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为建立我国水环境的生态学基准体系,并验证体系的合理性,从而为我国水环境保护及水质标准的设立提供科学依据,自2011年6月至2014年2月,调查了辽河水系和太湖的浮游植物群落特征。研究分析了水样中浮游植物的群落结构特征(种类组成、细胞密度、污染指示种、优势种、生物多样性指数),并验证了课题组前期确定的浮游植物生物多样性的生态学基准值。 研究期间,辽河水系检出浮游植物6门70属230种及变种;太湖检出浮游植物6门59属187种及变种。两个水域的种类组成均为绿藻-硅藻型。辽河水系所有样品的浮游植物的平均细胞密度为3.26×106 cells(或团)·L-1,其中绿藻的密度最大。太湖浮游植物的平均细胞密度为4.09×106 cells(或团)·L-1,蓝藻密度最大。两个生物指标指示辽河水系与太湖均为富营养型,夏季富营养化更为严重。 辽河水系检出污染指示种71种,能指示βm(乙型中污)的种类最多。检出40种优势种。两个指标综合显示辽河水系为中度污染水体。太湖检出污染指示种58种,βm指示种最多。检出优势种30种,且主要为βm、αm(甲型中污)指示种。故太湖为中度污染水体,污染较重。 辽河水系浮游植物的生物多样性指数相关性较好(H(物种多样性指数)与D(丰富度指数)、J(均匀度指数)均相关),夏季H=1.18~3.56,冬季H=1.45~3.17。H值较大,显示辽河水系浮游植物群落结构较为复杂、稳定。太湖生物多样性指数之间也具有相关关系,夏季H=0.55~2.78,冬季H=1.26~2.67。冬季相对较为均匀,夏季受微囊藻爆发的影响,有些点位的生物多样性指数较小。太湖浮游植物的生物多样性指数显示,夏季的有些点位已达到重度污染状态。 利用辽河水系2011~2013年夏季浮游植物的数据验证H的生态学基准,显示原参照状态中浑河上游的H2为湖泊型饮用水水源地,不适合;浑河中游的H4、H6为典型的河流点位,且各生物指标显示适合作为参照状态。辽河中游原参照状态L9合适,基于数据,建议增加辽河上游的L6、L8,中游支流的L11作为辽河的参照状态。原生态学基准值偏高,依数据确定基准值下限H=3.29,将基准值确定为:H=3.29~3.65。 依据太湖2011~2013年夏季浮游植物的数据验证H的生态学基准,考虑分区的思想,建议将湖东滨岸区的参照状态(D2、D5、D6、D7)减为2个;将西南区的N5点位替换为N1及N3;在水质相对较好的西北区、贡湖分别选取2个点位作为参照状态;在水质相对较差的梅梁湾、湖心区选取1个点位作为参照状态。选取原生态学基准值H=2.72时,2011~2013年夏季77个样品中,共有4个达到基准要求。综合考虑各因素,确定生态学基准值为H=2.72。