城市濕地公園浮游植物結構及養(yǎng)化評價

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1、城市濕地公園浮游植物結構及養(yǎng)化評價 城市濕地公園浮游植物結構及養(yǎng)化評價 2019/01/02 摘要:在遵義市新建城市濕地公園設置5個采樣點，于2015年8月21日、9月5日、9月20日、10月12日、10月25日和11月8日采集浮游植物樣品．初步鑒定出浮游植物種104種，分屬7門10綱19目33科52屬;優(yōu)勢種為微小平裂藻(Merismopediatenuissima)、水華微囊藻(Microcystisflos－aquae)、狹細賈絲藻(Jaaginemaangu

2、stissimum)、阿氏浮絲藻(Planktothrixagardhii)、顆粒顫藻(Oscillatoriagranulata)、水華束絲藻(Aphanizomenonflos－aquae)、分歧錐囊藻(Dinobryondivergens)、顆粒直鏈藻極狹變種(Melosiragranulatavar．a(chǎn)ngustissima)、巴豆葉脆桿藻(Fragilariacro-tonensis)、尖針桿藻(Synedraacus)、具尾藍隱藻(Chroomonascaudata)、卵形隱藻(Cryptomonasovata)和空球藻(Eud-orinaelegans)．浮游植物豐度、生物量和S

3、hannon－Weaver指數(shù)均值分別為1．63106cellsL－1，1．16mgL－1和2.23．新建城市濕地公園水體的富營養(yǎng)化評價結果為中營養(yǎng)水平． 關鍵詞:浮游植物;群落結構;富營養(yǎng)化;城市濕地 城市化建設進程的加快導致城市濕地面積逐漸減少、城市水質污染日趨嚴重、城市生態(tài)服務功能退化、城市生物多樣性減少等問題突出［1－2］．2011年7月，遵義市新蒲新區(qū)在建設過程中規(guī)劃修建了集休閑、旅游、科普、環(huán)保等功能為一體的城市濕地公園，并于2014年6月建成后對外開放．然而，濕地公園建成至今，尚未對其建成后的城市生態(tài)恢復、物種多樣性變化、區(qū)域生態(tài)服務功能等開展相關

4、研究．浮游植物在維持水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和完整性中起著重要作用［3－4］，是城市濕地水域生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分;同時對環(huán)境脅迫具有較高的敏感性易導致其群落結構隨環(huán)境條件的改變而發(fā)生快速響應，因此，浮游植物群落結構也常用于水體富營養(yǎng)化的監(jiān)測和評價等方面［5］．本研究擬通過對新蒲濕地公園內(nèi)的浮游植物群落結構及其物種多樣性進行調(diào)查、評價城市濕地的水體富營養(yǎng)化狀態(tài)等，以期為城市濕地物種多樣性研究、城市生態(tài)系統(tǒng)的恢復和演替研究以及水體富營養(yǎng)化監(jiān)測與評價等方面積累相關數(shù)據(jù)和資料．Fig．1SamplingsitesofPhytoplanktoninXinpuWetlandPark表1新蒲濕地公園浮游植物

5、種類組成Tab．1CompositionofphytoplanktoninXinpuWetlandPark門類綱目科屬種藍藻門1371016金藻門22222硅藻門2581124隱藻門11123甲藻門11335裸藻門111515綠藻門26111939合計10193352104 1研究方法 1．1研究區(qū)域概況 遵義市新蒲濕地公園位于東經(jīng)1070035″～1070141″，北緯274052″～274159″之間，屬亞熱帶季風濕潤氣候;公園面積為1．67km2，其中水域面積約為0．33km2，平均水深約1．5m．該區(qū)域多年平均氣溫、年均日照、年均無霜期及

6、年均降雨量分別為14．7℃、1137．7h、303d和1035mm，全年85%降雨集中在4－10月［6］． 1．2樣品采集及處理 在濕地公園水域內(nèi)近等距離設置了水深大于1m的5個采樣點，其中S1為進水端，S5為出水端(圖1);在S1～S3采樣點的水域內(nèi)分布有挺水、沉水和浮葉等不同生態(tài)類型的水生維管束植物，而S4～S5采樣點僅有少量的沉水的和浮葉的水生維管束分布．2015年8月21日、9月5日、9月20日、10月12日、10月25日和11月8日分別對各采樣點的浮游植物定性和定量樣品進行采集．在各采樣點水下0．5m處用25#浮游生物網(wǎng)呈“∞”形勻速撈取定性樣品，以固

7、定液(甲醛∶丙三醇∶水=1∶1∶8)現(xiàn)場保存;相同位置采用有機玻璃采水器采集水樣1L并加入15mL魯戈氏液(1．5%)固定保存，在室內(nèi)靜置48h后采用虹吸法去上清液并定容至30mL作為定量樣品［7］．定性樣品沉淀24h后，分別依次取底層沉積物和搖勻后的中間層水樣制作臨時封片(至少各3片)，在顯微鏡(OlympusCX31)下觀察浮游植物形態(tài)特征并結合文獻描述［5，8－14］進行定性鑒定．依據(jù)文獻［15］方法對浮游植物進行定量計數(shù)，同時計算藻類豐度和生物量． 1．3優(yōu)勢度指數(shù)及Shannon－Weaver指數(shù) 浮游植物優(yōu)勢種依據(jù)Mcnaughton優(yōu)勢度指數(shù)(Yi

8、)判定，Yi＞0．02為群落中的優(yōu)勢種［15］;其計算公式為:Yi=fiPi，式中fi和Pi分別為i物種出現(xiàn)的頻率(出現(xiàn)樣點數(shù)/總采樣點數(shù))及其相對豐度(i物種平均豐度/總的平均豐度)．Shannon－Weaver指數(shù)(H’)依據(jù)公式:H’=－(Ni/N)ln(Ni/N)計算，式中Ni和N分別為i物種豐度及總豐度;其評價標準為:＞3為貧營養(yǎng)，＞2～3為中營養(yǎng)，＞1～2為富營養(yǎng)，0～1為超/重富營養(yǎng)［16］． 2結果 2．1浮游植物種類組成及優(yōu)勢 種經(jīng)室內(nèi)初步鑒定，共檢測出浮游植物104種(含變型及變種)，分屬7門10綱19目33科52屬(表1)

9、．其中，綠藻門種類最多，達39種;其次為硅藻門(24種)、藍藻門(16種)、裸藻門(15種)及其他門類(10種)．浮游植物優(yōu)勢種共13種;其中藍藻6種，分別為微小平裂藻(Mer-ismopediatenuissimaLemm．)，水華微囊藻(Microcystisflos－aquae(Wittr)Kirch．)，狹細賈絲藻(Jaaginemaangustissimum(W．etG．S．West)Anag．etKom)，阿氏浮絲藻(Planktothrixagardhii(Gorn．)Anagn．etKom．)，顆粒顫藻(OscillatoriagranulataGrand．)和水華束絲藻(Ap

10、hanizomenonflos－aquae(L．)Ｒalfs．);金藻1種，為分歧錐囊藻(DinobryondivergensIm-hof);硅藻3種，分別為顆粒直鏈藻極狹變種(Melosiragranulatavar．a(chǎn)n-gustissimaO．Mller)，巴豆葉脆桿藻(FragilariacrotonensisKitton)和尖針桿藻(SynedraacusKtzing);隱藻門2種，分別為具尾藍隱藻(Chro-omonascaudataGeitler)和卵形隱藻(CryptomonasovataEhr．);綠藻門1種，為空球藻(EudorinaelegansEhren-berg)．

11、 2．2浮游植物豐度及生物量 浮游植物豐度和生物量均值分別為1．63106cellsL－1和1．16mgL－1．豐度與生物量均值的時間變化范圍分別為1.23106～2．62106cellsL－1(圖2，左)和0．49～1．98mgL－1(圖2，右);而空間變化范圍分別為1.20106～2．34106cellsL－1(圖3，左)和0．87～1．50mgL－1(圖3，右)．豐度在不同采樣時間和采樣地點均以藍藻組成為主(圖2，左;圖3，左)，但生物量組成差異較大． 2．3多樣性指數(shù)及水質評價 Shannon－Weaver指數(shù)(H’)為2．

12、230．14，屬中營養(yǎng)水平．不同采樣時間(圖4，左)和采樣點(圖4，右)的變化范圍分別為2.05～2.36和1.95～2.44．H’均值從進水端(S1)至中部(S3)呈上升趨勢，而中部(S3)至出水端(S5)維持在2．00以上，但略呈下降趨勢(圖4，右)． 3討論 新蒲濕地公園初步檢測出浮游植物104種(含變型及變種)，以綠藻和硅藻為主，其次為藍藻和裸藻;浮游植物群落的種類組成與其他濕地［17－21］的研究結果相同，可能表明濕地浮游植物群落種類組成具有一定的相似性．新蒲濕地公園為新修建的城市濕地，其浮游植物優(yōu)勢種以群體為片狀、團塊狀或絲狀的多細胞藍藻居多，如微小

13、平裂藻(M．tenuissima)、水華微囊藻(M．flos－aquae)、狹細賈絲藻(J．a(chǎn)ngustissimum)、阿氏浮絲藻(P．a(chǎn)gardhii)、顆粒顫藻(O．granulata)和水華束絲藻(A．flos－aquae)等，可能是因為藍藻屬原核生物，對環(huán)境的適應能力強于其他真核藻類，在水生生態(tài)系統(tǒng)演替的初期更易形成優(yōu)勢類群所致．另外，新蒲濕地公園浮游植物的豐度(1．63106cellsL－1)和生物量(1．16mgL－1)低于建成時間較長的杭州西溪［17］、杭州和睦［18］、貴州草海［19］、北京翠湖［20］、蘇州太湖濕地公園［21］和北京漢橋［22］等濕地，可能是因為新蒲濕地公園

14、建成時間短，其水生生態(tài)系統(tǒng)處于演替初期階段所致．浮游植物現(xiàn)存量(豐度、生物量)、種類指數(shù)和多樣性指數(shù)均可作為水體富營養(yǎng)化評價的生物指標，但新蒲濕地公園水域內(nèi)生長有大量的維管束植物生長、濕地水深較淺，采用Shannon－Weaver指數(shù)(H’)對其富營養(yǎng)化評價結果的準確性更高［16］．新蒲濕地公園浮游植物群落的H’值為2．230．14，表明其水體屬于中營養(yǎng)水平．H’值從新蒲濕地公園的進水端(S1)至中部(S3)呈上升趨勢，水體富營養(yǎng)化程度由重富營養(yǎng)向中營養(yǎng)水平轉變，可能是因為S1～S3采樣點之間的水生維管束植物通過攔截和吸附及對營養(yǎng)鹽的吸收等作用迅速改善水質［23］所致．理論上，隨著距離的延長水

15、生維管束植物對水質的改善效果越好，富營養(yǎng)水平應呈持續(xù)降低的趨勢;但是由于濕地公園水域內(nèi)的水生維管束植物分布不均，在中上游段(S1～S3)挺水、沉水和浮葉等不同生態(tài)類型的水生維管束植物數(shù)量較多，而中下游段(S4～S5)僅有少量的沉水的和浮葉的水生維管束分布，這可能是導致濕地公園的中部(S3)至出水端(S5)其H’值相對較為穩(wěn)定(圖4，右)的原因;然而，在中下游段較少的水生維管束植物削弱了與藻類的營養(yǎng)競爭能力，同時缺少挺水植物與藻類的光競爭作用導致該段水域內(nèi)易于漂浮的藍藻生長得以恢復，因此其豐度有所增加(圖3，左)，進而導致中游(S3)至出水端(S5)區(qū)間略呈下降趨勢(圖4，右)．浮游植物豐度組成

16、在不同采樣時間均以藍藻為主(圖3，左)，這可能是采樣時間為秋季(8－11月)，相對較高的溫度更利于藍藻生長所致;然而總體豐度在采樣時間段內(nèi)無明顯的變化規(guī)律，可能是由于每次采樣時環(huán)境因子，如溫度、光照、入水的營養(yǎng)鹽含量、浮游動物種類及數(shù)量等因素的差異造成的［15］，這尚待進一步的研究證實．豐度的無規(guī)律變化也導致了基于浮游植物豐度計算的H’值在采樣時間段內(nèi)也表現(xiàn)為無明顯的變化規(guī)律(圖4，左)．另外，浮游植物生物量及其組成在不同時間和不同空間上無明顯的變化特征，這主要是由于群落組成中的不同種類的個體細胞大小差異較大所致． 參考文獻: ［1］潮洛蒙，李小凌，俞孔堅．城市

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