贵州草海湿地浮游植物的群落结构及多样性分析

贵州草海湿地浮游植物的群落结构及多样性分析

梁正其;陈方银;李秀红;何天容;周其椿

【摘要】根据2014年秋季对草海的资源调查,对该湖区浮游植物的种类组成、优势种及其分布和多样性等基本情况进行了分析.该次调查有浮游植物7门17目2亚目33科49属109种,绿藻门种类最多,共36种,占总数的33.03％;硅藻门次之,5目8科11属共33种,占总数的29.66％;蓝藻门3目5科12属24种,占22.02％;甲藻门1目1亚目2科2属6种,占5.50％;裸藻门为1目1科1属5种,占4.59％;隐藻门1目1科1属4种,占3.67％;金藻门1目1科1属1种,占0.92％.草海浮游植物平均数量和平均生物量分别为1.75×106个/L和3.85 mg/L.优势度分析显示,优势种为小环藻,优势度分别为0.027.与2005年相比,主要种类组成发生了一些变化,浮游植物群落结构以绿藻为主,硅藻次之.多样性和均匀度分析显示,草海浮游植物多样性和均匀度分别在1.76 ～3.25和0.26 ～0.48之间变化,表明草海现水体状况得到较大的改善.

【期刊名称】《安徽农业科学》

【年(卷),期】2015(000)018

【总页数】4页(P280-282,288)

【关键词】草海湿地;浮游植物;群落结构;多样性

【作者】梁正其;陈方银;李秀红;何天容;周其椿

【作者单位】铜仁学院,贵州铜仁554300;铜仁学院,贵州铜仁554300;铜仁学院,贵州铜仁554300;贵州大学喀斯特环境与地质灾害防治教育部重点实验室,贵州贵阳550003;贵州大学动物科学学院水产科学系,贵州贵阳550003

【正文语种】中文

【中图分类】S932.8;Q179.1

浮游植物是水生态系统中的初级生产者，是整个水生态系统中物质循环和能量流动的基础，它对水体营养状态的变化能迅速做出响应［1］。由于浮游植物的群落结构与其生活水域的水质状况密切相关，在不同营养状态的水体中，分布着不同群落结构的浮游植物，所以浮游植物群落结构能够综合、真实地反映水体生态环境状况［2］。

贵州威宁草海湿地为国家级自然保护区，“中国生物多样性保护行动计划”将其列为一级保护湿地，其湿地生态系统包括草海深水域、浅水沼泽和莎草湿地、草甸。草海湿地集水域面积为96 km2，水域平均水深2 m。草海有着丰富的水生动植物种类和较高生产力的水生生物群落，系统结构和功能完整，为我国亚热带高原湿地生态系统的典型代表。

草海曾遭受到周围铅锌冶炼及大量生活生产废水的污染［3－4］。2007年钱晓莉对草海水域部分汞分布规律做了初步研究，结果表明水体汞含量虽然不高，但沉积物汞浓度达到762．7 ～1 014．7 ng/g，超过沉积物I类标准5 倍［5］。显然，草海湿地沉积物曾遭受到明显的汞污染，对其生态系统安全造成潜在的威胁。2005年潘鸿等对草海浮游植物进行研究，发现藻类极多，出现水华，污染较为严重［6］。随着我国工业的迅速发展和城市化进程的加快，工业废水和生活污水排放量日益增加，流域开发加剧，加上人们环境意识的淡薄，给许多的水环境造成不良的影响，水质恶化、水体富营养化、生物群落的退化等环境问题不断发生，致使水生生态系统遭到严重破坏，水环境问题已经成为我国当前面临的主要环境问题之一。浮游生物、水生微型动物、大型底栖无脊椎动物、颤蚓、摇蚊幼虫、硅藻、小

球藻、栅藻、水生维管束植物等均可用作水污染的指示生物。我国从20世纪60

年代起开始对水质进行生物监测的，到目前为止，取得了很多的研究成果，特别是运用藻类、原生动物、底栖无脊椎动物等指示水体污染状况方面的研究较多［7－12］。自潘鸿等［6］研究以后，已过去近10年，草海管理局对草海采取禁止机

动船只出没湖面，种植大量水草，严禁周边生活污水向草海的排放等措施，对草海湿地水质进行治理，现在水质已大有好转。因此，该研究通过2014年秋季的调查，了解草海湿地治理后浮游植物种群的变化，为草海污染的进一步整治提供理论依据。

1 材料与方法

1．1 采样点位置和时间按照湖泊调查规范，根据草海水域特点，设置9个区进行采样，分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ表示。采样点具体位置如图1。1．2 浮游植物采集、计数方法定性样品用25号浮游生物网采集，在水深0．5

m处以5 m/s的速度左右拖拉5～7 min，带回实验室在10×40倍光学显微镜下观察分类;定量样品用5 000 ml有机玻璃瓶采水器在水深上层(离湖面1 m)、中层(离湖面2 m)、下层(离湖面3 m)采水。浮游植物样品采集时，分别采取各层湖水

5 000 ml，倒入桶内混匀，取出其中1 000 ml，加入5%的鲁哥氏液固定，带回

实验室后，静置沉淀24 h后浓缩至20 ml供镜检。然后摇匀取出水样，取出

0．1 ml样品，利用浮游植物分析框在10×40倍光学显微镜下进行分类，浮游植

物分类参照韩茂森等［13］的方法。计数时摇匀浓缩液后取0．1 ml样品放入计

数框中，观察400个视野。对于个体大的种类在10×10倍下观察计数，每个样品观察3片，取平均值，最后换算成每升水样藻类的细胞数量(个/L)。由于浮游植物的比重接近于l，故可以直接由浮游植物的体积换算为生物量(湿质量)，即生物量

为浮游植物的数量乘以各自的平均体积，单位为mg/L。

图1 草海湿地水域采样卫星图

1．3 分析数据浮游植物的主要生态指数，如优势度(Y)、多样性(H')、均匀度(J')

按以下公式计算。浮游植物优势种根据优势度值Y来确定:Y=ni/N×fi;物种多样性指数的计算采用Shannon－Wiener多样性指数物种均匀度指数J'采用Peilou的计算公式:J'=H'/log2S。式中，ni为第i种的数量;N为采集样品中的所有种类总个体数;S为种类群数;Pi为第i种的个体数与样品中的总个体数的比值(ni/N);fi为该种在各样品中出现的频率。

2 结果

2．1 浮游植物种类组成浮游植物有7门17目2亚目33科49属109种，其浮游植物种类名录见表1。绿藻门种类最多，5目15科18属共36种，占总数的33．03%;硅藻门次之，5目8科11属共33种，占总数的29．66%;蓝藻门3目5科12属24种，占22．02%;甲藻门1目1亚目2科2属6种，占5．50%;裸藻门为1目1科1属5种，占4．59%;金隐藻门1目1科1属4种，占3．67%;金藻门1目1科1属1种，占0.92%。绿藻在物种上占显著优势，硅藻门次之。2．2 草海湿地夏季浮游植物分布密度和生物量草海湿地秋季浮游植物平均数量为1．73×106个/L，硅藻门数量最多，平均为5．72×105个/L，蓝藻门次之，平均为4．47×105个/L，其中硅藻门中的小环藻，蓝藻门的色球藻、微囊藻和甲藻门的坎宁顿多甲藻平均数量分别为2．32 ×105、7．19 ×104、7．26 ×104、9．58 ×104个/L。草海湿地秋季浮游植物的平均生物量为3．85 mg/L，其中硅藻门最多，平均为1．66 mg/L，甲藻门次之，平均为1．00 mg/L。

表1 草海湿地浮游植物物名录藻种拉丁学名蓝藻门Bacillariophyta平裂藻Merismopedia sp．螺旋藻 Spirulina sp铜绿微囊藻 Microcys-tis aeruginosa 尖头藻 Raphidiopsis sp．膨胀色球藻 C．turgidus点形平裂藻 M．punciata束球藻 Gomphoshaeria sp．边缘微囊藻 Microcystis maraginata隐球藻Aphanocapsa sp．固氮鱼腥藻 Anabaena azotica维盖拉鱼腥藻 Anabaena vigueri卷曲鱼腥藻 Anabaena circinalis色球藻 Chroococcus sp．不定微囊藻