賈秋紅,李文香,王博涵,侯淑敏,* ,沈紅保,,高 志,齊喜榮,白海鋒
(1.陜西省水產(chǎn)研究所,陜西西安710068;2.大連海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,遼寧大連116023)
渭河是黃河流域最大的一級(jí)支流,發(fā)源于甘肅省渭源縣,流經(jīng)甘肅、寧夏、陜西3個(gè)省(區(qū)),在陜西省潼關(guān)港口鎮(zhèn)注入黃河,干流全長(zhǎng)818 km。渭河陜西段地處渭河中下游,流經(jīng)寶雞、咸陽(yáng)、西安、渭南和華陰等4個(gè)大中型城市,沿途接納支流眾多[1]。渭河上游為林家村以上河段,河段長(zhǎng)123 km;中游為林家村至咸陽(yáng)河段,河段長(zhǎng)171 km;下游為咸陽(yáng)至潼關(guān)入黃口,河段長(zhǎng)208 km。渭河干流陜西段地理坐標(biāo)位于 104°00′~110°20′E,33°50′~37°18′N[2]。作為陜西省關(guān)中地區(qū)的主要河流,渭河對(duì)該地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民的生活具有重要意義。
浮游動(dòng)物(Zooplankton)是水體中具有較弱或沒(méi)有游動(dòng)能力的微小生物類群,具有種類多、世代時(shí)間短、對(duì)環(huán)境反應(yīng)敏感等特點(diǎn),通常被作為極佳的類群來(lái)指示河流水環(huán)境質(zhì)量特征[3]。近年來(lái),隨著渭河干流陜西段區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和沿河人類活動(dòng)的不斷加劇,該河段水質(zhì)受到了嚴(yán)重影響,而且目前針對(duì)該河段浮游生物的相關(guān)研究報(bào)道還較少?;诖?,通過(guò)對(duì)渭河干流陜西段浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的調(diào)查初步評(píng)價(jià)目前的水環(huán)境狀況,以期為渭河干流陜西段水生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。
1.1 設(shè)置采樣點(diǎn)位 根據(jù)渭河干流在陜西段的流向、地勢(shì)地貌特征以及人類活動(dòng)的影響范圍,2014年3月在調(diào)查區(qū)段共設(shè)置7個(gè)采樣點(diǎn)(W1~W7),采樣點(diǎn)位的地理位置如圖1所示。
1.2 采集、處理與觀察樣品 根據(jù)渭河干流陜西段的水質(zhì)特點(diǎn),浮游動(dòng)物樣品用有機(jī)玻璃采水器在各采樣點(diǎn)取水樣100 L,用25#浮游生物網(wǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)過(guò)濾,過(guò)濾所得樣本中立刻用5%的甲醛溶液進(jìn)行固定,固定的樣本帶回實(shí)驗(yàn)室靜置24 h后,待處理。觀察前用虹吸法將樣本濃縮定容至30 ml,混勻并濃縮樣品,依據(jù)相關(guān)的浮游動(dòng)物種類鑒定書(shū)籍和文獻(xiàn)[3-4],在生物顯微鏡下用1 ml生物計(jì)數(shù)框進(jìn)行種類鑒定和計(jì)數(shù)。
1.3 指標(biāo)計(jì)算 浮游動(dòng)物密度的計(jì)算公式:N=(V1×n)/V。式中,N為1 L水中浮游動(dòng)物個(gè)體數(shù)(ind/L),V為水樣體積(L),V1為濃縮體積(ml),n為計(jì)數(shù)所得的個(gè)體數(shù)。
浮游動(dòng)物生物量的計(jì)算是通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)[3]中各種類個(gè)體濕重?fù)Q算獲得。浮游動(dòng)物Shannon-Weaner多樣性指數(shù)(H)、Margalef豐富度指數(shù)(D)和Pielou均勻度指數(shù)(J)使用Biodiversity Profession 2.0 軟件計(jì)算。
2.1 浮游動(dòng)物種類組成 經(jīng)過(guò)2 d的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,渭河干流陜西段枯水期共檢出浮游動(dòng)物有25種,隸屬4類。其中,輪蟲(chóng)有12種,占總種數(shù)的48.0%;原生動(dòng)物有9種,占總種數(shù)的36.0%;枝角類有1種,占總種數(shù)的4.0%;橈足類有3種,占總種數(shù)的12.0%(圖2)。在種類組成中,輪蟲(chóng)和原生動(dòng)物占優(yōu)勢(shì)。從各采樣點(diǎn)的種類數(shù)來(lái)看,W7采樣點(diǎn)出現(xiàn)最多,有19種;W6和W1采樣點(diǎn)出現(xiàn)較少,分別有7種和8種(圖3),其中種類出現(xiàn)頻率較高的有綠游仆蟲(chóng)(Strombidium viride)、萼花臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus calyciflorus)和角突臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus angularis)。
2.2 浮游動(dòng)物密度與生物量 從圖4可以看出,渭河干流陜西段浮游動(dòng)物密度變化為81.00~499.50 ind/L,均值為249.21 ind/L。其中,原生動(dòng)物占浮游動(dòng)物總密度的39.83%,輪蟲(chóng)密度占浮游動(dòng)物總密度的54.08%,枝角類占浮游動(dòng)物總密度的0.36%,橈足類占浮游動(dòng)物總密度的5.73%。浮游動(dòng)物生物量變化范圍為 0.046 7~0.542 0 mg/L,均值為0.249 3 mg/L。其中,原生動(dòng)物占浮游動(dòng)物總生物量的2.73%,輪蟲(chóng)生物占浮游動(dòng)物總生物量的73.38%,枝角類占浮游動(dòng)物總生物量的4.49%,橈足類占浮游動(dòng)物總生物量的19.40%。原生動(dòng)物因其個(gè)體相對(duì)較小,所占生物量的比重小于枝角類和橈足類(圖4)。從浮游動(dòng)物密度的空間分布來(lái)看,采樣點(diǎn)W3采集的浮游動(dòng)物密度相對(duì)較大,為499.50 ind./L,W6 采樣點(diǎn)密度相對(duì)較小,為 81.00 ind./L。生物量空間分布與密度存在差異,最小值出現(xiàn)在W1采樣點(diǎn),為0.046 7 mg/L,W3采樣點(diǎn)生物量相對(duì)較大,為0.542 0 mg/L。浮游動(dòng)物現(xiàn)存量的空間差異性的存在,表明渭河干流陜西段水環(huán)境因子具有明顯的空間異質(zhì)性。
2.3 浮游動(dòng)物物種多樣性 從圖5可以看出,渭河干流陜西段浮游動(dòng)物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的變化范圍為1.74 ~3.49,均值為 2.69;Margalef豐富度指數(shù)變化范圍為0.41~0.91,均值為 0.61;Pielou 均勻度指數(shù)變化范圍為0.47 ~0.89,均值為 0.77。其中,Pielou 均勻度指數(shù)和 Margalef豐富度指數(shù)變化較小,空間分布趨勢(shì)較為一致,Shannon-Wiener多樣性指數(shù)空間則變化相對(duì)較大。一般而言,多樣性指數(shù)相對(duì)越高,水質(zhì)相對(duì)越好。調(diào)查發(fā)現(xiàn),渭河干流陜西段W3采樣點(diǎn)的多樣性指數(shù)出現(xiàn)相對(duì)較低值(1.76),表明此處水質(zhì)受污染相對(duì)較為嚴(yán)重,而W2采樣點(diǎn)多樣性指數(shù)出現(xiàn)了相對(duì)較大值(3.54),表明此區(qū)域水質(zhì)受污染相對(duì)較小。依據(jù)浮游生物多樣性指數(shù)的水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[5],對(duì)渭河干流陜西段水質(zhì)狀況的初步評(píng)價(jià)結(jié)果表明此河段水質(zhì)受到中度污染,個(gè)別點(diǎn)位水質(zhì)污染相對(duì)較為嚴(yán)重。
在河流生態(tài)調(diào)查中,調(diào)查時(shí)間一般選擇在河流的豐水期、平水期、枯水期3個(gè)時(shí)期進(jìn)行。此次調(diào)查選擇在渭河干流枯水期進(jìn)行。此次調(diào)查共采集到浮游動(dòng)物25種,其中輪蟲(chóng)種類相對(duì)較多,占總種類數(shù)的48.0%;原生動(dòng)物次之,占36.0%。這種以輪蟲(chóng)和原生動(dòng)物為主的群落結(jié)構(gòu)符合典型河流型浮游動(dòng)物群落組成[6-7]。但種類數(shù)與國(guó)內(nèi)其他河流相比較少,群落結(jié)構(gòu)相對(duì)不穩(wěn)定[8-10]。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn),渭河干流北岸是獨(dú)具特色的黃土高原地帶,來(lái)自北岸的兩大支流(涇河和北洛河)攜帶大量泥沙進(jìn)入渭河,致使渭河陜西段水質(zhì)出現(xiàn)混濁,透明度降低,在這種環(huán)境下浮游植物的生長(zhǎng)受到不同程度抑制,導(dǎo)致渭河干流浮游動(dòng)物種類數(shù)處于一個(gè)較低水平。從浮游動(dòng)物現(xiàn)存量來(lái)看,渭河陜西段的浮游動(dòng)物生物量與袁永鋒等[11]調(diào)查的黃河干流中上游浮游動(dòng)物生物量以及賈秋紅等[12]調(diào)查的黃河蘭州段浮游動(dòng)物生物量的結(jié)果存在差異。這說(shuō)明渭河干流陜西段浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)不僅具有所有典型河流群落特征的共性,而且因其所處的地理環(huán)境的不同又在空間分布上存在較大差異。
陜西省是渭河干流中下游地區(qū)重要的省份,也是渭河流域重要的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。隨著陜西關(guān)中地區(qū)經(jīng)濟(jì)的飛速大發(fā)展,城鎮(zhèn)化程度的快速提高,沿岸土地過(guò)度開(kāi)發(fā)和不合理的水資源利用已經(jīng)造成渭河干流陜西段水質(zhì)出現(xiàn)不同程度的污染,對(duì)水生生物的棲息、繁殖和生長(zhǎng)造成重大影響。因此,渭河干流陜西段進(jìn)行生態(tài)調(diào)查及水質(zhì)健康評(píng)價(jià)對(duì)渭河干流的生態(tài)保護(hù)具有重要意義。浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)被用于直觀地反映特定水環(huán)境條件下水體水質(zhì)的污染情況,根據(jù)浮游生物多樣性指數(shù)水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),Shannon-Weiner多樣性指數(shù)表明渭河干流陜西段水環(huán)境受到中污染,這一結(jié)果與其兩大支流——涇河和北洛河的水質(zhì)調(diào)查報(bào)道較為一致[13-14]。因此,渭河干流陜西段水質(zhì)同樣受自然環(huán)境和人為活動(dòng)的共同影響,保護(hù)和恢復(fù)流域生態(tài)平衡形勢(shì)依然嚴(yán)峻,建議渭河干流陜西段沿河各地區(qū)加大污染治理力度,同時(shí)提高全民的流域生態(tài)保護(hù)意識(shí)。
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