李　萌（1.山東省棗莊市水文局　棗莊　277800　2.濟南市水文局　濟南　250014）

濟南地區(qū)豐、枯水期浮游動物群落結構特征的研究

李萌1，2
（1.山東省棗莊市水文局棗莊2778002.濟南市水文局濟南250014）

為了解濟南地區(qū)浮游動物群落結構特征，于2014年豐水期（5月）和枯水期（11月）對濟南地區(qū)22個采樣點位進行了調(diào)查。結果表明，兩個時期共鑒定出浮游動物86種，豐水期浮游動物共計4類74種，平均密度為38.77 ind./L；枯水期浮游動物共4類27種，平均密度為3.99 ind./L。根據(jù)多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、豐富度指數(shù)對濟南地區(qū)浮游動物進行評價，豐水期均勻度指數(shù)與枯水期相似，其余指數(shù)均高于枯水期。

濟南浮游動物群落結構環(huán)境因素

浮游動物是水域生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分。具有分布廣泛、種類多、繁殖迅速，世代周期短等特點。浮游動物多樣性是水域生態(tài)系統(tǒng)中重要的評價指標，其種類和密度的變化，可以準確地反映出水域生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的好壞。浮游動物與水質(zhì)有密切關系，經(jīng)常被作為水體污染的重要指示物種，對水體環(huán)境變化較敏感，在環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境保護中起著重要作用。

本文以浮游動物為指標，研究了2014年濟南地區(qū)豐水期和枯水期浮游動物的種類數(shù)、密度、物種多樣性等指數(shù)動態(tài)，探究了影響濟南地區(qū)浮游動物群落結構特征的主要水質(zhì)因子，并從水質(zhì)理化指標、浮游動物指標等多個角度評價了濟南地區(qū)水質(zhì)的狀況，旨在為濟南地區(qū)水質(zhì)健康評價和可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1采樣點位設置

濟南位于山東省中西部，南依泰山，北跨黃河，背山面水，占地面積為8177.21km2，境內(nèi)河流主要有黃河、小清河兩大水系。豐水期和枯水期是冬季轉夏季、夏季轉冬季的過渡季節(jié)，風向多變。于2014年豐水期和枯水期對濟南地區(qū)進行采樣調(diào)查，根據(jù)濟南生態(tài)環(huán)境特點，共設立22個采樣點位（圖1）。

1.2樣品采集與處理

使用采水器在各水層采混合水樣100L，用25號浮游生物網(wǎng)過濾，將濾取過的樣本放入100mL標本瓶中，加4% ～5%的甲醛溶液固定。固定的樣本在室內(nèi)靜止24h后虹吸上清液，濃縮至50mL。在100～400倍Olympus—CX21生物顯微鏡下鑒定浮游動物種類，記錄個體密度。浮游動物種類鑒定參考主要根據(jù)相關文獻。

1.3數(shù)據(jù)分析和處理

計算Shannon-Wiener指數(shù)（H'）、Pielou均勻度（J）、Margalef種類豐富度指數(shù)（D）來研究浮游動物多樣性。

（1）Shannon-Wiener-多樣性指數(shù)（H'）：H'=－Σ（ni/N）×log2（ni/N）；

（2）Pieiou均勻度指數(shù)（J）：J=H'/lns；

（3）Margalef多樣性指數(shù)（D）：D=（s－1）/lnN。

Shannon-Wiener指數(shù)和Margalef種類豐富度指數(shù)評價水質(zhì)標準均分為5個等級：0～1為多污型，1～2為α-中污型，2～3為β-中污型，3～4為寡污型，大于4為清潔水體。

式中：s為輪蟲的種類數(shù)；N為浮游動物的總密度，ni為第i種的密度。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

運用Origin7.5完成箱型圖分析，Shannon-Wiener-多樣性指數(shù)、Pieiou均勻度指數(shù)、Margalef多樣性指數(shù)計算用BiodiversityProfession 2.0完成，濟南地區(qū)圖在ArcMap 9.3上完成。

2　結果及分析

濟南地區(qū)豐、枯水期共鑒定出浮游動物共4類86種。其中，豐水期74種，枯水期27種，豐水期種類相比枯水期較多。從時間上看，豐水期共鑒定出浮游動物4類74種。其中，輪蟲最多，共30種，占種類組成的40.54%；其次為原生動物，共25種，占33.78%；枝角類13種，橈足類6種，分別占17.57%和8.11%。枯水期共鑒定出浮游動物4類27種，其中輪蟲和原生動物最多，均8種，占種類組成的29.63%；其次為枝角類，共7種，占25.93%；橈足類4種，占14.81%（圖2）。

豐水期浮游動物主要由輪蟲組成，浮游動物密度為0～853.00ind./L，平均值為38.77 ind./L。密度最高的點位為J22，密度值為266.25 ind./L，密度最低點位為J9，密度值為0.25 ind./L。輪蟲的密度相對較大?？菟诟∮蝿游镏饕性鷦游锖洼喯x組成，密度相對較小，為0～175.50ind./L，平均值為3.99 ind./L。各種類密度相差不大。密度最高點位為J15，密度值為42.00 ind./L，密度最低點位為J16和J19，密度值均為0.50 ind./L。豐水期和枯水期浮游動物密度差異性較大（P＜0.05）（見圖2）。

圖1　濟南采樣點分布圖

圖2　不同時期浮游動物密度的組成圖

濟南地區(qū)豐水期除均勻度指數(shù)與枯水期相差不大，平均值分別為0.88和0.91，密度及各個指數(shù)均要高于枯水期。Shannon-Wiener-多樣性指數(shù)H'值平均值為2.75，枯水期Shannon-Wiener-多樣性指數(shù)H'平均值為1.83，兩個時期相關性不顯著（P＞0.05）；豐水期Margalf豐富度指數(shù)（D）平均值為2.47，枯水期Margalf豐富度指數(shù)（D）平均值為1.75，兩個時期相關性不顯著（P＞0.05）（圖3）。

圖3　濟南地區(qū)豐水期和枯水期全流域浮游動物群落結構特征的比較分析圖

表1　不同季節(jié)浮游動物的種類組成及其所占比例表

3　討論

此次調(diào)查濟南地區(qū)浮游動物共鑒定出4類86種。其中，輪蟲33種，原生動物28種，枝角類16，橈足類6種；豐水期各種類數(shù)分別為30、25、13、6種，枯水期各種類數(shù)分別為8、8、7、4種。枯水期相比豐水期而言種類下降32.50%。從各季節(jié)種類組成來看，輪蟲占絕對的優(yōu)勢，其次為原生動物。豐、枯水期浮游動物密度為38.77 ind./L和3.99 ind./L，主要原因可能是由于豐水期溫度升高，食物、溫度、光照等條件充足，適合浮游動物生長繁衍。而枯水期溫度下降，各方面條件都達不到豐水期時標準，導致浮游動物的種類數(shù)量下降?？菟诩竟?jié)更替，導致浮游動物群落結構進行了演替和種類發(fā)生了改變，浮游動物種類和密度均有不同程度的下降。

有研究表明，浮游生物多樣性指數(shù)在一定程度可以鑒定水質(zhì)狀況，浮游動物多樣性指數(shù)越大，水質(zhì)越良好。根據(jù)水質(zhì)評價標準，得出結論：濟南地區(qū)豐水期與枯水期的Shannon-Wiener-多樣性指數(shù)H'平均值為2.75和1.83，說明濟南地區(qū)豐水期水體整體為β-中污染，枯水期水體整體為α-中污染。利用Margalf豐富度指數(shù)（D）評價，得出相同結論。說明濟南地區(qū)水體不同季節(jié)受到不同程度污染，綜合評價濟南地區(qū)，水體呈中度污染。

研究表明，濟南地區(qū)豐水期和枯水期浮游動物群落種類和數(shù)量受到季節(jié)影響較大。濟南位于山東省中部地帶，人口密集，人類的活動可能引起水體污染和水體富營養(yǎng)化，豐水期相比枯水期各種因素更適合浮游動物生長繁殖，浮游動物群落發(fā)生季節(jié)性演替，使得物種和數(shù)量都有明顯的差距。濟南地區(qū)水質(zhì)相對較好，更有大明湖、趵突泉等文明全國的旅游景點。合理開發(fā)水資源，保護水體生態(tài)環(huán)境，會使得環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展起到雙豐收■

（濟南市水生態(tài)時空變異驅(qū)動機制及自動監(jiān)測模式；國家自然科學基金（51279005）；山東省水利廳、山東省財政廳《水生態(tài)文明試點科技支撐計劃》（SSTWMZCJH-SD02）資助。）