近年来，全球多处的水体富营养化问题日益普遍及严重，特别是在一些沿海地区，水体富营养化不仅影响了水质，还威胁到当地的水生态系统健康。香港的海域或面临类似的挑战。为了更有效地评估水体的营养状况对水生生态系统的健康影响，“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，一项由香港环境保护署与苏格兰海洋科学协会及香港科技大学等机构的研究人员共同开展的新研究，于2024年2月份发表在《海洋污染公报》期刊上，该研究的主题是**《浮游植物群落完整性指数（PCII）—评估香港海域营养富营养化状态的潜在补充工具》**。这一方法为我们提供了一个全新的视角，以分析以分析浮游植物群落的监测数据、去了解富营养化对水生生态的实质影响。

浮游植物是水体生态系统中的基础组成部分，它们通过光合作用为水域提供了大量的氧气和有机物，维持着水体的生态平衡。但是随着人类活动的增加，尤其是农业、工业及城市污水处理厂的排放的营养物质（如氮和磷）进入水体后，便可能会出现富营养化现象。水体富营养化可导致浮游植物群落结构的变化，某些浮游植物种群过度繁殖，进而影响整个生态系统的稳定性，严重时更可引致赤潮甚至缺氧的情况。

传统的富营养化评估方法往往侧重于单一的物理化学性水质指标，如氮和磷浓度，或是生物多样性指数；但是这些方法往往忽视了浮游植物群落整体结构的变化。因此，浮游植物群落完整性指数（PCII）应运而生，它结合了浮游植物生活型的变化，能够更全面地反映水体的富营养化对水生态系统的影响程度。

上图：在香江暮色中，出海。摄影：裘德卫（Saul Dewei chiu）©绿会融媒·“海洋与湿地”（图文无关）
PCII的核心思想，是通过分析浮游植物群落中的主要生活型——硅藻和甲藻(又名双鞭毛藻或涡鞭藻)——的变化来评估水体的环境参数(如营养盐水平)对水生态系统的影响。硅藻和甲藻是香港海域中最为常见的浮游植物，它们在不同的季节会有明显的数量波动。研究人员通过长期的数据采集，将浮游植物群落的数据绘制成二维状态图，并将其与最低营养盐水平的期间所录得数据（设定为「参考条件」）进行比较。这个参考条件代表了水体在富营养化压力最低的“健康”状态。通过比较浮游植物群落监测数据与参考条件之间的偏差，研究人员就可以计算出PCII值，进而评估水体的富营养化状态。PCII值从0到1：0表示群落结构完全偏离参考条件，而1则表示群落结构保持与参考条件大致一至。

研究结果表明，从2012~2021年，香港不同水域的浮游植物群落表现出显著的季节性变化。大多数水域在雨季（尤其是7月和8月），硅藻的数量达到高峰，这与珠江的排水季节性变化密切相关。此外，该研究团队还发现，尽管浮游植物的多样性没有出现明显的季节性波动，但在干季时，某些水域的甲藻数量有所增加。氮浓度的变化也显示出一定的趋势，部分水域在过去20年间，氮浓度有所下降，而另一些水域则略有上升。尽管如此，PCII指数与氮浓度的变化之间存在一定的相关性，这表明富营养化对浮游植物群落的影响是显而易见的。

PCII的创新之处，在于它不仅关注氮和磷等水质参数的变化，还能够反映出浮游植物群落的动态变化。通过这种方法，我们可以更精确地了解浮游植物群落结构变化如何受富营养化或其他环境因素所影响，从而对水体的富营养化状况进行更全面的分析及评估。与传统方法相比，PCII提供了一种更加系统及综合性的评估方法，它揭示富营养化如何影响水域的基础生产者——浮游植物的群落结构, 进而反映水体生态系统的相应实质改变。

摄影：裘德卫（Saul Dewei chiu），摄于香港 ©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）
从应用价值来看，研究人员能够通过PCII来监测和评估不同水域的营养状况，为水质管理和生态保护提供科学依据。比如说，在富营养化较为严重并出现相应实质影响的水域，政府和环保部门就可以依据PCII指数采取更加针对性的措施，加强管控污染源及改善水质，以保护生态系统。此外，PCII指数的适应性强，方法简便，因此它不仅适用于香港的海域，还能为其他沿海地区的生态监测和富营养化治理提供借鉴。

浮游植物群落完整性指数（PCII）的制定和应用，提供了一种新的水体营养状态评估工具。这一方法不仅弥补了传统评估方法的不足，还为水域的生态系统健康监测和管理开辟了新的思路。随着研究的深入及方法的优化，PCII有望成为一种全球水域富营养化研究和评估、及海洋生态保护的重要工具，以推动水生态系统健康、可持续发展目标的实现。

水环境关乎人类的健康和福祉。©Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”（CC BY-SA 4.0）（注：本文仅代表资讯，不代表平台观点。欢迎留言、讨论。）

资讯源 | 海洋污染公报
文 | 王海诗（Amphitrite Wong）

总编 | Linda Wong
排版 | 绿叶

参考资料略

来源: 海洋与湿地