王帥帥,李彤彤,劉 斌
(1.濟(jì)南市水文局,山東 濟(jì)南250014;2.平陰縣自然資源局,山東 濟(jì)南250400;3.平陰縣自然資源局黃河玫瑰湖國家濕地公園服務(wù)中心,山東 濟(jì)南250400)
玫瑰湖國家濕地公園坐落在黃河南岸,平陰縣城區(qū)西北部,面積為685 hm2,是黃河的重要滯洪區(qū),在城市泄洪、凈化水質(zhì)、保水補(bǔ)源、保障飲水安全,以及維護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用。公園主要包括湖泊型濕地、沼澤型濕地、河流型濕地、人工型濕地等4大濕地類型以及6個(gè)濕地亞類,區(qū)域內(nèi)動(dòng)植物多樣、人文資源豐富。
浮游植物是水生態(tài)系統(tǒng)最重要的生產(chǎn)者,在水生態(tài)系統(tǒng)中起著極其重要的作用,是水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分[1]。浮游植物群落結(jié)構(gòu)隨水環(huán)境條件變化發(fā)生變化的速度十分迅速,能很好地解釋水體生態(tài)環(huán)境的變化,被廣泛地應(yīng)用于水生態(tài)學(xué)研究和水質(zhì)評價(jià)中[2]。環(huán)境條件類似的水域中,浮游植物的群落具有相似性,并可以被劃分為不同的集群[3]。本文以玫瑰湖國家濕地浮游植物為研究對象,分析了2020年秋季浮游植物群落結(jié)構(gòu)特征,研究了影響玫瑰湖國家濕地秋季浮游植物群落結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)因子,為玫瑰湖國家濕地水生態(tài)系統(tǒng)健康和水生態(tài)修復(fù),建設(shè)美麗河湖提供基礎(chǔ)參考資料和技術(shù)支撐。
于2020年9月對玫瑰湖國家濕地浮游植物進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)濕地公園內(nèi)不同功能區(qū)域設(shè)置6個(gè)監(jiān)測斷面。
每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位在水面以下0.5 m左右取水1 L,加10 mL濃度為1.5%的魯哥試液固定,靜置濃縮后在顯微鏡下參照相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行鑒定和計(jì)數(shù)。
每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位取2.5 L水樣,水質(zhì)樣品按照《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》(SL 219-2013)規(guī)定采集和保存。然后帶回實(shí)驗(yàn)室按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行檢測。水溫、電導(dǎo)率、溶解氧、pH、渾濁度在現(xiàn)場檢測。
玫瑰湖國家濕地2020年秋季6個(gè)監(jiān)測站點(diǎn)水環(huán)境因子見表1。不同點(diǎn)位之間不同監(jiān)測項(xiàng)目差異不大。從監(jiān)測數(shù)據(jù)來看,依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002),玫瑰湖國家濕地除總氮(TN)為Ⅳ類水質(zhì)外,其他項(xiàng)目均優(yōu)于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境因子監(jiān)測結(jié)果表明,濟(jì)南黃河流域主要污染指標(biāo)為總氮。
表1 玫瑰湖各采樣點(diǎn)位水環(huán)境因子
玫瑰湖國家濕地共監(jiān)測到浮游植物47種,分屬于6門7綱12目22科25屬,6門中綠藻門的種數(shù)最高,有18種,占總種數(shù)的38.3%;其次是硅藻門和藍(lán)藻門,分別有15種、6種,分別占總種數(shù)的31.9%、12.8%;隱藻門3種、裸藻門3種、甲藻門2種,分別占總種數(shù)的6.4%、6.4%、4.3%。根據(jù)Padisák等浮游植物功能群分類方法[4],結(jié)合玫瑰湖國家濕地水質(zhì)環(huán)境狀況,對浮游植物進(jìn)行功能群劃分。玫瑰湖國家濕地秋季調(diào)查到的浮游植物,可分為16個(gè)功能群,分別為B、C、D、F、J、L0、MP、N、P、S1、S2、TS、W1、X1、X2、Y。
玫瑰湖國家濕地浮游植物的平均豐度為402.72萬個(gè)/L。其中:2#點(diǎn)位豐度最低,只有104.19萬個(gè)/L;3#點(diǎn)位豐度最高,有793.47萬個(gè)/L,不同采樣點(diǎn)位豐度差異較大。濕地浮游植物生物量均值為9.84 mg/L。其中:2#點(diǎn)位生物量最低,只有0.40 mg/L;4#點(diǎn)位生物量最高,有39.10 mg/L,不同采樣點(diǎn)位生物量差異較大。
玫瑰湖國家濕地浮游植物功能群豐度組成中,只有J、LO、S1相對豐度在5%以上,且J和L0的相對豐度超過25%,J相對豐度為30.3%,L0相對豐度為28.1%。而功能群生物量組成中,只有MP和Y相對生物量在5%以上,且均超過25%,MP相對生物量為42.0%,Y相對生物量為50.0%。表明J、L0、S1、MP和Y為玫瑰湖國家濕地浮游植物的優(yōu)勢功能群。根據(jù)浮游植物相對豐富度和相對生物量確定的優(yōu)勢功能群差異較大。J、L0、S1、MP和Y功能群代表物種為P1四尾柵藻、P2雙對柵藻、P3四角十字藻、P4細(xì)小平裂藻、P5小席藻、P6湖泊鞘絲藻、P7巨顫藻、P8嚙蝕隱藻。
利用CANOCO4.5分別利用玫瑰湖國家濕地浮游植物優(yōu)勢物種的豐度和生物量與水環(huán)境因子進(jìn)行典范對應(yīng)分析,其中優(yōu)勢物種按照上文確定的8種優(yōu)勢功能群的代表物種。水環(huán)境因子主要有水溫、電導(dǎo)率、總氮、總磷、氨氮、濁度、溶解氧、pH、高錳酸鹽指數(shù)和葉綠素a[5]。
由玫瑰湖國家濕地浮游植物優(yōu)勢種豐富度與環(huán)境因子的CCA分析表明,葉綠素a與軸1呈正相關(guān),總磷、總氮與軸1呈負(fù)相關(guān)。pH值與軸2呈正相關(guān),電導(dǎo)率與軸2呈負(fù)相關(guān),溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)相關(guān)性較弱。從影響程度來看,pH值、電導(dǎo)率、總磷(TP)、水溫是主要影響玫瑰湖國家濕地浮游植物群落結(jié)構(gòu)的水環(huán)境因子。P2雙對柵藻受pH值影響較大、P3四角十字藻受渾濁度影響較大,P4細(xì)小平裂藻、P5小席藻受電導(dǎo)率影響較大,P8嚙蝕隱藻受總氮影響較大,其他優(yōu)勢種受受環(huán)境影響因子影響較小。
由玫瑰湖國家濕地浮游植物優(yōu)勢種生物量與環(huán)境因子的CCA分析表明,氨氮、高錳酸鹽指數(shù)與軸1呈正相關(guān);溶解氧、電導(dǎo)率與軸1呈負(fù)相關(guān)。渾濁度、葉綠素啊與軸2呈正相關(guān),總磷與軸2呈負(fù)相關(guān),總氮、pH值相關(guān)性較弱。從影響程度來看,溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、葉綠素a、渾濁度是主要影響玫瑰湖國家濕地浮游植物群落結(jié)構(gòu)的水環(huán)境因子。P1四尾柵藻、P2雙對柵藻、P4細(xì)小平裂藻、P5小席藻、P6湖泊鞘絲藻受氨氮、高錳酸鹽指數(shù)影響較大,其他優(yōu)勢種受環(huán)境影響因子影響較小。
1)玫瑰湖國家濕地6個(gè)監(jiān)測站點(diǎn),除總氮(TN)為Ⅳ類水質(zhì)外,其他項(xiàng)目均優(yōu)于Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),主要污染指標(biāo)為總氮。
2)本次調(diào)查共監(jiān)測到浮游植物47種,分屬于6門7綱12目22科25屬,其中綠藻門18種,硅藻門15種、藍(lán)藻門6種,裸藻門3種、隱藻門3種、甲藻門2種。玫瑰湖國家濕地秋季浮游植物群落,可分為B、C、D、F、J、L0、MP、N、P、S1、S2、TS、W1、X1、X2、Y共16個(gè)功能群。
3)由玫瑰湖國家濕地浮游植物優(yōu)勢種豐富度和生物量分別與環(huán)境因子的CCA分析表明,pH值、電導(dǎo)率、總磷(TP)、水溫是影響浮游植物優(yōu)勢種豐富度分布的主要因子;溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、葉綠素a、渾濁度是影響浮游植物優(yōu)勢種生物量分布的主要因子。