正稿淡水藻类植物的采集鉴定和水质分析实验报告.docx

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正稿淡水藻类植物的采集鉴定和水质分析实验报告

淡水藻类植物的采集鉴定和水质分析实验报告

实验人员：

2014级生物科学二班智勇1

徐万飞曾庆芳0

●摘要：

藻类为低等植物，藻类形态结构非常简单，是天然水体重要的组成部分，在维持水生态系统的平衡、净化水质、吸收营养盐、拦截污染物和保护生物多样性等多方面起着非常重要的作用。

整个有机体都能吸收营养制造有机物，其繁殖方式简单，通常以细胞分裂为主，当环境条件适宜、营养物质丰富时，藻类个体数的增长非常快。

水污染引起水体各种物理、化学条件的改变,这种改变直接影响到生活在水中的浮游藻类及其他生物。

由于藻类对水质环境变化敏感，其群落的种类组成、优势种、现存量等指标在不同营养水平的水环境中各异，因而能够及时准确、综合反映水域生态环境状况。

有些则有较大的忍耐力,还有些只生活在污水中，因而藻类作为生物学监测指标在水环境评价中得到了广泛的应用。

我们通过本次实验旨在掌握藻类采集及鉴定、群落分析方法，调查萃英山下高尔夫球场小池塘、榆中县兴隆山脚下云龙桥仙客休闲茶园前溪流的藻类，展开定性和定量实验，并根据浮游藻类的种类和数量及群落特征推测其水质状况，并对两处的水样进行分析比较。

●关键词：

藻类鉴定与分类、水质分析及比较

●前言：

一、材料与方法

（1）仪器、材料与试剂：

浮游生物网，1.5L饮料瓶两个，50mL取样管两个，标签，记录本，鲁哥氏液，显微镜，电子目镜，笔记本电脑，250mL烧杯一个，1L敞口塑料杯，滴管，载玻片，盖玻片，长颈漏斗，浮游生物计数框（计数框10mm×10mm，底部均匀100正方格）移液枪，橡皮管，洗耳球，3%的甲醛溶液

（2）方法：

选择采样地点为萃英山下高尔夫球场小池塘，并测得当时的水温为16.8℃，日温为14.2℃；榆中县兴隆山脚下云龙桥仙客休闲茶园前溪流，并测得当时的水温为4.5~6℃，日温为17℃。

定性分析：

水生藻类的采集使用浮游生物网，选择中上层水位，以“∞”字型来回捞取三分钟，将取得的40ml水样装入50ml带盖采集管，捞取工作重复三次，并加入10ml3%的甲醛溶液进行固定，编号。

放置三天后，用常规方法在显微镜下进行种类鉴定，本次实验采用胡鸿钧和印心编写的《中国淡水藻类——系统、分类及生态》中的分类系统对所检浮游植物进行分类。

定量分析：

使用1.5L饮料瓶在中上水层采集水样1L，立即加入15ml鲁哥氏液进行固定，编号。

放置约一周后，采用直接计数法，将加入鲁哥氏液的试剂用虹吸管抽去上层液体，浓缩至30ml左右，摇匀后迅速用移液枪吸取0.1ml浓缩液。

将计数板及盖片擦拭干净，并将盖片斜放在计数框上，注入样品，注满后把盖玻片移正。

盖盖玻片时，要求计数框没有气泡，样品不溢出计数框。

然后用装有电子目镜的显微镜在10×10倍下按视野法进行计数，每个样品做了七个平行实验，进行误差分析剔除两组相对误差较大数据后，对五组数据取平均值，最后换算出1L水样中浮游藻类的个体数。

计数方法：

当待测细胞悬液中细胞均匀分布时，通过测定一定体积悬液中的细胞的数目，即可换算出每升细胞悬液中细胞的细胞数目。

计数时，压线细胞只计左侧和上方的。

镜下偶见有两个以上细胞组成的细胞团，应按单个细胞计算，若细胞团10%以上，说明分散不好，需重新制备细胞悬液。

常碰到某些个体一部分在视野中，另一部分在视野外，这时可规定出在视野上半圈者计数，出现在下半圈者不计数。

分析方法：

二、研究结果

1、萃英山下高尔夫球场小池塘

（1）定性分析结果：

经过观察所见的藻类有：

A、绿藻门双星藻纲鼓藻目鼓藻科棒形鼓藻属（图一）；

B、硅藻门羽纹纲无壳缝目脆杆藻科等片藻属普通等片藻线形变种（图二）；

C、绿藻门双星藻纲鼓藻目鼓藻科新月藻属厚顶新月藻（图三）；

D、硅藻门羽纹纲无壳缝目脆杆藻科针杆藻属（图四）；

E、硅藻门羽纹纲无壳缝目脆杆藻科脆杆藻属钝脆杆藻（图五）

F、绿藻门绿藻纲团藻目衣藻科衣藻属

G、硅藻门羽纹纲双壳缝目舟形藻科舟形藻属

图一，植物体为单细胞，长圆柱形，色素体轴生，较狭，判断为棒形鼓藻属

图二，植物体由细胞连成带状的群体，壳面线形，末段呈钝圆形，判断为普通等片藻线形变种

图三，细胞为单细胞，中等大小，新月形，显著弯曲，腹部膨大，顶端背缘斜截和壁略增厚，判断为厚顶新月藻

图四，细胞为单细胞，壳面线形，末端稍圆，色素体带状，位于细胞两侧，判断为针杆藻属

图五，壳面长披针形，两侧对称，中部膨大，两侧逐渐狭窄，壳面中部两侧无线纹，判断为脆杆藻属钝脆杆藻

（2）定量分析结果：

倒去上层清液后剩余液体体积为57mL。

每次吸取0.1mL进行计数。

A

B

C

D

E

平均

实际浓度n/L

钝脆杆藻

1

2

5

4

1

1.8

102600

等片藻

1

0

2

3

1

1.4

79800

衣藻属

6

3

5

3

8

5

285000

舟形藻属

0

0

0

1

0

0.2

11400

针杆藻属

0

0

2

1

0

0.6

34200

经计算得H=1.199，E=0.74，判断该水质为中度污染，种群数量<10^3个/L，为贫营养型，污染指数值低于15，为轻污染。

其中，衣藻占明显优势，其次是钝脆杆藻。

2、榆中县兴隆山脚下云龙桥仙客休闲茶园前溪流

（1）定性分析结果：

经观察所见藻类有：

A、蓝藻门蓝藻纲颤藻目颤藻科颤藻亚科颤藻属（图一）；

B、硅藻门羽纹纲无壳缝目脆杆藻科等片藻属普通等片藻线形变种（图二）；

C、黄藻门黄藻纲黄丝藻目黄丝藻科黄丝藻属（图三）

D、硅藻门羽纹纲双壳缝目桥弯藻科桥弯藻属膨胀桥弯藻（图四）；

E、绿藻门双星藻纲双星藻目双星藻科水绵属（图五）；

F、绿藻门绿藻纲团藻目衣藻科衣藻属（图六）；

G、蓝藻门蓝藻纲念珠藻目念珠藻科鱼腥藻属（图七）；

H、绿藻门双星藻纲双星藻目中带鼓藻科螺带鼓藻属螺带鼓藻（图八）；

I、硅藻门羽纹纲双壳缝目异极藻科异极藻属窄异极藻（图九）；

J、硅藻门羽纹纲双壳缝目舟形藻科舟形藻属放射舟形藻（图十）；

K、硅藻门羽纹纲无壳缝目脆杆藻科脆杆藻属

图一，细胞短柱形，末端具帽状结构，含物均匀且含颗粒，判断为颤藻属

图二，植物体由细胞连成带状的群体，壳面线形，末段呈钝圆形，判断为普通等片藻线形变种

图三，植物体为不分枝丝状体，细胞圆柱形，细胞壁由“H”形两节片套合而成，判断为黄丝藻属

图四，单细胞，壳面两侧不对称，明显有背腹之分，壳缝弯曲，色素体侧生，两端呈喙状，末端宽截形，判断为膨胀桥弯藻

图五，单列不分枝的丝状体，细胞圆柱形，色素体带状，螺旋状盘绕，判断为水绵属

图六，细胞卵形，细胞前端中央具乳头状突起，具一个大的色素体，判断为衣藻属

图七，单一丝体，细胞球形、桶形，藻丝等宽，判断为鱼腥藻属

图八，细胞长圆柱形，直，两端近圆形，细胞壁光滑，无色，每个细胞具一个色素体，周生，螺旋宽带状，判断为螺带鼓藻

图九，单细胞，壳面棒状披针形，两侧对称中央区略扩大，色素体侧生，判断为窄异极藻

图十，单细胞，两侧对称，壳面线形披针形，两端逐渐狭窄，末端狭，钝圆，放射舟形藻

（2）定量分析结果：

倒去上层清液后剩余液体体积为43mL。

每次吸取0.1mL进行计数。

1

2

3

4

5

平均

实际浓度n/L

衣藻属

4

2

3

4

2

3.0

129000

异极藻属

4

3

3

2

1

3.,4

146000

脆杆藻属

2

3

2

3

3

2.6

112000

桥弯藻属

1

1

3

2

3

1.6

69000

经计算得H=1.434,E=1.03，判断该水质为中度污染，贫营养型，污染指数值低于15，为轻污染。

其中，异极藻属占绝对优势，其次是衣藻属。

三、分析与讨论：

1、藻类作为水体中生命有机体的最原始生产者，其组成与多样性的变化会影响到水体生态系统的结构与功能。

一般水体所受污染越严重，生物种类相对就越少，而特殊的耐污种类则生物量会有所增加，物种多样性指数就是指其种群多样性的指标值，物种多样性指数越高，其群落结构越复杂，稳定性越大，水质越好。

反之，指数值越低，群落结构越简单，稳定性差，说明水体污染严重。

2、根据相关资料显示：

衣藻常生活在有机质丰富的较不流动的水沟、池塘或临时的积水坑藻类，污染指数值较高。

硅藻在水体流速较快的区域，丰度小，底栖硅藻所占的比例大，反之，硅藻丰度大，浮游硅藻稍占优势。

水温不但会影响硅藻的生长和呼吸速率，而且还会影响氧的溶解度。

硅是硅藻生长发育的必要元素，除作为细胞壁结构成分外，还参与光合色素合成、蛋白质合成、合成和细胞分裂等多种代和生长过程；硅藻对水环境变化非常敏感。

由于各种硅藻对盐含量的要求有显著的区别，在近岸水体中往往用硅藻作为含盐的指示生物。

河岸（库岸）是藻类栖息之所，藻类大量附（粘）着在岸边;也是藻类繁衍之所，藻类产生和贮藏大量孢子，河岸（库岸）成为下一代藻类的“摇篮”。

普通等片藻为油污染的指示种。

针杆藻在贫营养水体中出现。

硅藻主要生活在硬水中，适宜在偏酸性条件下生长。

水体中,种类间复杂的竞争性抑制使最具竞争力的种类或类群在当时当地占优势,一般在贫营养和中营养程度的水体中,便于运动的、体积较小的硅藻较具优势。

3、从门的分类阶元上来看，总体上，兴隆山和萃英山处水质都属于轻污染、贫营养型，水样中都是绿藻和衣藻占优势，但不同的是，萃英山处水温高于兴隆山处水温，因而绿藻比硅藻丰富，而兴隆山的是硅藻较绿藻丰富。

从采样点来分析，高尔夫球场池塘面积小，主要有水泥砌成，水中硅元素较多，是硅藻生长的重要条件。

该处位于萃英山脚下，日照时间长，温度高，水体不流动，水中物质得不到交换。

定性实验中发现的新月藻原本代表水体清洁，鼓藻、舟藻、桥弯藻代表富营养，而衣藻属中营养藻类，总的说来，轻度污染。

云龙桥上游客来往不息，部分人随手将垃圾扔入溪中，另外，桥下水流尽管适中，但由于此次采样点选在了仙客休闲茶园前，远离溪流中心而靠近岸边，水体交换不明显，除了来自茶园的废水造成部分污染，还有大部分水中垃圾沉积在岸边，磷酸盐类、氮素等营养含量不少，藻类较丰富。

桥弯藻原本代表富营养，但数量较少，总的说来，污染程度不高。

●致：

建斌老师、实验室各位小伙伴们的指导和帮助！

●参考文献：

胡鸿钧，印心，《中国淡水藻类——系统分类与生态》，科学

水利部水文局，长江流域水环境监测中心，《中国陆水域常见藻类图谱》，长江

丁蕾，支崇远，（师大学地理与生物科学学院，）《环境对硅藻的影响及硅藻对环境的监测》，师大学学报（自然科学版）Vol24,No3

隋战鹰（教育学院,生物系,,），《浮游藻类与水质污染监测》，生物学通报2002年第37卷第8期

周仁超（师院，生物系）《五种淡水藻类植物的采集及观察》

●心得体会：

（1）在兴隆山处取样后经过4小时才固定，使得藻类结构和数量遭到破坏和影响，观察中，由于没调好光的原因，有些结构看得不清楚由于使用的电子目镜像素过低，使得计数分析种类非常困难。

用碘液染标本是为了让细胞更明显的在显微镜下呈现出来,也可以杀死细胞,预防细胞游走。

（2）实验取得的某些藻类如水绵黄丝藻体型较其他种类大，在计数时，都不能采得，对定量实验、水质分析产生了一定的误差。

（3）在计数时未采用视野法，而是采用细胞计数法。

因此为了合成一个完整小方格，使用PS将9个视野（10X10）合成为一个小方格（10mm×10mm）进行计数，但由于操作中使用的电子目镜的像素过低，效果并不令人满意。

（4）由于计数时未采用视野法，发现污染指数与多样性指数中只有Shannon-Weinerr多样性指数即H指数能够进行数据分析。

查阅资料后发现网上大部分指数都是与视野法有关的多样性指数，导致分析起来较困难。

（5）使用计数板时，想到计数板的特殊性，尝试不盖盖玻片直接观察，结果发现取0.1ml水样，很难将0.1ml的计数板涂满，置于显微镜下观察，由于板中心液体聚集，不能观察清楚。

经过查阅资料发现，盖玻片的作用在于使被观察物形成薄膜,容易透光,便于观察，使标本相对固定，而正确操作方法是：

将计数板及盖片擦拭干净，并将盖片斜放在计数框上，注入样品，注满后把盖玻片移正。

（6）计数的第一天晚上将液体浓缩了，做了部分计数后发现计数板的使用方法存在问题，直到十点还未将计数做完，便把浓缩液倒在了一个小烧杯里，可是，第二天再去计数的时候，忽略了要将液体摇匀，导致了较大的误差。

（7）萃英山处水样中水生动物蟾蜍多，取样时泥沙及其他水生浮游植物较多，跟工作较难进行有一定的关系。

而藻类群落结构特征评价水质,主要反映水体中处于悬浮或游离状态的污染物浓度（或对水体的污染程度）,因此结果未能很好地反映其污染程度。

（8）实验过程中未考虑河流弯曲度、河岸粗糙度、河岸亲水性、河岸土壤成分等水文过程因素对藻类组成结构、空间格局、数量动态等的影响，未考虑水文过程轨迹与藻类生活史的动态关系。

加之，兴隆山处因采样点的选取位置比较特殊，不排除局部污染的可能，使得结果并不能很好地反映整条溪流的水质情况。

因此有必要开展水源地藻类生物学评价和影响生长与生态因素的研究。

（9）单一地采用不同的藻类群落的多样性指数进行水质评价有较大的局限性,但仍可在一定程度上反映出水质。

浮游动物的多样性指数评价水质的方法相对于浮游植物和底栖生物更加适合,但运用藻类进行生物学监测仍存在着许多不足之处，其评价标准有待更多的调查来验证和修正。

如监测时易受各种环境的影响，在监测过程中可能受到藻类生长发育状况的影响等。

因此,我们在对水环境质量进行评价时,应根据监测水体的实际情况,将藻类评价指标与理化评价指标结合,并运用数学方法,使水质分析结果更科学、更准确。

因人类活动所造成的水体污染会促使人们对其评价及监测方法研究的不断深入，在细胞和分子水平上的研究将不断完善和优化藻类生物学监测方法提供新的思路和技术手段。

（10）尽管差异是客观存在的，但是，除了由于生物的适应性及其与环境之间关系的复杂性，给指示性等方面带来一定困难，更有实验操作中出现各种问题导致的各项误差，使我们更加意识到自身的知识储备远远不够，今后更应该努力学好理论知识，夯实基础，同时对于各项实验、研究更应该加强学习，重视培养动手操作、开拓创新的能力。