王俊 劉金殿 張愛菊 郝雅賓 周志明

摘要：2018年7月、2019年7月對富春江富陽段浮游動物和水質(zhì)各進行1次調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)浮游動物35屬66種，其中原生動物8屬20種，輪蟲16屬30種，枝角類6屬9種，橈足類5屬7種。2018年7月，富陽段浮游動物平均豐度為19.7 ind./L，平均生物量為0.93 mg/L，各大類種類數(shù)量較為均衡;2019年7月，浮游動物平均豐度為19.0 ind./L，平均生物量為0.15 mg/L，種類以原生動物和輪蟲為主，2次采樣浮游動物群落有明顯差異。2018年7月，發(fā)現(xiàn)5個浮游動物功能群;2019年7月發(fā)現(xiàn)7個浮游動物功能群，說明水體的自凈能力更強。典范對應(yīng)分析表明，水溫、葉綠素a含量、總磷含量、總氮含量和溶解氧含量是與富陽段浮游動物群落結(jié)構(gòu)相關(guān)性較強的環(huán)境因子，其中與水溫、葉綠素a含量、總磷含量和總氮含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系;與溶解氧含量在一定范圍內(nèi)呈顯著負相關(guān)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：富春江富陽段;浮游動物;時空變化;環(huán)境因子;群落結(jié)構(gòu);水質(zhì)

中圖分類號：S931.3?? 文獻標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2020）14-0283-07

錢塘江是浙江省第一大水系，自北源新安江算，河長為588.73 km;自南源馬金溪算，河長為 522.22 km。流經(jīng)安徽省和浙江省，流域總面積為 55 058 km2，浙江省內(nèi)流域面積達44 014 km2，漁業(yè)資源非常豐富。20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，由于環(huán)保工作相對滯后，沿江造紙工廠污水大量排入，加上過度挖沙、水利工程興建等人為活動的影響，使得錢塘江水域的生態(tài)環(huán)境遭到了一定程度的破壞;另外過度捕撈現(xiàn)象較突出，造成錢塘江的漁業(yè)資源衰退非常明顯[1]。但隨著近年來可持續(xù)發(fā)展觀的日漸深入和推廣，政府各部門通力協(xié)作，開展水生動物苗種的增殖放流，努力恢復(fù)退化的漁業(yè)資源，并于2019年重拳出擊，開始實施每年的3—6月為期4個月的禁漁，最大程度地保證魚類順利度過繁殖期。富春江是錢塘江自杭州建德市梅城鎮(zhèn)至蕭山區(qū)聞家堰段的別稱，該段水域漁業(yè)資源豐富，特別是三角魴、翹嘴鲌、花鱸等經(jīng)濟魚類品質(zhì)較高，受到浙江省乃至全國喜食水產(chǎn)人的追捧，加上富春江自古就是風(fēng)景勝地，在國內(nèi)聞名遐邇，漁業(yè)、旅游業(yè)相輔相成。沿江兩岸已是浙江省重要的經(jīng)濟開發(fā)地區(qū)，該區(qū)域的水生態(tài)健康狀況也是大眾關(guān)注的焦點之一。

目前，漁業(yè)資源調(diào)查工作不僅需要調(diào)查魚類的種類、資源量，同時還要兼顧到其餌料生物、生存環(huán)境等。浮游動物既是水產(chǎn)類的重要餌料，也是水體氮磷轉(zhuǎn)化的重要一環(huán)，有些物種常被當(dāng)做環(huán)境指示種[2]，因此，掌握浮游動物在富春江段中的分布及影響其分布的要素對掌握富春江水域的生態(tài)情況有著較為重要的意義。目前，關(guān)于富春江段的浮游動物研究仍鮮見報道，僅有輪蟲類調(diào)查見過報道[3]，政府相關(guān)機構(gòu)關(guān)于錢塘江全流域的調(diào)查報告具體到浮游動物這方面表現(xiàn)為選點較分散，無法疏理出區(qū)域性江段如富春江的浮游動物的變化規(guī)律和影響因子。

1 材料與方法

1.1 采樣區(qū)域

本研究以富春江富陽段水域作為研究對象，選取7個點位，于2018、2019年2個年度的夏季進行該水域的浮游動物和水化學(xué)參數(shù)的檢測，以求基本摸清該水域浮游動物的分布情況及其與環(huán)境因子之間的聯(lián)系。具體選點位置見圖1，以F1～F7符號表示，自桐廬縣往富陽區(qū)方向依次為窄溪大橋→桐洲島→中埠大橋→東吳大橋→富陽大橋→富春江第一大橋→新沙島。研究區(qū)域涵蓋了富陽地區(qū)富春江干流水域范圍的70%左右。

1.2 樣品采集與觀察

1.2.1 定性樣品

采用25號浮游生物網(wǎng)在上層水體“八字形”撈取3～5 min，將收集到的樣品用4%的福爾馬林固定。參照《微型生物監(jiān)測新技術(shù)》[4]《中國淡水輪蟲志》[5]《中國動物志 節(jié)肢動物門甲殼綱 淡水枝角類》[6]《中國動物志 節(jié)肢動物門甲殼綱 淡水橈足類類》[7]的分類方法，在100～400倍顯微鏡下鑒定浮游動物種類。

1.2.2 定量樣品

按照《淡水浮游生物研究方法》中的方法進行采集、計數(shù)，并進行豐度、生物量的計算。

1.2.3 水質(zhì)指標(biāo)的確定和測量

參照GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和近幾年關(guān)于富春江水質(zhì)的報道，初步篩選了一些水質(zhì)指標(biāo)，和浮游動物進行同步檢測。其中水溫（WT）、溶解氧（Do）含量、pH值使用便攜式水質(zhì)測定儀（HQ40d）現(xiàn)場測定，總磷（Tp）含量、總氮（TN）含量、氨氮（NH3-N）含量、化學(xué)需氧量（CDOCr）、葉綠素a（Chla）含量按照HJ 493—2009《水質(zhì)采樣 樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》將水樣固定后帶回實驗室按照各自的國標(biāo)方法進行測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1.3.1 生物多樣性指數(shù)

采用Shannon-Wiener指數(shù)（H′）、Margalef指數(shù)（D）、物種均勻度指數(shù)（J）、Simpson指數(shù)（1-λ）對浮游動物進行多樣性評價，使用PRIMRR 5軟件進行上述指數(shù)的計算。

1.3.2 優(yōu)勢度（Y）

Y>0.02定為優(yōu)勢種，具體計算公式為Y=ni/N×fi。式中：ni為樣品中第i種浮游動物的個體豐度，ind./L;N為浮游動物總豐度，ind./L;fi為第i種浮游動物在各采樣站點中出現(xiàn)的頻率。

1.3.3 典范對應(yīng)分析

浮游動物與環(huán)境因子的關(guān)系采用Canoco 5軟件進行典范對應(yīng)（CCA）分析，對數(shù)據(jù)進行l(wèi)g（x+1）處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 水質(zhì)分析

具體監(jiān)測結(jié)果見表1，總體上2019年7月富陽段水體中與營養(yǎng)鹽水平相關(guān)的環(huán)境因子平均水平低于2018年同期，原因可能是2019年采樣前段時間出現(xiàn)了1次較大的集中降雨期，富春江出現(xiàn)了汛情，這點從2個年度的水體透明度可以得到印證，2019年的水體透明度明顯較低。

2.2 浮游動物分析

2.2.1 浮游動物大類組成

富春江富陽段2018年7月、2019年7月2次采樣調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)浮游動物35屬66種，其中原生動物8屬20種，輪蟲16屬30種，枝角類6屬9種，橈足類5屬7種。具體結(jié)果見圖2、表2。從圖2可以看出，2年度同時期水樣中浮游動物的大類組成有明顯差異。2019年7月基本上7個點的水樣中枝角類、橈足類這類大型浮游動物種類占比都很小，尤其是橈足類，在幾個采樣點都缺失，浮游動物種類以原生動物和輪蟲為主。相對而言，2018年7月采樣發(fā)現(xiàn)的浮游動物各種類數(shù)量較為均衡，但發(fā)現(xiàn)的種類總數(shù)上2019年高于2018年。

2.2.2 浮游動物優(yōu)勢種

2018年富春江富陽段優(yōu)勢種有盤狀表殼蟲、簡弧象鼻溞、溫劍水蚤屬等6種，2019年優(yōu)勢種有褐砂殼蟲、螺形龜甲輪蟲、針簇多肢輪蟲等5種（表3）。

2.2.3 浮游動物豐度和生物量的變化

從圖3、圖4可以看出，2018年7月點位F1～F7中，F(xiàn)6豐度最低，為10.8 ind./L，F(xiàn)7豐度最高，為44.0 ind./L，平均豐度19.7 ind./L;F2生物量最低，為0.20 mg/L，F(xiàn)7生物量最高，為2.12 mg/L，平均生物量為 0.93 mg/L。2019年7月，F(xiàn)3豐度最低，為9.5 ind./L，F(xiàn)5豐度最高，為36.0 ind./L，平均豐度為19.0 ind./L，豐度和種類數(shù)情況接近尼洋河流域[8-9];F3生物量最低，為0.007 mg/L，F(xiàn)7生物量最高，為0.500 mg/L，平均生物量0.150 mg/L。2個時間段富春江富陽段7個點位浮游動物的豐度變化并不大，但是從生物量角度來看，2019年7月明顯要小于2018年同期，反映出2019年富陽段浮游動物有明顯小型化的特點，與國內(nèi)某些江河浮游動物比例結(jié)果[10-11]相似，也與上文得出的結(jié)論一致。

2.2.4 浮游動物功能群

目前，國內(nèi)外在運用浮游植物功能群劃分以此反映水體的生態(tài)狀況已經(jīng)做得比較成熟[12-14]，有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。但是對于浮游動物的功能群劃分研究還缺乏統(tǒng)一。目前，國內(nèi)外已有的研究也是針對于海洋生態(tài)系統(tǒng)[15-16]。在淡水生態(tài)系統(tǒng)中僅見安睿的研究[17]。該研究根據(jù)浮游動物大小、攝食方式將淡水浮游動物劃分為原生的動物濾食者（PF）、原生動物捕食者（PC）、輪蟲濾食者（RF）、輪蟲濾食者（RC）、小型浮游動物濾食者（SCF）、小型浮游動物捕食者（SCC）、中型浮游動物濾食者（MCF）、中型浮游動物捕食者（MCC）、大型浮游動物濾食者（LCF）、大型浮游動物捕食者（LCC）這10個功能群[17]。

本研究參照該功能群分類方法對富春江富陽段浮游動物進行劃分發(fā)現(xiàn)，2018年7月，富陽段有PF、RF、SCF等5個功能群，以濾食者功能群體為主，SCF功能群豐度相對最高，能量在水生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)中下層傳遞，說明水體中有機碎屑等營養(yǎng)物質(zhì)較多;2019年7月，富陽段相對2018年同期多了PC、RC 2個功能群，功能群種類更加豐富，PF和RF功能群豐度相對最高，能量更多地從濾食者向捕食者轉(zhuǎn)移，說明水體的自凈程度更高（表4）。

2.2.5 浮游動物生物多樣性

使用PRIMRR 5軟件進行Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H′）、Margalef豐富度指數(shù)（D）、物種均勻度指數(shù)（J′）、Simpson指數(shù)（1-λ）4種指數(shù)計算。從表5可以看出，2019年7月富陽段的4種指數(shù)基本上都要高于2018年同期，說明2019年水體中浮游生物的多樣性更高，種間分布更均勻。

2.2.6 環(huán)境因子對浮游動物群落的影響

富春江富陽段浮游動物CCA分析結(jié)果見圖5。排序軸1、排序軸2特征值分別為0.580 9、0.298 1，分別解釋了物種環(huán)境方差的39.46%、20.24%，達到總標(biāo)準(zhǔn)特征值的59.7%，說明這2個排序軸的排序圖能夠反映富春江富陽段浮游動物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的關(guān)系。檢測的環(huán)境變量能夠解釋物種組成總變異的84.9%。第1物種排序軸與環(huán)境因子中水溫、葉綠素a含量、總氮含量、總磷含量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.893 3、0.800 5、0.750 0、0882 6和0.648 9，與溶解氧呈顯著負相關(guān)關(guān)系（一定范圍內(nèi)，2次采樣水體溶解氧均在6 mg/L以上），相關(guān)系數(shù)為-0.907 4。第2物種排序軸與透明度和pH值呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別0.387 8、0.560 8。物種的2個排序軸之間相關(guān)系數(shù)和環(huán)境因子的2個排序軸之間的相關(guān)系數(shù)均分別為-0.010 6和0，表明排序結(jié)果還是可靠的。

3 討論與結(jié)論

3.1 浮游動物群落和環(huán)境因子的關(guān)系

對本次浮游動物和水質(zhì)調(diào)查結(jié)果對比分析發(fā)現(xiàn)，由于年際變化較大，富春江富陽段的浮游動物群落結(jié)構(gòu)也隨著環(huán)境因子的變化發(fā)生了較大幅度的改變。從結(jié)果來看，小型浮游動物像原生動物和輪蟲對水溫、透明度、營養(yǎng)鹽等環(huán)境因子的適應(yīng)范圍更廣，而像在富春江中常見的枝角類、橈足類種類則需求較高的水溫、透明度和營養(yǎng)鹽水平。國內(nèi)其他地區(qū)有研究表明，流速較大，含泥沙量較高的河流不適合浮游動物的棲息和繁殖[18]。結(jié)合本次調(diào)查和以往的經(jīng)驗，枝角類、橈足類對流速、透明度這些水體物理變化更為敏感。小型化的浮游動物相對適應(yīng)性更強。

CCA分析結(jié)果表明，多數(shù)浮游動物功能群、優(yōu)勢種都與環(huán)境因子呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性，如小型浮游動物濾食者與總磷含量，中型浮游動物捕食者與總氮含量，溫劍水蚤和葉綠素a含量均呈顯著正相關(guān)關(guān)系;50%的浮游動物群落都與水溫呈正相關(guān)性，還有不少群落如砂殼蟲、匣殼蟲、針簇多肢輪蟲與溶解氧在一定范圍里呈顯著負相關(guān)關(guān)系。只有個別群落如中型浮游動物濾食者和廣布中劍水蚤的豐度變化無法被環(huán)境變量所解釋。

從2018年7月至2019年7月的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果可以看出，2019年7月的水溫、透明度、總磷含量、總氮含量、氨氮含量和葉綠素a含量由于汛情原因都要顯著低于2018年同期，相對應(yīng)的在CCA分析圖中與這些環(huán)境因子呈正相關(guān)的浮游動物群落的豐度值在2019年7月也明顯處于一個相對低的水平，與前人研究結(jié)果[19-20]一致。CCA這類約束性分析排序方法能較好地解釋物種與環(huán)境因子的關(guān)系，這與國內(nèi)相關(guān)研究結(jié)果[21-22]相似。同時，CCA分析也能反映出不同物種在生態(tài)習(xí)性上的異同。如本研究中砂殼蟲和匣殼蟲、針簇多肢輪蟲和螺形龜甲輪蟲、蕩鏢水蚤和廣布中劍水蚤雖然不同屬，但在排序圖中的位置比較接近，表明它們在生態(tài)適應(yīng)性上較為相似。而同一屬的浮游動物對環(huán)境的要求可能存在差異[23]，如同為象鼻溞屬的長額象鼻溞和簡弧象鼻溞在排序圖中位置較遠，表現(xiàn)出對環(huán)境的不同需求，這也可能就是同一時段某個屬的浮游動物只有個別種占據(jù)生長優(yōu)勢的原因。

3.2 富春江富陽段水質(zhì)情況

多樣性指數(shù)是衡量浮游動物群落健康狀態(tài)和規(guī)模的尺度。一般而言，Margalef豐富度指數(shù)大小與浮游動物種類數(shù)相關(guān)，主要反映物種種類的分布情況，浮游動物種類數(shù)越多，每種的個體豐度分布越均勻，水體水質(zhì)也就越好;Shannon-Wiener多樣性指數(shù)能反映群落的復(fù)雜程度，物種多樣性指數(shù)越大表明群落復(fù)雜程度越高、水質(zhì)越好;Pielou均勻度指數(shù)則表示浮游動物個體數(shù)目分配的均勻程度高低，越高表明浮游動物群落結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定[24]。結(jié)合之前國外學(xué)者Valentin等的觀點[25]，富春江富陽段的水質(zhì)通過浮游動物的多樣性指數(shù)評判：2018年7月基本處于輕度污染和中度污染之間，2019年7月為輕度污染;而通過地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評判：2019年7月為Ⅳ類水，2018年7月為Ⅴ類水。這2種評判標(biāo)準(zhǔn)得出的變化趨勢相同，都是水質(zhì)情況變好，但受污染程度有所差別。

參考文獻：

[1]文 軍，羅獻寶，李 劍，等. 新安江、富春江區(qū)域水質(zhì)變化的風(fēng)險分析[J]. 水土保持研究，2007，14（2）：224-227，230.

[2]李共國，虞左明. 千島湖輪蟲群落結(jié)構(gòu)及水質(zhì)生態(tài)學(xué)評價[J]. 湖泊科學(xué)，2003，15（2）：169-176.

[3]郭愛環(huán)，原居林，張愛菊，等. 富春江輪蟲群落的時空格局及其與環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（7）：243-247.

[4]沈韞芬. 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.

[5]王家楫. 中國淡水輪蟲志[M]. 北京：科學(xué)出版社，1961.

[6]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(xué)出版社，1979.

[7]中國科學(xué)院動物研究所甲殼動物研究組. 中國動物志：節(jié)肢動物門甲殼綱淡水橈足類[M]. 北京：科學(xué)出版社，1979.

[8]國家環(huán)?？偩? 水和廢水監(jiān)測分析方法[M]. 4版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[9]龔迎春，馮偉松，余育和，等. 西藏尼洋河流域浮游動物群落結(jié)構(gòu)研究[J]. 水生態(tài)學(xué)雜志，2012，33（6）：35-43.

[10]Xie J J，Xu Y Q，Chen Y S，et al. The relationship of community structure of zooplankton and the water pollution of the Jinjiang River Valley[J]. Chinese Journal of Zoology，2005，40（5）：8-13.

[11]Yang Y F，Huang X F. Structure of zooplankton community in Donghu Lake of WuHan[J]. Chinese Journal of Applied Ecology，1994，5（3）：319-324.

[12]Yu H X，Wu J H，Ma C X，et al. Seasonal dynamics of phytoplankton functional groups and its relationship with the environment in river：a case study in Northeast China[J]. Journal of Freshwater Ecology，2012，27（3）：429-441.

[13]黃享輝，胡 韌，雷臘梅，等. 南亞熱帶典型中小型水庫浮游植物功能類群季節(jié)演替特征[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2013，22（2）：311-318.

[14]閔[JP+1]文武，王培培，李麗娟，等. 渭河流域浮游植物功能群與環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 環(huán)境科學(xué)研究，2015，28（9）：1397-1406.

[15]Ichinokawa M，Takahashi M M. Size-dependent carbon flow in the epipelagic food web of the western equatorial pacific[J]. Marine Ecology Progress Series，2006，313：13-26.

[16]Song S，Huo Y Z，Bo Y. Zooplankton functional groups on the continental shelf of the yellow sea[J]. Deep-Sea Research Part Ⅱ-Topical Studies in Oceanography，2010，57（11/12）：1006-1016.

[17]安 睿. 三江平原典型濕地浮游生物群落特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系[D]. 哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2016：49-50.

[18]方艷紅，黃道明，王文君，等. 大渡河河口秋季浮游動物的群落結(jié)構(gòu)特征[J]. 水生態(tài)學(xué)雜志，2012，33（3）：34-40.

[19]May L. Rotifer occurrence in relation to water temperature in Loch Leven，Scotland[J]. Hydrobiologia，1983，104（1）：311-315.

[20]Havens K E，Beaver J R. Composition，size，and biomass of zooplankton in large productive Florida lakes[J]. Hydrobiologia，2011，668（1）：49-60.

[21]馮世敏，吳明姝，熊 蓮，等. 太平湖浮游動物動態(tài)演替與環(huán)境因子的相關(guān)性研究[J]. 水生生物學(xué)報，2017，41（3）：700-711.

[22]白海鋒，趙乃錫，殷旭旺，等. 渭河流域浮游動物的群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 大連海洋大學(xué)學(xué)報，2014，29（3）：260-266.

[23]林 青，由文輝，徐鳳潔，等. 滴水湖浮游動物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 生態(tài)學(xué)報，2014，34（23）：6918-6929.

[24]李 紅，祁 峰，謝春剛，等. 博斯騰湖浮游動物群落結(jié)構(gòu)特征與分布的季節(jié)性變化[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué)，2013，20（4）：832-842.

[25]Valentin L，Macedo E，Tenenbanumdr，et al. The specific diversity indices for analyzing phytoplankton succession：application to the Caho Frio （RJ，Brazil） upwelling ecosystem[J]. Neritica，1991（6）：1-2.

收稿日期：2020-04-16

基金項目：浙江省重點研發(fā)項目（編號：2018C02G5030526）;浙江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳財政專項。

作者簡介：王 ?。?983—），男，浙江湖州人，碩士，工程師，主要從事水生生物資源與環(huán)境生態(tài)方面的研究。E-mail：280496810@qq.com。

通信作者：周志明，教授級高級工程師，主要從事水產(chǎn)養(yǎng)殖和資源調(diào)查評估方面的研究。E-mail：zjhz-zzm@163.com。