游界點(diǎn)、碼頭下游750、2 000 m共布置了5個(gè)斷面,每個(gè)斷面在河中心、河兩端距離岸邊10 m處布點(diǎn),共計(jì)15個(gè)水生生物采樣點(diǎn),具體見(jiàn)圖1和表1。
1.2水樣采集與處理
1.2.1水樣的采集本研究于2013年8月1—19日每隔 3 d 進(jìn)行1次(共7次)浮游植物采樣。(1)定性水樣采集。按監(jiān)測(cè)斷面的采樣點(diǎn)設(shè)置,在每個(gè)采樣點(diǎn)使用25號(hào)浮游植物網(wǎng),在水面下0.5 m處作“∞”形回環(huán)運(yùn)動(dòng),2 min左右過(guò)濾至30 mL,保存于廣口玻璃瓶中用于活體的觀察。(2)定量水樣采集。由于浮游植物多在水面下0.5 m,因此直接在每個(gè)采樣點(diǎn)水下0.5 m處采水,采水樣1 000 mL,加入10~15 mL魯哥氏液固定。
1.2.2水樣的處理將采回的水樣在實(shí)驗(yàn)室靜置24 h以上,抽去上清液,將余下的沉淀(一般約20 mL)轉(zhuǎn)入30 mL定量瓶中,并用上清液少許沖洗沉淀器3次,沖洗液仍倒入定量瓶中,定容至30 mL后,貼上標(biāo)簽保存、待檢。
1.3物種鑒定與計(jì)數(shù)
標(biāo)本鑒定主要依據(jù)文獻(xiàn)[5,7-9]等資料。將濃縮定量后的水樣搖勻,吸出0.1 mL置于0.1 mL計(jì)數(shù)框內(nèi),在10×20倍顯微鏡下觀察并分種計(jì)數(shù),采用目鏡視野法隨機(jī)選取20個(gè)視野計(jì)數(shù),每個(gè)樣品重復(fù)2次(結(jié)果誤差在“±0.5”以內(nèi)),取其平均值并計(jì)算出1 L水樣中浮游植物的數(shù)量。
1.4數(shù)據(jù)處理
1.4.1生物量的計(jì)算根據(jù)浮游植物的體形按最相似的幾何形狀測(cè)量計(jì)算。如球形種類,則是測(cè)量其半徑,2.3中運(yùn)河宿遷國(guó)電段浮游植物的群落特征
從表4可見(jiàn),各監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的群落特征指數(shù)無(wú)明顯差異。根據(jù)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知,調(diào)查水域的多樣性指數(shù)均值為3.33,變動(dòng)范圍為2.83~3.73;均勻度均值0.84,變動(dòng)范圍為0.69~0.92;豐富度均值為0.87,變動(dòng)范圍為0.59~118;單純度均值為0.14,變動(dòng)范圍為0.10~0.23。
2.4多樣度與均勻度、豐富度和單純度之間的相關(guān)分析
對(duì)各采樣點(diǎn)浮游植物的多樣度與均勻度、豐富度和單純度通過(guò)SPSS[13]軟件參照文獻(xiàn)[14]進(jìn)行Pearson相關(guān)系數(shù)分析,結(jié)果表明,中運(yùn)河宿遷國(guó)電碼頭段浮游植物多樣度與均勻度和豐富度相關(guān)系數(shù)分別為r=0.623 和r=0.622,均有顯著意義,說(shuō)明浮游植物多樣度與均勻度和豐富度變化趨勢(shì)均呈顯著正相關(guān);多樣度與單純度相關(guān)系數(shù)r=-0.915,有極顯著意義,說(shuō)明浮游植物多樣度與單純度變化趨勢(shì)呈極顯著負(fù)相關(guān)。
3結(jié)論與討論
3.1浮游植物的種類組成及密度和生物量
中運(yùn)河宿遷國(guó)電碼頭段浮游植物,以硅藻門和綠藻門為主,硅藻門中的直鏈藻、雙菱藻和舟形藻為優(yōu)勢(shì)種(優(yōu)勢(shì)度≥0.02),綠藻門中的柵藻、新月藻、小球藻為優(yōu)勢(shì)種(優(yōu)勢(shì)度≥0.02)。其中,硅藻門的舟形藻、雙菱藻、小環(huán)藻和脆桿藻,綠藻門的小球藻和柵藻在各采樣點(diǎn)均有出現(xiàn),出現(xiàn)率近100%。根據(jù)浮游植物的水體污染指示標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明此河段屬于寡污帶至β-中污帶種類[15]。硅藻門和綠藻門的數(shù)量占整個(gè)調(diào)查河段的70.6%,生物量占整個(gè)河段的79.9%,這一結(jié)果與國(guó)內(nèi)許多河流的的浮游植物調(diào)查結(jié)果[16-17]相同。其中,硅藻門的生物量達(dá)51.6%,這與海河[18]、長(zhǎng)江[19]的調(diào)查結(jié)果基本接近。浮游植物總數(shù)量為13.9萬(wàn)~21.0萬(wàn)個(gè)/L,平均密度為16.6萬(wàn)個(gè)/L,根據(jù)賈曉平等提出的餌料生物(浮游植物)水平endprint
分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[20]可知,本調(diào)查河段浮游植物數(shù)量處于最豐富水平。浮游植物的總生物量在0.127 6~0.155 2 mg/L 之間,平均生物量為0.126 8 mg/L,根據(jù)何志輝的營(yíng)養(yǎng)分類標(biāo)準(zhǔn)[21]可知,本調(diào)查河段屬于貧營(yíng)養(yǎng)型水體。
3.2浮游植物群落特征及Pearson相關(guān)系數(shù)的評(píng)價(jià)
生物多樣性指數(shù)不僅可以反映生物多樣性豐富程度,還可以反映生物棲息環(huán)境的優(yōu)劣和受污染程度。本研究物種多樣性采用Shannon-wiener指數(shù)表示,該指數(shù)通常多用于反映群落結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。越復(fù)雜的群落對(duì)環(huán)境的反饋功能越強(qiáng),從而使群落結(jié)構(gòu)得到較大的緩沖,趨于穩(wěn)定[22]。均勻度則是實(shí)際多樣性指數(shù)與理論上最大多樣性指數(shù)的比值,是一個(gè)相對(duì)值,其數(shù)值范圍在0~1之間,用它來(lái)評(píng)價(jià)浮游植物的多樣性更直觀、清晰。在實(shí)踐應(yīng)用中,當(dāng)均勻度大于0.3時(shí),浮游植物的多樣性較好,以此作為評(píng)價(jià)其多樣性優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)符合客觀實(shí)際[23-24]。本調(diào)查結(jié)果顯示,水域的多樣性指數(shù)均值為3.33,變動(dòng)范圍為2.83~3.73;均勻度均值為0.84,變動(dòng)范圍為0.69~0.92,按照陳清潮等提出的生物多樣性閾值評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[25]可知,本調(diào)查河段的浮游植物多樣性處于豐富與非常豐富之間,說(shuō)明本調(diào)查段浮游植物生物多樣性和均勻度很好,浮游植物群落結(jié)構(gòu)處非常完整和穩(wěn)定的狀態(tài)。
中運(yùn)河宿遷國(guó)電碼頭段浮游植物多樣度與均勻度和豐富度變化趨勢(shì)均呈顯著正相關(guān);多樣度與單純度變化趨勢(shì)呈極顯著負(fù)相關(guān)。說(shuō)明本調(diào)查水域浮游植物多樣度、豐富度、均勻度和單純度4種指數(shù)均能較好地表達(dá)浮游植物多樣性。
綜上所述,根據(jù)浮游生物的種類組成、密度和生物量及浮游植物群落特征的綜合評(píng)定及相關(guān)性分析結(jié)果可知,中運(yùn)河宿遷國(guó)電碼頭段浮游植物數(shù)量非常豐富,生物多樣性處于豐富與非常豐富之間,因此得出此段水體生境質(zhì)量處于優(yōu)良清潔的等級(jí)。這一結(jié)果也證明了近年來(lái)宿遷市對(duì)運(yùn)河治理的效果非常明顯。
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