趙順 鄧婉璐 雷會雄 林路香 賴長斌
(1 廣州草木蕃環(huán)境科技有限公司,廣東 廣州 510000;2 南雄市孔江國家濕地公園管理處,廣東 南雄 512400)
底棲動物指生活在水體淤泥或岸邊石塊、礫石等表面或其縫隙,以及附著于水生植物上的水生無脊椎動物。通常包括水生環(huán)節(jié)動物、水生軟體動物、甲殼動物和水生昆蟲等。底棲動物是水生態(tài)系統(tǒng)重要的生物類群,既取食浮游生物、底棲藻類和有機碎屑等( 陸強等, 2013),又被魚類和鳥類所捕食(Ashley et al, 2000; 彭建華等, 2002),是水生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分( 宋慈玉等, 2011; 張衡等, 2018)。
廣東孔江國家濕地公園( 下稱 “孔江濕地”) 于2016 年正式通過國家林業(yè)局( 現(xiàn)國家林業(yè)和草原局)試點驗收,位于廣東南雄市境內(nèi)東北角,主要包括孔江水庫、周邊入庫溪流及周邊一定的緩沖區(qū)域,總面積1 667.9 hm2??捉畮焓侵榻饔虮苯搭^第一水庫,距今已有50 多年的歷史。目前對孔江濕地已開展了陸生高等植物( 丁曉龍, 2017; 林路香等, 2020)、鳥類、獸類( 趙順等, 2016) 等相關(guān)研究,而對于孔江濕地則只開展過魚類資源方面的調(diào)查( 趙順等, 2016),對大型底棲動物的相關(guān)研究尚未報道。根據(jù)2019 年7 月至2020 年3 月在孔江濕地的調(diào)查結(jié)果,分析了孔江濕地大型底棲動物的群落組成和時空變化特征,并根據(jù)物種組成側(cè)面評價濕地水質(zhì)現(xiàn)狀,為孔江濕地的管理和生物多樣性保護提供基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù),對保障珠江流域源頭水安全具有重要意義。
本研究位于廣東孔江國家濕地公園,依托孔江水庫布設(shè)4 個采樣點入庫口、庫中、庫灣濕地、出庫口,2019 年7 月至2020 年3 月采集大型底棲動物樣品。底棲動物調(diào)查采用Peterson 采泥器(1/16 m2),底泥經(jīng)500μm 篩網(wǎng)篩洗后置于解剖盤中將動物撿出;在入庫口、庫中、庫灣濕地和出庫口位點的近岸地帶用D 型網(wǎng)( 網(wǎng)口長30 cm,網(wǎng)衣孔徑0.5 mm) 拖網(wǎng)3 m 以輔助樣品采集。所有樣品采集完成后裝入密封袋,現(xiàn)場用10% 福爾馬林固定,帶回實驗室后進行種類鑒定、計數(shù)( 陳德牛等, 2004)。
采用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)和物種優(yōu)勢度指數(shù)對大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)進行分析。計算公式如下:Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(Shannon et al, 1949):
物種優(yōu)勢度指數(shù)( 孫軍等, 2004):
式中:Pi=Ni/N,Ni為第i 個分類單元的個體數(shù),N 為樣品中的總個體數(shù);fi為第i 種在樣品中出現(xiàn)的頻率。將物種優(yōu)勢度Y >0.02 定為優(yōu)勢種。Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)劃分水體污染程度的標準是:H '>3 為清潔,3 >H′>2 為輕度污染,2>H'>1 為中度污染,H′<1 為重度污染( 譚香等, 2011)。
調(diào)查期間共發(fā)現(xiàn)大型底棲動物33 種,其中節(jié)肢動物門最多,25 種( 占比75.76%);其次是軟體動物門,有6 種;而環(huán)節(jié)動物門僅檢到2 種,占比6.06%( 表1)。
整體上,孔江水庫庫中位點的底棲動物物種數(shù)量較少( 表2),這可能與該位點位于孔江水庫庫心,水面開闊,水深近20 m,較少有淤泥有關(guān)。2020 年3 月,孔江水庫的底棲動物種類數(shù)量較多,其中入庫口位點有20 種,而出庫口位點則不足10 種;夏季豐水期,各個位點的底棲動物種類數(shù)量均不高,庫灣濕地最多只有11 種,而庫中則檢到全年最少種類的底棲動物(5 種)。
表1 底棲動物種類組成Table 1 Species composition of macrobenthos
表2 不同時期不同位點的底棲動物種類數(shù)量Table 2 Number of macrobenthos species at different sites in different periods
孔江水庫底棲動物密度水平較低( 表3),底棲動物密度最大值出現(xiàn)于豐水期(2019 年7 月) 的庫灣濕地,有121.67 ind./m2,其次為10 月的入庫口位點,其密度為111.56 ind./m2,而最低值為7 月豐水期的庫中位點,僅有9.17 ind./m2。底棲動物密度較高的均為節(jié)肢動物門中的搖蚊類,如多摩長跗搖蚊(Tanytarsus tamaundecimus)、 耐垢多足搖蚊(Polypedilum sordens) 和卵圓長跗搖蚊(T. ovatus) 等。
表3 底棲動物密度 ind./m2Table 3 Density of macrobenthos ind./m2
孔江水庫底棲動物的Shannon-Wiener(H ') 多樣性指數(shù)范圍為1.37 ~2.61( 表4),2020 年冬春交換期的底棲動物物種多樣性較高,物種多樣性指數(shù)最高值為該期的入庫口位點;而豐水期的庫灣濕地物種多樣性指數(shù)最低,僅有1.37。
豐水期孔江水庫的底棲動物以米蝦(Caridina sp.) 為優(yōu)勢種,而其余時期以昆蟲綱中的搖蚊(Chironomuds) 為主( 表5),其中多摩長跗搖蚊、耐垢多足搖蚊、 卵圓長跗搖蚊、 分離底棲搖蚊(Benthalia dissidens) 等均有多頻次出現(xiàn)。
表4 底棲動物Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)Table 4 Shannon-Wiener diversity index of macrobenthos
表5 底棲動物優(yōu)勢種( 優(yōu)勢度Y>0.2)Table 5 Dominant species of macrobenthos (Dominance Y>0.2)
根據(jù)大型底棲動物物種多樣性指數(shù)與水體的水質(zhì)關(guān)系可得出孔江水庫水質(zhì)為中度、輕度污染。在孔江水庫的出庫口位點鏡檢發(fā)現(xiàn)數(shù)量較多的霍普水絲蚓(Limnodrilus hoffmeisteri), 而在庫灣濕地、出庫口等也發(fā)現(xiàn)有數(shù)量頗多的搖蚊,霍普水絲蚓是耐污性很強的物種( 王寶強等, 2015),搖蚊通常也被視為富營養(yǎng)化水體的指示類群( 李永剛等, 2018),這兩類大型底棲動物的出現(xiàn)表明孔江水庫的水質(zhì)存在一定的有機污染。但在入庫口前段的溪流定性采樣過程中發(fā)現(xiàn)石蛾屬(Hydropsyche)、四節(jié)蜉屬(Baetis) 等水生昆蟲的幼體和成體廣泛分布,而這些水生昆蟲物種通常被美國環(huán)??偸鹱鳛榍鍧嵥w的指示生物,表明孔江水庫的入庫溪流水質(zhì)優(yōu)于庫區(qū)水質(zhì)。庫區(qū)水體流動較溪流流動緩慢,降雨及庫區(qū)周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)會排入較多外源污染和面源污染,這些因素可能是溪流水質(zhì)高于庫區(qū)水質(zhì)的主要因素。
濕地公園與水庫管理部門需要加強庫區(qū)及周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理,加強宣傳教育,控制濕地的面源污染,引導(dǎo)農(nóng)戶合理施肥、用藥;加強庫區(qū)周邊植被的培育和養(yǎng)護,做好水土保持工作,減少水土流失;建設(shè)科研監(jiān)測體系,加強水生生物的監(jiān)測,尤其是要加強庫區(qū)周邊7 條入庫溪流底棲動物的監(jiān)測力度,以保護濕地公園的生物多樣性( 丁曉龍, 2017; 趙順等, 2016; 張和平等, 2011; 趙魁義等, 2010)。