浮游植物的多樣性指數與水域的水環境汙染程度有什麼關係

2021-03-22 06:47:47 字數 5326 閱讀 8483

1樓:黑暗號飛機

水體被汙染後會富營養化,給浮游植物提供有利的生存環境,而且以前少見的浮游植物也會出現!

2樓:韓光輝

浮游植物的多樣性指數的高低與水域的水環境汙染程度沒有直接的關係,前者的高低都不能很好的說明汙染程度。舉個例子,大海的珊瑚礁中的浮游植物就很多,而海水一般是不會汙染的;純淨水中的浮游植物就沒有,而水的水質很好。

多樣度與均勻度分析

3樓:中地數媒

6.8.1.1 多樣度

浮游植物的多樣度一般用 shannon-wiener 多樣性指數 (h') 表徵,是群落多樣性的指標值,表示式見式 (5.1) 。shannon-wiener 多樣性指數取決於群落中種類的多少、個體的豐富度、分佈的均勻性,這些因素與水體的汙染程度有極大關係,因此可用生物多樣性種數反映水體受汙染的狀況。

一般來說,h'值越大,水質越好。h'為 0 ~1 時,水體為重汙染; h'為 1 ~3 時,為中汙染; h'大於 3 時,為輕汙染或無汙染。

從圖6.28 可以看出,謝二塘和高塘湖的浮游藻類 shannon-wiener 多樣性指數變化趨勢平穩,變化幅度為 1 ~2 (少數小於 1) ,水體屬於中汙染。雖然 8、9 月份的 h'值分別為 0.

925 和 0.698,可能是因為受到了其他環境因素的擾動。從季節上看,兩水體多樣度隨季節變化不大:

謝二塘多樣度為秋季 > 冬季 > 夏季 > 春季,高塘湖則是春季 > 冬季 > 夏季 > 秋季。

圖6.28 謝二塘和高塘湖浮游植物多樣性指數變化趨勢比較

6.8.1.2 均勻度

均勻度指數反映了各物種個體數目分佈的均勻性 (pielous e c,1969) ,它是衡量群落中各種類個體數量差異程度的一個指標,在數值上等於實際多樣性與理論上最大多樣性之比。其數值範圍在 0 ~1 之間,用它來評價浮游植物的多樣性更為直觀、清晰,當各種類的個體數量完全相同時,均勻度值為 1。其表示式見式 (5.

4) 。

均勻度指數 j 值為 0 ~0.3 時為重汙染,0.3 ~0.

5 為中汙染,0.5 ~0.8 為輕汙染或無汙染。

圖6.29 顯示,高塘湖浮游藻類均勻度指數隨時間的變化幅度大於謝二塘。謝二塘除 7 月份的均勻度為 0.

397,其餘各月的 j 值變化範圍為 0.518 ~0.659,佔該月均勻度指數的 92%,可見水域處於輕汙染狀態。

高塘湖 9 月份的均勻度最低 (0.233) ,但有 67%在 0.5 ~0.

8 之間變動,25% 在 0.3 ~ 0.5 範圍內變動,因此高塘湖水體為輕汙染—中汙染。

從季節變化看,兩水域的均勻度變化明顯不同,謝二塘的均勻度指數是秋季 > 冬季 >夏季 > 春季,變化幅度不大,水體為中汙染; 高塘湖則是春季 > 冬季 > 夏季 > 秋季,夏季和秋季均勻度在 0.3 ~0.5 之間變化,春季和冬季在 0.

5 ~0.8 之間變動,水體為輕汙染—中汙染。

圖6.29 謝二塘和高塘湖浮游植物均勻度指數變化趨勢比較

利用浮游植物群落指標評價營養型別

4樓:中地數媒

由於浮游植物的優勢種群及群落結構特徵指數的變化可在一定程度上反映環境變化的影響。如在水質較好,營養水平較低的區域,浮游植物個體密度和生物量低,種類較多且比例均勻,多樣性指數和均勻性指數高; 反之則個體密度和生物量高,多樣性指數和均勻性指數較低。近年來國內外不少學者把浮游植物群落結構與密度作為評價水域營養的重要指標 (羅森源等,1985; 沈韞芬等,1990; 李雪清等,1998; shubert l elliot,1984; vil-legas i et al.

,1973; 王振紅等,2005) 。這裡採用浮游植物個體密度、生物量 (以葉綠素a 表示) 、多樣性指數、均勻度指數 4 項生物學指標對謝二塘、高塘湖營養狀況進行評價。將 1、2、3 分別代表貧營養、中營養和富營養,將各要素的實測值 (2005 年 3 月 ~ 2023年 3 月) 與表9.

6 中的標準相比較,確定各要素的單項指標,然後帶入公式 (9.1) ,計算水域的營養狀態綜合指數。

表9.6 浮游植物密度、葉綠素 a、多樣性指數、均勻度指數與水體營養水平的關係

煤礦塌陷塘環境生態學研究

式中: q 為綜合指標; n 為指標數; qi為單項指標。

當 q 值大於2.5 時,水域為富營養水平; 1.5 ~2.5 為中營養水平; 小於1.5 為貧營養水平。

表9.7 列出了謝二塘和高塘湖調查期間浮游植物數量、浮游植物多樣性指數和均勻度指數、葉綠素 a 等生物性指標的單項平均值及 q 值,從計算結果可以看出謝二塘和高塘湖的 q 值均為 2.25,因此謝二塘和高塘湖均為中營養型水體。

其中謝二塘營養水平評價結果與前面兩種方法所得結果是基本一致的。

表9.7 水域生物指標值及各營養指標單項值

豐富度與優勢度分析

5樓:中地數媒

6.8.2.1 豐富度

margalef 指數 (margalef r,1958) 對物種數的依賴程度較強,它能充分反映浮游植物種類的分佈情況。用 margalef 的種類豐富度指數 (d) 來表示研究水域內的生物多樣性,其表示式見式 (5.3) 。

藻類在不同的水體中具有特定的組成種類。它們的數量和種類的變化,會導致其結構和功能的變化,因此反映了環境中水質的變化。故人們利用豐富度指數作為水質監測和評價的主要引數。

它能較為客觀地反映出水體汙染狀態和水質變化情況,即 d 值越低,汙染越嚴重; 反之,d 值越高,水質越好。

margalef 豐富度指數值 d > 5 時,水質清潔; d 為 4 ~ 5 時水質輕汙染; d 為 3 ~ 4 時水質中汙染; d <3 時水質重汙染。謝二塘藻類豐富度指數變動於 3 ~5 之間 (圖6.30) ,其中有 42%在 3 ~4 之間,58% 在 4 ~ 5 之間,表明水體為輕汙染—中汙染。

高塘湖藻類豐富度指數隨時間的變化幅度大於謝二塘,在 3 ~5 之間 (其中 d 在 3 ~4 之間、4 ~5 之間及大於 5 各佔三分之一) ,水體為輕汙染—中汙染。從季節上看,謝二塘的豐富度指數為夏季 > 春季 > 秋季 > 冬季; 高塘湖則是春季 > 冬季 > 夏季 > 秋季。兩水體種類豐富度隨取樣時間變化較大,表明浮游藻類種數隨季節的改變變化較大。

6.8.2.2 優勢度分析

優勢度指數 (c) 是顯示群落中前兩種優勢種的優勢程度,其計算公式見式 (5.2) 。如前所述,組成一個群落的種數可能很多,但只有一個或少數幾個在數量或生物量上起主要作用,這些種類稱為群落的優勢種或亞優勢種。

從圖6.31 可以看出,謝二塘浮游植物優勢種的優勢度指數在 4、7 月份出現 「雙峰」(c 值均超過了 0.55) ,其餘各月優勢度指數並不高 (c = 0.

21 ~ 0.31) ,說明優勢種在當月並不佔太大優勢。高塘湖浮游植物優勢種的優勢度指數變化範圍是 0.

201 ~ 0.484,可見其浮游植物群落優勢並不明顯。從季節變化趨勢看,謝二塘浮游植物優勢種的優勢度指數為春季 > 夏季 > 冬季 > 秋季; 高塘湖則是夏季 > 冬季 > 秋季 > 春季,說明兩水域浮游植物群落的優勢度隨季節的變更而有不同幅度的改變。

圖6.30 謝二塘和高塘湖浮游植物豐富度指數變化趨勢比較

圖6.31 謝二塘和高塘湖浮游植物優勢度指數變化趨勢比較

水質評價中ph單因子指數怎麼算

6樓:

8.3 評價方法與評價模式 8.3.1 單因子評價模式 式中:pi—某汙染因子的汙染指數即

單因子汙染指數; ci—某汙染因子的實測濃度*; cio—某汙染因子的評價標準; 注: 若採表底層樣,注: 帶*為表、底層平均濃度。

根據溶解氧的特點,採用萘墨羅(n.l.nemerow)的指數公式計算溶解氧汙染指數。

式中:pi—溶解氧的汙染指數; ci—溶解氧的實測值*; cio—溶解氧的評價標準; cim—本次調查中溶解氧的最大值。 注:

若採表底層樣,注: 帶*為表、底層平均值 根據ph的特點,ph的評價模式如下: 其中:

式中:sph—ph的汙染指數; ph—本次調查實測值*; phsu—海水ph標準的上限值; phsd—海水ph標準的下限值。 注:

若採表底層樣,注: 帶*為表、底層平均值 8.3.

2 生物多樣性指數(h/)法 生物多樣性指數(h/)(shannon-weiver種類多樣性指數)按下式計算: 式中:h/―站位或海域浮游植物的種類多樣性指數; s—站位或海域浮游植物種類數; pi―第i種的細胞個數與總細胞數的比值。

8.3.3 營養指數(e)法 營養指數(e)按下式計算:

e=cod×無機氮×活性磷酸鹽×106/4500………………………………………(5) 上式單位以mg/dm3表示。 8.3.

4 有機汙染評價指數(a)法 有機汙染評價指數(a)按下式計算: a=cod/cod0 + din/din0 ― do/do0………………………………………(6) 式中: cod——水體的化學需氧量的實測濃度 din——溶解態無機氮的實測濃度 dip——溶解態活性磷酸鹽的實測濃度 do——溶解氧的實測濃度; cod0、din0、dip0、do0分別為水體的上述各項指標的評價標準, 其中:

cod0=3.0mg/l; din0=0.10mg/l; dip0=0.

015mg/l; do0=5.0mg/l。 8.

3.5 營養狀態質量指數(nqi)法 營養狀態質量指數(nqi)按下式計算: nqi=ccod/c/cod + ct-n/c/t-n + ct-p/c/t-p ………………………………………(7) 式中:

ccod——水體的化學需氧量的測量濃度; ct-n——總氮的測量濃度; ct-p——總磷的測量濃度; c/cod、c/t-n、c/t-p分別為水體的化學需氧量、總氮和總磷的評價標準。 其中: c/cod=3.

0mg/l; c/t-n=0.6mg/l; c/t-p=0.03mg/l; 注 1:

單因子評價模式用於水質和沉積物環境化學要素評價。 注 2:8.

3.1~8.3.

5項分析結果以附錄k的規定彙總。 8.4 評價指標 8.

4.1 汙染指數 8.4.

1.1 單因子汙染指數 以單因子汙染指數1.0作為該因子是否對環境產生汙染的基本分界線,小於0.

5為水域或沉積物未受該因子沾汙;介於0.5~1.0之間為水域或沉積物受到該因子沾汙;大於1.

0表明水域或沉積物已受到該因子汙染。 8.4.

2 營養指數(e) 如e≥1,則水體呈富營養化狀態。 8.4.

3 有機汙染評價指數(a) 用有機汙染評價指數評價海域質量狀況參見表5評價。

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