摘 要：為全面了解新鄉定國湖浮游植物群落結構及水質狀況，于2017年7月、2017年10月、2018年1月、2018年4月對定國湖進行了采樣調查，結果表明：定國湖共發現浮游植物8門67屬109種，其中綠藻門和藍藻門最多，硅藻門次之;浮游植物豐度、相對豐度以及優勢種存在明顯季節變化，秋季浮游植物豐度最高，以藍藻門的大型集胞藻為絕對優勢種，冬季浮游植物豐度最低，硅藻門的相對豐度較高且優勢種的種類較多;定國湖浮游植物豐度與Chl-a呈極顯著正相關關系，與DO呈顯著負相關關系，與pH值、NH3-N呈極顯著負相關關系;浮游植物多樣性指數對定國湖水質評價的結果為輕污染水平，水質模糊綜合評價結果顯示定國湖水質符合Ⅳ類水質標準，綜合浮游植物多樣性指數與水質模糊綜合評價結果來看，定國湖水質處于輕度污染水平。
關鍵詞：浮游植物;水質評價;新鄉市;定國湖
城市湖泊是城市生態系統的重要組成部分，對于城市發展具有重要意義。新鄉市定國湖位于河南省新鄉市中心城區東部，依托新鄉市趙定河而建，以趙定河為水源，占地41.75 hm2，其中水面面積20.13 hm2，湖區庫容約50萬m3，最大水深不超過6 m，屬于城市人工淺水湖。該湖修建始于2016年4月，2017年4月已基本竣工并完成蓄水，同期定國湖自建的水處理系統開始運行，但由于水處理設備處在調試階段，因此水處理效果差異較大。作為新修建的集景觀、休閑、娛樂功能于一體的城市人工湖，定國湖受外界干擾因素多，更易受到污染[1]。
浮游植物作為水域生態系統的初級生產者[2]，是水域生態系統的重要組成部分，其種類組成和分布對環境變化具有指示作用，其多樣性是水域生態系統的重要評價指標[3]。目前，利用浮游生物指標結合水體理化指標對水環境質量評價的研究較多[4-8]，但對于新建湖泊的研究還鮮見報道，因此對新鄉市新建城市湖泊進行水質監測和浮游植物調查，以了解城市人工湖泊的水質動態和浮游植物群落演替規律及兩者間的關系，進而評價其水質狀況。
1 材料與方法
1.1 樣點設置與采樣時間
在定國湖設置了4個采樣點(見圖1)，其中：1號采樣點(S1)、3號采樣點(S3)在入湖口、出湖口附近，受人為活動干擾較多的2號采樣點(S2)、受人為活動干擾較少的4號采樣點(S4)分別位于湖外側觀景臺、內側觀景臺。采樣時間分別為2017年7月(夏季)、2017年10月(秋季)、2018年1月(冬季)、2018年4月(春季)。
1.2 樣品采集與處理
浮游植物定性樣品使用25號浮游生物網，在水面下0.5 m左右作“∞”形緩慢拖動3 min采集，采集后加入4%的甲醛溶液固定保存。定量樣品利用采水器在水下0.5 m處采集1 L后加入15 mL魯哥試液進行現場固定，帶回實驗室經沉淀濃縮后保存以備鏡檢。
水體理化指標的監測與浮游植物的采樣同步進行，其中：pH值、溶解氧(DO)、水溫(WT)在現場利用HACH便攜式水質分析儀測定，化學需氧量(CODCr)、總氮(TN)、總磷(TP)、銨態氮(NH3-N)、濁度(TUB)和葉綠素a(Chl-a)利用采水器在水下0.5 m處采集水樣后帶回實驗室測定。
1.3 數據分析
運用優勢度(Y)[9]表示水體中浮游植物的優勢種群，其計算公式為Y=fini/N，其中：ni為第i種浮游植物個體數;N為浮游植物總個體數;fi為第i種浮游植物在各樣點出現的頻率。當Y>0.02時，認為該物種為優勢種群。
運用Shannon-Wiener指數(H)、Pielou均勻度指數(J)對定國湖水體富營養化進行生物學評價，各指數的計算公式及評價標準參見文獻[10-12]，其中H值為0～1.0屬重度污染，為1.0～3.0屬中度污染，H>3.0為輕度污染或無污染;J值為0～0.3屬重度污染，為0.3～0.5屬中度污染，為0.5～0.8屬輕度污染。同時，運用SPSS16.0軟件對定國湖浮游植物的豐度和水體理化指標進行相關性分析。
運用模糊綜合評價法對定國湖水體進行富營養化評價，該方法是一種以模糊數學理論為基礎，將各因子定量化處理后評價水體富營養化狀況的方法[13]。評價模型建立步驟如下：
(1)設立評價因子集。選擇相關測定指標作為評價因子，若有n個指標參與評價，則評價因子集U={u1，u2，…，un}，其中u1、u2、…、un為參與評價的各個因子。
(2)設立評價標準集。設有m個評價等級，則評價標準的集合V={v1，v2，…，vm}，根據《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)將地表水水質分成5類，即評價集V={Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ}。
(3)建立隸屬函數和模糊評價矩陣。依據地表水環境質量標準構建隸屬函數，通過各評價指標的實測值對于某級評價標準的隸屬度建立模糊評價矩陣。
(4)建立權重集。評價因子的權重指評價因子對于水體整體污染程度貢獻的大小，通過計算各評價因子的權重構建權重向量。
(5)模糊評價。根據權重向量和模糊評價矩陣，選用扎德算子“·”和“”運算方法得到模糊綜合評價結果向量。為了更加準確反映水質的評價等級，并能夠對多個水質樣本進行比較排序，在得到評價結果向量的基礎上，采用加權評價原則，最終確定水質評價結果。評價結果數值越大，說明其水質越差。
2 結 果
2.1 浮游植物群落結構
2.1.1 浮游植物種類組成
在定國湖發現浮游植物共計8門67屬109種。其中：硅藻門18屬28種，占25.7%;藍藻門16屬30種，占27.5%;綠藻門21屬35種，占32.1%;黃藻門3屬3種，占2.8%;甲藻門2屬2種，占1.8%;隱藻門2屬4種，占3.7%;裸藻門3屬5種，占4.6%;金藻門2屬2種，占1.8%。各門類浮游植物種類在不同采樣點的種類數見表1，整體來看，硅藻、藍藻、綠藻是定國湖浮游植物的主要類群;從浮游植物種類組成的時間特征來看，夏季和春季浮游植物種類較多，秋季和冬季種類較少;從空間特征來看，1號采樣點和2號采樣點浮游植物種類較多，3號采樣點和4號采樣點種類相對較少。
2.1.2 浮游植物豐度
由定國湖浮游植物豐度變化情況(見圖2)可知，定國湖浮游植物各季節平均豐度表現為秋季最高，冬季最低，春季略高于夏季;從浮游植物豐度的空間特征來看，采樣點S1浮游植物豐度相對較高，采樣點S4豐度較低，采樣點S2、S3豐度居中且差別不大。
由定國湖浮游植物相對豐度變化情況(見圖3)可以看出，定國浮游植物相對豐度季節變化明顯，2017年夏季和2017年秋季以藍藻門為主，分別占總豐度的70%和85%;2018年冬季以硅藻門和藍藻門為主，分別占總豐度的25%和30%;2018年春季以硅藻門為主，其占比超過了總豐度的70%。從浮游植物相對豐度的空間特征來看，各采樣點浮游植物的相對豐度無明顯空間差異。
2.1.3 浮游植物優勢種
浮游植物的優勢種由優勢度來確定。由表2可以看出，2017年7月至2018年4月定國湖出現的優勢種共20種。從時間上看，2017年夏季有11種，其中藍藻門的小席藻的優勢度值最大，為0.290;2017年秋季出現了4種，其中藍藻門的大型集胞藻的優勢度值最大，為0.763;2018年冬季出現了12種，其中硅藻門的梅尼小環藻的優勢度值最大，為0.112;2018年春季出現了8種，其中硅藻門的尖針桿藻的優勢度值最大，為0.384。
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