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带你全面了解水色与藻类的关系
发布时间:2015/11/7 17:10:17  阅读:1260 次
水色是水体的颜色,不同水体,所含溶解色素、腐殖质、悬浮微粒、透明度、氮磷钾含量及有效辐射吸收作用等不同,形成适合不同藻类群体生存和繁衍的生态环境,在太阳下就呈现不同的水色⋯。藻类群落的胞形状、大小、适应性分布和体色是水色的重要内容,是水体环境质量的外观表现,在环境保护和水产养殖日益受到重视的今天,藻类已经成为水环境评价的一个重要生物指标。藻类对水色具有重要意义 ’31,但关于二者之问关系的专门研究报道却很少见,本文综述了藻类对水色的影响以及不同水色中的优势藻类群落,使人们详细了解藻类和水色的关系, 为识别水色和管理水质提供帮助。

1 水色的内涵
水色是自然光中不同光质穿透水体达到悬浮物质表面后反射的颜色,分真色(True color)和外表色(Apparent color)。其中以浮游生物对水色的影响最大,一般意义的水色主要是浮游生物的颜色,又称之为藻色,俗称“绿藻水”。不同光质的光穿透能力不同,在可见光的连续光谱中,其波长由大到小依次为:红一橙一黄一绿一蓝一靛一紫。其频率则是由小到大,穿透能力亦由小到大I4 J。通常波长较长的红、橙、黄光在几米深处就很容易被水体吸收掉;波长较短的绿、蓝光等能透入水体深处,这些光被水体的悬浮物质漫反射回到人眼中,构成肉眼可见的水色。

2 水色与藻类的关系
藻类是水体中的一类主要悬浮物质,不同藻类除了叶绿素外还含有各自的特征色素,色素对光的选择性吸收和漫反射不同而使藻体看起来具有不同的颜色:蓝藻除了叶绿素外,还含有藻蓝素和藻红素,对蓝绿光的吸收少,故为蓝绿色;绿藻含叶绿素较多,亦含叶黄素和胡萝卜素,对绿光只少量吸收,大部分以漫反射形式反射出去,看起来呈绿色。大多数红藻虽含叶绿素、藻蓝素等,但以藻红素的含量占优势,对红光只能少量吸收,藻体通常呈红色,如紫菜、石花菜。褐藻除含叶绿素外,还含有类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,因而呈现褐色。不仅如此,不同藻类由于对自然光的选择性吸收因而在水体空问分布上具有明显的差异,对红光吸收较少,对绿、蓝、黄光吸收较多的部分红藻,生活于红光难以到达,而绿、蓝、黄光能到达的较深海水中(有的种可生活在深达100 m处);绿藻对绿光吸收较少、对红光和蓝紫光吸收较多,而生活于包括红光在内各种光均能到达的浅水中。这种不同藻类的分层分布,有利于充分利用阳光和空问,是对环境的一种适应机制;同时不同藻类种类和数量的空间分层分布使水体具有各种各样的水色。

一般情况下藻类类群是水色的表征,不同水色下的藻类群落结构不同;而藻类生活在一定的营养中,水体营养状况是水色的重要影响因子 J。硅藻在氮磷比为10:1时快速繁殖I6】,易成为优势种,形成茶褐色水色;绿藻在氮磷比为3~7:1时繁殖最快,易成为优势种,形成绿色水;而其它单胞藻和大型藻类在氮磷比1:1时会快速生长形成一些不良水色。水体的营养水平影响藻类的生长繁殖,进而影响水体浮游生物的数量和种类,导致水环境中优势种群的差异,从而影响水色。此外所有影响藻类生长繁殖的因子对水色都具有一定程度的影响作用,如温度、光照、pH、盐度、水体底质和溶解氧等 J。

以下介绍几种典型水色及其优势藻类:
(1)水体淡绿色或清澈见底,透明度在50 cm以上,清澈见底,水中浮游生物种类和数量都很少,有时出现使鱼类难以消化的藻类,俗称“瘦水”;这样的水体适合观赏、娱乐和作为饮用水水源,但不适宜养殖生产,养殖上一般增加施肥投饵来改善其水质。

(2)水体茶褐色或绿豆色,水中溶氧丰富,透明度在25 cm~40 cm之间,俗称“嫩水”。水体浮游植物种类较多,以硅藻门、绿藻门藻类为主,易被鱼类摄取,而且,硅藻是许多水生动物及其幼体的优质饵料,硅藻大量繁殖时,水色呈黄褐色,该种水色是养殖的上好水色。需要注意的是硅藻对水体变化的适应能力弱,当水环境发生较大变化时硅藻就会大量死亡,水色也随之变化。且这种水色对于养殖和观赏娱乐场所都是较好的水质表征。

(3)绿藻繁殖较多时水色呈鲜绿色,绿藻可以大量吸收氮肥,起到净化水体的作用;绿藻对水环境的变化适应性较强,以绿藻为主的水体是较稳定的,是养殖者所期望的水色。但浮游生物过量繁殖,水色太绿(如黄绿色、蓝绿色、墨绿色、灰色或混黄色,浑浊),导致透明度下降(在20~25 cm之间)。黄绿水中藻类主要以绿藻门藻类为主,如小球藻、新月藻、多芒藻等藻类;黑绿水出现在天气较热时的水体下风处,其藻类数量较多,以裸藻门的藻类(如双鞭藻、棘刺囊裸藻等)为主;水体优势种群是不易被鱼类摄食利用的藻类,对养殖不利,说明水色已老,这种水俗称“老水”;需要及时换水、加注新水或者用氯制剂全池泼洒来控制池水中绿藻的数量。此水质若不及时注水、换水,会因缺氧变坏;部分藻类的死亡分解使水体散发异味,影响水体的景观质量。这样的水体需要不断补充新水,一般每周冲水一次,以改善水质。

(4)当水温升高时,在水体四周(尤其在下风处)的水面上浮有一层翠绿色的浮膜,水体透明度低。此种颜色的水体中常常含有大量的蓝藻(主要种类为铜绿微囊藻、不定微囊藻等藻类)和绿藻(主要是衣藻),该水色是水质老化的标志。藻类会大量死亡并向水体释放有毒物质,麻痹鱼类的中枢神经系统,严重时还会造成鱼类死亡。所以,当发现水体这种水色后,应立即用硫酸铜(使池水的硫酸铜浓度达到0.5 ppm)化水后全池泼洒或根据实际情况在下风处用硫酸铜(使池水的硫酸铜浓度达到0.7 ppm)化水后半池泼洒来杀死这些藻类,并将底层池水抽出,以免对鱼类造成危害。

(5)水体在阳光照射下呈红棕色,褐色甚至黑色,具有腥臭味,且藻类在水中分布不均匀,出现的蓝绿色或绿色的云层及块状、丝状现象,即为“水华”;这是水质恶化的象征,俗称“坏水”;含有大量甲藻门、蓝藻门的藻类,如裸甲藻、多甲藻、微囊藻等。甲藻大量繁殖时水色呈酱油色,水体透明度减小,溶解氧含量降低,是水质变坏的标志。如不马上换水,容易引起泛塘事故,造成鱼类死亡。

(6)灰白色水,藻类大多被浮游动物当作饵料摄食,水体中浮游动物(如轮虫、枝角类、桡足类等)数量较多,当浮游动物的繁殖达到较高密度时会与鱼类竞争氧气,引起鱼类浮头,同时还影响鱼类的正常摄食与生长,应该想办法清除。金藻、硅藻、隐藻和甲藻的细胞呈褐色或褐绿色,水色几乎是褐色、褐绿色或褐青色;而蓝藻、绿藻、裸藻的细胞呈绿色,其水色接近绿色。但不能因此简单地认为水色和藻类类群间具有必然的对应关系,实际情况要复杂得多:首先,同一门藻类在色素组成上虽然有其共性,但还有特殊情况,如蓝藻门种类一般呈蓝绿或灰绿,而有些种类(如颤藻、席藻中的某些种类)因含较多的胡萝b素、叶黄素和藻红素而使细胞呈黄褐、红褐和紫色等颜色;裸藻通常呈绿色,但血红裸藻细胞内有大量血红素而呈红褐色;也有些藻类因具囊壳被甲,使水呈现其壳、甲的颜色。此外,同一种藻的色素组成可以因生活条件的不同而不同,特别是蓝藻和绿藻当种群的增长达到指数增长末期时,常因养分(氮、磷、碳或微量元素)不足或其他环境变化而使细胞出现“老化”现象,这时叶绿素减少而类胡萝b素和叶黄素增多,使藻体发黄呈褐色;

各种藻类对光照条件的适应而改变颜色的现象更是广泛存在。因此判断水色不仅要根据不同藻类种类和颜色,且要结合具体情况进行综合分析。
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