摘 要：从2007年至2008年本实验对以再生水为补给水源的圆明园方河、玉玲珑馆、鉴碧亭、凤麟洲四个湖进行采样调查，主要从种类数、生物量、污染指示种、污染指示群落、多样性指数等对圆明园水生态修复前后浮游植物分布进行分析，并以此为依据对圆明园水质进行初步评价。经调查显示：圆明园水生态修复前后浮游植物种群结构与数量分布变化明显，在未修复前以蓝藻占绝对优势，出现大量小颤藻(O. tenuis)，微囊藻(Microcystis)等耐污种；修复后以绿藻和硅藻占优势，出现角甲藻(Ceratium hirundinella）等寡污种。修复前水质处于重污染，以食藻虫引导水生植物进行水生态修复后水质为清洁。

　　　  关 键 字：圆明园；浮游植物；水质评价

Population dynamics of phytoplankton and its relationship with the water quality changes during the ecological restoration of The Garden of Perfection and Brightness

He Wenhui, Zou Feng, Guan Weibing, Peng Ziran

(Shanghai Ocean University)

　　　  Abstract：From 2007 to 2008, the sample survey of Fang-he,Yu-ling-long,Kam-bi-ting and Feng-lin-zhou which were supplied by middle water were conducted in the Summer Palace. From the main aspects of types,biomass, pollution indicator species, pollution direction community and diversity index to analyze the distribution of phytoplankton that around the water ecological restoration. And basted on these, to evaluate the water quality of the Summer Palace. The results showed that great changes have been in the population structure and the quantity distributes of phytoplankton that around the water ecological restoration. Before the restoration, Cyanophyta was in a dominant position. A large number of tolerance species,such as O. Tenuis and Microcystis had appeared. After the restoration,Chlorophyta and Bacillariophyta are in the dominant position. Little pollution species as Ceratium hirundinella appeared. Before the restoration, the water quality were in heavy pollution. After the water ecological restoration which by used the Daphnia magna Straus to guide the aquatic plant, the water quality are clean. 

　　　  Key words：The Garden of Perfection and Brightness；Phytoplankton；Water Quality Assessment

　　　  圆明园是以清河污水处理厂处理后的再生水为补给水源。再生水中含有大量的氮磷等营养物质，极易产生藻华等现象。作为旅游景点的圆明园，是一处人工创造的大型水景园林，湖水的水质情况会影响圆明园的形象。因此从2007年开始通过利用食藻虫引导水生植物进行水生态修复的工作陆续展开。

　　　  浮游植物是河湖食物链中基本环节，是河湖生态系统的基础，是河湖初级生产力的代表，在河湖生态系统中占有重要地位[1]。浮游植物群落的种类组成、数量分布和多样性等群落结构特征是评价水环境质量的重要标准，浮游植物作为生物监测、评价水质污染和营养水平的重要指标，国内外已广泛采用并卓有成效[2-8]。利用浮游植物来监测生态工程治理水污染等效果的研究也有报道[9-12]。此次调查针对圆明园水生态修复前后浮游植物种群结构和数量分布的变化，对其前后水质状况做出评价。

　　　  1.材料与方法

　　　  1.1采样点布设

　　　  根据方河，鉴碧亭，玉玲珑馆，凤麟洲的水生植物分布情况及水质状况布置采样点。共设置了14个采样点，见图1。

图1 圆明园四湖采样点分布

（a）鉴碧亭 （b）凤麟洲 （c）方河 （d）玉玲珑馆

　　　  1.2采样方法及样品处理

　　　  根据采样点的深度用有机玻璃采水器分上、中、下三层进行采样。将水样倒进1L聚乙烯瓶中，加10~15ml的鲁哥氏液固定。采回的样品静置24小时后，用虹吸管将上清液吸出，浓缩定容到50ml。在0.1ml计数框内采用视野法（100个）计数，平行三次。

　　　  按N=Cs*V*Pn／(Fs*Fn*v)计数各种浮游植物密度。

　　　  Cs——计数框面积

　　　  Fs——视野面积

　　　  Fn——计数过的视野数

　　　  V——1L水样经沉淀浓缩后的体积

　　　  v——计数框容积

　　　  Pn——在Fn个视野中，所计数到的浮游植物个体数

　　　  2.调查结果与分析

　　　  2.1浮游植物种类组成与变化

　　　  通过对圆明园浮游植物的调查，在未进行水生态修复前共检出浮游植物6门36属129种（及变种）。其中绿藻门12属69种；硅藻门8属11种；蓝藻门10属24种；裸藻门3属18种；甲藻门2属5种；黄藻门1属2种。修复后共检出浮游植物8门59属194种（及变种）。其中绿藻门22属99种；硅藻门18属30种；蓝藻门9属24种；裸藻门3属21种；甲藻门3属8种；黄藻门1属3种；金藻门2属2种；隐藻门1属7种。具体种类组成与变化见表1。

表1 浮游植物定性汇总表

　　　  2.2浮游植物生物量与变化

图2 圆明园水生态修复前后各湖生物量变化

　　　  根据何志辉[13]对水体富营养程度的划分，浮游植物生物量在10-20mg／L之间时为富营养型水，20-50mg／L之间时为特富营养型。

　　　  从图2分析，在圆明园水生态修复前后生物量变化明显，方河，凤麟洲，鉴碧亭，玉玲珑馆的生物量在以食藻虫引导水生植物进行水生态修复后明显下降。前期四个湖生物量处于20-30mg／L之间，为特富营养型，在施工后，四个湖生物量均下降到10mg／L以下，达到了贫营养型湖泊的标准。其中鉴碧亭生物量最低为8.09mg/L，水质最好，其次为凤麟洲，玉玲珑馆和方河。

　　　  2.3指示生物法

　　　  水生态的变化往往影响浮游植物群落特征，表现为不同群落的演变，群落结构、优势种均有所不同。根据詹玉涛等[14]利用指示性浮游植物群落划分污染等级：蓝藻门在70%以上，耐污种大量出现的为多污带；蓝藻门在60%左右，为α-中污带；硅藻及绿藻为优势种，各占30%左右为β-中污带；硅藻门为优势种，占60%以上的为寡污带。

图3 修复前浮游植物所占比例

图4 修复后浮游植物所占比例

　　　  根据图3显示，在还未进行水生态修复前，圆明园方河，鉴碧亭，玉玲珑馆，凤麟洲的蓝藻门占绝对优势达90%以上，为多污带，小颤藻(O. tenuis)，微囊藻(Microcystis)等污染指示种大量出现,是水体富营养化的标志。

　　　  从图4看，修复以后蓝藻明显减少，绿藻和硅藻大幅上升，占30%左右，裸藻和甲藻增多，隐藻，黄藻，金藻均有出现，显示为β-中污带。以飞燕角甲藻(Ceratium hirundinella)，舟形藻(Navicula)，扁裸藻(Phacus)，角星鼓藻(Staurastrum )，鼓藻(Cosmarium)为优势种；珊藻(Scenedesmus)，平裂藻(Oscillatoria)为常见种，几乎每个湖都有分布，反映了水质的好转。

　　　  秋末冬初时，气温下降，出现螨形鱼鳞藻（Mallomonas acaroides）等生活在较洁净低温水中的种类,其中以隐藻为主要优势种大量出现，裸藻也相对增多，但总的生物量和密度随气温下降都随之减少。

　　　  2.4 浮游植物多样性分析

　　　  采用Margalef多样性指数（d）进行园明圆浮游植物多样性分析。

　　　  Margalef多样性指数（d）关系式为：d=S-1/lnN （ S——种类数，N——个体数）

　　　  某一群落种类多样性指数越高，表明该群落结构越复杂，稳定性越大；而当水体受到污染时，敏感种大量消失，多样性指数明显下降，表明该群落结构趋于简单，稳定性越小。依据相关文献[15-16]，我们把d值划分为4个等级：d＞5，水质清洁；d＞4，寡污型；d＞3，β-中污型;d＜3,α-中污-重污型。

图5 圆明园水生态修复前后各湖的多样性指数

　　　  从图5可以看出，圆明园水生态修复前Margalef多样性指数均＜3，指示α-中污-重污型，在修复后Margalef多样性指数均＞5，指示水质清洁。多样性指数小，湖泊富营养化程度越重，使得营养盐增高，吸收速率增加，浮游植物趋于小型化。因此，在食藻虫引导水生植物进行水生态修复之后提升了生物多样性，水质明显较之前改善。

　　　  2.5评价结果

表2 圆明园水生态修复前后水质评价结果

　　　  从表2中可以看出，经生物量，指示生物法和R.Margalef多样性指数对圆明园水质的评价结果基本一致，修复前水质处于重污染，以食藻虫引导水生植物进行水生态修复后水质为清洁。

　　　  3.小结

　　　  浮游植物是水生态系统生物资源的重要部分，作为物质代谢和能量循环的初级生产者，对构成水体类型和维持生态平衡具有重要作用，同时也是反映水体富营养化程度的重要指标。因此，通过浮游植物种群结构和数量分布的变化能够合理评价圆明园水生态修复前后水质的变化。

　　　  方河，玉玲珑馆引入的全部是再生水，鉴碧亭和凤麟洲则引入了一半再生水。所以，方河和玉玲珑馆的水质状况要较另外两个相对差点。在未修复前，再生水含有大量的氮磷等营养物质，导致藻类繁茂生长，使得水生态系统具有不稳定性和具脆弱性。在利用食藻虫引导水生植物进行水生态修复后，藻类数量明显减少。挺水植被和沉水植被覆盖圆明园各湖区，不仅增加了水体的美观效果，同时水生植物具有水体自净能力，使得各湖水生态结构稳定，功能齐全，具有自我维持和自我调节能力。

因此，通过利用食藻虫引导水生植物进行水生态修复对水生态系统中生物的群落结构及演变产生了影响，使原来处于重污染的四个湖达到清洁水体的标准，具有景观观赏性。

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