李志斐，謝 駿，王廣軍，林文輝，余德光??，方彰勝，郁二蒙，張 凱

（1：中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所農(nóng)業(yè)部熱帶亞熱帶水產(chǎn)資源利用與養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州510380）（2：廣東省海洋工程職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣州510380）

珠江三角洲養(yǎng)殖池塘底棲動物群落結(jié)構(gòu)及水質(zhì)生物學(xué)評價(jià)?

李志斐1，謝 駿1，王廣軍1，林文輝1，余德光1??，方彰勝2，郁二蒙1，張 凱1

（1：中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所農(nóng)業(yè)部熱帶亞熱帶水產(chǎn)資源利用與養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州510380）（2：廣東省海洋工程職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣州510380）

珠江三角洲是我國主要的水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域之一.為了解珠江三角洲魚類養(yǎng)殖池塘底棲動物群落結(jié)構(gòu)，進(jìn)而評價(jià)養(yǎng)殖水體水質(zhì)狀況，于2016年7-8月對6種養(yǎng)殖模式30口池塘底棲動物及其環(huán)境因子進(jìn)行調(diào)查.結(jié)果表明：1）共采集底棲動物18種，隸屬于3門14屬，其中寡毛類和水生昆蟲均為7種，軟體動物為4種.優(yōu)勢種為克拉泊水絲蚓（Limnodrilus claparedeianus）、水絲蚓屬一種（Limnodrilus sp.）和搖蚊屬一種（Chironomus sp.）等耐污種類.2）6種養(yǎng)殖模式池塘底棲動物平均種類數(shù)無顯著差異，但其密度和生物量卻存在顯著差異，雜交鱧Y（雜交鱧幼魚）和雜交鱧C（雜交鱧成魚）養(yǎng)殖池塘均顯著高于其他4種養(yǎng)殖模式池塘.3）皮爾遜相關(guān)分析結(jié)果表明，影響珠江三角洲池塘底棲動物密度和生物量的主要因素是總氮（TN）和總磷（TP）.兩個(gè)主要分類群中，寡毛類密度和生物量僅與TN濃度呈顯著正相關(guān)，而搖蚊幼蟲卻與TN和TP濃度均呈顯著正相關(guān).4）采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Margalef多樣性指數(shù)和Biotic Index生物指數(shù)對6種養(yǎng)殖模式30口池塘水質(zhì)進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果表明Shannon-Wiener多樣性指數(shù)不宜應(yīng)用于珠江三角洲池塘的水質(zhì)評價(jià)，Margalef多樣性指數(shù)和Biotic Index生物指數(shù)的評價(jià)結(jié)果均表明雜交鱧Y、雜交鱧C以及草魚池塘全部處于重度污染，而大口黑鱸S（投喂飼料）、大口黑鱸S+B（投喂飼料+冰鮮魚類）和羅非魚池塘大部分處于重度污染，少數(shù)處于中度污染.

珠江三角洲；底棲動物；群落結(jié)構(gòu)；水質(zhì)評價(jià)

珠江三角洲水系發(fā)達(dá)、池塘棋布，是我國最大的淡水商品魚養(yǎng)殖生產(chǎn)基地.池塘養(yǎng)殖作為珠江三角洲淡水養(yǎng)殖的主要類型，更是有著悠久的歷史［1］.然而，近幾十年來，在高經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)動下，區(qū)域內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖無論從養(yǎng)殖類型還是養(yǎng)殖方法上均發(fā)生了巨大變化.從最早期的基塘養(yǎng)殖等粗放型模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦呙芏?、精養(yǎng)型模式，漁產(chǎn)量大大提高［2］.伴隨這一轉(zhuǎn)變，一系列池塘水環(huán)境問題也逐漸顯現(xiàn)出來.由于池塘水體的自凈和緩沖能力十分有限，池塘中飼料的大量投放不僅使水體營養(yǎng)物質(zhì)濃度大幅上升、還使病原微生物大量滋生，嚴(yán)重威脅魚類健康；而池塘中各種殺菌藥物的使用，又進(jìn)一步加劇了水體的污染［3］.由于水環(huán)境健康直接關(guān)系到水產(chǎn)品的質(zhì)量安全，因此開展珠江三角洲養(yǎng)殖池塘的監(jiān)測與水質(zhì)健康評價(jià)工作對健康養(yǎng)殖具有十分重要的意義.

底棲動物是池塘生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，作為次級生產(chǎn)者，它不但可以為魚類提供天然餌料，還可對池塘底部的沉積物進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化，加速營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，因此在物質(zhì)循環(huán)和能量流動等方面發(fā)揮著巨大作用［4］.此外，由于底棲動物包含許多敏感種和耐污種，且具有分布廣泛、生活史較長、遷移能力弱等特點(diǎn)，因此可以較好地反映外界環(huán)境的變化［5］.與傳統(tǒng)的水化學(xué)監(jiān)測相比，后者只能反映水體的瞬時(shí)污染狀況，很難全面反映水體長期的健康狀況［6］.利用底棲動物進(jìn)行生物監(jiān)測不僅可以克服以上缺點(diǎn)，還能反映各污染物之間的聯(lián)合或協(xié)同效應(yīng)，且具有操作簡便、成本較低的特點(diǎn)［7］.因此，底棲動物已被普遍認(rèn)為是水質(zhì)監(jiān)測的理想類群.

目前，國內(nèi)利用底棲動物來評價(jià)水質(zhì)健康狀況已開展大量工作，但研究對象主要集中在河流（如長江［8］、黃河［9］、松花江［10］等）、湖泊（如東湖［11］、洞庭湖［12］等）和水庫（如丹江口水庫［13］）等大型水體.作為小水體的養(yǎng)殖池塘，國內(nèi)目前報(bào)道較少，尚未形成共同認(rèn)可的評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)［2］.在珠江三角洲地區(qū)，劉乾甫等［2］利用水化學(xué)方法初步評價(jià)了4種養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)狀況，但關(guān)于水生生物的評價(jià)至今未見報(bào)道.考慮到高密度養(yǎng)殖池塘夏季經(jīng)常發(fā)生一些突發(fā)性事件，導(dǎo)致魚類在短時(shí)間內(nèi)大量死亡.因此，本研究選擇夏季（7-8月）對珠江三角洲4種養(yǎng)殖魚類、6種養(yǎng)殖模式池塘底棲動物進(jìn)行調(diào)查，分析池塘底棲動物的群落結(jié)構(gòu)以及主要影響因素，并對池塘水質(zhì)進(jìn)行生物學(xué)評價(jià).本研究結(jié)果不僅對池塘水質(zhì)的凈化與調(diào)控具有重要意義，還可為池塘的生態(tài)管理提供理論依據(jù).

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域概況

珠江三角洲位于珠江下游、廣東省東南部，包括廣州、深圳、佛山、東莞、中山、珠海、江門、肇慶、惠州等9個(gè)城市，與東南亞隔海相望，被稱為中國的“南大門”.珠江三角洲是西江、北江共同沖積形成的大三角洲與東江沖積形成的小三角洲的總稱，面積約11000 km2.區(qū)域內(nèi)地勢起伏較大，四周是丘陵、山地和島嶼，中部是平原.氣候以南亞熱帶季風(fēng)氣候?yàn)橹鳎邷囟嘤?

珠江三角洲水網(wǎng)密布、池塘集中連片，水產(chǎn)養(yǎng)殖十分發(fā)達(dá).根據(jù)其年產(chǎn)量的大小，主要養(yǎng)殖對象有草魚（Ctenopharyngodon idellus）、羅非魚（Oreochromis mossambicus）、大口黑鱸（Micropterus salmoides）、雜交鱧（Channa maculate♀×Channa arguss♂）、筍殼魚（Oxyeleotrismarmoratus）和鱖（Siniperca chuatsi）等.本研究選擇草魚、羅非魚、大口黑鱸和雜交鱧4種魚類養(yǎng)殖池塘作為研究對象，對30口池塘底棲動物進(jìn)行了采集.其中草魚共選擇5口池塘，羅非魚共選擇6口池塘，大口黑鱸共選擇9口池塘（其中投喂飼料池塘5口，投喂飼料+冰鮮魚類池塘4口），雜交鱧池塘共選擇10口（其中雜交鱧幼魚池塘5口，雜交鱧成魚池塘5口）.每口池塘采用五點(diǎn)采樣法，即池塘四角和中心5個(gè)點(diǎn)采樣，然后混合為一個(gè)樣.根據(jù)養(yǎng)殖對象的規(guī)格、投喂餌料類型等，4種魚類池塘可分為6種養(yǎng)殖模式，其基本概況見表1，采樣區(qū)域分布見圖1.

圖1 珠江三角洲不同類型養(yǎng)殖池塘采樣區(qū)域分布Fig.1 Distribution of sampling areas of different aquaculturemodel ponds in Pearl River Delta

表1 珠江三角洲6種養(yǎng)殖模式池塘概況Tab.1 Overview of the six aquaculturemodel ponds in Pearl River Delta

1.2 研究方法

于2016年7-8月對珠江三角洲地區(qū)6種養(yǎng)殖模式池塘底棲動物和相關(guān)環(huán)境因子進(jìn)行調(diào)查.在每口池塘的中部，首先用測深錘測定池塘的水深，用YSI多功能水質(zhì)分析儀（Pro Plus）測定水體的水溫（Temp）、溶解氧（DO）、電導(dǎo)率（Cond）、pH、總?cè)芙庑怨腆w物質(zhì)（TDS）等指標(biāo)，然后采用1／16 m2的彼得森采泥器對底棲動物進(jìn)行采集.樣品經(jīng)60目篩網(wǎng)篩洗干凈后，置于白色解剖盤中逐一挑出底棲動物標(biāo)本，并用10%的福爾馬林溶液加以固定.標(biāo)本帶回實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)行鑒定、計(jì)數(shù)和稱重.根據(jù)相關(guān)資料［14-16］，大部分物種鑒定到屬或種，少部分鑒定到目或科.底棲動物濕重的測定采用萬分之一天平，先用濾紙吸去標(biāo)本的表面液體，然后置于電子天平上稱重.最后根據(jù)采樣面積計(jì)算每口池塘底棲動物的密度和生物量，并以相對密度≥5%作為優(yōu)勢種的標(biāo)準(zhǔn)［17］.為了解池塘水體的營養(yǎng)狀況，每口池塘均取混合水樣，帶回實(shí)驗(yàn)室按照標(biāo)準(zhǔn)方法［18］測定水體中的總氮（TN）、總磷（TP）、磷酸鹽（PO34--P）和總有機(jī)碳（TOC）濃度等指標(biāo).

1.3 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用單因素方差分析（One-way ANOVA）來檢驗(yàn)6種養(yǎng)殖模式池塘環(huán)境因子與底棲動物密度、生物量之間差異的顯著性.采用Duncan's多重比較檢驗(yàn)組間差異.采用皮爾遜相關(guān)分析來檢驗(yàn)底棲動物種類數(shù)、不同類群密度和生物量與主要環(huán)境因子的相關(guān)性，如果P＜0.05，則認(rèn)為有顯著相關(guān)關(guān)系.以上所有分析在SPSS 13.0軟件中完成.

采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H′）、Margalef多樣性指數(shù)（D）和Biotic Index（BI）生物指數(shù)來評價(jià)養(yǎng)殖池塘水體的健康狀況，其計(jì)算公式及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下：

1）H′＝-Σ（Pi）（log2Pi），式中Pi為物種i個(gè)體數(shù)所占的比例.其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：0～1（重度污染）、1～2（中度污染）、2～3（輕度污染）、＞3（清潔）［19］.

2）D＝（S-1）／ln N，式中N為樣品中所有物種的總個(gè)體數(shù)，S為樣品中種類總數(shù).其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：0～1（重度污染）、1～2（中度污染）、2～3（輕度污染）、＞3（清潔）［20］.

3）BI＝ΣNiTi／N，式中Ni為第i個(gè)分類單元的個(gè)體數(shù)，Ti為第i個(gè)分類單元的耐污值［7，21］，N為樣本總個(gè)體數(shù).其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：＞8.80（重度污染）、7.71～8.80（中度污染）、6.61～7.70（輕度污染）、5.50～6.60（清潔）、＜5.50（最清潔）［7］.

2 研究結(jié)果

2.1 環(huán)境特征

珠江三角洲6種養(yǎng)殖模式池塘環(huán)境參數(shù)中，除了TOC和PO34--P濃度沒有顯著差異外，其余參數(shù)均存在顯著差異（表2）.與其他類型池塘相比草魚池塘的DO濃度最低，但其Cond和TDS濃度卻顯著高于其他池塘.羅非魚池塘的pH與大口黑鱸S池塘差異不大，卻顯著高于其他4種養(yǎng)殖模式池塘.就營養(yǎng)鹽濃度而言，雜交鱧Y和雜交鱧C池塘TN和TP濃度較高，且TN濃度均顯著高于其他池塘.雜交鱧Y池塘的TP濃度顯著高于其他4種養(yǎng)殖模式池塘，但雜交鱧C池塘TP濃度卻與大口黑鱸S池塘并無顯著差異.

以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，6種養(yǎng)殖模式池塘TN和TP濃度平均值均遠(yuǎn)超Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).對30口池塘而言，僅有1個(gè)羅非魚池塘屬于Ⅳ類水，其余均為Ⅴ類水.

表2 珠江三角洲6種養(yǎng)殖模式池塘環(huán)境參數(shù)Tab.2 Environmental parameters of six aquaculturemodel ponds in Pearl River Delta

2.2 種類組成

共采集底棲動物18種，隸屬于3門14屬，其中寡毛類和水生昆蟲均為7種，軟體動物為4種（表3）.6種養(yǎng)殖模式池塘中，羅非魚池塘種類數(shù)最多，為11種；其次是2種大口黑鱸池塘，均為10種；草魚和雜交鱧C池塘種類數(shù)最少，均為8種（表3）.方差分析結(jié)果表明，6種養(yǎng)殖模式池塘平均種類數(shù)無顯著差異（F＝1.27，P＝0.31）.

30口池塘底棲動物優(yōu)勢種為克拉泊水絲蚓、水絲蚓屬的一種和搖蚊屬的一種等耐污種類.6種養(yǎng)殖模式池塘底棲動物優(yōu)勢種具有一定差異，其種類組成見表4.草魚池塘優(yōu)勢種最單一，僅有克拉伯水絲蚓和水絲蚓2種；大口黑鱸S+B池塘優(yōu)勢種最多樣，分別為水絲蚓、蘇氏尾鰓蚓、霍甫水絲蚓、搖蚊和長足搖蚊5種；其余4種養(yǎng)殖模式池塘優(yōu)勢種均為3種.

2.3 密度和生物量

珠江三角洲池塘底棲動物平均密度為14331 ind.／m2，變化范圍為96～97280 ind.／m2；平均生物量為35.53 g／m2，變化范圍為0.09～214.53 g／m2.不同分類群中，寡毛類和水生昆蟲密度分別為6191和8131 ind.／m2，生物量分別為16.97和16.94 g／m2，二者之和占總密度或總生物量的95%以上.3個(gè)優(yōu)勢種密度和生物量之和分別為12693 ind.／m2和23.33 g／m2，分別占總密度或總生物量的88.6%和68.8%（表4）.

表3 珠江三角洲6種養(yǎng)殖模式池塘底棲動物種類組成Tab.3 Species composition ofmacrozoobenthos in six aquaculturemodel ponds of Pearl River Delta

6種養(yǎng)殖模式池塘底棲動物密度和生物量均存在顯著差異；雜交鱧Y和雜交鱧C養(yǎng)殖池塘之間差異不顯著，但卻均顯著高于其他4種養(yǎng)殖模式池塘（圖2）.6種養(yǎng)殖池塘不同底棲動物類群密度和生物量所占的比例也有較大差異.草魚、羅非魚和雜交鱧C池塘中，寡毛類密度所占比例要明顯高于水生昆蟲和軟體動物，而其余3種模式池塘中水生昆蟲密度所占比例卻是最高的（圖3）.生物量所占比例方面，草魚、大口黑鱸S、大口黑鱸S+B池塘中寡毛類最高，雜交鱧Y和雜交鱧C池塘中水生昆蟲最高，而羅非魚池塘中軟體動物最高（圖4）.

圖2 珠江三角洲6種養(yǎng)殖模式池塘底棲動物密度和生物量對比Fig.2 Comparison of the density and biomass ofmacrozoobenthos in six aquaculturemodel ponds of Pearl River Delta

表4 珠江三角洲6種底棲動物優(yōu)勢種相對豐度、密度和生物量Tab.4 Relative abundance，density，and biomass of the dominant species in six aquaculturemodel ponds of Pearl River Delta

圖3 珠江三角洲6種養(yǎng)殖模式池塘底棲動物分類群密度所占比例Fig.3 Density percentage of each taxonomic group ofmacrozoobenthos in six aquaculturemodel ponds of Pearl River Delta

圖4 珠江三角洲6種養(yǎng)殖模式池塘底棲動物分類群生物量所占比例Fig.4 Biomass percentage of each taxonomic group ofmacrozoobenthos in six aquaculturemodel ponds of Pearl River Delta

2.4 影響因素

表4顯示了珠江三角洲底棲動物種類數(shù)、密度、生物量以及主要分類群寡毛類和搖蚊幼蟲密度、生物量與環(huán)境因子的皮爾遜相關(guān)關(guān)系.結(jié)果表明底棲動物種類數(shù)與環(huán)境因子并無相關(guān)關(guān)系，而密度和生物量卻均與TN和TP濃度呈顯著正相關(guān).兩個(gè)分類群中，寡毛類密度和生物量僅與TN呈顯著正相關(guān)，而搖蚊幼蟲密度卻與TN和TP均呈顯著正相關(guān)（表5）.

表5 底棲動物種類數(shù)、密度和生物量與環(huán)境因子的皮爾遜相關(guān)關(guān)系Tab.5 Pearson correlation between environmental parameters and species number，density and biomass of themacrozoobenthos

2.5 水質(zhì)評價(jià)

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)評價(jià)結(jié)果表明有3口池塘處于輕度污染，其余均處于中度或重度污染；Margalef多樣性指數(shù)評價(jià)結(jié)果表明，有7口池塘處于中度污染，其余均處于重度污染；BI生物指數(shù)評價(jià)結(jié)果表明有5口池塘處于中度污染，其余均處于重度污染（圖5）.相比較而言，Margalef多樣性指數(shù)和BI生物指數(shù)評價(jià)方法要優(yōu)于Shannon-Wiener多樣性指數(shù).

圖5 不同評價(jià)指數(shù)評價(jià)結(jié)果對比Fig.5 Comparison of the assessment results using different assessmentmethods

3 討論

3.1 底棲動物群落結(jié)構(gòu)

珠江三角洲多為高密度養(yǎng)殖池塘.與河流、湖泊等淡水水體相比，池塘的主要功能是養(yǎng)殖，這也就決定了池塘本身要承受更高的營養(yǎng)負(fù)荷.國內(nèi)外一些研究已經(jīng)表明，池塘中殘餌、魚類排泄物等是池塘N、P以及有機(jī)污染物的主要來源［3，22］，因此高密度養(yǎng)殖池塘的大量投餌必定會造成水體的嚴(yán)重富營養(yǎng)化.本次調(diào)查中30口池塘TN和TP濃度平均值分別高達(dá)6.51和0.61mg／L，就很好地證明了這一點(diǎn).與之相對應(yīng)，珠江三角洲養(yǎng)殖池塘底棲動物種類組成表現(xiàn)出種類單一、且多為耐污種的特點(diǎn).30口池塘共采集底棲動物18種，且主要是寡毛類和搖蚊幼蟲.與長江中下游一些嚴(yán)重富營養(yǎng)化湖泊（如巢湖［23］、太湖［24］、東湖［11］等）相比，種類數(shù)明顯低于后者.此外，按照相關(guān)資料［7，21］，計(jì)算得出18個(gè)物種的平均耐污值高達(dá)7.14，其中蘇氏尾鰓蚓、霍甫水絲蚓、克拉伯水絲蚓和長足搖蚊等均具有很強(qiáng)的耐污性，均是富營養(yǎng)化水體的常見優(yōu)勢種［25］.密度和生物量方面，珠江三角洲池塘平均分別為14331 ind.／m2和35.53 g／m2.由于缺乏軟體動物，因此生物量比一些河流或通江湖泊明顯要低［26-27］，但密度卻遠(yuǎn)高于長江中下游一些嚴(yán)重富營養(yǎng)化湖泊［11，24］.就6種養(yǎng)殖模式而言，雖然其種類組成差異不大，但優(yōu)勢種以及不同類群密度和生物量所占的比例卻有較大差異.在草魚和羅非魚池塘，優(yōu)勢種僅為寡毛類；而在其他4種類型池塘中，優(yōu)勢種主要為寡毛類和搖蚊幼蟲.所占比例方面，除了羅非魚池塘軟體動物生物量所占比例較大外，其他池塘密度和生物量均以寡毛類和水生昆蟲（主要是搖蚊幼蟲）為主.寡毛類和搖蚊幼蟲均為水體富營養(yǎng)化的常見指示生物［28］，一些研究已經(jīng)表明二者均喜歡有機(jī)質(zhì)豐富的淤泥底質(zhì)，富營養(yǎng)化水體中有機(jī)質(zhì)濃度的增加會明顯導(dǎo)致?lián)u蚊幼蟲與寡毛類（特別是顫蚓科）密度和生物量的提高［25，29］.羅非魚池塘是6種模式中養(yǎng)殖密度最低的（僅為雜交鱧養(yǎng)殖密度的1／17），其投餌量較低，受污染程度也較低，因此軟體動物生物量相對較高.4種軟體動物中的2種——長角涵螺和放逸短溝蜷均出現(xiàn)在此類型池塘.

方差分析結(jié)果表明，6種養(yǎng)殖模式池塘底棲動物密度和生物量均存在顯著差異，且雜交鱧Y和雜交鱧C養(yǎng)殖池塘顯著高于其他4種養(yǎng)殖模式池塘.該結(jié)果間接表明2種雜交鱧養(yǎng)殖模式池塘可能受到的污染最為嚴(yán)重，而這種現(xiàn)象可能主要是由兩方面造成的，一是雜交鱧池塘養(yǎng)殖密度大、投餌量大，二是雜交鱧池塘所用飼料的粗蛋白和總磷濃度要明顯高于草魚和羅非魚池塘（表1）.此外，隨著養(yǎng)殖密度的增加，4種魚類池塘底棲動物密度和生物量還表現(xiàn)出逐漸增加的趨勢；這表明池塘底棲動物可能受魚類養(yǎng)殖品種的影響較小，而受投餌量以及飼料中營養(yǎng)物質(zhì)濃度的影響較大，因?yàn)檫@幾種魚類都很少會直接以底泥中的寡毛類或搖蚊幼蟲為食.2種大口黑鱸（大口黑鱸S和大口黑鱸S+B）池塘底棲動物密度和生物量無顯著差異，表明投喂冰鮮魚類并不會明顯改變底棲動物的現(xiàn)存量；而2種雜交鱧（雜交鱧Y和雜交鱧C）池塘也無顯著差異，則說明魚類的養(yǎng)殖規(guī)格對底棲動物的影響也較小.

3.2 影響因素

影響底棲動物群落結(jié)構(gòu)的因素眾多，但在富營養(yǎng)化的靜態(tài)水體中，底質(zhì)類型、底泥或水體中TN和TP濃度等是常見的主要影響因素.底質(zhì)是底棲動物生存的基本條件，可為其提供多樣的棲息地環(huán)境，對其生長、繁殖等重要生命階段都起著關(guān)鍵作用，這主要與底質(zhì)的粒徑、異質(zhì)性、穩(wěn)定程度、密實(shí)性、顆粒間隙和表面結(jié)構(gòu)等有關(guān)［30］.如，對富營養(yǎng)化湖泊巢湖［23］、太湖［24］的研究均表明，底棲動物的現(xiàn)存量與底質(zhì)類型呈顯著相關(guān).然而，本研究中所調(diào)查的30口池塘底質(zhì)異質(zhì)性較低，且都主要是以淤泥為主，所以底質(zhì)可能不是池塘中底棲動物的主要影響因素.關(guān)于TN和TP濃度與底棲動物的關(guān)系，許多研究均已表明水體的富營養(yǎng)化程度越高，營養(yǎng)鹽對底棲動物的影響就越顯著［25］，且底棲動物現(xiàn)存量一般與TN、TP濃度呈顯著正相關(guān)［25，31］.本研究中，對珠江三角洲池塘的研究結(jié)果與此一致.就不同分類群而言，由于寡毛類和搖蚊幼蟲等直接收集者均喜歡有機(jī)質(zhì)豐富、淤泥底質(zhì)的環(huán)境［23］，寡毛類（主要是顫蚓類）和搖蚊幼蟲的現(xiàn)存量一般也與水體的TN和TP濃度呈顯著正相關(guān)［25］.姜蘋紅等［25］還以江漢湖群為例，建立了以上2種類群與水體營養(yǎng)鹽的回歸模型.而本研究中，搖蚊幼蟲的研究結(jié)果與此一致，而寡毛類的密度和生物量卻僅與TN濃度呈顯著正相關(guān)，這可能主要是由于池塘這種小水體理化參數(shù)相對不穩(wěn)定，在較短時(shí)間內(nèi)可能有較大的變化.比如一些水質(zhì)改良劑、殺菌藥物在短時(shí)間內(nèi)均能明顯改變水體中營養(yǎng)鹽濃度，這也間接表明在小水體中生物監(jiān)測可能比化學(xué)監(jiān)測更能反映出水體的健康狀況.

3.3 水質(zhì)評價(jià)

目前用于水質(zhì)生物評價(jià)的指數(shù)較多，由于不同指數(shù)劃分水質(zhì)的等級不同，因而得出的評價(jià)結(jié)果常存在一定的差異.本文首次采用常用的3個(gè)指數(shù)，即Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Margalef多樣性指數(shù)和BI生物指數(shù)對珠江三角洲池塘水質(zhì)作出了評價(jià)，評價(jià)結(jié)果也存在一定的差異.Shannon-Wiener多樣性指數(shù)評價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況差距較大，這主要是由于該指數(shù)一般在水質(zhì)差異較大的水體中評價(jià)效果較好，而不能分辨水質(zhì)差異較小的水體.此外，該指數(shù)還認(rèn)為各物種在群落中的地位平等，從而忽視了不同物種對污染的耐受能力和敏感性差異，因此很多情況下不能真實(shí)反映水質(zhì)的實(shí)際情況［19］.國內(nèi)對東湖［11］、丹江口水庫［13］和礦區(qū)塌陷湖［6］的研究也有類似結(jié)果，因此不推薦使用該指數(shù)用于珠江三角洲富營養(yǎng)化池塘的水質(zhì)評價(jià).Margalef多樣性指數(shù)和BI生物指數(shù)評價(jià)結(jié)果認(rèn)為少部分池塘屬于中度污染，大部分池塘屬于重度污染，評價(jià)結(jié)果要優(yōu)于Shannon-Wiener多樣性指數(shù).以6種類型池塘評價(jià)指數(shù)的平均值作為比較參數(shù)，Margalef多樣性指數(shù)評價(jià)的水質(zhì)優(yōu)劣順序?yàn)椋毫_非魚＞鱸魚S＞鱸魚S+B＞雜交鱧Y＞雜交鱧C＞草魚，而BI指數(shù)評價(jià)的優(yōu)劣順序?yàn)椋毫_非魚＞鱸魚S+B＞鱸魚S＞草魚＞雜交鱧Y＞雜交鱧C.二者相比較而言，BI指數(shù)的評價(jià)結(jié)果可能要優(yōu)于Margalef多樣性指數(shù)，并且與已有的池塘水化學(xué)評價(jià)結(jié)果一致［2］.因此，我們推薦BI指數(shù)作為珠江三角洲池塘水質(zhì)評價(jià)的首選指數(shù).

致謝：中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所李家磊、付兵等在野外采樣和水化學(xué)測定中給予幫助，特此感謝！

［1］ Zhong Gongpu，Deng Hanzeng，Wu Houshui etal eds.Dike-pond system in the Pearl River Delta.Beijing：Science Press，1987：98-115.［鐘功甫，鄧漢增，吳厚水等.珠江三角洲基塘系統(tǒng)研究.北京：科學(xué)出版社，1987：98-115.］

［2］ Liu Qianfu，Lai Zini，Yang Wanling et al.Assessment ofwater quality of intensive ponds in the Pearl River Delta region. South China Fisheries Science，2014，10（6）：36-43.［劉乾甫，賴子尼，楊婉玲等.珠三角地區(qū)密養(yǎng)淡水魚塘水質(zhì)狀況分析與評價(jià).南方水產(chǎn)科學(xué)，2014，10（6）：36-43.］

［3］ Liu Feng，Li Xiuqi，Wang Fang et al.Review on budgets and environmental loads of nitrogen and phosphorus in culture system.Marine Environmental Science，2011，30（4）：603-608.［劉峰，李秀啟，王芳等.養(yǎng)殖系統(tǒng)N、P收支及環(huán)境N、P負(fù)荷量的研究進(jìn)展.海洋環(huán)境科學(xué)，2011，30（4）：603-608.］

［4］ Wetzel RG ed.Limnology：Lake and river ecosystems（3rd ed）.San Diego：Academic Press，2001.

［5］ Barbour MT，Gerritsen J，Snyder BD etal eds.Rapid bioassessment protocols for use in streams and wadeable rivers：Periphyton，benthic macroinvertebrates，and fish（2nd ed）.Washington，DC：USEPA，1999.

［6］ Ji Lei，Li Xiaoming，Deng Daogui.Community structure ofmacrozoobenthos and bioassessmentofwater quality in collapse lakes in huaibeimining areas.Acta Hydrobiologica Sinica，2016，40（1）：147-156.［紀(jì)磊，李曉明，鄧道貴.淮北煤礦區(qū)塌陷湖大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)及水質(zhì)生物學(xué)評價(jià).水生生物學(xué)報(bào)，2016，40（1）：147-156.］

［7］ Wang Beixin.Water quality bioassessment using benthicmacroinvertebrates［Dissertation］.Nanjing：Nanjing Agricultural University，2003.［王備新.大型底棲無脊椎動物水質(zhì)生物評價(jià)研究［學(xué)位論文］.南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2003.］

［8］ Xia Aijun，Chen Xiaohui，Cai Yongxiang etal.The status of zoobenthos community structure and preliminary evaluation of water quality in the Jiangsu section of the Yangtze River.Marine Fisheries，2006，28（4）：272-277.［夏愛軍，陳校輝，蔡永祥等.長江江蘇段底棲動物群落結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及其水質(zhì)的初步評價(jià).海洋漁業(yè)，2006，28（4）：272-277.］

［9］ Liu XQ，Gippel CJ，Wang HZ etal.Assessmentof the ecological health of heavily utilized，large lowland rivers：Example of the lower Yellow River，China.Limnology，2016，18（1）：1-13.

［10］ Liu Lusan，Li Zhongyu，MengWei et al.The community structure of zoobenthos and bioassessment ofwater quality in the lower reaches of the Songhua River.Research of Environmental Sciences，2007，20（3）：81-86.［劉錄三，李中宇，孟偉等.松花江下游底棲動物群落結(jié)構(gòu)與水質(zhì)生物學(xué)評價(jià).環(huán)境科學(xué)研究，2007，20（3）：81-86.］

［11］ Wang Qin，Wang Haijun，Cui Yongde etal.Community characteristics of themacrozoobenthos and bioassessment ofwater quality in lake Donghu district，Wuhan.Acta Hydrobiologica Sinica，2010，34（4）：739-746.［王琴，王海軍，崔永德.武漢東湖水網(wǎng)區(qū)底棲動物群落特征及其水質(zhì)的生物學(xué)評價(jià).水生生物學(xué)報(bào)，2010，34（4）：739-746.］

［12］ Dai Youzhi，Tan Shouyin，Zhang Jianbo.The distribution of zoobenthos species and bio-assessment of water quality in Dongting Lake.Acta Ecologica Sinica，2000，20（2）：277-282.［戴友芝，唐受印，張建波.洞庭湖底棲動物種類分布及水質(zhì)生物學(xué)評價(jià).生態(tài)學(xué)報(bào)，2000，20（2）：277-282.］

［13］ Zhang Min，Shao Meiling，CaiQinghua et al.Macroinvertebrate community structure and the biological assessment to the water quality of the Danjiangkou Reservoir.JLake Sci，2010，22（2）：281-290.DOI：10.18307／2010.0219.［張敏，邵美玲，蔡慶華等.丹江口水庫大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)及其水質(zhì)生物學(xué)評價(jià).湖泊科學(xué)，2010，22（2）：281-290.］

［14］ Liu Yueying，ZhangWenzhen，Wang Yaoxian eds.Freshwater Mollusk Economic Fauna of China.Beijing：Science Press，1979：6-126.［劉月英，張文珍，王耀先.中國經(jīng)濟(jì)動物志（淡水軟體動物）.北京：科學(xué)出版社，1979：6-126.］

［15］ Morse JC，Yang LF，Tian LX eds.Aquatic insects of China useful formonitoringwater quality.Nanjing：Hohai University Press，1994：10-562.

［16］ Wang Hongzhu eds.Studies on taxonomy，distribution and ecology ofmicrodrile Oligochaetes of China，with descriptions of two new species from the vicinity of theGreatWallstation of China，Antarctica.Beijing：Higher Education Press，2002：1-225.［王洪鑄.中國小蚓類研究——附中國南極長城站附近地區(qū)兩新種.北京：高等教育出版社，2002：1-225.］

［17］ Pan B，Wang H，Wang H et al.Macrozoobenthic assemblages in relation to environments of the Yangtze-isolated lakes. Frontiers ofEnvironmental Science and Engineering，2012，6（2）：246-254.

［18］ Ministry of Environmental Protection of the People's Republic of China，Editorial Board ofWater and Wastewater Monitoring and Analysis Methods ed.Analysis in water and wastewater.Beijing：China Environmental Science Press，2002.［國家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.］

［19］ Shannon CE，WienerWJeds.Themathematical theory of communication.Urbana：University of Illinois Press，1949：296.［20］ Margalef DR.Information theory in ecology.Generation Systems，1957，3：36-71.

［21］ Qin CY，Zhou J，Cao Y et al.Quantitative tolerance values for common stream benthicmacroinvertebrates in the Yangtze River Delta，Eastern China.Environmental Monitoring and Assessment，2014，186（9）：1-13.

［22］ Jackson C，Preston N，Thompson P et al.Nitrogen budget and effluent Nitrogen components at an intensive Shrimp farm. Aquaculture，2003，218（1-4）：397-411.

［23］ Zhao Yongjing，Liu Xueqin.Community Structure ofmacrozoobenthos in the littoral zone of the Chaohu Lake.Resources and Environment in the Yangtze Basin，2012，21（Z2）：39-44.［趙永晶，劉學(xué)勤.巢湖水向湖濱帶底棲動物群落結(jié)構(gòu)研究.長江流域資源與環(huán)境，2012，21（Z2）：39-44.］

［24］ Cai Yongjiu，Gong Zhijun，Qin Boqiang.Community structure and diversity ofmacrozoobenthos in Lake Taihu，a large shallow eutrophic lake in China.Biodiversity Science，2010，18（1）：50-59.［蔡永久，龔志軍，秦伯強(qiáng).太湖大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)及多樣性.生物多樣性，2010，18（1）：50-59.］

［25］ Jiang Pinghong，Cui Yongde，Wang Haijun et al.Macrozoobenthos communities and bio-assessment of lakes in Hanyang district.Resourcesand Environment in the Yangtze Basin，2011，20（5）：525-533.［姜蘋紅，崔永德，王海軍等.漢陽湖群底棲動物群落及其對環(huán)境質(zhì)量的指示.長江流域資源與環(huán)境，2011，20（5）：525-533.］

［26］ Xie Zhicai，Zhang Junqian，Chen Jing et al.Spacial distributional pattern ofmacrozoobenthos and pollution evaluation in East Lake Dongting reserve.JLake Sci，2007，19（3）：289-298.DOI：10.18307／2007.0310.［謝志才，張君倩，陳靜等.東洞庭湖保護(hù)區(qū)大型底棲動物空間分布格局及水質(zhì)評價(jià).湖泊科學(xué)，2007，19（3）：289-298.］

［27］ Zhang Xiaoke，Xuan Hao，Wang Huili etal.Macrozoobenthos community structure in differentorder streams of the Qingyi river basin.Resourcesand Environment in the Yangtze Basin，2014，23（12）：1659-1664.［張曉可，宣昊，王慧麗等.青弋江流域不同級別河流底棲動物群落結(jié)構(gòu)研究.長江流域資源與環(huán)境，2014，23（12）：1659-1664.］

［28］ Gong Zhijun，Xie Ping，Tang Huijuan et al.The influence of eutrophycation upon community structure and biodiversity of Macrozoobenthos.Acta Hydrobiologica Sinica，2001，25（3）：210-216.［龔志軍，謝平，唐匯涓等.水體富營養(yǎng)化對大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的影響.水生生物學(xué)報(bào)，2001，25（3）：210-216.］

［29］ Peralta L，Escobar E，Alcocer J etal.Oligochaetes from six tropical crater lakes in CentralMexico：Species composition，density and biomass.Hydrobiologia，2002，467（1／2／3）：109-116.

［30］ Duan Xuehua，Wang Zhaoyin，Xue Mengzhen eds.Benthic macroinvertebrate and application in the assessment of stream ecology.Bingjing：Tsinghua University Press，2010.［段學(xué)花，王兆印，徐夢珍.底棲動物與河流生態(tài)評價(jià).北京：清華大學(xué)出版社，2010.］

［31］ Jiang Pinghong，Liang Xiaomin，Chen Fang et al.Indication ofmacrophyte-restorable area by spatial pattern ofmacrobenthos in Yuehu Lake.Resources and Environment in the Yangtze Basin，2006，15（4）：502-505.［姜蘋紅，梁小民，陳芳等.月湖底棲動物的空間格局及其對水草可恢復(fù)區(qū)的指示.長江流域資源與環(huán)境，2006，15（4）：502-505.］

Community characteristics of the macrozoobenthos and bioassessment ofwater quality in aquaculture ponds of the Pearl River Delta

LIZhifei1，XIE Jun1，WANG Guangjun1，LINWenhui1，YU Deguang1??，F(xiàn)ANG Zhangsheng2，YU Ermeng1＆ZHANG Kai1
（1：Key Lab of Tropical and Subtropical Fishery Resource Application and Cultivation，Ministry of Agriculture；Pearl River Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，Guangzhou 510380，P.R.China）
（2：Vocational School ofOceanographic Engineering in Guangdong Province，Guangzhou 510380，P.R.China）

Pearl River Delta is one of themain aquaculture areas in China.In order to understand the community structures ofmacrozoobenthos and further assess the water quality in aquaculture ponds，a field investigation ofmacrozoobenthos and environmental parameters was conducted in 30 pondswith six aquaculturemodels during July to August2016.The results showed thata totalof18 species belonging to 14 genera and 3 phyla were identified，and the species number of oligochaeta，aquatic insect，and mollusca was 7，7，and 4，respectively.The dominant taxa ofmacrozoobenthoswere the Limnodrilus claparedeianus，Limnodrilus sp.，and Chironomus sp.，which have strong tolerances to pollution.The average species number among the sixmodel ponds had no significant differences.However，the density and biomass were significantly different，and which were significant higher in twomodels（juvenile and adult fish，respectively）of hybrid snakehead（Channa maculate♀×Channa arguss♂）than the other four model ponds.Pearson correlation analyses showed that the TN and TPwere themain factors influencing the density and biomass ofmacrozoobenthos in aquaculture ponds of Pearl River Delta.The density and biomass of oligochaeta were only positively correlated with TN，while which of chironomidswere significantly affected by TN and TP.Thewater quality of 30 aquaculture pondswere assessed using Shannon-Wiener index，Margalef index，and Biotic index.It suggested that the Shannon-Wiener index wasnotappropriate forthe assessment ofwater quality in aquaculture ponds of Pearl River Delta.The assessment results by Margalef and Biotic index showed that all the ponds of grass carp（Ctenopharyngodon idellus）and hybrid snakehead were heavily polluted，whilemost ponds of largemouth bass（Micropterus salmoides）and tilapia（Oreochromismossambicus）were heavily polluted and a few ponds were moderately polluted.

Pearl River Delta；macrozoobenthos；community structure；water quality bioassessment

DOI 10.18307／2017.0413

?2017 by Journal of Lake Sciences

?國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAD25B04）和公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201203083）聯(lián)合資助.2016-09-24收稿；2016-11-16收修改稿.李志斐（1983～），男，助理研究員；E-mail：lzf＠prfri.ac.cn.

??通信作者；E-mail：gzyudeguang＠163.com.