湖庫(kù)藻類監(jiān)測(cè)

水域環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測(cè)

——湖庫(kù)浮游植物（藻類）的監(jiān)測(cè)目錄目的意義藻類的主要類群及其生物學(xué)常用工具與儀器設(shè)備常規(guī)方法與步驟采樣點(diǎn)和采樣水層的設(shè)置水樣采集與固定沉淀濃縮鏡鑒計(jì)數(shù)與換算其他監(jiān)測(cè)方法簡(jiǎn)介注意事項(xiàng)一、藻類監(jiān)測(cè)的目的意義水質(zhì)監(jiān)測(cè)與環(huán)境評(píng)價(jià)生態(tài)學(xué)研究水環(huán)境修復(fù)生物生產(chǎn)力（漁業(yè)資源）的開發(fā)利用其它：食品安全保障（特別是貝類）、(美國(guó)曾用于偵破)二、藻類的主要類群及生物學(xué)藻類是低等植物中的一個(gè)大類，植物體無(wú)根、莖、葉的分化，絕大多數(shù)生活于水中，水體中的藻類通常個(gè)體細(xì)小，肉眼不可見(jiàn)，但也有一些大型藻類或巨藻，如海洋中的海帶（褐藻）、紫菜（紅藻）和滸苔（綠藻），藻類能光合作用，營(yíng)自養(yǎng)生活。淡水藻類通?？煞譃楦∮卧孱惡椭孱?。浮游藻類也常稱為浮游植物。淡水藻類的主要門類淡水藻類主要有9個(gè)門，其中浮游藻類主要是8個(gè)門。浮游藻類：藍(lán)藻門、金藻門、黃藻門、硅藻門、甲藻門、隱藻門、裸藻門、綠藻門。湖泊、水庫(kù)中最常見(jiàn)的種類在藍(lán)藻門、綠藻門和硅藻門，其種類數(shù)都很多。甲藻門常見(jiàn)種類：角藻、多甲藻（有殼片）、裸甲藻（環(huán)溝和鞭毛）；

隱藻門常見(jiàn)種類：隱藻、藍(lán)隱藻

金藻門常見(jiàn)種類：錐囊藻

黃藻門：黃絲藻淡水浮游藻類門檢索表1（2）細(xì)胞無(wú)色素體，色素分散在原生質(zhì)中。貯藏物質(zhì)以藍(lán)藻淀粉為主藍(lán)藻門2（1）細(xì)胞具色素體。貯藏物質(zhì)以淀粉、脂肪或其他物質(zhì)3（4）細(xì)胞壁由上下兩個(gè)硅質(zhì)殼套合組成。殼面具有輻射排列或左右堆成排列的

花紋硅藻門4（3）細(xì)胞壁不由上下兩個(gè)硅質(zhì)殼套合組成5（8）營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞或動(dòng)孢子具橫溝和縱溝，或僅具縱溝6（7）無(wú)細(xì)胞壁或細(xì)胞壁由一定數(shù)目的纖維質(zhì)板片組成，或具橫溝和縱溝甲藻門7（6）無(wú)細(xì)胞壁或細(xì)胞壁不具纖維質(zhì)板片，常僅具縱溝隱藻門8（5）營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞或動(dòng)孢子不具橫溝和縱溝9（12）色素體綠色，罕見(jiàn)灰色或無(wú)色。貯藏物質(zhì)為淀粉或副淀粉10（11）植物體多為單細(xì)胞，少數(shù)為群體。游動(dòng)細(xì)胞頂端具1、2或3條鞭毛。有時(shí)

無(wú)色。貯存物質(zhì)位裸藻淀粉裸藻門11（10）植物體為單細(xì)胞、群體、絲狀體或薄壁組織狀等。游動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞或動(dòng)孢子

具2條（少數(shù)為4、8條等）長(zhǎng)、頂生的鞭毛。罕見(jiàn)無(wú)色。貯存物淀粉綠藻門12（9）色素體黃綠、金褐或淡黃色。植物體常為小型的單細(xì)胞、群體或絲狀體。游動(dòng)

細(xì)胞具1、2或3條鞭毛。貯存物為白糖素或脂肪13（14）色素體金褐色或淡黃色。植物體通常為小型的單細(xì)胞或群體。游動(dòng)細(xì)胞具1或2

條鞭毛，罕見(jiàn)3條；有的變形蟲狀。金藻門14（13）色素體黃綠色。單細(xì)胞、群體或絲狀。游動(dòng)細(xì)胞具2條不等長(zhǎng)鞭毛；單細(xì)胞或

群體種類細(xì)胞壁常由兩個(gè)瓣片套合組成，絲狀種類由兩個(gè)H型節(jié)片合成。黃藻門藻類是反映水體環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)，有些藻類還是重要的指示生物根據(jù)水體中藻類的種類組成和數(shù)量及其變動(dòng)，可以了解水質(zhì)現(xiàn)狀和變動(dòng)趨勢(shì)。如藍(lán)藻、綠藻；如鼓藻、甲藻；葡萄藻等。所以開展水質(zhì)監(jiān)測(cè)和水環(huán)境評(píng)價(jià)時(shí)都應(yīng)開展藻類監(jiān)測(cè)藻類數(shù)量：

生物密度和生物量正常情況下，湖泊水庫(kù)中的藻類生物密度在106個(gè)/升；如果小于此數(shù)量級(jí)，表明水質(zhì)優(yōu)；大于此數(shù)量級(jí)，表明水質(zhì)較差，呈富營(yíng)養(yǎng)化。數(shù)量過(guò)大，如超過(guò)108個(gè)/升，通常表現(xiàn)為水華。藻類數(shù)量通常也用葉綠素a的量來(lái)代替。因?yàn)樗械脑孱愺w內(nèi)都含有葉綠素a，通常認(rèn)為，藻類數(shù)量越多，葉綠素a含量越高。因此可通過(guò)監(jiān)測(cè)水體中的藻類葉綠素a含量來(lái)間接地反映水體中的藻類數(shù)量（生物量），可用一個(gè)系數(shù)來(lái)加以換算：葉綠素a含量為藻類生物量的0.3%。藻類常見(jiàn)種和優(yōu)勢(shì)種藍(lán)藻：低氮磷比，富營(yíng)養(yǎng)化；綠藻：高氮磷比，各種水體常見(jiàn)；硅藻：高氮磷比，高硅含量，各種水體常見(jiàn)優(yōu)勢(shì)種貧營(yíng)養(yǎng)型：多數(shù)錐囊藻、大多數(shù)鼓藻中營(yíng)養(yǎng)型：硅藻居多，如脆桿藻、小環(huán)藻等富營(yíng)養(yǎng)型：藍(lán)藻（微囊藻、魚腥藻、束絲藻）三、常用工具與儀器設(shè)備浮游植物定性樣品——浮游生物網(wǎng)25號(hào)（64μm）浮游動(dòng)物定性樣品——浮游生物網(wǎng)13號(hào)（112μm）浮游植物定量樣品——采水器葉綠素抽濾裝置浮游植物定量計(jì)數(shù)板四、常規(guī)步驟與方法1、采樣點(diǎn)和采樣水層的設(shè)置

水體浮游生物的分布是不均勻的（成群），其分布與水體形態(tài)、深度、風(fēng)向、流向、進(jìn)出水口、沿岸或離岸及有無(wú)水草等情況而不同。采樣點(diǎn)設(shè)置的原則：

樣點(diǎn)設(shè)置應(yīng)（1）水體的大小、復(fù)雜度確定采樣點(diǎn)的數(shù)量；（2）有代表性，能代表不同湖區(qū)的環(huán)境條件；（3）在一定區(qū)域內(nèi)應(yīng)隨機(jī)另外，采樣點(diǎn)的設(shè)置也和調(diào)查目的有一定的關(guān)系。通常水質(zhì)監(jiān)測(cè)的采樣點(diǎn)，應(yīng)盡可能覆蓋每一種水域類型，如進(jìn)水口、出水口、湖心區(qū)、沿岸帶、水草區(qū)、湖灣，對(duì)水庫(kù)而言，應(yīng)在上、中、下游各設(shè)采樣點(diǎn)；用于生態(tài)學(xué)研究的，有時(shí)采樣點(diǎn)就可以少些。如在國(guó)外經(jīng)?？梢?jiàn)在一個(gè)湖泊/水庫(kù)中只設(shè)1個(gè)采樣點(diǎn)，中科院武漢水生所在東湖也只有2個(gè)點(diǎn)。采樣水層的確定水深<2米，水面下0.5m采1個(gè)水樣即可；水深2~3m，再增加一個(gè)底層（離底部約0.5m）采水層；水深3~5m，再增加一個(gè)中間水層；水深超過(guò)5m，可每0.5~1m設(shè)1個(gè)采樣水層。深水湖泊/水庫(kù)：在補(bǔ)償深度以上水層采樣；補(bǔ)償深度：水層確定辦法：

表層（水面下0.5m）、半透明度、透明度、1.5倍透明度、2倍透明度

缺點(diǎn)：水層不確定，不便于橫向和縱向比較或者：0.5、2、4、6、8、10等。2、水樣采集與固定

定性：用浮游生物網(wǎng)按“∞”型撈取。

缺點(diǎn)：只有表層的藻類。具體現(xiàn)場(chǎng)方法和步驟：清洗浮游生物網(wǎng)，關(guān)閉網(wǎng)頭開關(guān)。把浮游生物網(wǎng)放在0.5m水深處作橫8字形來(lái)回拖動(dòng)。注意不要有氣泡，轉(zhuǎn)彎處要圓滑，3-5min后起網(wǎng)。用60ml塑料瓶收集所有在網(wǎng)頭的浮游生物，加2-3ml的福爾馬林液固定，帶回實(shí)驗(yàn)室，參照有關(guān)資料進(jìn)行分類鑒定記錄在本子上。

定量：用采水器采水樣1升，裝入1升塑料瓶，立即加入10~15ml魯哥氏溶液（試劑）固定。

混合水樣：不要求了解藻類垂直分布時(shí)，可采集混合水樣，即將上、（中、）下水樣倒入水桶中，混合均勻后取1升水裝入浮游植物采樣瓶中，加固定劑。測(cè)定葉綠素的水樣，不加固定劑。最好在野外置于避光處保存。

魯哥氏碘液，也稱魯哥氏溶液，魯哥試劑，是碘和碘化鉀的水溶液；

配置方法：稱取6g碘化鉀（KI）溶于少量水中（10-20mL），待其完全溶解后，加入4g碘（I2）充分搖動(dòng)，待碘完全溶解后定容到100mL即配成魯哥氏液。3、水樣帶回實(shí)驗(yàn)室后的處理：沉淀濃縮將野外采集并現(xiàn)場(chǎng)已固定的浮游植物水樣（1升）倒入水樣沉淀器（如右下圖），靜置24小時(shí)以上，確保水體中的藻類全部沉淀到底部。取沉淀器里的表層水樣進(jìn)行鏡鑒，無(wú)藻類等發(fā)現(xiàn)時(shí)，可將表層水樣用虹吸法緩緩地吸出，一定要注意，吸出上層水的過(guò)程中切不可攪動(dòng)整個(gè)沉淀器，否則使沉淀藻類出

現(xiàn)重新上浮的現(xiàn)象，就要將已

吸出的水樣倒回到沉淀器，進(jìn)

行重新沉淀。水樣濃縮至30ml后留待鏡鑒。

4、鏡鑒先定性標(biāo)本，后定量。藻類鑒別：先初步確定大類，然后再根據(jù)相關(guān)藻類查閱圖譜；處于不同角度的藻類形態(tài)會(huì)變得難以確認(rèn)，因此通過(guò)定性標(biāo)本的觀察，建立對(duì)藻類處于不同面的充分認(rèn)識(shí)。觀察定性標(biāo)本，可以輕輕推動(dòng)蓋玻片，使藻類也能隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就便于辨認(rèn)。定性標(biāo)本看多了后，就會(huì)建立起對(duì)藻類的充分了解，再看定量標(biāo)本就容易了。5、定量樣本的計(jì)數(shù)將濃縮沉淀后水樣充分搖勻后，立即用0.1ml吸量管吸出0.1ml樣品，注入0.1ml計(jì)數(shù)框內(nèi)（計(jì)數(shù)框的表面積最好是20×20㎜2），小心蓋上蓋玻片（22×22㎜2），在蓋蓋玻片時(shí)，要求計(jì)數(shù)框內(nèi)沒(méi)有氣泡，樣品不溢出計(jì)數(shù)框。然后在10×40或16×40倍顯微鏡下計(jì)數(shù)。即在400－600倍顯微鏡下計(jì)數(shù)。每瓶標(biāo)本計(jì)數(shù)兩片取其平均值，每片大約計(jì)算50～100個(gè)視野，但視野數(shù)可按浮游植物的多少而酌情增減，如平均每個(gè)視野不超過(guò)1～2個(gè)時(shí)，要數(shù)200個(gè)視野以上，如果平均每個(gè)視野有5～6個(gè)時(shí)要數(shù)100個(gè)視野，如果平均每個(gè)視野有十幾個(gè)時(shí)數(shù)50個(gè)視野就可以了。同一樣品的兩片計(jì)算結(jié)果和平均數(shù)之差如不大于其均數(shù)的±15％，其均數(shù)視為有效結(jié)果，否則還必須測(cè)第三篇，直至三片平均數(shù)與相近兩數(shù)之差不超過(guò)均數(shù)的15％為止，這兩個(gè)相近值的平均數(shù)，即可視為計(jì)算結(jié)果。在計(jì)數(shù)過(guò)程中，常碰到某些個(gè)體一部分在視野中，另一部分在視野外，這時(shí)可規(guī)定出在視野上半圈者計(jì)數(shù)，出現(xiàn)在下半圈者不計(jì)數(shù)。數(shù)量最好用細(xì)胞表示，對(duì)不宜用細(xì)胞數(shù)表示的群體或絲狀體，可求出其平均細(xì)胞數(shù)。計(jì)算時(shí)優(yōu)勢(shì)種類盡可能鑒別到屬，注意不要把浮游植物當(dāng)作雜質(zhì)而漏計(jì)。計(jì)數(shù)時(shí)可按下列格式記錄，然后再進(jìn)行整理計(jì)算。視野數(shù)種類第一片第二片正小球藻正正正正正衣藻正正正正小環(huán)藻正正N:浮游植物數(shù)量，cell/L。Cs:計(jì)數(shù)框面積（mm2）；400mm2。Fs:一個(gè)視野面積（mm2

），用臺(tái)測(cè)微尺測(cè)出視野半徑r，則S=3.1415926r2。Fn:計(jì)數(shù)過(guò)的視野數(shù)。V:1L水樣經(jīng)沉淀濃縮后的體積（ml）；50（或30）。v:計(jì)數(shù)框容積（ml），一般0.1ml。Pn：樣品中觀察到的藻類細(xì)胞個(gè)數(shù)藻類生物量的計(jì)算對(duì)主要類型的藻類細(xì)胞進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)其近似的幾何形狀計(jì)算出其體積，然后假定其密度與水相似，計(jì)算出單個(gè)細(xì)胞的重量，然后計(jì)算出全部的生物量。在計(jì)算視野面積和計(jì)算藻類細(xì)胞的大小時(shí)經(jīng)常需要用到目測(cè)微尺和臺(tái)測(cè)微尺。測(cè)微尺的使用方法目測(cè)微尺（簡(jiǎn)稱目尺）：一個(gè)可以放入顯微鏡中的圓形玻片，上面有一微形尺。臺(tái)測(cè)微尺（簡(jiǎn)稱臺(tái)尺）：在一特殊的載玻片上刻有1mm分100小格的微型尺。使用方法：把目尺放入顯微鏡目鏡內(nèi)（有刻度的一面向下），臺(tái)尺放在載物臺(tái)上，然后計(jì)數(shù)不同倍數(shù)的物鏡內(nèi)，一個(gè)臺(tái)尺的小格為目尺小格的幾倍，由于臺(tái)尺的長(zhǎng)度是已知的，就可以推算出在某一放大倍數(shù)時(shí)目尺一小格的長(zhǎng)度為多少。目尺每格長(zhǎng)度(um)=（兩重疊刻度間臺(tái)微尺的格數(shù)×10um）/兩重疊刻度間目微尺的格數(shù)。

五、其他監(jiān)測(cè)方法簡(jiǎn)介1、儀器——BBE，（葉綠素?zé)晒鈾z測(cè)儀）優(yōu)點(diǎn)：便捷，現(xiàn)場(chǎng)可以直接測(cè)出葉綠素a含量準(zhǔn)確，其水層是根據(jù)氣壓的改變測(cè)出來(lái)，因此避免了水流導(dǎo)致的儀器或采水器深度的偏斜。能直接測(cè)出幾大類藻類的葉綠素a含量（藍(lán)藻、綠藻、硅藻和其他藻類）缺點(diǎn)：儀器價(jià)格昂貴。2、分子生物學(xué)方法方法：將采集的水樣抽濾到濾膜上，然后進(jìn)行DNA抽提，進(jìn)行測(cè)序等進(jìn)行藻類鑒別。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便和準(zhǔn)確，不需要對(duì)藻類種類的專門知識(shí)；缺點(diǎn)：需要分子生物學(xué)的知識(shí)和儀器設(shè)備。六、注意事項(xiàng)1、認(rèn)真仔細(xì)。產(chǎn)生誤差的因素很多，