黄河一级支流泽曲河春秋季浮游植物群落结构及多样性评价-畜牧渔业论文

1、.黄河一级支流泽曲河春秋季浮游植物群落结构及多样性评价-畜牧渔业论文黄河一级支流泽曲河春秋季浮游植物群落结构及多样性评价 陈燕琴，申志新，刘玉婷（青海省渔业环境监测站，青海省高原水生生物及生态环境重点实验室，青海西宁810012）摘 要：于2012年春季（4月）和秋季（9月）对黄河一级支流泽曲河的浮游植物群落结构进行了调查，并应用多样性指数H、均匀度指数，、丰富度指数d，对泽曲河进行了多样性评价。结果显示：浮游植物共4门52种（属），以硅藻门最多，37种（属），占71. 2%，其次是蓝藻门9种（属），占17. 3%，绿藻门5种（属），占9.6%，裸藻门1属，占1. 9%。浮游植物优势种为普通等

2、片藻（Diatoma vnlgare）、尖针杆藻（Symedra acus）、曲壳藻(Achnanthes sp.)、舟形藻（NavicuLa sp.）、桥弯藻（CymbeLLa sp.）、脆杆藻（FragiLaria sp.）、异极藻（Gomphonem sp.）、小环藻（Cyclotella sp.）、小颤藻（OscilLatoria tenuis）、席藻（Phormidium sp.）和小球藻（Chlorellas p.）11种（属），其中硅藻门8种（属），占优势种类的72. 7%。浮游植物平均数量23. 08×10一L-l，平均生物量0. 088 9 mg/L，硅藻数量和生物

3、量分别占总数量的92. 3%和总生物量的98. 8%，为优势种群。Shannon- Wiener指数平均值2.56，Pielou指数平均值0.79，Marggalef指数平均值0.75。结合浮游植物各项评价指标，得出泽曲河浮游植物群落结构比较稳定，种类分布较为均匀，水体属贫营养型。通过生物多样性指数法对水质进行评价，得出该河段水质属轻度污染。关键词：黄河一级支流；浮游植物；群落结构；多样性指数；均匀度指数；丰富度指数黄河为我国第二大河，是我国西北和华北地区重要的水资源，青海境内干流全长1694 km，流域面积1.210×10 5 kr12。泽曲河是黄河上游一级支流，位于黄河上游特有鱼

4、类国家级水产种质资源保护区范围，这些水域是多种高原珍稀、特有、名贵鱼类重要的产卵、索饵和越冬场所，为我国高原水生生物宝贵的种质资源库，具有丰富的物种、遗传多样性。浮游植物为水生态系统重要的初级生产者，其种类组成、群落结构和数量分布的生态学特征是评价水环境质量的重要标准。研究浮游植物群落结构对预测水生态系统的发展演变趋势具有一定的借鉴意义。关于黄河上游浮游植物研究方面的报道较少，黄河一级支流泽曲河浮游植物的研究工作仅见武云飞，吴翠珍做过零星调查。本研究对该河段浮游植物的种类组成、数量、生物量及时空变化进行了调查，并应用多样性指数H、均匀度指数J、丰富度指数d，对黄河一级支流泽曲河段进行了多样性评

5、价，旨在了解泽曲河浮游植物群落及其水质状况，为黄河青海段水域生态环境评价以及水资源合理利用提供重要的基础资料和科学依据。1 材料与方法1.1 采样点设置与采样时间在黄河一级支流泽曲河布设了优干宁桥、尕麻沟、尕孔电站库区和尕孔电站尾水4个采样点（图1），分别在2012年4月（春季）和9月（秋季）进行采样。1.2 样品采集、计数与鉴定浮游植物样品采集、处理和定性、定量方法依据标准方法。浮游植物种类鉴定参照文献。在采样的同时，记录各个采样点的地理坐标，并对水温、pH、溶解氧进行测定。其中各个采样点的地理坐标（东经、纬度）、海拔高度用GPS测定；水温采用TN深水温度计测定；pH采用自动电位仪（ZD-2

6、）测定；溶解氧现场用硫酸锰和碱性碘化钾固定，带回实验室后24 h内，采用碘量法(GB 7489 - 87)测定。采样点分布及基本环境参数见表1。 1.3 数据分析浮游植物的多样性指数(H)、均匀度指数(J)、物种丰富度指数(d)及优势度(度污染，2O3.0为轻度污染，大于3为清洁；J值在00,3为重度污染，0.30.5为中度污染，0. 50,8为轻度污染；dO1水质重度污染，d -13为中度污染，d3为轻度污染或无污染；当y0. 02时为优势种。 2 结果与分析2.1 浮游植物种类组成浮游植物样品定性分析结果见表2。2012年黄河一级支流泽曲河春秋季4个采样点共检出浮游植物4门52种（属）。其

7、中硅藻门37种（属），占71. 2%；蓝藻门9种（属），占17.3%；绿藻门5种（属），占9.6%；裸藻门1属，占1. 9%（图2）。 2.2 浮游植物种类组成季节变化浮游植物种类组成存在季节变化（图3）。春季（4月）浮游植物检出3门42种（属），其中硅藻门33种（属），占78. 6%；蓝藻门6种（属），占14.3%；绿藻门3种（属），占7. 1%。秋季(9月)浮游植物检出4门32种（属），其中硅藻门23种（属），占71. 9%；蓝藻门5种（属），占15.6%；绿藻门3种（属），占9.4%；裸藻门1属，占3.1%，硅藻在春季和秋季均为最高，平均占75.3%，为优势种群。浮游植物种类的季节变化在

8、各个采样点均表现为春季（4月）高于秋季（9月）（图4）。 2.3浮游植物种类组成的水平分布浮游植物种类数在各采样点有差异（图5），表现为：优干宁桥(40种属)尕孔电站尾水（36种属）尕麻沟(23种属)尕孔电站库区（16种属）。浮游植物各种（属）在泽曲河段各个采样点的分布及出现频次显现出不均匀，在4个采样点春秋季全部检出的是硅藻门的针杆藻、普通等片藻、舟形藻和曲壳藻。硅藻出现的频次在浮游植物种类中占主体，为84. 8%。硅藻种类数在各个采样点所占比列最高，变幅在75. 0%87. 5%，蓝藻和绿藻种类数很少，裸藻仅出现1次。2.4浮游植物数量和生物量 浮游植物样品定量分析结果显示（表3），泽曲河

9、春季（4月）、秋季（9月）各采样点浮游植物数量在3. 50×l0472. 15×l04 1-1之间，平均为23. 08×l04 1-l，其中硅藻比例6 5.3%100%，平均92. 3%；蓝藻比例034. 6%，平均6.1%；绿藻比例09.1%，平均1.4%；裸藻比例01.2%，平均0. 2%。浮游植物生物量变化在0. 01530.275 8 mglL之间，平均为0. 088 9 mg/L，其中硅藻比例96. 5%100%，平均98. 8%；蓝藻比例02.1%，平均0.4%；绿藻比例01.5%，平均0. 4%；裸藻比例O3. 5%，平均0.4%。浮游植物平均数量水

10、平分布表现为：优干宁桥（68. 88×l04 1-1）尕麻沟(9. 55×l04 L_1)尕孑L电站尾水(7.69×l04 L_1)尕孔电站库区(6. 22×l04 1-l)。浮游植物平均生物量水平分布表现为：优干宁桥(0. 243 5 mg/L尕麻沟(0. 051 8 mg/L)尕孔电站尾水(0. 032 8 mg/L尕孔电站库区(0. 027 4 mg/L)。浮游植物现存量季节变化不明显，表现为秋季（9月）(平均数量24. 58×l04 L，平均生物量0. 092 3 mg/L)略高于春季（4月）（平均数量21. 59×l04 L

11、，平均生物量0. 086 3 mglL）。2.5浮游植物优势种采用优势度公式计算，泽曲河段春季（4月）和秋季（9月）浮游植物优势种有11种属（表4），分别为硅藻门的普通等片藻、尖针杆藻、曲壳藻、舟形藻、桥弯藻、脆杆藻、异极藻和小环藻；蓝藻门的小颤藻和席藻；绿藻门的小球藻，其中硅藻门8种（属），占优势种类的72. 7%，为优势种群。浮游植物优势度和出现频次较高的种类有普通等片藻、曲壳藻，脆杆藻、异极藻、小环藻，小颤藻、席藻和小球藻的优势度和出现频次很低。浮游植物优势种存在季节变化，普通等片藻、曲壳藻、舟形藻、尖针杆藻、桥弯藻和异极藻在春季（4月）和秋季（9月）均为优势种；硅藻门的脆杆藻、蓝藻门的

12、席藻、绿藻门的小球藻仅在春季为优势种；蓝藻门的小颤藻仅在秋季的优干宁桥采样点为优势种。2.6浮游植物的多样性泽曲河春季（4月）和秋季（9月）浮游植物多样性指数分析结果见表5。香浓一威纳多样性指数(H)在2.052. 95之间，平均2.56;均匀度指数(J)在0.760. 84之间，平均0.79；物种丰富度指数(d)在0.491. 04之间，平均0.75。各采样点浮游植物香浓一威纳多样性指数(H)和物种丰富度指数(d)均表现为优干宁桥尕麻沟尕孔电站尾水尕孔电站库区；均匀度指数(J)表现为尕麻沟尕孔电站尾水优干宁桥和尕孔电站库区。浮游植物香浓一威纳多样性指数(H)、均匀度指数(J)和物种丰富度指数

13、(d)的季节变化不明显，香浓一威纳多样性指数(H)和物种丰富度指数(d)表现为秋季（9月）略高于春季（4月），均匀度指数(J)表现为春季（4月）略高于秋季（9月）。各个采样点香浓一威纳多样性指数(H)、均匀度指数(J)和物种丰富度指数(d)的季节变化存在差异。 3 讨论3.1 浮游植物群落结构特征河流型水体浮游植物种类组成多为硅藻一绿藻型，黄河一级支流泽曲河浮游植物种类组成以硅藻门为主，占71.2%，其次为蓝藻、绿藻和裸藻，浮游植物优势种1 1种（属），其中硅藻8种（属），占72. 7%，浮游植物数量和生物量也以硅藻占绝对优势，这与国内许多河流浮游植物的组成一致，表明黄河泽曲河浮游植物群落结构

14、特征为典型的高原河流型。硅藻门一直占有一定的优势，主要是由于其多为狭冷性物种，适合生活在较冷的环境中。张军燕等报道黄河上游玛曲段有浮游植物5门23种属，硅藻占56. 5%，数量19.7×l04L-l，生物量0. 228 mglL;李先明调查黄河干流河南段检出浮游植物5门35种属，硅藻占40. 0%，数量13. 19×l04 1-1，生物量0. 304 3mglL;王晓臣20等研究黄河下游利津段有浮游植物5门114种属，硅藻占52. 6%，数量27.2×104 1-1，生物量0. 641 0 mglL。本次调查结果浮游植物种类数和数量高于黄河玛曲段和河南段，但远远低

15、于黄河下游利津段。分析原因主要与各河段生态环境条件的差异有关，同时也与各河段的调查时间、调查频次以及采样点的分布有关。黄河泽曲河位于青藏高原地区，海拔高，气候寒冷，水源为冰山雪水融水，水温低，河流流速较大、河道含沙量高，底质多为沙砾石，抑制了浮游植物的生长繁殖；黄河下游河段水温较高，水流较缓慢，营养盐较为丰富，有利于浮游植物的生长和繁殖。本次调查浮游植物种类、数量和生物量低于2012年黄河干流龙羊峡 积石峡段浮游植物调查的结果（另文发表），这与泽曲河段气候条件、水体环境因子以及以浮游生物为食的鱼类数量较大有关，同时近年来黄河干流大量建设水电站工程，使得水体流速减缓、泥沙沉降、水体透明度增大以及

16、营养盐增加，利于浮游植物的生长和繁殖。3.2 浮游植物多样性评价物种多样性是反映生物群落组成特征的参数，是衡量群落稳定性的一个重要尺度，它是由群落中的生物的种类数和各个种的数量分布组成的，物种的多样性指数越高，表明群落中的生物种类越多，食物链及群落结构越复杂，自动调节能力越强，群落越稳定。群落多样性可以用多个指数来表示，如香浓一威纳多样性指数(H)、均匀度指数(J)和物种丰富度指数(d)等。林碧琴等在研究水生藻类与水体污染监测时指出：在大部分多样性指数中，组成群落的生物种越多，其多样性数值越大，而重复性越小，多样性指数大的群落稳定性也大。本次调查结果显示，黄河泽曲河浮游植物香浓一威纳多样性指数

17、(H)平均值2.56、均匀度指数(J)平均值0.79，说明该河段浮游植物群落组成重复性小，群落稳定性大，种类分布较为均匀。另外，优势种类数越多且优势度越小，则群落结构越复杂、稳定，本次调查有11个优势种，而且优势度均不高，表明黄河泽曲河段水生生态系统结构较稳定。调查显示浮游植物物种丰富度指数(d)不高（平均值0.75），表明该河段物种较为单一，硅藻为优势种、蓝藻和绿藻在该河段出现频次较低，裸藻仅出现1次，其他种类均未出现。浮游植物的多样性指数也是常用的水质评价指标。指数越高，说明水质污染程度越轻，常用的多样性指数有香浓一威纳多样性指数(H)、均匀度指数(J和物种丰富度指数(d)，但Marg-galef指数对群落多样性的判别能力不高，结果可能被错误理解，因此在浮游植物群落结构研究中使用较少，而Shannon- Wiener指数对浮游植物群落种属敏感，能够较好地反映浮游植物群落多样性，一般认为是反映浮游植物多样性最好的指数。依据本次泽曲河段浮游植物Shan-non- Wiener多样性指数和Pielou指数调查结果，该河段水质表现为轻度污染。浮游植物群落结构是水质污染状况和营养水平的重要标志，可用于水质评定。大量研究资料表明，浮游植物的密度低于1×l06ind/L为贫营养型，密度达1×l0640