学文网摘 要：基于藻类的不同指标对草型浅水湖泊富营养化评价的结果存在差异：藻类丰度、Pielou均匀度指数评价的富营养水平偏高，绿藻指数、Margalef指数评价的富营养水平偏低，藻类综合指数评价富营养水平可靠性不高，该文探讨了适于草型浅水湖泊富营养化评价的浮游植物指标，结果表明，Shannon-Weaver指数评价的富营养水平具有较高的准确性，藻类生物量评价标准不适用草型浅水湖泊富营养化评价。
关键词：富营养化；浮游植物指标；浅水湖；草型湖
中***分类号 X524 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）03-04-67-04
Comparison of Eutrophication Evaluation by Phytoplankton Indexes in a Shallow Aquatic Vegetation Lake
Pan Hong1 et al.
（1School of Public Health，Zunyimedical College，Zunyi 563003，China）
Abstract：Based on the different indexes of algae，the results of eutrophication assessment are different in a shallow lake with abundant aquatic vascular plants.The eutrophication level are more serious by the abundance of algae and Pielou evenness index，and slighter by the chlorelia index and margalef index than the real situations.The evaluation of eutrophication level is unreliable by the algae composite index and not applicable by the biomass of algae.It is higher accuracy to evaluate the eutrophication level in the shallow，aquatic vascular plant lakes by the Shannon-Weaver index.
Key words：Eutrophication；Indexes of phytoplankton；Shallow lake；Aquatic vegetation lake
1 前言
湖泊富营养化是指由于人类活动造成的水体中氮、磷等营养物增加，导致藻类及其他水生生物异常生长和整个水体生态平衡改变的一种污染现象[1-2]。对其富营养化评价方法多种多样，我国湖泊常采用的基本方法包括营养状态指数法、营养度指数法和评分法等[2-3]。对同一湖泊因采取的评价方法及指标不同，导致富营养化的评价结果差别较大，不同湖泊间的评价结果也缺乏可比性[3]。为此，中国环境监测总站将包含叶绿素a（Chla）、总磷（TP）、总氮（TN）、透明度（SD）和高锰酸盐指数（CODMn）等5项相关性、可操作性、简洁性和科学性较好的主要影响湖泊富营养化的因子的综合营养状态指数法作为湖库富营养化评价的推荐方法[3-4]。
草海地处贵州省威宁县西南侧，位于北纬26°49′～26°53′，东经104°12′～104°18′，湖盆面积47km2，水域覆盖面积25km2左右，枯水期约15km2；平均水深仅2m，最深处约5m；湖中水生维管束植物丰富，有23科34属57种，其覆盖度在60%以上[5-8]，为典型的草型浅水湖泊。因草海维管束植物丰富，采集水样中测定的Chla、TP、TN和CODMn值可能受水生维管束植物碎屑的干扰而偏大；同时草海水深较浅，无法准确测定SD值，进而影响各参数间的相关性。因此，采用综合营养状态指数法评价此类湖泊富营养状态欠妥。为此，本文对浮游植物现存量、种类指数和多样性指数等湖泊富营养化评价的生物指标[2，9-11]评价结果进行比较，探讨适用于草型浅水湖泊富营养化评价的浮游植物评价指标。
2 材料与方法
2.1 样点概况 依据《湖泊富营养化调查规范》[2]布点原则并结合草海实际共设置7个采样点（***1）。其中4和6号样点水深在1～2m，其余样点水深小于1m。1～3号采样点是草海城镇生活污水和农业废水进入的主要区域，水生植被以挺水维管束植物为主；而4～7号采样点入湖污染源相对较少，水生植被以沉水维管束植物为主。
2.2 数据来源 浮游植物种类数、细胞丰度、生物量数据来源于2004-2005年研究资料[6]；富营养化评价标准（表1）来源于文献资料[2，9-11]，各指数参照文献公式[10]计算：
式中：CI和ACI分别为绿藻指数（Chlorelia index）和藻类综合指数（Algae composite index）；SCH’、SCY、SCH、SB-CE、SEU和SCH-DE分别为不含鼓藻的绿藻、蓝藻、绿藻、中心纲硅藻、裸藻和鼓藻的种数。D、H和e分别为Margalef指数、Shannon-Weaver指数和Pielous均匀度指数；S、Ni和N分别为种类数、第i种藻类在数量和总的藻类数量。
3 结果与分析
3.1 浮游植物现存量及富营养评价 草海全年浮游植物丰度在（2.8～39.0）×106cell・L-1，均值为（9.3±7.0）×106cell・L-1；生物量在1.9～15.3mg・L-1，均值为5.9mg・L-1。根据丰度标准判断，草海全年不同采样点均为富营养水平；而根据生物量标准判断，仅49.6%的样品评价结果为富―重富营养水平（***2）。
[生物量（mg・L-1）][丰度对数值（Cell・L-1）]
***2 草海浮游植物丰度、生物量时空分布
3.2 种类指数及富营养评价 草海全年绿藻指数（CI）在0.2～0.6，均值为0.4；藻类综合指数（ACI）在2.5～26.0，年均值为4.9。根据绿藻指数标准判断，草海全年不同采样点均为贫―弱营养水平，而根据藻类综合指数标准判断，77.1%的样品评价结果为贫―中营养水平（***3）。
***3 草海种类指数时空变化
3.3 多样性指数及富营养评价 草海全年Margalef指数（D）在2.8～5.8，均值为4.3；Shannon-Weaver指数（H）在0.3～4.2，年均值为1.4；Pielous均匀度指数（e）在0.1～1.0，年均值为0.3。根据Margalef指数标准判断，草海全年不同采样点均为弱―中营养水平；根据Shannon-Weaver指数标准判断，80.0%的样品评价结果为富―重富营养水平；而根据Pielous均匀度指数标准判断，74.3%的样品评价结果为富―重富营养水平（***4）。
4 讨论
草海部级自然保护区面积为96km2，由水面、沼泽、农田、森林和村镇等生态系统构成，目前的草海是排水造田后人为恢复形成的；因毗邻部级贫困县的威宁县城，加之基础设施落后，致使每天约1.5×104t生产和生活污水、每年约10t化肥农药未经处理直接排入，造成草海水质污染日趋严重[5，13]，局部水域出现以紫萍（Spirodela polyrhiza）、喜旱莲子草（Altemanthera philoxeroides）等[6]水体富营养化的指示植物为优势的水生维管束植物群落。
基于浮游植物指标对草海富营养化评价结果存在显著差异，例如丰度指标在评价结果显示草海均为富营养水平，而绿藻指数评价结果显示草海均为贫-弱营养水平，表明并非所有基于浮游植物的指标均能作为评价草型浅水湖泊的富营养化程度的指标。浮游植物中多数鼓藻和硅藻因细胞相对较大、质量相对较重，在重力作用下易于沉降而附着在水生维管束植物水下的茎叶表面，加之，草海多数采样点的水深
水生维管束植物可通过营养和光竞争作用、化感作用抑制藻类的生长[14-17]，可能导致草型湖泊中藻类丰度低于非草型湖泊，而采用Margalef指数标准判断草型湖泊时，其评价的富营养化水平偏低。而Pielou均匀度指数适用于群落中种类处于均匀分布状态，但常规采用方法[2]不可避免的会将水生维管束茎叶上附着的藻类带入样品中，使得藻类在样品中的分布并不均匀，因此其评价结果可靠性较低。Shannon-Weaver指数是基于各种藻类相对贡献率（Ni/N）而计算，尽可能的减小了因水生维管束植物对藻类生长抑制作用和附着藻类进入样品而造成其丰度和生物量变化所带来的影响，其评价结果具有较高的准确性。
本研究中，依据生物量评价的富-重富营养水平样品数低于Shannon-Weaver指数评价结果，这可能是样品采集带入的藻类生物量不足以补偿因水生维管束植物抑制藻类生长所带来的影响所致。
参考文献
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