崔安琪 翟昊 于洪賢

(東北林業(yè)大學，哈爾濱，150040)

寧夏沙湖浮游動物群落結(jié)構(gòu)及多樣性1)

崔安琪 翟昊 于洪賢

(東北林業(yè)大學，哈爾濱，150040)

在2014年春季(4月份)、夏季(7月份)、秋季(9月份)，對寧夏沙湖8個采樣點進行了采樣調(diào)查。對沙湖浮游動物的種類組成、群落結(jié)構(gòu)及物種的多樣性進行了研究。調(diào)查中共鑒定出浮游動物31種，其中輪蟲的種類最多，為13種，占總數(shù)的42%；橈足類為8種，占總數(shù)的26%；原生動物為7種；枝角類共鑒定出3種。在3次采樣中，橈足類優(yōu)勢種最多，分別為英勇劍水蚤(Cyclopsstrenuuss)、廣布中劍水蚤(Mesocyclopsleuckarti)、無節(jié)幼體、透明溫劍水蚤(Thermocyclopshyalinus)、爪哇小劍水蚤(Microcyclopsjavanus)。分析了不同樣點浮游動物的群落多樣性特征。夏季各樣點群落組成的相異性最大，春季相異性最小。采用Shannon-Weaver指數(shù)(H′)和Pielou均勻度指數(shù)(J)評價水質(zhì)，生物多樣性指數(shù)最高的站點是7#，最低的是8#，水質(zhì)的綜合評價結(jié)果均為中度污染。

浮游動物；群落結(jié)構(gòu)；物種多樣性；沙湖

We studied the community structure and diversity of zooplankton in Sha Lake, Ningxia Province, in April, July and September 2014. We identified 31 zooplankton species totally, among which 13 Rotifera as predominant species accounting for 42%, 8 Copepoda accounting for 26%, 7 species of protozoan, and 3 species of protozoon. The Cladocera was the most dominant species includingCyclopsstrenuuss,Mesocyclopsleuckarti,Nauplii,ThermocyclopshyalinusandMicrocyclopsjavanusafter three surveys. We analyzed the diversity of zooplankton at different sampling sites. The dissimilarities of community composition were the highest in winter and the lowest in spring. We used Shannon-Weiner index and Pielou index to evaluate the water quality, the highest biodiversity index was 7#, and the lowest was 8# among the sampling sites, and the comprehensive evaluation of water quality was moderate polluted.

沙湖地處賀蘭山下、黃河岸邊，距寧夏回族自治區(qū)首府銀川38 km，景區(qū)22.52 km2的沙漠與45 km2的水域毗鄰而居，構(gòu)成了西部罕有的沙漠濕地特色景觀。沙湖旅游區(qū)是寧夏回族自治區(qū)的王牌景點，水體環(huán)境是其重要的構(gòu)景要素，同時也是旅游資源開發(fā)的核心，大多數(shù)旅游設(shè)施、旅游項目圍繞水域風光開展。隨著沙湖旅游業(yè)的發(fā)展，游客數(shù)量逐漸增加，加上燃油快艇數(shù)量增多，旅游垃圾未及時處理，補給水水質(zhì)較差，這些原因使沙湖旅游區(qū)的水體出現(xiàn)了有機污染逐漸加重、水質(zhì)逐漸退化等環(huán)境問題，影響了沙湖旅游業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

浮游動物是指在水中營異養(yǎng)生活的浮游生物，其種類組成極其復雜。本次調(diào)查主要研究枝角類、原生動物、橈足類和輪蟲4類浮游動物[1]。浮游動物群落結(jié)構(gòu)的變化對整個生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、能量轉(zhuǎn)換及水產(chǎn)業(yè)資源波動都會產(chǎn)生影響[2]，其動態(tài)變化影響魚類與無脊椎動物的生物量[3-5]，通過捕食作用還能控制浮游植物生物量[6-8]。浮游動物對環(huán)境污染極為敏感，其物種組成、密度等指標與水體營養(yǎng)狀態(tài)密切相關(guān)，在水體生物學監(jiān)測及評價中占有重要地位，調(diào)查研究沙湖浮游動物群落結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀和生物多樣性指數(shù)，是判斷沙湖水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)污染狀況的重要依據(jù)[9]。

1 采樣與方法

1.1 樣品采集

分別于2014年春季(4月份)、2014年夏季(7月份)、2014年秋季(9月份)，在寧夏回族自治區(qū)平羅縣沙湖設(shè)定8個采樣點，并對各采樣點水溫、水深與水體透明度進行了測量(表1)。

定性樣品采用13號浮游生物網(wǎng)在水面下50～100 cm處進行橫“∞”字形撈取10 min；浮游動物定量樣品用5 L有機玻璃采水器取水樣20 L，然后用25號浮游生物網(wǎng)過濾濃縮，用甲醛現(xiàn)場固定，帶回實驗室靜止沉淀24～36 h，縮至30 mL，在光學顯微鏡下進行鑒定[10]。

1.2 浮游動物的鑒定

枝角類、橈足類：在計數(shù)時，分若干次全片計數(shù)，共計數(shù)20片。計數(shù)前充分搖均，每次計數(shù)用定量吸管吸出1 mL，置于1 mL浮游動物計數(shù)框內(nèi)，在光學顯微鏡10×10的放大倍數(shù)下，分別計數(shù)枝角類和橈足類數(shù)量。枝角類鑒定根據(jù)《中國動物志》[11]，橈足類參照《中國動物志》[12]鑒定。

原生動物類：計數(shù)前先充分搖勻混合樣品，用定量吸管吸出0.1 mL，置于0.1 mL浮游植物計數(shù)框內(nèi)，在光學顯微鏡10×40的放大倍數(shù)下，計數(shù)原生動物。每瓶計數(shù)2片取其平均值[13]。參照《微型生物監(jiān)測新技術(shù)》[14]來鑒定。

表1 沙湖采樣點的設(shè)定

輪蟲類：計數(shù)前先充分搖勻混合樣品，用定量吸管吸出1 mL，置于1 mL計數(shù)框內(nèi)，在光學顯微鏡10×20的放大倍數(shù)下計數(shù)。每瓶樣品計數(shù)2片取其平均值[13]。根據(jù)《中國淡水輪蟲志》[15]來鑒定。

1.3 水環(huán)境生態(tài)評價

Shanno-Weaver多樣性指數(shù)：

Pielou均勻度指數(shù)：

J=H/log2S。式中：S為物種數(shù)；H＇為Shanno-Weaver多樣性指數(shù)。

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)在0～1為重污染、>1～3為中污染、大于3為輕污染或無污染；Pielou均勻度指數(shù)(J)在0～0.3為重污染、>0.3～0.5為中污染、>0.5～0.8為輕污染。

1.4 優(yōu)勢種的確定

根據(jù)每個種的優(yōu)勢度值(Y)來確定優(yōu)勢種[16-17]。公式為，Y=(ni/N)×fi。式中：ni為i種的個體數(shù)；N為所有種類總個體數(shù)；fi為i種的出現(xiàn)頻率。Y值大于0.02的種類為3次調(diào)查的優(yōu)勢種。

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游動物的種類組成

在調(diào)查期間，沙湖春季共鑒定出浮游動物10種，其中原生動物1種，占浮游動物總種數(shù)的10%；輪蟲4種，占浮游動物總種數(shù)的40%；橈足類5種，占浮游動物總種數(shù)的50%；沒有發(fā)現(xiàn)枝角類。夏季共鑒定出浮游動物15種，其中原生動物2種，占浮游動物總種數(shù)的13%；輪蟲9種，占浮游動物總種數(shù)的60%；枝角類1種，占浮游動物總種數(shù)的7%；橈足類3種，占浮游動物總種數(shù)的20%。秋季共鑒定出浮游動物14種，其中原生動物4種，占浮游動物總種數(shù)的29%；輪蟲5種，占浮游動物總種數(shù)的36%；枝角類2種，占浮游動物總種數(shù)的14%；橈足類3種，占浮游動物總種數(shù)的21%。

2.2 物種群落特征

2.2.1 浮游動物優(yōu)勢種

由表2可見，春季優(yōu)勢種主要有英勇劍水蚤和廣布中劍水蚤，夏季優(yōu)勢種主要是陀螺俠盜蟲，秋季優(yōu)勢種主要為矩形臂尾輪蟲。

表2 沙湖浮游動物優(yōu)勢種

2.2.2 浮游動物豐度與生物量水平分布

沙湖春季、夏季、秋季浮游動物的豐度和生物量水平分布見表3。由表3可知，春季豐度值與生物量最高點相同，均為S2采樣點，夏季為S1采樣點，秋季為S8采樣點。

2.3 浮游動物多樣性指數(shù)

由表4可以看出：春季，H′最高點為S3采樣點，最低點為S5、S6采樣點；J最高點為S4采樣點，最低點為S7采樣點。夏季，H′最高點為S1采樣點，最低點為S2采樣點；J最高點為S6采樣點，最低點為S2采樣點。秋季，H′最高點為S5采樣點，最低點為S8采樣點；J最高點為S5采樣點，最低點為S8采樣點。

表3 沙湖浮游動物豐度與生物量

2.4 沙湖水環(huán)境污染狀況生態(tài)評價

根據(jù)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)和Pielou均勻度指數(shù)(J)水環(huán)境污染指數(shù)標準對沙湖水環(huán)境質(zhì)量狀況進行生態(tài)評價。由H′可以判斷：春季8個采樣點均為中污染；夏季8個采樣點中2號采樣點為重污染，其他7個采樣點均為中污染；秋季8個采樣點中8號采樣點為重污染，其他7個采樣點均為中污染。由J可以判斷：春季8個采樣點均為輕污染；夏季8個采樣點中除2號點為中污染，其他7個采樣點均為輕污染；秋季8號點為重污染，其他7個采樣點均為輕污染(表4)。

表4 沙湖水質(zhì)污染狀況評價

3 結(jié)論與討論

2014年沙湖共采集浮游動物31種，其中S1采樣點浮游動物種類最多，有18種。此點位于沙湖的西北角，極少會有船只經(jīng)過，也沒有水流的大范圍波動，所以浮游動物種類較多。S6和S8采樣點的浮游動物的種類最少，只有11種。主要是因為S6采樣點位于沙湖東部的水上樂園，設(shè)有水上飛機、摩托車艇等娛樂設(shè)施。而S8號采樣點，是快艇、游船的必經(jīng)之路，游船(艇)的活動會產(chǎn)生大量泥沙，而且所形成的波流等都會影響浮游動物的分布。

夏季鑒定出浮游動物種類最多，為15種，其中輪蟲有9種，占總數(shù)的60%。春季鑒定出的浮游動物種類最少，只有10種，這主要與水溫有關(guān)，水溫作為重要的環(huán)境因子能夠影響浮游動物生長、發(fā)育、群落組成和數(shù)量變化以及浮游動物水平分布[18-20]，且根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)輪蟲總數(shù)的高峰一般在20 ℃以上的水溫出現(xiàn)，而夏季采樣時的平均水體溫度為24 ℃。浮游動物豐度秋季最高，由于9月份水溫適宜，水體中食物及營養(yǎng)物質(zhì)豐富，給浮游動物提供了良好的生存環(huán)境。

通過表5可知，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)與Pielou均勻度指數(shù)(J)對沙湖水環(huán)境質(zhì)量的評價存在差異。其中J是表示群落內(nèi)有機體在物種間分配的均勻程度。而H′主要是估算群落多樣性高低，是由種數(shù)與各種間個體分配的均勻性組成的。所以，J是組成H′的一部分。在數(shù)量分類中，有的方法要求一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以數(shù)據(jù)需要相應處理才能滿足不同需求。所以本研究對沙湖水環(huán)境評價以H′為準。由H′可以看出，沙湖整體水質(zhì)評價為中污染。但是夏季的S2號采樣點和秋季的S8號采樣點均為重污染。

隨著游客數(shù)量逐年上升，生活垃圾的增多破壞了水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的平衡，水體富營養(yǎng)化的程度逐漸加重。因此，伴隨旅游業(yè)的迅速發(fā)展，必須對沙湖水環(huán)境采取有效的保護措施，使保護區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)保持健康狀態(tài)。

[1] 劉建康.高級水生生物學[M].北京:科學出版社,1999.

[2] 日本生態(tài)學會環(huán)境問題專門委員會.環(huán)境和指示生物：水域分冊[M].盧全章，譯.北京:中國環(huán)境科學出版社,1987.

[3]NewtonGM.Estuarineichthyoplanktonecologyinrelationtohydrologyandzooplanktondynamicsinasalt-wedgeestuary[J].MarineandFreshwaterResearch,1996,47(2):99-111.

[4]MerrellJR,StoeckerDK.DifferentialgrazingonprotozoanmicroplanktonbydevelopmentalstagesofthecalanoidcopepodEurytemora affinisPoppe[J].JournalofPlanktonResearch,1998,20(2):289-304.

[5]ZhengZhong,LiShaojing,XuZhenzu.Marineplanktology[M].Beijing:ChinaOceanPress,1984.

[6]StromSL,BrainardMA,HolmesJL,etal.PhytoplanktonbloomsarestronglyimpactedbymicrozooplanktongrazingincoastalNorthPacific waters[J].MarineBiology,2001,138(2):355-368.

[7]GriffinSL,HerzfeldM,HamiltonDP.ModelingtheimpactofzooplanktongrazingonphytoplanktonbiomassduringadinoflagellatebloomintheSwanRiverEstuary,WesternAustralia[J].EcologicalEngineering,2001,16(3):373-394.

[8]LonsdaleDJ,CosperEM,DoallM.EffectsofzooplanktongrazingonphytoplanktonsizestructureandbiomassinthelowerHudsonRiverEstuary[J].Estuaries,1996,19(4):874-889.

[9] 李明德.怎樣利用輪蟲及枝角類評價污染[J].海洋湖沼通報,1986(2):30-37.

[10] 張國華,曹文宣,陳宜瑜.湖泊放養(yǎng)漁業(yè)對我國湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響[J].水生生物學報,1997,21(3):271-280.

[11] 蔣燮治,堵南山.中國動物志:節(jié)肢動物門甲殼綱淡水枝角類[M].北京:科學出版社,1979.

[12] 沈嘉瑞.中國動物志:節(jié)肢動物門甲殼綱淡水橈足類[M].北京:科學出版社,1979.

[13]YuanJH,XuRK.TheameliorationeffectsoflowtemperaturebiochargeneratedfromninecropresiduesonanacidicUltisol[J].SoilUseandManagement,2011,27(1):110-115.

[14] 沈韞芬,章宗涉,龔循矩.微型生物監(jiān)測新技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1990.

[15] 王家輯.中國淡水輪蟲志[M].北京:科學出版社,1961.

[16]XuZhaoli,WangYunlong,ChenYequ,etal.AnecologicalstudyonzooplanktoninMaximumturbidzoneofestuarineareaofChangjiang(Yangtze)River[J].JournalofFisherySciencesofChina,1995,2(1):39-48.

[17]ChenYaqu,XuZhaoli,WangYunlong,etal.AnecologicalstudyonzooplanktoninplumefrontzoneofChangjiang(Yangtze)RiverestuarineareaⅠ:biomassanddistributionofdominantspecies[J].JournalofFisherySciencesofChina,1995,2(1):49-58.

[18]UlrichS.Planktonecology,successioninplanktoncommunities[M].Berlin:Spring-Verlag, 1989: 253-296.

[19]DussartBH,FernandoCH,Matsumura-TundisiT,etal.Areviewofsystematics,distributionandecologyoftropicalfreshwaterzooplankton[J].Hydrobiologia,1984,113(1):77-91.

[20]DumontHJ.Biogeographyofrotifers[J].Hydrobiologia,1983,104(1):19-30.

Community Structure and Diversity of Zooplankton in Sha Lake//

Cui Anqi, Zhai Hao, Yu Hongxian

(Northeast Forestry University, Harbin 150040, P. R. China)//Journal of Northeast Forestry University，2015,43(9)：121-124.

Zooplankton; Community structure; Species diversity; Sha Lake

崔安琪，女，1990年11月生，東北林業(yè)大學野生動物與資源學院，碩士研究生。E-mail：18846085571@163.com。

于洪賢，東北林業(yè)大學野生動物與資源學院，教授。E-mail：china.yhx@163.com。

2015年4月19日。

S963.21+4

1)GEF項目“銀川平原湖泊濕地保護與可持續(xù)利用研究”。

責任編輯：程 紅。