昭通省耕公园水体藻类群落组成与水质分析

田 虹 余明燕 王世敏 刘健君

（昭通学院农学与生命科学学院，云南 昭通 657000）

公园水体是一类特殊的淡水水体[1]，由于公园里人群相对密集，水体受人类的影响较大，所以生长在其中的藻类植物也有其特殊的适应性。藻类植物是淡水生态系统的初级生产者，是整个水生态系统物质循环及能量流动的基础[2]。它们进行光合作用不仅可以制造有机物，给水中的植食性鱼类等动物提供食物，还可以释放氧气，满足水中生物呼吸的需要和扩散到大气中补充大气圈的氧气。藻类可以分解水生生物的代谢产物及水环境中的有机质。

藻类的群落组成、种类特征会随水体质量的变化而改变，在水环境监测中，它是重要的指示植物[3]。由于藻类对水质环境变化敏感，能够准确及时、综合反映水域生态环境状况[4]。根据水体中藻类植物分布的群落组成，通过采集水样、观察、鉴定及研究分析，从而可判断水体的质量，发挥其在环境监测中的作用[5]。污染物进入水体后，藻类最先受到影响，但是不同藻类的耐受程度不同，有的藻类抗污性强，如蓝藻就是一种抗污性极强的藻类；有的藻类抗污性较弱，而有些藻类只有在某种特定的污染物存在时才会出现或大量繁殖，因此可以根据藻类的种类和数量等群落特征来判定水体的污染状况。

昭通省耕国学文化公园位于昭阳区的北部，东经103°8′～103°56′，北纬27°7′～27°39′[7]，是原省耕塘所在地，北靠国学路，东南临昭通大道，总用地面积为66.15公顷，约992.4亩，是昭通市目前最大的国学文化公园。该公园于2016年8月16日开建，到2018年3月31日竣工，结合地域性国学文化，将国学文化的精髓和昭通自身的文化特色，通过文化元素符号化，体现于“省耕山水”之中，是昭通城内现存最大的生态湖滨公园。

省耕国学文化公园是蕴含昭通底蕴的综合性中心生态湖滨公园，以构筑昭通城市精神的绿色家园为主题。藻类对水体变化很敏感，不同水环境中藻类的组成、优势种等各不相同，所以藻类可以反映水体生态环境状况好坏[6]。通过对昭通市昭阳区省耕国学文化公园不同时期水样的采集、观察、鉴定、分析和查阅藻类植物鉴定的相关资料，确定其水体的藻类群落组成，评价和划分水体的营养型，为昭通藻类植物的研究以及水体评价提供基础资料。

1 研究方法

1.1 水样的采集

采集水样的时间：分别于2018年10月、12月及2019年3月至6月，在省耕国学文化公园进行水样采集。共设置18个采样点，各采样点间隔一定距离，范围涉及整个公园水体边缘及中部。每个采样点的不同水层分别用50 mL的采样瓶采集水样，采集时在桥上或者是水体边缘用绳子拴住浮游藻类收集网在取样点来回慢慢划“∞”形进行采集，4 min−5 min后提起收集网，滤去水后，打开网阀，倒入采样瓶。

1.2 水体指标测定

每次采集水样，都对水体各种指标进行测定，如采样点水体的温度、pH值，空气的温度、水体的透明度、水色、外观特征及水体周围的生态环境、天气情况，并用手机把采样点及周围的环境进行拍照分析。省耕国学文化公园浮游藻类理化指标见表1。

表1 省耕国学文化公园浮游藻类水环境理化指标记录表

1.3 水样的观察及鉴定

1.3.1 实验室显微观察

将在室外采集的水样，带回实验室，瓶盖打开放置，以保证藻类植物的正常呼吸作用和光合作用。在实验室把水样做成临时装片，每个水样瓶至少做5个以上装片，在显微镜下观察，观察时先在低倍镜(16×4)倍下观察，然后依次换用（16×10）倍、（16×20）倍，最后换用高倍镜(16×40)倍的进行观察。把观察到的藻类图片用手机或电脑拍下来，并把同一个采样地点的水样保存在一起，而同一个采样点不同时间的藻类图片分开保存，以利于分析比较。

1.3.2 藻类的分类鉴定

先从外部形态上识别归类，确定其是单细胞、群体或者丝状体，再根据细胞结构、贮藏物质和载色体等特点[7]，再利用《中国淡水藻志》[8−20]、《昭通市藻类植物志》《淡水浮游生物图谱》等藻类的相关书籍[21−22]，对藻类进行分类鉴定。

2 省耕公园藻类的群落组成分析

2.1 省耕公园水体藻类植物组成

昭通市昭阳区省耕国学文化公园水体中的藻类共鉴定为9门，52科，101属，340种。其水体藻类种类组成（见表2）为：硅藻门和绿藻门构成省耕国学文化公园藻类种类的主体，两门共占种数的82.06%；绿藻门种数最多，共有180种，隶属于26科55属，所占种数比是52.95%；其次是硅藻门共有99种，隶属9科19属，种类排名第二，所占种数比是29.12%；裸藻门种类排名第三，共有22种隶属2科7属，所占比例为6.47%；蓝藻门共有16种，隶属8科11属，所占种数比是4.71%；甲藻门共有12种，隶属2科4属所占比例是3.53%；黄藻门共有7种2科2属，所占比例是2.06%；隐藻门共有2种1科1属，所占比例是0.59%；红藻门和金藻门种类是最少的，都各有1种1科1属，所占比例都占种数的0.29%。该水体中藻类种类数目由少到多依次排列：金藻门=红藻门＜隐藻门＜黄藻门＜甲藻门＜蓝藻门＜裸藻门＜硅藻门＜绿藻门。

表2 省耕公园水体藻类植物组成统计表

省耕国学文化公园藻类植物共有101属，其中优势种属（即含有六种或六种以上的属有14属，占总属比为13.86%。优势种属分别为囊裸藻属Trachelomonas（8种）、黄丝藻属Tribonema（6种）、舟形藻属Navicula（7种）、桥弯藻属Cymbella（13种）、异极藻属Gomphonema（15种）、脆杆藻属Fragilaria（13种）、针杆藻属Synedra（11种）、曲壳藻属Achnanthes Bory（6种）、栅藻属Scenedes⁃mus（30种）、空星藻属Coelastrum（6种）、盘星藻属Prfistrum（17种）、纤维藻属Ankistrodesmus（13种）、鼓藻属Cosmarium（9种）和角星鼓藻属Staurastrum（24种）。其优势属中栅藻属Scenedesmus最多，含有30种。含2−5种的属是寡种属有33属，占总属比为32.67%。单种属有55属，占比最多为54.46%。

省耕国学文化公园藻类植物共有52科，依据定为优势科的规则[23]：含5属以上或者9种以上的科，确定为优势科。则其优势科有11科，占总数的比例为21.15%。优势科分别为裸藻科Eu⁃glenaceae（6属22种）、舟形藻科Naviculaceae（4属17种)、桥弯藻科Cymbellaceae（2属14种）、异极藻科Gomphonemaceae（1属18种）、脆杆藻科Fragilariaceae（5属29种）、栅藻科Scenedesmaceae（4属33种）、盘星藻科Pediastraceae（1属17种）、小球藻科Chlorellacea（6属16种）、小桩藻科Chara⁃ciaceae（7属25种）、绿球藻科Chlorococcaceae（6属10种）和鼓藻科Desmidiaceae（8属44种）。其优势科中鼓藻科最多，有8属44种。优势非常明显，构成了省耕国学文化公园的主体。

2.2 不同时期省耕国学文化公园水体中的藻类种类组成

于2018年10月、12月及2019年3月至6月对省耕国学文化公园水体中的藻类种类采集、观察及鉴定在不同时期藻类种类组成见表3。

表3 省耕国学文化公园不同时期水体中藻类种类组成

据表3统计，不同时期同一个采样点和不同采样点藻类的群落组成不同。2018年10月份藻类植物种类8门、36科、60属、123种，占种数比例36.18%，排列第二。12月份藻类群落组成5门、15科、19属、23种，占种数比例6.76%。2019年3月份藻类群落组成相对其他月份来说是最少的，只占种数比例的5.88%，隶属于5门、12科、15属、20种；4月份为5门、16科、21属、34种，占种数比例10%。5月份种类最多，占种类比例是40.29%，为6门、30科、55属、137种；6月份为5门、13科、18属、33种，占种数比例9.71%。

2.3 省耕公园水体中的藻类植物统计

2.3.1 不同采样时间段省耕公园水体中藻类植物的种类

根据图1（a−f）可知，不同时期，藻类植物的优势种有所不同。10月份硅藻种类最多，占总种比例43.09%，其次是绿藻门占总数比38.21%；12月份绿藻种类最多，占比为34.78%，其次是硅藻占比30.43%；3月份绿藻和硅藻的种类相同，占比都为40%；4月份硅藻占比最多，占了总数的76.47%，绿藻占11.76%；到了5月份绿藻占比也多，占了总数的75.18%，硅藻占比10.22%，蓝藻和裸藻占比相同，都为5.11%；6月份绿藻种类最多，占总数比例为63.64%，其次是甲藻占比为24.24%，硅藻占比排第三为6.06%，裸藻和红藻占比相同都为3.03%。

图1 不同时期省耕公园水体中的藻类植物的优势种比例

2.4 省耕国学文化公园藻类植物与水质分析评价

2.4.1 优势种评价法

优势种与营养状态的对应关系[24]：金藻门−贫营养；隐藻门−贫、中营养；甲藻门−中营养；硅藻门−中、富营养；硅藻门和绿藻门−富营养；蓝藻门和绿藻门−重富营养。根据上述优势科、属、种的分析，昭通市昭阳区省耕国学文化公园水体藻类种类绿藻门种数最多，共有180种，隶属于26科55属，所占种数比是52.95%，优势明显。其次是硅藻门共有99种，隶属9科19属种类排名第二，所占种数比是29.12%。优势种为绿藻和硅藻，可初步评价该公园水体质量为富营养型。利用优势种来进行评价时，不仅需要判断到门的优势种，还要进行综合评价。

2.4.2 绿藻商评价法

绿藻商法是藻类种类商之一，根据Thunmark和Nygaard提出以藻类种类数作为计算依据，不同藻类植物类群与有机物、重金属离子污染物和营养物大致关系，求出商值划分水体营养型。

绿藻种数（不含鼓藻种数）／鼓藻种数＝绿藻商[25]。这一藻类指标是由Thunmark提出的用于确定调查区水体的营养类型。绿藻商为0～1，属于贫营养型；绿藻商为1～5，属于富营养型；绿藻商为5～15，属于重营养型。省耕国学文化公园水体藻类的绿藻种数（不含鼓藻种数）有134种，鼓藻种数有46种。省耕国学文化公园水体藻类的绿藻商=134/46=2.91，2.91在1～5之间，则其水体的营养型可评价为富营养型。

2.4.3 复合藻商评价法

复合藻商法[3]与水体营养型的一般对应为：复合藻商值0～1.0，为贫营养型；1.0～2.5为弱营养型；3.0～5.0为中度富营养型；5.0～20.0为重度富营养型；20.0～43.0为重富营养型。复合藻商=（裸藻种数+绿藻种数+蓝藻种数+中心壳目硅藻种数）/鼓藻种数。根据表3昭通市昭阳区省耕国学文化公园浮游藻类种类构成可计算：省耕国学文化公园复合藻商=（22+180+16+0）/46=4.74，该数值在3.0～5.0之间，则省耕国学文化公园的水体营养型为富营养型，与绿藻商评价法的结果一致都为富营养型。

3 结论与建议

3.1 昭通市昭阳区省耕国学文化公园水体藻类组成

昭通市昭阳区省耕国学文化公园水体藻类群落组成，共记录鉴定的藻类340种（包含86变种），隶属于9门，52科，101属。优势种为绿藻门（26科，55属，180种），亚优势种为硅藻门（9科，19属，99种），两门共占种数的82.06%，构成省耕国学文化公园藻类群落的主体。红藻门和金藻门最少，都各有1种1科1属，蓝藻门（8科11属16种），裸藻门（2科7属22种），甲藻门（2科4属12种），隐藻门（1科1属2种）黄藻门（2科2属7种）。

不同时期，藻类植物的优势种有所不同。其优势科有11科，所占总数的比为21.15%。优势科分别为裸藻科Euglenaceae、舟形藻科Naviculaceae、桥弯藻科Cymbellaceae、异极藻科Gompho⁃nemaceae、脆杆藻科 Fragilariaceae、栅藻科 Scenedesmaceae、盘星藻科 Pediastraceae、小球藻科Chlorellacea、小桩藻科Characiaceae、绿球藻科Chlorococcaceae和鼓藻科Desmidiaceae。优势非常明显，构成了省耕国学文化公园的主体。

优势属有14属，占总属比为13.86%。优势属分别是囊裸藻属Trachelomonas、黄丝藻属Tri⁃bonema、舟形藻属Navicula、桥弯藻属Cymbella、异极藻属Gomphonema、脆杆藻属Fragilaria、针杆藻属Synedra、曲壳藻属Achnanthes Bory、栅藻属Scenedesmus、空星藻属Coelastrum、盘星藻属Prfis⁃trum、纤维藻属Ankistrodesmus、鼓藻属Cosmarium和角星鼓藻属Staurastrum。该水体中藻类种类数目由少到多依次排列：金藻门=红藻门＜隐藻门＜黄藻门＜甲藻门＜蓝藻门＜裸藻门＜硅藻门＜绿藻门。

3.2 昭通市昭阳区省耕国学文化公园水体营养型

藻类植物群落组成的各种参数在一定程度上可以反映出水体质量，也可以作为水体营养型评价的依据之一[26]。本研究用三种方法评价昭通市昭阳区省耕国学文化公园水体营养型：第一是根据优势科、属、种的分析，优势种为绿藻和硅藻，利用优势种评价法可初步评价该公园水体质量为富营养型。第二是根据绿藻种数（不含鼓藻种数）／鼓藻种数＝绿藻商评价水体营养型，省耕国学文化公园水体藻类的绿藻商为2.91，在1～5之间，则其水体的营养型可评价为富营养型。第三是根据复合藻商=（裸藻种数+绿藻种数+蓝藻种数+中心壳目硅藻种数）／鼓藻种数，省耕国学文化公园复合藻商值为4.74，介于3.0～5.0之间，省耕国学文化公园的水体营养型中度富营养型。综合分析得出省耕文化公园的水体质量为富营养型。

3.3 治理措施建议

结合昭通市昭阳区省耕国学文化公园目前的状况，首先，要控制源头。不准有机质排入水体中，如生活污水禁排入水体中；其次，降低藻类数量。可以适当放养鲢鱼，鲢鱼是蓝藻和铜绿微囊藻等的主要捕食者[28]，既可以增加观赏度，又可以抑制这些藻类植物的繁殖，并且定期的捕捞，也能加速氮、磷等营养盐的输出率。最后，加快营养盐有机质的输出。可栽种水草，在一定面积栽种石菖蒲和莲等高等水草，利用石菖蒲对绿藻的克制效应[24]，减少其优势种绿藻的数量，莲的地下茎可以吸收淤泥里的营养盐，定期的收割，能加快氮、磷等营养盐的输出量。

今后应加大对省耕国学文化公园水体的治理力度，定期检查水环境质量，提高民众环保意识，严禁游客往水里乱投果皮垃圾等废物，同时加强公众环保宣传教育工作。