水質(zhì)環(huán)境變化與硅藻的生態(tài)指示

1、水質(zhì)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(duì)水環(huán)境條 件變化極其敏感，有相當(dāng)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(jué)察了一些指示 環(huán)境的硅藻代表種類(lèi)。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(guān)信息，通過(guò)硅藻特有的生態(tài)指示，分析異龍湖多年 來(lái)的水質(zhì)環(huán)境變化，并建立異龍湖生態(tài)環(huán)境與硅藻指示的對(duì)應(yīng)關(guān)系O 關(guān)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(lèi)微小植物，目前已證明其群落組 合特征在指示和監(jiān)測(cè)湖泊養(yǎng)分演化方面的相關(guān)性。依據(jù)硅藻種類(lèi)多、 分布廣且對(duì)水環(huán)境條件變化極其敏感的特點(diǎn)

2、，可以探究環(huán)境因子對(duì)硅 藻群落的影響機(jī)制，建立硅藻組成與水環(huán)境狀態(tài)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，最 終用硅藻組成變化來(lái)指示環(huán)境因子的轉(zhuǎn)變狀況，進(jìn)而推斷水質(zhì)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(jiàn)其在云南省地位的舉足輕重，因此其水質(zhì)、 生態(tài)環(huán)境頗受廣泛關(guān)注，由于其水、熱等自然條件優(yōu)越，藻類(lèi)植物豐 富。因此本文以異龍湖為例，運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，分析不同的硅藻 類(lèi)型，組合以及其生態(tài)指示，以及對(duì)異龍湖的水質(zhì)理化條件的逐年檢 測(cè)，揭示異龍湖生態(tài)系統(tǒng)的變化與硅藻種屬的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為異龍湖濕 地生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和恢復(fù)討論供應(yīng)肯定的科學(xué)依據(jù)，對(duì)高原湖泊的愛(ài) 護(hù)、治理都具有極其重要

3、的理論意義和現(xiàn)實(shí)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(zhì)量較好 的環(huán)境下繁衍，這兩者往Y軸正方向延長(zhǎng)。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(fù)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(fù)向指示高污染富養(yǎng)分。 4結(jié)論硅藻屬于水生生物，水質(zhì)環(huán)境是硅藻生存和繁殖的重要因子。以 上單獨(dú)概述了幾種環(huán)境因子對(duì)硅藻生存和生長(zhǎng)的影響，但生長(zhǎng)在水環(huán) 境中的硅藻是同時(shí)受到這些因子的作用的，此外還有養(yǎng)分因子對(duì)硅藻 的影響，如PCA分析圖B就說(shuō)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(zhǎng)狀況是這些因子共同作用的結(jié)果，因此 使用硅藻作為生物指示種

5、，可以側(cè)面推斷水體水質(zhì)環(huán)境，進(jìn)而為生態(tài) 系統(tǒng)的保護(hù)和恢復(fù)討論供應(yīng)肯定的科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對(duì)其的愛(ài) 護(hù)、治理具有極大現(xiàn)實(shí)意義。這次的討論以異龍湖為例，勝利的驗(yàn)證 了硅藻作為生態(tài)指示種的優(yōu)勢(shì)，它能夠牢靠地作為異龍湖的水質(zhì)指 標(biāo)，與異龍湖的水質(zhì)環(huán)境具有明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。5參考文獻(xiàn)1黃元輝，黃現(xiàn)，等.南海北部15kaBP以來(lái)表層海水溫度變化:來(lái)自海洋 硅藻的紀(jì)錄JL海洋地質(zhì)與第四紀(jì),2007,27(5):65-73.胡勝華.武漢月湖水體養(yǎng)分物質(zhì)的分布與硅藻的生態(tài)指示J.生態(tài) 環(huán)境學(xué)報(bào),2022,18(3):856-864.3王忠澤.云南省異龍湖藻類(lèi)植物及魚(yú)產(chǎn)力討論J.水產(chǎn)學(xué) 1997,21(1):93

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7、境科學(xué)與技 術(shù),2022,32(1):27-30.11劉楊平，等.淺談環(huán)境因子對(duì)硅藻生長(zhǎng)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(pán)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(nèi)地勢(shì)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(zhǎng)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(fēng)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(gè)。2材料與方法討論區(qū)的藻種與環(huán)境指標(biāo)本次討論主要采集來(lái)自異龍湖縱向不同深度的39個(gè)藻種的數(shù)據(jù)。主要的大類(lèi)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(biāo)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(xué)需氧量(COD)； (7)5日生化需氧量(B0D5)；分析方法采用C2對(duì)討論區(qū)域收集到的硅藻種屬數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析 (PC A),采用spss、grapher5 coreldrawl2等軟件對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo) 準(zhǔn)化，繪制曲線(xiàn)圖并進(jìn)行比照。從而揭示硅藻種屬與水質(zhì)環(huán)境變化的 對(duì)應(yīng)關(guān)系。3結(jié)果與分析3.1幾種生態(tài)指標(biāo)及

10、其分析結(jié)果幾種生態(tài)指標(biāo)討論異龍湖多年以來(lái)的生態(tài)環(huán)境變化，必需收集到與水質(zhì)親密相 關(guān)的幾種理化指標(biāo)。(1)溫度溫度是影響硅藻生長(zhǎng)和生存的最重要環(huán)境因子之一，它對(duì)硅藻的 生長(zhǎng)和發(fā)育有調(diào)整作用。不同的硅藻對(duì)溫度的耐受力量因種類(lèi)不同而 存在很大的差異，因而各種藻類(lèi)對(duì)溫度的要求不同，對(duì)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(zhǎng)相宜溫度 在 30-40 o(2) PH 值水體的pH與藻類(lèi)生長(zhǎng)關(guān)系親密。各種藻類(lèi)生長(zhǎng)都有它適合的pH 范圍，pH變化會(huì)影響藻類(lèi)的生長(zhǎng)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(lèi)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(gè)別種屬(idEunotiapectinalisvar. minor)相宜在酸性環(huán)境中生長(zhǎng)，小環(huán)藻相宜在中性環(huán)境中生長(zhǎng)。(3)溶解氧(DO)溶解氧的變化是衡量水體初級(jí)生產(chǎn)力凹凸的重要標(biāo)志，還是討 論水自?xún)袅α康囊环N依據(jù)。水里的溶解氧被消耗,要恢復(fù)到初始狀態(tài), 所需時(shí)間短，說(shuō)明該水體的自?xún)袅α繌?qiáng)，或者說(shuō)水體污染不嚴(yán)峻。否 那么說(shuō)明水體污染嚴(yán)峻，自?xún)袅α咳?，甚至失去自?xún)袅α俊?4)透亮度透亮度是表示光線(xiàn)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(jī)或無(wú)機(jī)微小物質(zhì)、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(zhǎng)密度

12、成反比。另，透亮度與溶解氧呈顯著正相關(guān)關(guān)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(zhǎng)；Eunotia pectinalis var. minor也是偏愛(ài)酸性的硅藻種屬。對(duì)應(yīng)分 析圖中5個(gè)硅藻種屬的空間分布，我們不難覺(jué)察，酸性的Cymbella ventricosa Cyclotella stelligera Eunotia pectinalis var. minor 均全者B 的 分布在 X 軸左側(cè),而堿性的 Fragilaria construens Fragilaria construens var. venter那么分布在X軸右側(cè)，因此，我們推斷X軸方