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富营养化湖泊评价中除了考虑总磷(TN)、总氮(TP)、溶解氧(DO)、透明度(SD)、化学需氧量(COD)等理化指标,一般只测定叶绿素口浓度(chla)这一个生态指标。引入叶绿素6、c浓度,研究叶绿素比值与营养状态之间的关系,建立一个评价模型,不仅可以为湖泊富营养化的调查与评价提供一种便捷的方法,还将为富营养化湖泊的浮游藻类生态评价提供一种新的思路。
本论文选取铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)、鱼腥藻(Anabaenasp.)、蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidosa)、汉氏菱形藻(Nitzschiahantzschiana)、薄甲藻(Glenodiniumpulvisculus)和小定鞭金藻(Prymnesiumparvum)作为从富营养状态到贫营养状态的代表藻种,用标准化的分光光度法和HPLC法测定藻类叶绿素a、b、c浓度,研究叶绿素b/a和c/a比值与营养状态等级之间的关系,建立函数关系式x1=827±√229689-1360000y1/204(x1为营养状态等级,y1为叶绿素b/a值)和x2=27±√60000y2-7137/18(x2为营养状态等级,y2为叶绿素c/a值)。因此只要测定了水样中叶绿素b/a和c/a比值,分别代入上述两个关系式中,计算出x1、x2的值,根据加权公式x=x1ω+x2ω2/ω1+ω2确定x值,即可评价湖泊的营养状态。
选取北京西海和白洋淀为案例,分别用综合营养状态指数法和叶绿素比值法判断其营养状态,比较二者结果。2007年5月,西海的三个采样点水体均处于不同程度的富营养化状态,在10月处于轻度富营养-中营养状态。在西海所研究的6个样品中有5个相符,符合率83.3%。在2008年4月实验中涉及的九个样点均处于不同程度的富营养状态,所测定的9个样品中6个相符,符合率为66.7%。总的来说,这15个样品的符合率到了73.3%,表明叶绿素比值法具有一定的准确性。
利用叫’绿素b/a和c/a比值估算研究区的藻类群落组成,结果显示,与5月份相比,10月份西海三个样点的绿藻平均含量由34.6%增加到40.0%,变化不明显;硅藻+甲藻+金藻含量有明显增长,由7.1%增加到34.0%,而蓝藻含量则由58.4%减少到26.0%,变化明显。白洋淀的绿藻、硅藻+甲藻+金藻、蓝藻三者含量基本相当,分别为32.8%、21.5%和46.4%,表明蓝藻最高含量仅达到55.9%,尚未成为优势种群。
综上所述,叶绿素比值法不增加仪器和操作难度,只需在测定叶绿素口浓度的同时纳入常规监测中所没有的叶绿素b和c浓度即可,可以作为一种湖泊营养状态评价和浮游藻类生态评价方法,广泛应用于水环境治理与生态恢复工作中。