鸭绿江中下游、辽河、大凌河流域浮游植物比较研究 Comparative Study on the Phytoplankton in the Middle and Lower Reaches of Yalu River, Liaohe and Dalinghe Valley

doi:10.12677/AEP.2014.41B003

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Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2014, 4, 13-18

Published Online March 2014 in Hans. http://www.hanspub.org/journal/aep

http://dx.doi.org/10.12677/aep.2014.41B003

Comparative Study on the Phytoplankton in

the Middle and Lower Reaches of Yalu River,

Liaohe and Dalinghe Valley

Xin Xu1, Zhaohui Ni2, Yunfeng Li2, Ziwei Shen2, Shenwen Cai2, Yan Zhang2

1Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering, M.O.T., Tianjin, China

2Yangtze River Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Wuhan, China

Email: xuxinsimon@163.com

Received: Jan. 12th, 2014

Abstract

The current species composition, standing crop and distribution, ect. on the phytoplankton were

investigated and studied in the waters of the Northwest of Liaoning Province water supply project,

during May to June in 2010. The water supply project consists of the water supply (the middle and

lower reaches of Yalu River) and water benefited areas (Liaohe and Dalinghe River). There were

241 species of phytoplankton, which belonged to 91 genera of 8 phyla. The overall evaluation

suggested that the water supply area could be delimited to os-β-ms level and the water was pol-

luted slightly. However, the water benefited area could be delimited to β-α-ms level; the water was

medium-polluted; and the eutrophication was more serious in some regional water.

Keywords

Phytoplankton; Community Structure; Water Quality Assessment; Eutrophication

鸭绿江中下游、辽河、大凌河流域

浮游植物比较研究

徐鑫1，倪朝辉2，李云峰2，沈子伟2，蔡深文2，张燕2

1交通运输部天津水运工程科学研究院，天津，中国

2中国水产科学研究院长江水产研究所，武汉，中国

Email: xuxinsimon@163.com

收稿日期：2014年1月12日

鸭绿江中下游、辽河、大凌河流域浮游植物比较研究

摘要

2010年5~6月，通过对辽西北供水工程供水区(鸭绿江中下游 )和受水区 (辽河、大凌河 )流域浮游植物种

类区系组成、现存量及分布等内容的调查研究，共鉴定出浮游植物8门，91 属，241 种。综合评价：供

水区水域呈贫-中营养型，水质受轻微污染；受水区水域呈中-富营养型，水质受中度污染，部分区域富

营养化较严重。

关键词

浮游植物；群落结构；水质评价；富营养化

1. 引言

浮游植物是水域的初级生产者，也是水体中溶解氧的主要来源。浮游植物的群落组成、优势种、污

染指示种和多样性以及现存量是水质污染状况和营养水平的重要标志[1,2]。

本文主要是基于对辽西北供水工程前期的水生生态调查。辽西北供水工程是一项为解决辽西北及辽

河干流地区城乡生活、生产和生态缺水问题，从辽宁省东部水量丰沛的鸭绿江流域进行输水的大型跨流

域调水工程。辽西北供水工程主要涉及三大流域，分别为鸭绿江中下游(供水区)、辽河流域和大凌河流域

(受水区)。

目前有关三大流域的水生生态调查，主要是集中于流域个别河段以及相关水库的鱼类资源、浮游生

物、着生藻类、底栖动物、细菌、水质监测等[3-5]，而对三大流域比较完整的浮游植物的调查相对比较

少。本文旨在全面调查辽西北供水工程所涉及流域的浮游植物群落结构状况，探讨三大流域浮游植物的

种群特征、生态意义，一方面结合理化指标综合评价水质情况，另一方面为供水工程环境规划提供参考。

2. 材料与方法

2.1. 采样点设置

2010 年5~6 月，根据供水工程水域(鸭绿江流域、辽河流域、大凌河流域)主要水系组成，布置浮游

植物采样点。共7大水系，32个采样断面(图1)。

2.2. 样品采集及分析鉴定

浮游植物定性样品：用25#浮游生物网(网孔直径 0.064 mm)在水体表面拖取采集，并用4%福尔马林

液固定，室内镜检鉴定，将浮游植物鉴定到属或种[6]。

定量样品：用 5 L采水器按常规方法分层采取水样 1 L，现场加 10 mL 鲁哥氏液固定，经沉降 48 h

后浓缩定容至 30 mL 保存。计数前，摇匀样品取0.l mL，在 400 倍镜下计数100 个视野，然后换算成每

升水样中藻类的细胞个数。

2.3. 数据分析

浮游植物数量计算主要按照N = [V0/V1] × n计算，其中 N为1升水中浮游植物个数(个/L)；n为计数

所得浮游植物个数；V0为1升水样沉淀浓缩后的体积(mL)；V1为计数的标本水量(mL)。浮游植物生物量

的计算参照有关种类的湿重计算，即浮游植物的生物量换算公式为：生物量(mg/L) = 个体(细胞)平均湿

鸭绿江中下游、辽河、大凌河流域浮游植物比较研究

Figure 1. Sampling sites

图1. 调查水域采样点设置

重(mg/个) × ind/L。

多样性指数[7]计算，选择两种通用性指标，Shannon-Wiener 指数(H')、Pielou 指数(J)。Shannon-W i ener

指数对物种的种类数目和种类中个体分配的均匀性依赖程度较高，Pielou 指数则能很好地反映物种的均

匀度。计算公式如下：

log

H pp

′=∑

，Pi=ni/N，

'/ logJH S=

式中，S为物种总数，N为总个体数，ni为群落中第i个种的个体数。

3. 结果与分析

3.1. 浮游植物种类组成与分布

共检出浮游植物 8门，91 属，241 种。其中种类最多的为硅藻门和绿藻门，分别为119 种和 74 种，

其次为蓝藻门 22种。供水区鸭绿江中下游浮游植物 8门，68 属，180 种，其中硅藻门 104 种，绿藻门

43 种，蓝藻门 14 种，其它各门均有分布但较少。受水区辽河流域浮游植物 7门，65 属，143种，其中

硅藻门 66种，绿藻门 50 种，蓝藻门 14 种；大凌河流域浮游植物 6门，36属，60种，其中硅藻门 24种，

绿藻门 26种，蓝藻和裸藻各4种。

从浮游植物种类构成上看，总体上为硅藻-绿藻型，这与洪松[8]等总结的东北水域藻类结构比较一致。

其中鸭绿江中下游和辽河流域均为硅藻-绿藻型，大凌河为绿藻-硅藻型。三大流域种类组成分布变化比较

明显，鸭绿江流域主要是以河流型水体为主，而辽河、大凌河流域逐渐转化为以湖泊型水体为主。鸭绿

江流域优势种类主要是以硅藻为主，即美丽星杆藻(Asterionella formosa)、钝脆杆藻(Fragilaria capucina)

鸭绿江中下游、辽河、大凌河流域浮游植物比较研究

等；辽河流域优势种主要是以绿藻为主，即小球藻(Chlorella vulgaris)、四刺顶棘藻(Chodatella quadriseta)

等；大凌河优势种主要为尖针杆藻(Synedra acus)、纤维藻(Ankistrodesmus)等。三大流域污染指示种比例

以中富营养型和富营养型居多。

3.2. 浮游植物细胞丰度

三大流域浮游植物细胞丰度不同站位分布如图 2所示。供水区域鸭绿江流域浮游植物细胞丰度介于

22.95 × 104个/L~621 × 104个/L，平均值为 184.14 × 104个/L。包含 7个门类，硅藻数量最多，平均值达

105.14 × 104个/L，占总丰度的 57.1%；其次为绿藻42.57 × 104个/L(占23.1%)；再其次为隐藻和蓝藻，分

别为 19.68 × 104个/L(占8.2%)和15.05 × 104个/L(占10.7%)；而裸藻，金藻，甲藻个别站点分布但均较少。

受水区域辽河流域浮游植物细胞丰度介于 55.8 × 104个/L~2597.1 × 104个/L，其中辽阳县浑河大桥细

胞丰度最大为 2597.1 × 104个/L，平均值为 885.49 × 104个/L。包含 5个门类，绿藻数量最多，平均值达

618.7 × 104个/L，占总丰度的 69.9%；其次为硅藻 170.32 × 104个/L(占19.2%)和蓝藻 73.83 × 104个/L(占

8.3%)；隐藻各站位分布均匀但比较少；裸藻中位于浑河沈阳上七间房站点丰度最大，达 162 × 104个/L，

其他水体含量较少。

受水区域大凌河干流浮游植物细胞丰度介于 310.5~1335 × 104个/L，平均值为 757.17 × 104个/L，包

含6个门类。硅藻数量最多，达360.83 × 104个/L，占总丰度的 47.7%；其次为绿藻 241.08 × 104个/L(占

31.8%)和蓝藻 152.43 × 104个/L(20.1%)；隐藻、裸藻、金藻较少。

从浮游植物细胞丰度来看，参考评价标准[9]，鸭绿江流域主要为贫中营养型，其中隐藻生物量所占

比例高达 37%，主要是因为处于浑江上游的桓仁水库隐藻生物量高达 4.87 mg/L，呈中富营养化；辽河流

域主要为中营养型，其中浑河断沈阳上七间房为裸藻-绿藻型，为极富营养化，污染比较严重，可能与上

游抚顺市区沿岸城镇工业和生活污水排放污染有关[10]。双台子河湿地主要为中富营养型，卧龙湖湿地为

贫中营养型。大凌河干流主要为中营养型，其中大凌河河口为中富营养型。综合水质评价结果：鸭绿江

流域水质优于辽河和大凌河流域。

3.3. 浮游植物多样性指数

浮游植物 Shannon-Wiener 指数、Pielou 指数在三大流域 32个不同站点分布如图 3所示。参考评价标

个

-5

鸭绿江中下游辽河流域大凌河干流

Figure 2. Curve: horizontal distribution of phytoplankton abundance

图2. 浮游植物细胞丰度水平分布曲线

鸭绿江中下游、辽河、大凌河流域浮游植物比较研究

准[11]，应用Shannon-Wiener 指数、Pielou 指数评价三大流域水质状况。Shannon-Wiener 和Pielou 指数

情况如下：鸭绿江中下游干流-浑江段分别为 1.28~3.82，0.34~0.81；辽河流域分别为 0.17~4.02，0.066~0.84；

大凌河干流分别为 2.28~2.69，0.59~0.64。综合水质评价结果：鸭绿江流域为清洁-寡污-β-中污型，其中

鸭绿江中下游干流和浑江中游水库主要为 β-中污型，浑江中下游水质较好主要为清洁-寡污型。辽河流域

为清洁型-α-中污型，其中双台子河和卧龙湖湿地主要为清洁-寡污型；清河主要为 β-中污型-α-中污型，

水质较差；浑河、太子河、辽河干流主要为清洁-寡污型-β-中污型。大凌河为 β-中污型。

3.4. 水质参数

各断面水质参数，如表1所示。按国家地表水质标准，数据显示鸭绿江流域水质为Ⅲ-Ⅳ水，N/P 范

围为 25.2~91.4，大于20，表现为磷限制[12]，因此藻类大量繁殖的可能性不大。辽河流域和大凌河流域

水质为Ⅳ-Ⅴ水，其中浑河中下游-大辽河 N/P 范围为 8.0~17.6，细胞丰度最高达 2597.1 × 104个/L，富营

养化趋势明显。总体来看，供水区域水质要明显好于受水区域。

0.0

Shannon-Wiener 多样性指数

Pielou 均匀度指数

鸭绿江中下游辽河流域大凌河干流

Figure 3. Curve: horizontal distribution of phytoplankton diversity index

图3. 浮游植物多样性指数水平分布曲线

Table 1. The mass concentration of water nutrients

表1. 调查水域营养元素的质量浓度 mg/L

水系鸭绿江流域辽河流域大凌河流域

鸭绿江干流浑江浑河-大辽河-太子河辽河干流-清河

总氮 0.87~1.97 0.83~1.97 2.09~4.05 1.87~2.47 2.0~2.72

均值 1.55 1.41 3.206 2.07 2.65

总磷 0.02~0.077 0.005~0.0174 0.036~0.354 0.03~0.16 0.0137~0.143

均值 0.0355 0.0129 0.179 0.092 0.132

氮/磷 25.2~91.4 63.8~372 8.0~70 11.7~62.4 16~146.5

均值 52.1 127.3 28.8 33.6 37.2

鸭绿江中下游、辽河、大凌河流域浮游植物比较研究

4. 结论

从浮游植物种类组成、优势种、细胞丰度、多样性指数以及相关的理化指标综合分析来看，鸭绿江

中下游主要是硅藻-绿藻型，为贫中营养型，个别水体有富营养化趋势。辽河流域和大凌河干流浮游植物

群落结构主要为绿藻-硅藻型，呈中富营养，为湖泊型水体。

综上所述，鸭绿江中下游水系水质整体上优于辽河和大凌河水域。因此，从缓解辽西北地区干旱缺

水以及改善水质来看，辽西北供水工程是有必要的。但是，从长远来看，要从根本上解决辽西北地区干

旱缺水，水环境恶化，湿地恢复等问题，应该加强对供水区或者受水区水环境保护与治理的措施，从源

头上杜绝污染。

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