水質環(huán)境變化與硅藻的生態(tài)指示

1、水質環(huán)境變化與硅藻的生態(tài)指示一一以異龍湖為例摘要：環(huán)境與生物可以相互影響作用，并有討論查明硅藻對水環(huán)境條 件變化極其敏感，有相當多的硅藻種只能生存在狹小的水環(huán)境條件 下，如溫度、酸堿度、養(yǎng)分鹽、金屬離子濃度等，還覺察了一些指示 環(huán)境的硅藻代表種類。本文以異龍湖為討論區(qū)域，收集了異龍湖近 40種硅藻的相關信息，通過硅藻特有的生態(tài)指示，分析異龍湖多年 來的水質環(huán)境變化，并建立異龍湖生態(tài)環(huán)境與硅藻指示的對應關系O 關鍵詞：異龍湖，硅藻，生態(tài)指示硅藻是廣泛存在于水域中的一類微小植物，目前已證明其群落組 合特征在指示和監(jiān)測湖泊養(yǎng)分演化方面的相關性。依據(jù)硅藻種類多、 分布廣且對水環(huán)境條件變化極其敏感的特點

2、，可以探究環(huán)境因子對硅 藻群落的影響機制，建立硅藻組成與水環(huán)境狀態(tài)之間的對應關系，最 終用硅藻組成變化來指示環(huán)境因子的轉變狀況，進而推斷水質好壞。異龍湖可謂云南省的一顆“高原明珠”，僅次于滇池、洱海、撫 仙湖，于杞麓湖之前，可見其在云南省地位的舉足輕重，因此其水質、 生態(tài)環(huán)境頗受廣泛關注，由于其水、熱等自然條件優(yōu)越，藻類植物豐 富。因此本文以異龍湖為例，運用多元統(tǒng)計學方法，分析不同的硅藻 類型，組合以及其生態(tài)指示，以及對異龍湖的水質理化條件的逐年檢 測，揭示異龍湖生態(tài)系統(tǒng)的變化與硅藻種屬的對應關系，為異龍湖濕 地生態(tài)系統(tǒng)的保護和恢復討論供應肯定的科學依據(jù)，對高原湖泊的愛 護、治理都具有極其重要

3、的理論意義和現(xiàn)實意義。再看分析圖 B, Cyclotella stelligera Fragilaria construens var. venter均是寡污染指示種，換言之，它們相宜在水體清潔、質量較好 的環(huán)境下繁衍，這兩者往Y軸正方向延長。Melosira的一些藻屬那么是 多污染帶的指示種，如 Melosira islandica ；同樣的 Cymbella cymbiformis也是多污染帶指示種；Nitzschia denticula菱形藻也屬養(yǎng) 分型,這三者雖然在Y軸正向有分布，但數(shù)量極少。Achnanthes lanceolata var. elliptica 和 Cymbella

4、 cymbiformis 屬富養(yǎng)分型，甲型污 染帶的指示種，所以在Y軸的負方向有分布，尤以Achnanthes lanceolata var. elliptica數(shù)量眾多。依據(jù)如此規(guī)律，可以推斷出Y軸方 向指示污染程度。正向指示寡污染貧養(yǎng)分，負向指示高污染富養(yǎng)分。 4結論硅藻屬于水生生物，水質環(huán)境是硅藻生存和繁殖的重要因子。以 上單獨概述了幾種環(huán)境因子對硅藻生存和生長的影響，但生長在水環(huán) 境中的硅藻是同時受到這些因子的作用的，此外還有養(yǎng)分因子對硅藻 的影響，如PCA分析圖B就說明硅藻的空間分布有肯定的養(yǎng)分梯度 規(guī)律。綜上所述，硅藻的生長狀況是這些因子共同作用的結果，因此 使用硅藻作為生物指示種

5、，可以側面推斷水體水質環(huán)境，進而為生態(tài) 系統(tǒng)的保護和恢復討論供應肯定的科學依據(jù)和數(shù)據(jù)基礎，對其的愛 護、治理具有極大現(xiàn)實意義。這次的討論以異龍湖為例，勝利的驗證 了硅藻作為生態(tài)指示種的優(yōu)勢，它能夠牢靠地作為異龍湖的水質指 標，與異龍湖的水質環(huán)境具有明確的對應關系。5參考文獻1黃元輝，黃現(xiàn)，等.南海北部15kaBP以來表層海水溫度變化:來自海洋 硅藻的紀錄JL海洋地質與第四紀,2007,27(5):65-73.胡勝華.武漢月湖水體養(yǎng)分物質的分布與硅藻的生態(tài)指示J.生態(tài) 環(huán)境學報,2022,18(3):856-864.3王忠澤.云南省異龍湖藻類植物及魚產(chǎn)力討論J.水產(chǎn)學 1997,21(1):93

6、-96.5翟紅娟.異龍湖湖濱帶不同環(huán)境梯度下土壤養(yǎng)分空間變異性J.生 態(tài)學報,2006,26(1):61-69.錢振明.溫度對8種底棲硅藻生長及其理化成分的影響J.煙臺高校 學報,2022,22(1):30-34.黃振芳.鐵鎰微量元素對淡水藻類的生長影響討論J.北京師范高 校學報,2022,45(5/6):607-611.8劉春光，等.水體pH和曝氣方式對藻類生長的影響J.環(huán)境污染與防 治,2006,28(3): 161-163.9鄭杰,黃顯懷，尚巍，等.不同氮磷比對藻類生長及水環(huán)境因子的影響J.工業(yè)用水與廢水,2022,42(1):12-16.10許海，等.pH對幾種淡水藻類生長的影響J.環(huán)

7、境科學與技 術,2022,32(1):27-30.11劉楊平，等.淺談環(huán)境因子對硅藻生長的影響J.科技信 息,2022,33:725.1異龍湖環(huán)境概況異龍湖位于縱向嶺谷區(qū)的紅河流域，在石屏縣城東南3km處， 僅靠珠江支流南盤江與紅河兩大流域分水嶺，是云南省九大高原湖泊 之一。湖泊呈東西向條帶狀，湖區(qū)內地勢平坦，微向東南傾斜，地 理位置處于東經(jīng)102 28 102 38北緯23 38 23 42海拔 1414.33m,屬斷陷浸蝕淺水湖泊，湖面4. 47X103hm2,湖長13.8km,最 寬3.3km,最深6.55m,平均深2.75m溶積1. 3 X 109m3。地處亞熱帶潮 濕季風地區(qū),年平均

8、氣溫為18 ,極端最高溫為34. 5 ,最低溫為- 2 ,年平均雨量為928. 3mm,是云南高原湖泊中緯度最低、海拔最 低、水溫最高、雨量最高、最富養(yǎng)分化的一個。2材料與方法討論區(qū)的藻種與環(huán)境指標本次討論主要采集來自異龍湖縱向不同深度的39個藻種的數(shù)據(jù)。主要的大類有曲殼藻屬(Achnanthes)、卵形藻屬(Cocconeis)、小環(huán) 藻屬(Cyllotella)、橋彎藻屬(Cymbella)、窗紋藻科(Epithemia zebra) 脆桿藻屬 (Fragilaria construens) 異極藻科(Gomphonema exiguum) 直鏈藻屬(Melosira spp.)、舟形藻屬

9、(Navicula menisculus) 菱形 藻屬(Nitzschia spp.)。采集的異龍湖的環(huán)境指標主要包括：(1)總氮(TN)； (2)水體 透亮度(cm)o (2)氨氮(NH3-N)； (3)總磷(TP)； (4)溶解氧(DO)； (5)葉綠素a (Chia)； (6)化學需氧量(COD)； (7)5日生化需氧量(B0D5)；分析方法采用C2對討論區(qū)域收集到的硅藻種屬數(shù)據(jù)進行主成分分析 (PC A),采用spss、grapher5 coreldrawl2等軟件對環(huán)境數(shù)據(jù)進行標 準化，繪制曲線圖并進行比照。從而揭示硅藻種屬與水質環(huán)境變化的 對應關系。3結果與分析3.1幾種生態(tài)指標及

10、其分析結果幾種生態(tài)指標討論異龍湖多年以來的生態(tài)環(huán)境變化，必需收集到與水質親密相 關的幾種理化指標。(1)溫度溫度是影響硅藻生長和生存的最重要環(huán)境因子之一，它對硅藻的 生長和發(fā)育有調整作用。不同的硅藻對溫度的耐受力量因種類不同而 存在很大的差異，因而各種藻類對溫度的要求不同，對硅藻而言，存 在最低，最高和相宜溫度。絕大多數(shù)硅藻在5-40C都可存活，最相宜 溫度是15o但也有例外的，如小環(huán)藻屬于高溫種，生長相宜溫度 在 30-40 o(2) PH 值水體的pH與藻類生長關系親密。各種藻類生長都有它適合的pH 范圍，pH變化會影響藻類的生長繁殖速度。大多數(shù)硅藻的最適值為 的微堿性環(huán)境，但不同種類之間

11、值的相宜范圍也不同。異龍湖硅藻大局部種屬都生存在偏堿性環(huán)境中，也有個別種屬(idEunotiapectinalisvar. minor)相宜在酸性環(huán)境中生長，小環(huán)藻相宜在中性環(huán)境中生長。(3)溶解氧(DO)溶解氧的變化是衡量水體初級生產(chǎn)力凹凸的重要標志，還是討 論水自凈力量的一種依據(jù)。水里的溶解氧被消耗,要恢復到初始狀態(tài), 所需時間短，說明該水體的自凈力量強，或者說水體污染不嚴峻。否 那么說明水體污染嚴峻，自凈力量弱，甚至失去自凈力量。(4)透亮度透亮度是表示光線透射入水體的深度。透亮度的大小取決于光源狀態(tài)、水中懸浮有機或無機微小物質、浮游生物 等。透亮度與光源狀態(tài)呈正比，與微生物繁殖生長密度

12、成反比。另，透亮度與溶解氧呈顯著正相關關系(r=0.630 ,P =0.038 Fragilaria construens var. venter 相宜在堿性環(huán)境之下繁殖， 而中偏酸性的環(huán)境那么相宜 Cymbella ventricosa Cyclotella stelligera 的 生長；Eunotia pectinalis var. minor也是偏愛酸性的硅藻種屬。對應分 析圖中5個硅藻種屬的空間分布，我們不難覺察，酸性的Cymbella ventricosa Cyclotella stelligera Eunotia pectinalis var. minor 均全者B 的 分布在 X 軸左側,而堿性的 Fragilaria construens Fragilaria construens var. venter那么分布在X軸右側，因此，我們推斷X軸方