当前世界环境

介绍

湿地直接或间接地支持着数百万生物的生命。人类文明始于各大河流的岸边。但由于人口增长和人为压力，大部分湿地的条件已经恶化，并将进一步破败。在印度，淡水包括河流、小溪、湖泊、湿地、池塘和水库。这些淡水水体直接促进了人类文明的发展。淡水资源每天都在以非常快的速度恶化，其水质现在已成为一个全球性问题(Tiwari和Mishra, 1986;Tiwari和Ali, 1987;Reddy and Venkateswar, 1987; Khulab, 1989)。浮游生物对环境的任何变化都非常敏感，并迅速作出反应，这些变化会影响浮游生物群落在栖息地的容忍度、丰度、多样性和优势地位。因此，浮游生物被认为是评价水体污染状况的污染指标(Mathivanan and Jayakumar, 1995)。 Phytoplankton is a fundamental component of many of these aquatic ecosystems, not only in terms of biological diversity but also because it contributes to primary productivity that helps to maintains fisheries and other important lake ecosystem attributes. Diversity of phytoplankton helps to enhance the productivity and strongly depicts the water quality (Moss, 1988) as well as corresponds to the biotic factors (Scheffer, 1998). Consequently, environmental change, whether it be through land use intensification, water pollution, siltation/or salinization, is causing increasingly complex impact problems for the wetland. Despite its importance, lake phytoplankton community composition, succession and productivity are genererally poorly known regionally and were not included in a recent review of Moroccan limnology (Cherguiet al .,1999)。浮游植物种类繁多，广泛分布于水生生态系统中，维持着水生生态系统的结构功能。它们通过参与湖泊的物质循环和能量流动，发挥着重要的、不可替代的指标和污染净化器作用(Mize和Demcheck, 2009和Lei)et al。, 2010)。水生生态系统中不同浮游植物种类的出现被认为是水质的重要生物学指标。浮游植物是主要的生产者，在水生食物链中起着重要的作用，但一些浮游植物可以释放有毒物质(肝毒素或神经毒素等)，对人类和其他脊椎动物有害。应定期进行研究，以制止有害物种在水生生态系统中的扩散。浮游植物研究可以为控制任何灌溉工程中水的物理、化学和生物条件提供充足的信息。因此，水体中出现蓝绿藻，表明水体受到污染，降低了地表水的游憩价值，影响了与水接触的体育活动。它们的大量数量会导致水中氧气的消耗，从而导致鱼类大量死亡(Whitton和Patts, 2000年)。因此，从浮游植物研究的角度对水生生态系统进行监测对开展保护和管理计划具有重要意义。

材料与方法 研究区域

兰吉特萨加尔湿地是全国重要的水生生态系统。这片湿地是2006年在拉维河上修建大坝而形成的。这片湿地位于旁遮普、查谟和克什米尔以及喜马偕尔邦三个邦的边界，位于拉维河上，北纬32º26 ' 4.88 "，东经75º43 ' 42.92 "，海拔1697英尺。水库是通过蓄积河水来发电、灌溉和供应饮用水(图1)。

图1:Ranjit Sagar湿地景观 点击此处查看图

样品的收集和保存

2012年6月至2014年5月，每月采集一次样本。浮游植物环状型(24目/毫米)²)渔网收集水中的浮游生物样本，将100公升的水过滤在一个宽口玻璃瓶中。浮游植物样品立即保存在5%甲醛溶液中的塑料样品瓶中，并运送到旁遮普大学动物与环境科学系鱼类和渔业实验室，进行鉴定和进一步分析。利用双目光学显微镜对浮游植物进行了鉴定和计数。塞奇威克椽计数室(Welch, 1948)被用来确定它们的密度。浮游植物的鉴定是通过以下相关书籍完成的(Needham and Needham, 1966;Edmondson, 1992; APHA, 2012)。利用4个指标对物种多样性、丰富度、优势度和均匀度进行评价。

图2:的贡献百分比 不同种类的浮游植物。 点击此处查看图

Shannon - Weaver多样性指数

最常用的估计物种多样性的指标是Shannon - Weaver指数(Shannon and Weaver, 1949)，公式为H ' = - Σ (ni / N) log 2 (ni / N)，其中H ' = Shannon - Weaver指数ni =每个物种的重要性值(个体数)N =重要性值的总和，该指数的取值理论上可以从0到无穷大。但是，取值范围通常为0到4。

物种丰富度

Margalef指数(d):是物种丰富度的度量(Margalef 's, 1949)，表示为:d= S-1/InN;S是样本中物种的数量。N是样本中的个体数。该指数通常在1到5之间变化，指数越大表明水体越健康。当它趋向于1时，认为污染增加，应该怀疑有损害。

优势指数

在一个主要的群落中，有一些物种或群体在很大程度上控制着能量流，并强烈地影响着所有其他物种的环境。它们被称为生态优势(Odum, 1971)。优势集中于一个或多个物种的程度可以用一个适当的优势指数来表示，该指数将每个物种相对于整个群落的重要性加起来。优势度指数(Simpson, 1949)是群落中各物种所占比例的平方和，表示为:c = Σ (ni / N) 2，其中c =优势度指数ni =各物种的重要性值N =总重要性值，c的取值范围为0 ~ 1。较高的多样性值反映了群落组成部分可利用的生境资源的多样性。值的减小表明平均物种数量的增加导致群落中共存物种数量的减少。

均匀度指数

多样性的另一个主要组成部分是物种间个体分配的“均匀性”或“公平性”。表示为e = H′/ log S (Pielou, 1966)，其中H′= Shannon-Weaver指数S =种数

结果与讨论

任何水生生态系统的水质都可以通过其物理化学参数进行评价，这些参数被认为是重要的组成部分，有助于提高水的生产力。研究了2012年6月至2014年5月湿地理化参数的季节变化。各参数的均值、标准差和极差如表3所示．水温(ºC)，范围在11.9-30.9(23.30)之间±6.48)， 2013年7月最高(30.9)，2014年1月最低(11.9)。Kour和Joshi(2006)在研究恒河Haridwar及其周边地区的理化参数时提出水温与气温相关。总溶解固体(TDS)，范围在70-200(136.75)之间±45.29)， 2013年11月最高(200mg/l)， 2014年5月最低(70mg /l)。溶解氧(DO)值在6.9 ~ 8.7(7.77)之间±0.56)。溶解氧最大值(8.7 mg/l)出现在2012年8月，最小值(6.9 mg/l)出现在2014年3月。氢离子(pH)值在7.1 ~ 9(8.00)之间±0.57)。2013年1月pH值最高(9)，2014年4月和5月pH值最低(7.1)。在冬季，由于温度低，DO和碳酸盐值高，pH值升高(Pandey等, 1998)。盐度值在100-200(129.16)之间±46.43)。在研究期间，我们记录了Ranjit Sagar湿地浮游植物群落26属，分属蓝藻、绿藻和硅藻三纲。以硅藻科为主，共12属，其次为绿藻科和蓝藻科。本研究还记录了浮游植物的范围、平均值和标准差。在26个属中，有3个属属于蓝藻纲，包括;微胞藻属Spp . 3250-12875(5973.95±3498.41);淡水藻类的一种sp . 1825-11775(5834.37±2429.41);颤藻属sp . 4975-12950(6939.58±4667.60)。绿藻纲由11属组成，其中包括;水绵sp . 7525-29150(10986.46±8286.09);双星藻属sp . 3950-15125(7940.62±4968.96);CladophoraSpp . 5500-16875(9186.45±4959.40);OedogoniumSpp . 5225-31225(11919.79±8935.39);MicrosporaSpp . 1175-9125(5627.08±3382.07);丝藻属Spp . 5500-14650(7903.12±3898.97);盘星藻属Spp . 5000-16125(8458.33±4116.65);小球藻sp . 1450-17425(5689.58±5279.66);鼓藻属Spp . 1150-14825(7225±3067.65)OocystisSpp . 1250-6450(3332.29±1888.67)和毛枝藻属7050-14425(8982.29±4479.04)和硅藻门共12属，包括;AcnanthesSpp . 1600-9875(6034.37±3386.85);SynedraSpp . 3925-16575(10481.25±4744.97)，FragillariaSpp . 5225-22250(14755.21±4767.02)，MeridionSpp . 1800-9550(4692.70±3284.89);Tabellariasp . 7275-28675(20133.33±5627.71);舟状窝Spp . 4525-21075(10017.71±4452.06)，Gyrosigmasp . 5100-12075(7183.33±2756.88);Pinnulariasp . 4325-19975(8647.91±4403.67);Nitzschiasp . 5225-12375(7093.75±3279.857);StauroneisSpp . 1000-9575(3685.41±2709.81);CymbellaSpp . 7850-17050(13159.38±4742.33)和Gomphonemaspp. 5500-18275(9542.70±4301.42)

表1:2012年6月- 2014年5月Ranjit Sagar湿地浮游植物组成

浮游植物	平均值±标准偏差	范围
蓝藻纲
微胞藻属仕达屋优先计划．	5973.95±3498.41	3250 - 12875
淡水藻类的一种spp。	5834.37±2429.41	1825 - 11775
颤藻属spp。	6939.58±4667.60	4975 - 12950
绿藻类
水绵spp。	10986.46±8286.09	7525 - 29150
双星藻属spp。	7940.62±4968.96	3950 - 15125
Cladophoraspp。	9186.45±4959.40	5500 - 16875
Oedogonium仕达屋优先计划．	11919.79±8935.39	5225 - 31225
Microspora仕达屋优先计划．	5627.08±3382.07	1175 - 9125
丝藻属仕达屋优先计划．	7903.12±3898.97	5500 - 14650
盘星藻属仕达屋优先计划．	8458.33±4116.65	5000 - 16125
小球藻spp。	5689.58±5279.66	1450 - 17425
鼓藻属spp。	7225±3067.65	1150 - 14825
Oocystisspp。	3332.29±1888.67	1250 - 6450
毛枝藻属spp。	8982.29±4479.04	7050 - 14425
硅藻纲
Acnanthesspp。	6034.37±3386.85	1600 - 9875
Synedraspp。	10481.25±4744.97	3925 - 16575
Fragillariaspp。	14755.21±4767.02	5225 - 22250
Meridionspp。	4692.70±3284.89	1800 - 9550
Tabellariaspp。	20133.33±5627.71	7275 - 28675
舟状窝spp。	10017.71±4452.06	4525 - 21075
Gyrosigmaspp。	7183.33±2756.88	5100 - 12075
Pinnulariaspp。	8647.91±4403.67	4325 - 19975
Nitzschiaspp。	7093.75±3279.857	5225 - 12375
Stauroneisspp。	3685.41±2709.81	1000 - 9575
Cymbellaspp。	13159.38±4742.33	7850 - 17050
Gomphonemaspp。	9542.70±4301.42	5500 - 18275

采用Shannon - Weaver指数对该湿地浮游生物物种多样性进行了评价。结果表明，硅藻门的Shannon - Weaver指数最高，为2.384，蓝藻门最低，为1.096。物种丰富度值最高的藻门为0.9548，最低的藻门为0.2033。浮游植物的物种均匀度在0.879 ~ 0.997之间。藻门和藻门的物种均匀度最高
最低为绿藻科。浮游植物的优势指数最高的为蓝藻纲0.3355，最低的为绿藻纲0.0982。

表2:2012年6月- 2014年5月Ranjit Sagar湿地浮游植物多样性指数变化

指数	蓝藻纲	绿藻类	硅藻纲
物种多样性	1.096	2.352	2.384
物种丰富度	0.2033	0.9548	0.9437
物种均匀度	0.997	0.879	0.9041
主导地位	0.3355	0.09882	0.1011

定量分析结果表明，硅藻门的优势度较高，绿藻门和蓝藻门次之。按百分比计算，硅藻纲占总浮游植物种群的46%，而绿藻纲和蓝藻纲分别占42%和12%。ChanderMohan(1993)、Sawhney(2008)和Kensa(2011)也观察到在浮游植物中存在类似的优势。

表3:均值、标准差和极差 Ranjit Sager湿地不同参数的研究 2012年6月- 2014年5月 点击这里查看表格

浮游植物群落多样性在11月、12月和1月表现出较高的丰度。这种密度是由于湿地的高光合活性。Sukunan(1980)也观察到，人口密度在季风期后突然增加。季节波动对浮游植物种群的影响很大，尤其是硅藻，它们在季风(8月)和冬季(11月至1月)出现双峰高峰，在夏季(6月至7月)出现下降。Singh和Swarup(1979)和Sawhney(2008)在他们的研究中也观察到了类似的发现。绿藻是一个重要的浮游植物类群，在丰度和出现频率上都是如此。在目前的工作过程中，叶绿素的季节变化表现为冬季(12 - 1月)最大，夏季(6 - 7月)最小。ChanderMohan(1993)也观察到类似的结果，并得出结论，夏季浮游动物和鱼类的摄食活动增加与高温有关，因此绿藻的数量仍然很低。Welch(1952)观察到，叶绿素的数量在冬季增加，这是由于水中高DO和碳酸氢盐的存在，有利于它们的快速生长。在本研究中也发现了类似的结果，即DO和碳酸氢盐与绿藻的高数量有直接关系。 It is observed that Cyanophycean phytoplanktonic group exhibit their least representation throughout the year, but they show their maximum abundance during monsoon and summer seasons. Low temperature and reduced photoperiod during winter season seems to be responsible for their minimum occurrence in this period. Similar observations have also been given by Munawar (1970), Singh and Swarup (1979) and ChanderMohan (1993).

确认

我们特别感谢印度政府环境与森林部为开展这项研究提供资金，作者也感谢旁遮普大学帕蒂亚拉分校动物与环境科学系主任为开展这项工作提供必要的实验室设施。

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