水域環境調查與監測

——湖庫浮游植物（藻類）的監測目錄目的意義藻類的主要類群及其生物學常用工具與儀器設備常規方法與步驟采樣點和采樣水層的設置水樣采集與固定沉淀濃縮鏡鑒計數與換算其他監測方法簡介注意事項一、藻類監測的目的意義水質監測與環境評價生態學研究水環境修復生物生產力（漁業資源）的開發利用其它：食品安全保障（特別是貝類）、(美國曾用于偵破)二、藻類的主要類群及生物學藻類是低等植物中的一個大類，植物體無根、莖、葉的分化，絕大多數生活于水中，水體中的藻類通常個體細小，肉眼不可見，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，營自養生活。淡水藻類通?？煞譃楦∮卧孱惡椭孱悺８∮卧孱愐渤７Q為浮游植物。淡水藻類的主要門類淡水藻類主要有9個門，其中浮游藻類主要是8個門。浮游藻類：藍藻門、金藻門、黃藻門、硅藻門、甲藻門、隱藻門、裸藻門、綠藻門。湖泊、水庫中最常見的種類在藍藻門、綠藻門和硅藻門，其種類數都很多。甲藻門常見種類：角藻、多甲藻（有殼片）、裸甲藻（環溝和鞭毛）；

隱藻門常見種類：隱藻、藍隱藻

金藻門常見種類：錐囊藻

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

花紋硅藻門4（3）細胞壁不由上下兩個硅質殼套合組成5（8）營養細胞或動孢子具橫溝和縱溝，或僅具縱溝6（7）無細胞壁或細胞壁由一定數目的纖維質板片組成，或具橫溝和縱溝甲藻門7（6）無細胞壁或細胞壁不具纖維質板片，常僅具縱溝隱藻門8（5）營養細胞或動孢子不具橫溝和縱溝9（12）色素體綠色，罕見灰色或無色。貯藏物質為淀粉或副淀粉10（11）植物體多為單細胞，少數為群體。游動細胞頂端具1、2或3條鞭毛。有時

無色。貯存物質位裸藻淀粉裸藻門11（10）植物體為單細胞、群體、絲狀體或薄壁組織狀等。游動的營養細胞或動孢子

具2條（少數為4、8條等）長、頂生的鞭毛。罕見無色。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胞、群體或絲狀體。游動

細胞具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胞或群體。游動細胞具1或2

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

群體種類細胞壁常由兩個瓣片套合組成，絲狀種類由兩個H型節片合成。黃藻門藻類是反映水體環境質量的重要指標，有些藻類還是重要的指示生物根據水體中藻類的種類組成和數量及其變動，可以了解水質現狀和變動趨勢。如藍藻、綠藻；如鼓藻、甲藻；葡萄藻等。所以開展水質監測和水環境評價時都應開展藻類監測藻類數量：

生物密度和生物量正常情況下，湖泊水庫中的藻類生物密度在106個/升；如果小于此數量級，表明水質優；大于此數量級，表明水質較差，呈富營養化。數量過大，如超過108個/升，通常表現為水華。藻類數量通常也用葉綠素a的量來代替。因為所有的藻類體內都含有葉綠素a，通常認為，藻類數量越多，葉綠素a含量越高。因此可通過監測水體中的藻類葉綠素a含量來間接地反映水體中的藻類數量（生物量），可用一個系數來加以換算：葉綠素a含量為藻類生物量的0.3%。藻類常見種和優勢種藍藻：低氮磷比，富營養化；綠藻：高氮磷比，各種水體常見；硅藻：高氮磷比，高硅含量，各種水體常見優勢種貧營養型：多數錐囊藻、大多數鼓藻中營養型：硅藻居多，如脆桿藻、小環藻等富營養型：藍藻（微囊藻、魚腥藻、束絲藻）三、常用工具與儀器設備浮游植物定性樣品——浮游生物網25號（64μm）浮游動物定性樣品——浮游生物網13號（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數板四、常規步驟與方法1、采樣點和采樣水層的設置

水體浮游生物的分布是不均勻的（成群），其分布與水體形態、深度、風向、流向、進出水口、沿岸或離岸及有無水草等情況而不同。采樣點設置的原則：

樣點設置應（1）水體的大小、復雜度確定采樣點的數量；（2）有代表性，能代表不同湖區的環境條件；（3）在一定區域內應隨機另外，采樣點的設置也和調查目的有一定的關系。通常水質監測的采樣點，應盡可能覆蓋每一種水域類型，如進水口、出水口、湖心區、沿岸帶、水草區、湖灣，對水庫而言，應在上、中、下游各設采樣點；用于生態學研究的，有時采樣點就可以少些。如在國外經?？梢娫谝粋€湖泊/水庫中只設1個采樣點，中科院武漢水生所在東湖也只有2個點。采樣水層的確定水深<2米，水面下0.5m采1個水樣即可；水深2~3m，再增加一個底層（離底部約0.5m）采水層；水深3~5m，再增加一個中間水層；水深超過5m，可每0.5~1m設1個采樣水層。深水湖泊/水庫：在補償深度以上水層采樣；補償深度：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：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：用浮游生物網按“∞”型撈取。

缺點：只有表層的藻類。具體現場方法和步驟：清洗浮游生物網，關閉網頭開關。把浮游生物網放在0.5m水深處作橫8字形來回拖動。注意不要有氣泡，轉彎處要圓滑，3-5min后起網。用60ml塑料瓶收集所有在網頭的浮游生物，加2-3ml的福爾馬林液固定，帶回實驗室，參照有關資料進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，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，待碘完全溶解后定容到100mL即配成魯哥氏液。3、水樣帶回實驗室后的處理：沉淀濃縮將野外采集并現場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行鏡鑒，無藻類等發現時，可將表層水樣用虹吸法緩緩地吸出，一定要注意，吸出上層水的過程中切不可攪動整個沉淀器，否則使沉淀藻類出

現重新上浮的現象，就要將已

吸出的水樣倒回到沉淀器，進

行重新沉淀。水樣濃縮至30ml后留待鏡鑒。

4、鏡鑒先定性標本，后定量。藻類鑒別：先初步確定大類，然后再根據相關藻類查閱圖譜；處于不同角度的藻類形態會變得難以確認，因此通過定性標本的觀察，建立對藻類處于不同面的充分認識。觀察定性標本，可以輕輕推動蓋玻片，使藻類也能隨著轉動，這樣就便于辨認。定性標本看多了后，就會建立起對藻類的充分了解，再看定量標本就容易了。5、定量樣本的計數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計數框內（計數框的表面積最好是20×20㎜2），小心蓋上蓋玻片（22×22㎜2），在蓋蓋玻片時，要求計數框內沒有氣泡，樣品不溢出計數框。然后在10×40或16×40倍顯微鏡下計數。即在400－600倍顯微鏡下計數。每瓶標本計數兩片取其平均值，每片大約計算50～100個視野，但視野數可按浮游植物的多少而酌情增減，如平均每個視野不超過1～2個時，要數200個視野以上，如果平均每個視野有5～6個時要數100個視野，如果平均每個視野有十幾個時數50個視野就可以了。同一樣品的兩片計算結果和平均數之差如不大于其均數的±15％，其均數視為有效結果，否則還必須測第三篇，直至三片平均數與相近兩數之差不超過均數的15％為止，這兩個相近值的平均數，即可視為計算結果。在計數過程中，常碰到某些個體一部分在視野中，另一部分在視野外，這時可規定出在視野上半圈者計數，出現在下半圈者不計數。數量最好用細胞表示，對不宜用細胞數表示的群體或絲狀體，可求出其平均細胞數。計算時優勢種類盡可能鑒別到屬，注意不要把浮游植物當作雜質而漏計。計數時可按下列格式記錄，然后再進行整理計算。視野數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藻正正N:浮游植物數量，cell/L。Cs:計數框面積（mm2）；400mm2。Fs:一個視野面積（mm2

），用臺測微尺測出視野半徑r，則S=3.1415926r2。Fn:計數過的視野數。V:1L水樣經沉淀濃縮后的體積（ml）；50（或30）。v:計數框容積（ml），一般0.1ml。Pn：樣品中觀察到的藻類細胞個數藻類生物量的計算對主要類型的藻類細胞進行測定，根據其近似的幾何形狀計算出其體積，然后假定其密度與水相似，計算出單個細胞的重量，然后計算出全部的生物量。在計算視野面積和計算藻類細胞的大小時經常需要用到目測微尺和臺測微尺。測微尺的使用方法目測微尺（簡稱目尺）：一個可以放入顯微鏡中的圓形玻片，上面有一微形尺。臺測微尺（簡稱臺尺）：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（有刻度的一面向下），臺尺放在載物臺上，然后計數不同倍數的物鏡內，一個臺尺的小格為目尺小格的幾倍，由于臺尺的長度是已知的，就可以推算出在某一放大倍數時目尺一小格的長度為多少。目尺每格長度(um)=（兩重疊刻度間臺微尺的格數×10um）/兩重疊刻度間目微尺的格數。

五、其他監測方法簡介1、儀器——BBE，（葉綠素熒光檢測儀）優點：便捷，現場可以直接測出葉綠素a含量準確，其水層是根據氣壓的改變測出來，因此避免了水流導致的儀器或采水器深度的偏斜。能直接測出幾大類藻類的葉綠素a含量（藍藻、綠藻、硅藻和其他藻類）缺點：儀器價格昂貴。2、分子生物學方法方法：將采集的水樣抽濾到濾膜上，然后進行DNA抽提，進行測序等進行藻類鑒別。優點：簡便和準確，不需要對藻類種類的專門知識；缺點：需要分子生物學的知識和儀器設備。六、注意事項1、認真仔細。產生誤差的因素很多，