洱海湖区浮游植物现状浅析

洱海湖区浮游植物现状浅析

李丽怀 杨旭娟 和卫明

云南省水文水资源局大理分局 云南省大理市 671000

摘要 2015年1月20日，习近平总书记亲临大理洱海视察。总书记对洱海的未来留下了美好期许，股殷嘱托重如千钧。大理的干部群众牢记减托，探索出了依法治湖、科学治湖、工程治湖、全民治湖和网格化管理的“四治网”治理之路，启动洱海保护治理七大行动”、“三线”划定生态搬迁等系列攻坚战和持久战。经过近4年的保护治理，生态环境部公布显示2018年洱海水质为优，创纪录地有7个月达到Ⅱ类水质。本文基于2017-2020年的浮游植物调查，以揭示洱海浮游植物现状特征。

关键词：浮游植物、细胞密度、优势种群

洱海是云南省第二大湖泊，位于大理市境内。面积249.0km²，最大水深20.7m，平均水深10.17m，畜水量25.31x108m³,湖区属中亚带高原季风气候,年平均气温15℃，径流年内变化主要受气候因素影响。从20世纪40年代到2013年，洱海经历了从贫营养发展到富营养初期，在这个过程中浮游植物数量大量增长，直至开始洱海保护行动。浮游植物动态变化是洱海水生态演变的重要基础，所以2017年起针对洱海湖区团山、海东、才村、湖心、双廊5个监测断面，每月一次的浮游植物细胞密度数据进行监测分析，浮游植物群落分布与组成调查，了解洱海湖区浮游植物群落现状，为洱海水生态恢复等研究提供科学依据。

1.材料与方法：浮游植物的采集、鉴定与计数
本次研究数据来源于大理州水环境监测中心对洱海常规监测的数据，设置5个采样断面。于2017年1月至2020年12月 ，每月采样一次，共48期。浮游植物每个采样点位分定性及定量进行样品采集。定性样品用25号浮游生物网，在水深0.5m处以0.5m/s的速度呈“∞”型拖拉5min,带回实验室在10×20倍光学显微镜下观察分类。
定量样品用3000mL有机玻璃采水器在不同水深处采集水样混合后取样1000mL.现场加入15mL鲁哥试剂并摇匀。带回实验室静置沉淀24h后浓缩并定容用于镜检。浮游植物定量分析用0.1ml浮游植物计数框在10×20倍光学显微镜下观察计数，每个样品计数2片，取其平均值做最终结果。若两片计数结果相差15%以上，则进行第3片计数，取其中个数相近的2片的平均值。最后换算成每升水样中藻类的细胞个数，即为细胞数量(ind/L)。并获得藻类种群结构、藻细胞密度等相关数据，根据藻细胞密度进行水华风险评估。

藻类水华风险指数赋分标准

藻细胞密度D（个/L）	水华风险评估	赋分Dr
<100万	不具条件	100
100万～1000万	初级预警	60
1000万～5000万	强 预 警	30
>5000万	发生水华	0

2.藻类生物学指标
以优势度( Y)、多样性指数(H')、均匀度指数(J)对洱海浮游植物群落结构特征进行分析，各指标计算公式如下:

Y=P_i×f_i

_H’=-

J=H’/log_2*S

式中：P_i=n_i/N,为第i个属细胞密度（n_i）占总细胞密度（N）D的比列；f_i 为第i个属出现的频率；Y≧0.02的属即为优势属；S为采样点定量样品中浮游植物总属数，n_max为所有优势属的细胞密度。

3. 洱海浮游植物种类组成及分布

经过对样品的镜检，共鉴定7门60属。其中绿藻门种数最多为29种，占总种数的48.3%；蓝藻门、硅藻门次之，均为12种，占20.0%；金藻门和隐藻门均为1种，占1.67%；甲藻门为2种，占3.33%；裸藻门为3种，占5.0%；从数量上看，蓝藻门的微囊藻属占据绝对优势，2019年假鱼腥藻占优势。绿藻门出现最多的是转板藻属。硅藻门出现最多的是直链藻属、脆杆藻属。蓝藻的最大值出现在冬季12月份，在四个季节中，蓝藻的数量变化幅度最大，其次是绿藻，硅藻数量变化幅度较小。蓝藻、 绿藻、硅藻是洱海常见藻类，数量居多，在各月都能检测到。甲藻门、隐藻门、金藻门、裸藻门虽然数量不多，在各月都能检测到，且数量无明显波动。
4.洱海浮游植物时空分布特征
洱海浮游植物数量在四季中存在着明显的差异，且不同采样点间也存在着明显的差异。如图-1.春季浮游植物密度在1.12X10⁷~2.19X10³（ind/L）之间，平均密度为1.61X10⁷（ind/L。夏季浮游植物密度在0.63X10

⁷~1.62X10⁷（ind/L）之间，平均密度为1.08X10⁷（ind/L）。秋季浮游植物密度在0.85X107~1.91X107 （ind/L）之间，平均密度为1.31X107（ind/L）。冬季浮游植物密度在1.67X10⁷~2.12X10⁷（ind/L）之间，平均密度为1.91X10⁷（ind/L）。由图所见藻细胞密度冬季、春季居高，夏季最低。

根据湖泊富营养化与藻类密度的评价标准； 藻类密度<3X10⁵（ind/L）为贫营养，3X10⁵~10⁶（ind/L）为中营养，> 10⁶ （ind/L）为富营养。可以看出，洱海近4年来四季平均细胞密度皆属于重度富营养，部分监测点也呈现出细胞密度下降趋势的情况。

利用优势度(Y)来表示水体中浮游植物的优势种群。根据优势度计算结果，洱海浮游植物全年的主要优势种为3门共9属。蓝藻门的优势种为微囊藻、假鱼腥藻、束丝藻、鱼腥藻、颤藻。绿藻门的优势种为转板藻。硅藻门的优势种为脆杆藻、星杆藻。

蓝藻门四季优势属变化较大，春季以微囊藻为主，其他蓝藻存在较少。夏季主要以微囊藻为主。秋季则以假鱼腥藻为主外，还有其他丝状藻类。冬季微囊藻属又重新占优势属。绿藻门的优势属季度变化不大，夏季、秋季主要以转板藻为优势属。硅藻门四季均以脆杆藻属、直链藻属为主。

5. 洱海浮游植物指数变化情况
   根据数据统计，洱海多样性指数(H^，)的年均变化范围是2.36~2.52，最高值一般出现在秋、冬季，最低值出现在春、夏季，全年呈现不断波动的趋势。均匀度指数(J)的变化范围是0.50~0.54，全年呈现不断波动的趋势，但波动幅度不大。根据多样性指数(H)评价标准：0-1为重污染，1-3为中污染，>3为轻污染或无污染；均匀度指数(J)评价标准：0-0.3为重污染，0.3-0.5为中污染，0.5-0.8为轻污染。洱海处于中污染状态。

6. 总结

综上所述，2017-2020湖区年平均浮游植物细胞密度在1000万个/L和2000万个/L，洱海北部密度比南部居高。种属组成以蓝藻、绿藻、硅藻为主，密度优势种群春、夏、冬季以微囊藻为主，秋季以绿藻门、硅藻门的条状藻类为主，微囊藻和一些条状藻类也时常出现。根据季度更替优势种群也会发生相应的变化，除2019年春、夏、秋季都以假鱼腥藻属为主，冬季微囊藻占优势。通过洱海浮游植物的组成以及生物多样性指数综合判定，洱海春、冬季水质稍差。

参考文献:
[1]唐雅萍. 张哲海，梅卓华，等南京市主要湖泊浮游植物群落结构分析[环境科技]，2008(21): 14~ 16。
[2]左明，李敦海，武汉沙湖冬季和春季浮游植物群落结构的变化，水生生物学报.2011(35) :361- 364。
[3]胡鸿钧，魏印心，中国淡水藻类:系统、分类及生态[M]北京:科学出版社，2006。[4]胡鸿钧，李尧英，魏印心，等中国淡水藻类[M]上海:上海科学技术出版社，1980。