湖库藻类监测

淡水藻类的主要门类
• 淡水藻类主要有9个门，其中浮游藻类主要是8 个门。 • 浮游藻类：蓝藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门 、甲藻门、隐藻门、裸藻门、绿藻门。 • 湖泊、水库中最常见的种类在蓝藻门、绿藻门 和硅藻门，其种类数都很多。 • 甲藻门常见种类：角藻、多甲藻（有壳片）、 裸甲藻（环沟和鞭毛）； 隐藻门常见种类：隐藻、蓝隐藻 金藻门常见种类：锥囊藻 黄藻门：黄丝藻
5、定量样本的计数
• 将浓缩沉淀后水样充分摇匀后，立即用0.1ml吸量管吸出 0.1ml样品，注入0.1ml计数框内（计数框的表面积最好是 20×20㎜ 2 ），小心盖上盖玻片（22×22㎜2 ），在盖盖玻片 时，要求计数框内没有气泡，样品不溢出计数框。然后在 10×40或16×40倍显微镜下计数。即在400－600倍显微镜下 计数。每瓶标本计数两片取其平均值，每片大约计算50～100 个视野，但视野数可按浮游植物的多少而酌情增减，如平均 每个视野不超过1～2个时，要数200个视野以上，如果平均每 个视野有5～6个时要数100个视野，如果平均每个视野有十几 个时数50个视野就可以了。同一样品的两片计算结果和平均 数之差如不大于其均数的±15％，其均数视为有效结果，否 则还必须测第三篇，直至三片平均数与相近两数之差不超过 均数的15％为止，这两个相近值的平均数，即可视为计算结 果。
• 定量：用采水器采水样1升，装入1升塑料瓶， 立即加入10~15ml鲁哥氏溶液（试剂）固定。 • 混合水样：不要求了解藻类垂直分布时，可采 集混合水样，即将上、（中、）下水样倒入水 桶中，混合均匀后取1升水装入浮游植物采样 瓶中，加固定剂。 • 测定叶绿素的水样，不加固定剂。最好在野外 臵于避光处保存。
• 藻类数量通常也用叶绿素a的量来代替。 因为所有的藻类体内都含有叶绿素a，通 常认为，藻类数量越多，叶绿素a含量越 高。 • 因此可通过监测水体中的藻类叶绿素a含 量来间接地反映水体中的藻类数量（生物 量），可用一个系数来加以换算：叶绿素 a含量为藻类生物量的0.3%。
• 藻类常见种和优势种
– 蓝藻：低氮磷比，富营养化； – 绿藻：高氮磷比，各种水体常见； – 硅藻：高氮磷比，高硅含量，各种水体常见
N( 个/升 ) C FF
s s
V Pn K Pn v n
• N: 浮游植物数量，cell / L。 • Cs: 计数框面积（mm2）；400 mm2。 • Fs: 一个视野面积（ mm2 ），用台测微尺测出视野半
径r，则S = 3.1415926r2。
• Fn: 计数过的视野数。 • V: 1L水样经沉淀浓缩后的体积（ml）；50 （或30）。 • v: 计数框容积（ml），一般0.1 ml。 • Pn：样品中观察到的藻类细胞个数
二、藻类的主要类群及生物学
• 藻类是低等植物中的一个大类，植物体无根、 茎、叶的分化，绝大多数生活于水中，水体中 的藻类通常个体细小，肉眼不可见，但也有一 些大型藻类或巨藻，如海洋中的海带（褐藻） 、紫菜（红藻）和浒苔（绿藻），藻类能光合 作用，营自养生活。 • 淡水藻类通常可分为浮游藻类和着生藻类。浮 游藻类也常称为浮游植物。
• 鲁哥氏碘液，也称鲁哥氏溶液，鲁哥试剂，是碘 和碘化钾的水溶液； 配臵方法：称取6g碘化钾（KI）溶于少量水中（ 10-20mL），待其完全溶解后，加入4g碘（I2） 充分摇动，待碘完全溶解后定容到100mL即配成 鲁哥氏液。
3、水样带回实验室后的处理：沉淀浓缩 • 将野外采集并现场已固定的浮游植物水样（1 升）倒入水样沉淀器（如右下图），静臵24小 时以上，确保水体中的藻类全部沉淀到底部。 • 取沉淀器里的表层水样进行镜鉴，无藻类等发 现时，可将表层水样用虹吸法缓缓地吸出，一 定要注意，吸出上层水的过程中切不可搅动整 个沉淀器，否则使沉淀藻类出 现重新上浮的现象，就要将已 吸出的水样倒回到沉淀器，进 行重新沉淀。 • 水样浓缩至30ml后留待镜鉴。
• 藻类是反映水体环境质量的重要指标， 有些藻类还是重要的指示生物


根据水体中藻类的种类组成和数量及其变动， 可以了解水质现状和变动趋势。 – 如蓝藻、绿藻； – 如鼓藻、甲藻；葡萄藻等。 所以开展水质监测和水环境评价时都应开展藻 类监测
பைடு நூலகம்
• 藻类数量： 生物密度和生物量
– 正常情况下，湖泊水库中的藻类生物密度在 106个/升；如果小于此数量级，表明水质优 ；大于此数量级，表明水质较差，呈富营养 化。 – 数量过大，如超过108个/升，通常表现为水 华。
• 另外，采样点的设臵也和调查目的有一定的关 系。 • 通常水质监测的采样点，应尽可能覆盖每一种 水域类型，如进水口、出水口、湖心区、沿岸 带、水草区、湖湾，对水库而言，应在上、中 、下游各设采样点； • 用于生态学研究的，有时采样点就可以少些。 如在国外经常可见在一个湖泊/水库中只设1个采 样点，中科院武汉水生所在东湖也只有2个点。
2、分子生物学方法 • 方法：将采集的水样抽滤到滤膜上，然后进行 DNA抽提，进行测序等进行藻类鉴别。 • 优点：简便和准确，不需要对藻类种类的专门 知识； • 缺点：需要分子生物学的知识和仪器设备。
六、注意事项
• 1、认真仔细。产生误差的因素很多，只有认 真仔细，才能克服认为的误差； • 2、对结果的解读要注意：监测方法本身有很 多的局限，因此对结果的解读要谨慎。监测结 果随采样的频度、采样点的代表性和数量、采 样水层、采样的时间等而不同；同样，在镜鉴 过程中也会由于不同的人对藻类知识的不同而 出现偏差。
2、水样采集与固定 定性：用浮游生物网按“∞”型捞取。 缺点：只有表层的藻类。 具体现场方法和步骤： • 清洗浮游生物网，关闭网头开关。 • 把浮游生物网放在0.5m水深处作横8字形来回拖 动。注意不要有气泡，转弯处要圆滑，3-5min后 起网。 • 用60ml塑料瓶收集所有在网头的浮游生物，加23ml的福尔马林液固定，带回实验室， 参照有关 资料进行分类鉴定记录在本子上。
盲人摸象
• 提高监测结果的准确性的方法： 在藻类变化频繁（春秋）和高温季节（夏季）适 当增加监测频次。 在精力能够保证的情况下尽可能增加采样点的覆 盖度； 不同样点的采样时间尽可能接近。（藻类有垂直 迁移现象） 采样工具尽可能理想。 尽可能专人负责，减少系统误差。
问题？Question? 谢 谢！
• 在计数过程中，常碰到某些个体一部分在视野中，另一部 分在视野外，这时可规定出在视野上半圈者计数，出现在下 半圈者不计数。数量最好用细胞表示，对不宜用细胞数表示 的群体或丝状体，可求出其平均细胞数。 • 计算时优势种类尽可能鉴别到属，注意不要把浮游植物当 作杂质而漏计。 • 计数时可按下列格式记录，然后再进行整理计算。 • 视野数 种 类 第一片 第二片 • 正 小球藻 正正 正正 • 正 衣 藻 正 正 • 正正 小环藻 正 正
• 采样水层的确定 水深<2米，水面下0.5m采1个水样即可； 水深2~3m，再增加一个底层（离底部约 0.5m）采水层； 水深3~5m，再增加一个中间水层； 水深超过5m，可每0.5~1m设1个采样水 层。
• 深水湖泊/水库： 在补偿深度以上水层采样； 补偿深度： 水层确定办法： 表层（水面下0.5m）、半透明度、透明度、1.5 倍透明度、2倍透明度 缺点：水层不确定，不便于横向和纵向比较 或者：0.5、2、4、6、8、10等。
淡水浮游藻类门检索表
1（2）细胞无色素体，色素分散在原生质中。贮藏物质以蓝藻淀粉为主 蓝藻门 2（1）细胞具色素体。贮藏物质以淀粉、脂肪或其他物质 3（4）细胞壁由上下两个硅质壳套合组成。壳面具有辐射排列或左右堆成排列的 花纹 硅藻门 4（3）细胞壁不由上下两个硅质壳套合组成 5（8）营养细胞或动孢子具横沟和纵沟，或仅具纵沟 6（7）无细胞壁或细胞壁由一定数目的纤维质板片组成，或具横沟和纵沟 甲藻门 7（6）无细胞壁或细胞壁不具纤维质板片，常仅具纵沟 隐藻门 8（5）营养细胞或动孢子不具横沟和纵沟 9（12）色素体绿色，罕见灰色或无色。贮藏物质为淀粉或副淀粉 10（11）植物体多为单细胞，少数为群体。游动细胞顶端具1、2或3条鞭毛。有时 无色。贮存物质位裸藻淀粉 裸藻门 11（10）植物体为单细胞、群体、丝状体或薄壁组织状等。游动的营养细胞或动孢子 具2条（少数为4、8条等）长、顶生的鞭毛。罕见无色。贮存物淀粉 绿藻门 12 （9）色素体黄绿、金褐或淡黄色。植物体常为小型的单细胞、群体或丝状体。游动 细胞具1、2或3条鞭毛。贮存物为白糖素或脂肪 13（14）色素体金褐色或淡黄色。植物体通常为小型的单细胞或群体。游动细胞具1或2 条鞭毛，罕见3条；有的变形虫状。 金藻门 14（13）色素体黄绿色。单细胞、群体或丝状。游动细胞具2条不等长鞭毛；单细胞或 群体种类细胞壁常由两个瓣片套合组成，丝状种类由两个H型节片合成。 黄藻门
4、镜鉴 • 先定性标本，后定量。 • 藻类鉴别：先初步确定大类，然后再根据相关 藻类查阅图谱； • 处于不同角度的藻类形态会变得难以确认，因 此通过定性标本的观察，建立对藻类处于不同 面的充分认识。观察定性标本，可以轻轻推动 盖玻片，使藻类也能随着转动，这样就便于辨 认。定性标本看多了后，就会建立起对藻类的 充分了解，再看定量标本就容易了。
五、其他监测方法简介
1、仪器——BBE，（叶绿素荧光检测仪） • 优点： 便捷，现场可以直接测出叶绿素a含量 准确，其水层是根据气压的改变测出来，因此 避免了水流导致的仪器或采水器深度的偏斜。 能直接测出几大类藻类的叶绿素a含量（蓝藻 、绿藻、硅藻和其他藻类） • 缺点：仪器价格昂贵。
• 优势种
– 贫营养型：多数锥囊藻、大多数鼓藻 – 中营养型：硅藻居多，如脆杆藻、小环藻等 – 富营养型：蓝藻（微囊藻、鱼腥藻、束丝藻）
三、常用工具与仪器设备
• 浮游植物定性样品——浮游生物网25号（64µ m） • 浮游动物定性样品——浮游生物网13号（112µ m）
• 浮游植物定量样品——采水器
叶绿素抽滤装臵
定 量 计 数 板
浮 游 植 物
四、常规步骤与方法
1、采样点和采样水层的设臵 水体浮游生物的分布是不均匀的（成群），其 分布与水体形态、深度、风向、流向、进出水口、 沿岸或离岸及有无水草等情况而不同。 • 采样点设臵的原则： 样点设臵应（1）水体的大小、复杂度确定采样 点的数量；（2）有代表性，能代表不同湖区的 环境条件；（3）在一定区域内应随机
水域环境调查与监测 ——湖库浮游植物（藻类）的监测
目 录
• • • • 目的意义 藻类的主要类群及其生物学 常用工具与仪器设备 常规方法与步骤
– – – – – 采样点和采样水层的设臵 水样采集与固定 沉淀浓缩 镜鉴 计数与换算
• 其他监测方法简介 • 注意事项
一、藻类监测的目的意义
• • • • • 水质监测与环境评价 生态学研究 水环境修复 生物生产力（渔业资源）的开发利用 其它：食品安全保障（特别是贝类）、 (美国曾用于侦破)
• 藻类生物量的计算 • 对主要类型的藻类细胞进行测定，根据其近似 的几何形状计算出其体积，然后假定其密度与 水相似，计算出单个细胞的重量，然后计算出 全部的生物量。
• 在计算视野面积和计算藻类细胞的大小 时经常需要用到目测微尺和台测微尺。
测微尺的使用方法
• 目测微尺（简称目尺）：一个可以放入显微镜中的圆 形玻片，上面有一微形尺。 • 台测微尺（简称台尺）：在一特殊的载玻片上刻有 1mm分100小格的微型尺。 • 使用方法：把目尺放入显微镜目镜内（有刻度的一面 向下），台尺放在载物台上，然后计数不同倍数的物 镜内，一个台尺的小格为目尺小格的几倍，由于台尺 的长度是已知的，就可以推算出在某一放大倍数时目 尺一小格的长度为多少。 目尺每格长度(um)=（两重 叠刻度间台微尺的格数×10um）/两重叠刻度间目微 尺的格数。