水体微型生物群落参数与水质指标相关性的研究

王荣昌 李翠珍 文湘华 钱易
（清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合试验室 北京 100084）

1 前言

　　微型生物在研究生态和环境质量方面的应用日益广泛。微型生物群落是指水生生态系统中显微镜下才能看到的微小生物所组成的群落，这些微小生物主要包括细菌、真菌、藻类和原生动物，此外也包括小型的后生动物，如轮虫等。它们占据着各自的生态位，彼此间有复杂的相互作用，构成特定的群落。微型生物群落是水生生态系统中一个完整的生态单元，能反映出整个水生生态系统结构和功能的许多特征。微型生物对其生存环境条件的变化十分敏感，许多微型生物越来越广泛的被应用为水体污染的指示生物。本文便是对水体中微型生物群落参数与水质指标之间相关性的初步研究和探讨。

2 研究方法

　　2.1 采样点的位置
　　试验地点设在清华园内某连续水体，共设3个采样点，采用PFU法进行微型生物的收集，1号、2号和3号采样点位置如图1所示。
　　2.2 PFU样品的布设与采集
　　试验采用的PFU人工基质孔径为100~150μm。使用时制作成5.5cm×6.5cm×7.5cm的小块。PFU块位于水面以下约20cm，每个采样点每次采取2块样品。样品用塑料袋包装带回实验室在显微镜下观察和分析。于2001年5月30日(第0日)在各采样点布设PFU，分别在第1，3，7，15，25，30日采样分析。
　　2.3 测定的主要微型生物群落参数
　　采用PFU法所测定的水体微型生物群落参数主要有：某一时间t内PFU内群集的微型生物种类数(St)，生物地理平衡时的物种数量（Seq），群集常数（G），达到90%Seq 所需的时间（T90%）以及异养性指数（HI）等。
　　2.4 测定的主要水质指标
　　试验过程中测定的水质指标主要包括：水温（℃）、PH值、溶解氧DO (mg/L)、高锰酸钾指数CODMn（mg/L）、总氮TN (mg/L)、总磷TP （mg/L）以及叶绿素a含量Chla (mg/L)等，并对水体的富营养化程度进行评价，计算出综合富营养指数TLIc值。

3 结果与讨论

3.1 微型生物群落参数的测定
　　各采样点的PFU内群集的微型生物种类数随暴露时间的变化情况如图2所示。
　　由图2可以看出，从整体变化趋势上，PFU内群集的微型生物种类数(St)随暴露时间的增长而增多，对于本试验而言，PFU内微型生物群集达到平衡所需的时间约为15天左右。另外，对于不同采样点，在相同暴露时间内PFU上微型生物群集的种类数，从1号采样点至3号采样点依次逐渐增多。根据McArthur-Wilson的生物地理平衡模型St = Seq(1-e-Gt)，应用Datafit软件，对所得试验数据进行处理，得到每个采样点的达到生物地理平衡时的物种数量（Seq）、群集常数（G）、达到90％Seq 所需的时间（T90%）和异养性指数（HI）。
3.2 微型生物群落参数与综合营养指数相关性分析
　　对三个采样点的微型生物群落参数（Seq、T90%、G和HI）与综合营养指数(TLIc)的之间的关系进行分析，分别如图3、图4、图5和图6所示。

　　由此可以得出：水体微型生物群落的Seq、T90%、HI都随TLIc的增加而增加，G随TLIc的增加而减小，这说明在实验所选水质范围内，随着综合营养度的增加，即水体营养化程度的加重，平衡时群集在PFU上的微型生物的种类数目将增多，平衡时群集在PFU上的异养型生物所占的比例将增大，微型生物在PFU上达到平衡的时间将加长。

4 结论

　　在本实验中，PFU上群集的微型生物种类数随停留时间的增长而增加。在实验所选水质范围内，随着水体水质指标的变化，水体微型生物群落参数也相应地发生变化，通过水体微型生物群落参数可以更加具体地反映水体内生态结构的变化。本实验也进一步证实了PFU法用于监测水体微型生物群落变化的可行性。