李 燕，汪 露， 張 敏，朱 亮,3

(1.河海大學(xué) 環(huán)境學(xué)院，南京 210098;2.江蘇省洪澤湖水利工程管理處，江蘇 淮安 223199;3.河海大學(xué)淺水湖泊綜合治理與資源開發(fā)教育部重點實驗室，南京 210098)

前 言

湖泊生態(tài)系統(tǒng)是由湖泊內(nèi)生物群落及其生態(tài)環(huán)境共同組成的動態(tài)平衡系統(tǒng)[1]，具有調(diào)節(jié)氣候、提供生物棲息地、泄洪、蓄水、養(yǎng)殖、航運、景觀等多種功能[2]。維持湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康對自然生態(tài)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)具有不可或缺的生態(tài)效益[3]。底棲動物是指生活史的全部或大部分時間生活于水體底層的水生動物群[4-5]，它們棲息環(huán)境相對固定，與水體和底層沉積物密切接觸，在水生生物食物鏈和湖泊生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動中都發(fā)揮著重要作用，是良好的生境質(zhì)量指示生物[1,6～8]，廣泛應(yīng)用于水質(zhì)生物評價。

洪澤湖是我國第四大淡水湖泊，同時也是淮河流域重要的水源地。在“南水北調(diào)”東線工程發(fā)揮重要輸水作用，對淮河流域中下游地區(qū)的防洪灌溉、調(diào)節(jié)蓄水具有不可替代的作用[9～11]。然而近年來隨著淮河流域人口增長和工農(nóng)業(yè)發(fā)展，不合理的圍墾圈圩、筑壩開山，洪澤湖的湖泊面積日益縮小，湖泊污染日益嚴(yán)重，湖泊生態(tài)急劇惡化[12]。基于此，我國學(xué)者對洪澤湖做了大量調(diào)查研究，吳天浩等基于浮游植物群落的調(diào)查分析了洪澤湖浮游植物演變狀況和水體健康狀況[13]；毛志剛等基于魚類群落結(jié)構(gòu)分析了魚類資源變化趨勢[14]；田昌、任穎研究了洪澤湖浮游植物與環(huán)境因子之間的關(guān)系[15-16]。這些研究多是從生物群落的年度分布及其與環(huán)境的相關(guān)關(guān)系角度分析，而洪澤湖地區(qū)四季分明，不同的季節(jié)生物群落分布是有一定差異的[17]，年度的調(diào)查結(jié)果難以說明每個季節(jié)的生物群落及水質(zhì)分布變化情況。

因此，本研究通過調(diào)查洪澤湖底棲動物群落和水質(zhì)狀況，初步分析底棲動物群落和水質(zhì)的季度分布特征，以及環(huán)境因子對底棲動物生長的影響規(guī)律，為保護洪澤湖水質(zhì)、提高水生態(tài)多樣性及制定環(huán)境保護措施提供參考。

1 材料與方法

1.1 洪澤湖基本概況

洪澤湖(118°10′～118°52′E, 33°06′～33°40′N)是黃河奪淮和“蓄清、刷黃、濟運”不斷修筑大堤而形成的的淺水湖泊[26]，水面面積1 597km2，湖底高程在9.81～10.81m(1985年國家高程基準(zhǔn))之間，呈西北高、東南低趨勢，為淮河流域最大湖泊。洪澤湖西納淮河，南注長江，主要入湖河流分布在湖西邊，主要有淮河、懷洪新河、新汴河、汴河、新濉河、老濉河和徐洪河等。洪澤湖，屬暖溫帶黃淮海平原與北亞熱帶長江中、下游區(qū)的過渡帶，因受季風(fēng)氣候的影響，洪澤湖降水量較為豐沛，年均水溫16.3℃。

1.2 采樣點布設(shè)

采樣點根據(jù)洪澤湖的湖泊形狀及主要入湖、出湖河段，湖心敞水區(qū)設(shè)置，力圖覆蓋洪澤湖湖區(qū)各典型水域(圖1)：東部的出湖水域(S1)、典型采砂區(qū)(S2)、北部的成子湖區(qū)(S3、S4)、湖心開闊敞水區(qū)(S5)、淮河入湖水域(S6)、西部的開闊水域(S7)、西部主要入湖水域(S8、S9)、東南入長江水域(S10)。采樣時間為2016年8月～2017年7月每月月初。各樣點水生態(tài)環(huán)境特征見表1。

表1 洪澤湖底棲動物采樣點的地理環(huán)境特征[18]Tab.1 Geographic and environmental characteristics of benthic sampling sites in Hongze Lake

圖1 洪澤湖底棲動物監(jiān)測樣點分布圖Fig.1 Distribution of Sampling sites of the benthic in Hongze Lake

1.3 樣品采集與水質(zhì)監(jiān)測

底棲動物樣品采集用面積為1/20 m2的改良的彼得森采樣器，每個樣點采集三個樣方，采樣器所采樣品混合了底棲動物與底泥、碎屑等，采用網(wǎng)孔徑為0.45mm網(wǎng)尼龍篩網(wǎng)進行洗滌，剩余物帶回實驗室進行分樣。將洗凈的樣品置入白色瓷盤中，加入清水，利用尖嘴鑷、吸管、毛筆、放大鏡等工具進行操作，分揀出各類底棲動物，分別放入已裝好固定液的50mL塑料瓶中，直到采集的所有樣品全部分揀完畢。采用7%的福爾馬林用于樣品固定。軟體動物和水棲寡毛類的優(yōu)勢種鑒定到種，搖蚊科幼蟲鑒定到屬，水生昆蟲等鑒定到科。對于疑難種類應(yīng)有固定標(biāo)本，以便進一步分析鑒定。把每個采樣點所采到的底棲動物按不同種類準(zhǔn)確地統(tǒng)計個體數(shù)，根據(jù)采樣器的開口面積推算出1m2內(nèi)的數(shù)量，包括每種的數(shù)量和總數(shù)量，樣品稱重獲得的結(jié)果換算為1m2面積上的生物量(g/m2)。底棲動物鑒定參照《中國經(jīng)濟動物志·淡水軟體動物》《中國小蚓類研究》《Aquatic insects of China useful for monitoring water quality》等書籍。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

采用相對重要性指數(shù)(index of relative importance, IRI)確定底棲動物優(yōu)勢種類。

IRI=(W+N)×F

(1)

式中： IRI—相對重要指數(shù)(Index of relative importance,IRI);

W—相對生物量，即該物種豐度占底棲動物總生物量的百分比;

N—相對豐度，即該物種豐度占底棲動物總豐度的百分比;

F—該物種出現(xiàn)的頻率。

采用Shannon-Wiener生態(tài)位寬度指數(shù)表征物種生態(tài)位寬度。

(2)

采用Pianka生態(tài)位重疊指數(shù)評價洪澤湖底棲動物優(yōu)勢種的生態(tài)位重疊狀況。

(3)

采用Margalef豐富度指數(shù)(DM)評價底棲動物豐富度狀況。

(4)

采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)評價底棲動物生物多樣性狀況。

(5)

ni為第i個物種的個體數(shù)量； n表示群落中所有種的個體總數(shù)；S表示樣品中收集的底棲動物種數(shù)。Pij為種i的個體數(shù)占j樣地總個體數(shù)的比例，Pij和Pkj為種i、k的個體數(shù)占j樣地個體數(shù)的比例，Qik的取值范圍是0～1。

采用綜合污染指數(shù)( CPI)評價湖泊污染狀況。

(6)

(7)

所有數(shù)據(jù)均在Excel 2019軟件中進行預(yù)處理與計算，用Canoco5. 0軟件對數(shù)據(jù)進行CCA分析，箱形圖用Origin 2018軟件進行繪制，底棲動物的空間分布圖用ArcGIS10.6繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 底棲動物群落結(jié)構(gòu)組成

2.1.1 種類組成與分布

本次調(diào)查共采集到底棲動物28種(見表2)，隸屬于3門7綱。其中節(jié)肢動物門最多(11種)，約占總物種數(shù)的39%，包括昆蟲綱的搖蚊幼蟲8種和甲殼綱3種；軟體動物門次之(9種)，約占總物種數(shù)的32%，包括雙殼綱6種和腹足綱3種；環(huán)節(jié)動物門最少(8種)，約占總物種數(shù)的29%，包括多毛綱4種、寡毛綱3種、蛭綱1種。其在各點位的密度分布情況見圖2，密度大小如圖2右側(cè)圖標(biāo)所示，白色區(qū)域表示未采集到樣品。其中多毛綱的背蚓蟲在各點位均能采集到，甲殼綱、雙殼綱、多毛綱在各點位能采集到的情況較多，搖蚊幼蟲和寡毛綱生物在各點位出現(xiàn)較少，靠近湖心開闊水域一般難以采集到。西部入溧河洼水域(S9)、東南部入江水域(S10)采集到底棲動物種類較多。

表2 洪澤湖大型底棲動物種類組成及相對重要性指數(shù)Tab.2 Species composition and relative importance index (IRI) of benthic in Hongze Lake

續(xù)表2

圖2 洪澤湖各樣點底棲動物物種與密度的分布熱圖Fig.2 Heat map of zoobenthos species and densities at various points in Hongze Lake

底棲動物的密度和生物量為少數(shù)種類主導(dǎo)。密度方面，多毛綱的背蚓蟲、寡鰓齒吻沙蠶，甲殼綱的大螯蜚屬、蜾蠃蜚屬，雙殼綱的河蜆、湖球蜆優(yōu)勢度較高，分別占總密度的16.67%、7.81%、43.96%、9.08%、2.62%、6.29%。生物量方面，軟體動物因其個體較大，故而占據(jù)優(yōu)勢，其中扭蚌、河蜆和銅銹環(huán)棱螺的年均生物量分別占37.35%、32.42%、15.8%。

優(yōu)勢度分析表明多毛綱的背蚓蟲(IRI=2822)，甲殼綱的大螯蜚屬(IRI=3540)，雙殼綱的河蜆(IRI=1274)、湖球蜆(IRI=1068)是優(yōu)勢度最高的4個物種，且這四種生物在四個季節(jié)的優(yōu)勢度分析中均處于優(yōu)勢地位。霍甫水絲蚓、蘇氏尾鰓蚓、寡鰓齒吻沙蠶、日本沙蠶、背蚓蟲、擬背尾水虱、蜾蠃蜚屬、大螯蜚屬 、羽搖蚊、林間環(huán)足搖蚊、多巴小搖蚊、淡綠二叉搖蚊、凹狹隱搖蚊、紅裸須搖蚊、菱附搖蚊屬、小云多足搖蚊、銅銹環(huán)棱螺、光滑狹口螺、橢圓蘿卜螺、河蜆、湖球蜆、中國淡水蟶在4個季節(jié)的樣品采集中均采集到，其中以背蚓蟲(四季平均密度為 500個/m2)、大螯蜚屬(四季平均密度為 1 735個/m2)在四季中采集的平均密度最高。

2.1.2 生物密度與生物量時間分布

洪澤湖底棲動物四季的生物密度和生物量時空分布狀況如圖3所示，各樣點底棲動物年均總密度介于36.1～392.8個/m2，平均值為131.6個/m2；年均生物量介于0.34～53.6g/m2，平均值為13.68g/ m2。總體而言，底棲動物在各點位的密度春季分布最為均勻，冬季分布差異最大，北部的成子湖區(qū)(S3)和西部的溧河洼(S9)密度較高，而湖心區(qū)和東南部的過水通道密度較小。生物量的分布均勻程度與密度相反，春季差異大，冬季反倒較為均勻。生物量的高值除溧河洼水域(S9)與密度相同外，其高值還出現(xiàn)在南部的過水通道水域，低值則出現(xiàn)在北部成子湖水域和東部出水水域。

圖3 洪澤湖各季節(jié)底棲動物生物密度(上)及生物量(下)空間分布圖Fig.3 Spatial distribution patterns of zoobenthos density (up) and biomass(down) in different seasons in Hongze Lake

2.1.2.1 生物密度

從物種組成上看，多數(shù)采樣點為一種或兩種生物所主導(dǎo)，主要是甲殼綱、多毛綱、雙殼綱等優(yōu)勢種類，搖蚊幼蟲和寡毛綱僅在少數(shù)點位占據(jù)優(yōu)勢(S4)，且這種優(yōu)勢種主導(dǎo)物種組成的趨勢在秋冬季節(jié)尤為明顯，各采樣點的主導(dǎo)物種組成基本上都高于50%。但整體而言，生物密度高的點位為甲殼綱主導(dǎo)，生物密度低的點位為多毛綱主導(dǎo)。

從時間上看，春夏秋三個季底棲動物平均生物密度較為接近，在300個/m2左右，而冬季則遠高于其他三季，平均生物密度達到671.3個/m2。生物密度分布在春季最均勻，冬季差異最大，S3、S9樣點生物密度顯著高于其他樣點，其在冬季時分別達到了284.0個/m2、221.3個/m2?？赡苁且驗樵撎幒^(qū)水深較淺，水草廣泛分布，為底棲動物提供大量生存場所。

2.1.2.2 生物量

底棲動物生物量在組成、分布上都與生物密度顯著不同，且空間差異更大。

從物種組成上看，主要優(yōu)勢種對生物量組成的主導(dǎo)更為顯著，雙殼綱生物成為生物量組成上的絕對主導(dǎo)，在四季中的物種占比均高于50%，春夏兩季甚至達到80%以上，這可能與雙殼綱生物個體較大有關(guān)。

從時間上看，夏秋冬3個季底棲動物平均生物量較為接近，在20 g/m2左右。春季則遠高于其他三季，平均生物量達到100 g/m2，這可能是因為春季溫度適宜，水質(zhì)較好，更適宜底棲動物生長?？臻g分布差異較為顯著，洪澤湖各河流的入湖水域，東部的蘇北灌溉總渠區(qū)域除去春季外生物量極其稀少，多數(shù)都不足5 g/m2。生物量的高值出現(xiàn)在春季的S6、S7樣點、秋季的S9樣點，其生物量分別為624g/m2、213g/m2、208g/m2，低值則廣泛地出現(xiàn)在各樣點，北部的成子湖區(qū)(S3、S4樣點)、東北部的采沙區(qū)(S2樣點)四個季節(jié)的生物量均較少，除去冬季成子湖區(qū)的S3樣點生物量為22 g/m2，其余均不足10 g/m2。西部溧河洼湖區(qū)在四個季節(jié)的生物量差異較小，可能是因為該處設(shè)有濕地保護區(qū)，生態(tài)環(huán)境變化相對較小，生物量隨季節(jié)變化不大。

2.1.3 優(yōu)勢種時間分布

洪澤湖四季的優(yōu)勢種種類與全年優(yōu)勢種相同，其密度和生物量均為少數(shù)種類所主導(dǎo)。底棲動物的優(yōu)勢種密度分布圖如圖4所示，多毛綱的背蚓蟲、甲殼綱的大螯蜚屬、雙殼綱的河蜆、湖球蜆優(yōu)勢度最高，分別占總密度的13.73%、38.45%、3.19%、7.11%；占總生物量的4.36%、2.59%、42.76%、6.52%。其中，大螯蜚屬在四個季節(jié)中的密度占比均是最高，這與我們調(diào)查得到的大螯蜚屬高達43%的出現(xiàn)率是一致的，值得注意的是，在密度占比中較低的雙殼綱的河蜆卻在生物量占比中極高，這可能有兩點原因：一是軟體動物個體較大，生物量占比高；二是采樣器在采樣過程中可能漏采部分大的生物個體。另外我們在采樣過程中也發(fā)現(xiàn)了數(shù)量不低的河口物種—寡鰓齒吻沙蠶，且僅在換水較慢的成子湖區(qū)(S2、S3、S4)沒有分布，說明淮河來水和過江通道對洪澤湖底棲動物群落結(jié)構(gòu)組成影響較大[19]。 背蚓蟲與大螯蜚屬、河蜆、湖球蜆的生態(tài)位重疊指數(shù)分別為0.022 4、0.073 7、0.074 4，大螯蜚屬與河蜆、湖球蜆的生態(tài)位重疊指數(shù)分別為0.002 98、0.129 5，河蜆與湖球蜆的生態(tài)位重疊指數(shù)為0.024 39，總體而言，洪澤湖主要優(yōu)勢種的生態(tài)位重疊指數(shù)并不高，優(yōu)勢種互相之間對生境資源的利用競爭并不激烈。

多毛綱的背蚓蟲在各采樣點、各季節(jié)均有分布，其生物密度最高值為冬季的S7樣點，達187個/m2，分布差異顯著性較低，可能是因為洪澤湖為過水湖泊，底質(zhì)適宜小型多毛綱生物[20]。甲殼綱的大螯蜚屬主要分布在S3、S9等北部和西部湖灣區(qū)域，可見溶解氧含量也會影響其分布狀況[21]，淮河入湖區(qū)域分布較少，可能是因為此區(qū)域換水周期短，水流速度快，生物難以聚集；而冬季的平均密度(420個/m2)顯著高于其他季節(jié)(<100個/m2)，則說明其對溫度變化較為敏感。雙殼綱的河蜆、湖球蜆秋冬季節(jié)生物密度均顯著低于春夏，尤其是河蜆，其秋冬季節(jié)的生物密度除S7、S8樣點外均為0，分布差異極其顯著，湖球蜆則主要分布在成子湖區(qū)的S3樣點以及東部的出水下泄通道。

圖4 洪澤湖各季節(jié)底棲動物優(yōu)勢種空間分布圖Fig.4 Spatial distribution of dominant species of benthic fauna in different seasons in Hongze Lake

2.2 水質(zhì)分析

2.2.1 水質(zhì)時間變化規(guī)律

洪澤湖水質(zhì)綜合污染指數(shù)(CPI)的時空分布圖如圖5所示。

圖5 洪澤湖綜合污染指數(shù)(CPI)空間分布圖Fig.5 Spatial distribution of Composite pollution index(CPI)of different seasons in Hongze Lake

從時間上看，污染程度：秋季>冬季 >夏季>春季，春、夏、秋、冬四個季節(jié)的平均CPI值分別為3.8、4.4、4.9、4.8。雖然秋冬季節(jié)的污染程度高于春夏，但洪澤湖水質(zhì)CPI隨季節(jié)的變化趨勢并不顯著(p<0.05)，這與董慧峪等[22]在太湖流域南苕溪支流錦溪的調(diào)查結(jié)果類似，而顯著區(qū)別于我國北方地區(qū)處于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)的白洋淀水質(zhì)隨季節(jié)變化情況[23]，這可能與亞熱帶季風(fēng)氣候帶來的豐沛雨水有關(guān)(洪澤湖年均降水量高于900mm，白洋淀年均降水量在500mm左右)。由圖4可知，洪澤湖的水質(zhì)指標(biāo)超過Ⅲ類水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的主要是TN、TP，較高比例的N、P超標(biāo)可能與洪澤湖周邊地區(qū)不合理的化肥、農(nóng)藥使用有關(guān)[24-25]，可見在提高洪澤湖的水質(zhì)質(zhì)量方面，控制周邊地區(qū)的農(nóng)業(yè)面源污染，降低TN、TP的濃度仍是未來工作的重點。

淮河入湖口及湖心區(qū)(S5、S6、S7)>西部主要入湖區(qū)的污染程度(S3、S9)>東部東北部主要出水下泄通道(S1、S10)，尤以淮河入湖水域S6(四季平均CPI達5.356)、S7(四季平均CPI達5.387 5)最高，淮河作為洪澤湖最重要的入湖河流，其較差的水質(zhì)給洪澤湖的入湖開闊水域和主要過水通道的水質(zhì)帶來嚴(yán)重影響。

由此可見，改善洪澤湖水質(zhì)不僅要從周邊地區(qū)合理使用化肥農(nóng)藥，優(yōu)化土地利用和耕作方式入手，也要著力改善其上游來水水質(zhì)狀況。

2.2.2 水質(zhì)生物學(xué)評價

使用底棲動物群落的Margalef豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)對洪澤湖進行污染評價，評價標(biāo)準(zhǔn)如表3所示，其結(jié)果表明洪澤湖在監(jiān)測時段內(nèi)處于中污染狀態(tài)，但不同季節(jié)、不同采樣點位仍有差異(如圖6所示)。其中Margalef豐富度指數(shù)全年大多介于 0.5～1.5 之間，僅有個別點位(S9)超過1.5， 屬于中污型水質(zhì)，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)全年大多介于 0.5～2.5之間， 屬于中污型水質(zhì)。

表3 Margalef豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Evaluation criteria of Margalef abundance index and Shannon-Wiener diversity index

圖6 洪澤湖Margalef豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)箱形圖Fig.6 Box figure of Margalef abundance index and Shannon-Wiener diversity index in Hongze Lake

Margalef豐富度指數(shù)表明了洪澤湖春夏季節(jié)的底棲動物豐富度高于秋冬季節(jié)，水質(zhì)狀況也好于秋冬季節(jié)，這與上節(jié)CPI分析結(jié)果一致?；春尤牒^(qū)域(S6、S7)、入溧河洼水域(S9)Margalef豐富度指數(shù)較高，說明洪澤湖底棲動物群落豐富度受入湖水體影響較大。春季的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)變化幅度小于其他季節(jié)，這與上節(jié)春季底棲動物生物密度空間分布較為均勻的結(jié)論一致；Shannon-Wiener多樣性指數(shù)整體變化并不大且處在一個較低的水平，僅有成子湖及淮河入湖口的樣點(S3、S7)有些許波動，說明洪澤湖內(nèi)各季節(jié)、各樣點底棲動物物種組成組成未發(fā)生顯著變化，物種多樣性并不高，湖水內(nèi)環(huán)境較為一致，僅個別點位可能受外界影響。

2.3 底棲動物群落與水質(zhì)指標(biāo)的典范對應(yīng)分析

典范對應(yīng)分析是提供生物群落組成和環(huán)境因子對應(yīng)關(guān)系的分析方法，根據(jù)底棲動物的相關(guān)重要指數(shù)，選取了9種優(yōu)勢度較高的底棲動物進行進行CCA分析，分析結(jié)果如圖7所示。

圖6反映了洪澤湖不同季節(jié)各采樣點底棲動物種類和環(huán)境因子之間的關(guān)系。從其組成的雙軸空間分布分析可得，春季甲殼綱的蜾蠃蜚屬、大螯蜚屬分布在第一排序軸的右邊，其余均分布在左邊。第一排序軸與葉綠素a、TN呈負相關(guān)，與BOD5呈正相關(guān)，第二排序軸與DO、pH呈正相關(guān) ，葉綠素a(F=3.5，P=0.002)、BOD5(F=2.1，P=0.03)是影響春季各底棲動物分布的主要環(huán)境變量。夏秋兩季的底棲動物在兩軸上的分布較為均勻。夏季第一排序軸與SD、BOD5呈正相關(guān)，第二排序軸與TP呈負相關(guān)，SD(F=3.5，P=0.002)、BOD5(F=3.4，P=0.006)是影響夏季各底棲動物分布的主要環(huán)境變量。秋季第二排序軸與氨氮、SD、BOD5呈正相關(guān)，與CODMn、葉綠素a呈負相關(guān)，氨氮(F=2.7，P=0.026)、SD(F=2.3，P=0.024)是影響秋季各底棲動物分布的主要環(huán)境變量。冬季甲殼綱的蜾蠃蜚屬、大螯蜚屬，腹足綱的銅銹環(huán)棱螺分布在第一排序軸的右邊，其余各底棲動物主要分布在近軸的左側(cè)，氨氮、SD與第一排序軸呈正相關(guān)，TN與第一排序軸呈負相關(guān)，氨氮(F=2.1，P=0.07)是影響冬季各底棲動物分布的主要環(huán)境變量。

圖7 洪澤湖底棲動物群落與不同季節(jié)的環(huán)境關(guān)系的CCA二維排序圖Fig.7 CCA two-dimensional scatter ordination diagram of the relationship between benthic communities and environment in different seasons in Hongze Lake

3 討 論

3.1 洪澤湖底棲動物群落結(jié)構(gòu)分布特征

在底棲動物的群落組成上，優(yōu)勢種顯著影響底棲動物群落布局[26]。在本次研究中，優(yōu)勢種主導(dǎo)物種組成的趨勢十分明顯，且不同季節(jié)的優(yōu)勢種也不同，這在一定程度上反映了生物季節(jié)間的異質(zhì)性。就生物組成來說，秋冬季節(jié)優(yōu)勢種主導(dǎo)物種組成更為顯著，在物種組成中的占比高達50%。根據(jù)鮑毅新[27]等的研究，生態(tài)位寬度大的生物個體，分布廣數(shù)量多；生態(tài)位寬度小的個體，分布狹小數(shù)量少，本次研究中亦反映了此結(jié)論，在生態(tài)位寬度上：背蚓蟲>湖球蜆>中國淡水蟶>霍甫水絲蚓>擬背尾水虱，而在底棲動物的分布上亦可看出生態(tài)位寬度大的生物個體，其分布也較廣泛。此外，除去占據(jù)優(yōu)勢地位的甲殼綱、多毛綱和雙殼綱生態(tài)位寬度大，對污染較為敏感的寡毛綱生物霍甫水絲蚓生態(tài)位寬度也較大，說明洪澤湖湖泊內(nèi)可供其利用的資源在增多，其適應(yīng)環(huán)境的能力也在增強，這對洪澤湖的湖泊生態(tài)環(huán)境來說并非好事。

本次調(diào)查結(jié)果表明多毛綱的背蚓蟲，甲殼綱的大螯蜚屬，雙殼綱的河蜆、湖球蜆是優(yōu)勢度最高的物種，其中河蜆在洪澤湖的其他幾次調(diào)查中也處于優(yōu)勢地位，但之前調(diào)查中處于優(yōu)勢地位的蘇氏尾鰓蚓、羽搖蚊、霍甫水絲蚓和銅銹環(huán)棱螺在本次調(diào)查中并不顯著，寡毛綱密度逐漸降低[28]。根據(jù)龔志軍[29]等在武漢東湖，吳召仕等在太湖入湖河流的研究，隨著營養(yǎng)狀態(tài)的增加，底棲動物多樣性逐漸降低，而寡毛綱和搖蚊幼蟲類卻呈增加趨勢，這與洪澤湖營養(yǎng)狀態(tài)的調(diào)查結(jié)論是一致的[30]。河蜆秋冬季節(jié)密度極低(絕大部分點位密度為0)，且主要分布在湖泊的敞水區(qū)和和入湖河流入湖水域[31]，可能是這些水域的風(fēng)浪擾動強烈，底質(zhì)粒徑較粗，水體溶解氧含量較高，更有利于對溶氧含量要求高的雙殼綱生存。此外根據(jù)吳天浩[13]等的研究，洪澤湖春夏季節(jié)的浮游植物豐富度也顯著高于秋冬季節(jié)，春夏豐沛的浮游植物，其光合作用產(chǎn)生的氧氣也提高了水體溶氧含量。湖球蜆則很少分布在風(fēng)浪較小的湖灣一帶[32]，這可能是因為湖灣多淤泥，不利于雙殼綱的濾食。雙殼類的平均密度在秋季最低，可能是因為秋季洪澤湖的濁度較高，底層顆粒濃度較高，DO含量低，不利于雙殼綱的生存。[33]

洪澤湖大部分樣點的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)介于1.0～2.0之間，為中污染狀態(tài)。相比于2011年度張超文[28]等對洪澤湖的調(diào)查(Shannon-Wiener多樣性指數(shù)為2.69)來說，其Shannon-Wiener多樣性指數(shù)有所降低；但與經(jīng)濟發(fā)達的太湖流域相比(合溪、西苕溪、東苕溪[34]Shannon-Wiener多樣性指數(shù)分別為0.991、0.921、0.714)，其Shannon-Wiener多樣性指數(shù)則顯著高于后者各區(qū)域生物多樣性指數(shù)。對比生物多樣性指數(shù)和水質(zhì)分析狀況[35～37]，結(jié)果表明洪澤湖水質(zhì)好于太湖流域各區(qū)域水質(zhì)，低于洪澤湖本身五年前的水質(zhì)狀況。

3.2 洪澤湖底棲動物群落分布與水質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系

許多學(xué)者的研究都發(fā)現(xiàn)底棲動物群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子如葉綠素a，CODMn、氨氮、TN、TP、透明度、pH等均有密切關(guān)系[35,38～40]。在本次研究中發(fā)現(xiàn)，氨氮、透明度與秋冬季節(jié)的底棲動物分布呈顯著正相關(guān)，這與蔣萬祥等在香溪河的研究結(jié)果類似[41]；與而葉綠素a與春夏季節(jié)底棲動物分布呈顯著負相關(guān)，這與楊海強等在渭河及秦嶺北麓支流的研究結(jié)果類似[42]。底棲動物在生長過程中需要生存空間和食物，而水生植物和浮游植物可以為底棲動物的生長提供生存空間和營養(yǎng)供給[39,43]，在梁靜香等在三門灣的研究中，水深通過影響表層水和地層水的交換水平來影響光照水平，進而影響底棲動物[40]，而洪澤湖由于長期存在非法采砂，水體較為渾濁，透明度低，這也可能會影響光照強度，光照強度及營養(yǎng)鹽的含量會影響浮游植物和著生藻類的生長，進而影響以取食浮游植物或著生藻類為生的底棲動物。

4 結(jié) 論

4.1 調(diào)查共采集到底棲動物3門7綱28種，以甲殼綱、多毛綱、雙殼綱為主，種類組成差異不大，分布差異顯著；甲殼綱生物密度占比居首位，雙殼綱生物量占比居首位。

4.2 主要優(yōu)勢種為背蚓蟲，大螯蜚屬，河蜆、湖球蜆，且這4類物種在全年和四季均占據(jù)優(yōu)勢。

4.3 CPI分析表明，TN、TP是洪澤湖主要的超地表水Ⅲ類水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的項目；采用Margalef豐富度指數(shù)和Shannon-Wiener多樣性指數(shù)評價水體污染狀況，評價結(jié)果基本一致，即洪澤湖處于中度污染狀態(tài)。

4.4 洪澤湖底棲動物組成基本為優(yōu)勢種主導(dǎo)，且受入湖水體影響較大，生物多樣性總體不高。因此，提高洪澤湖底棲動物生物多樣性，改善水體質(zhì)量應(yīng)從提高洪澤湖入湖水質(zhì)，尤其是淮河水系，降低環(huán)湖周邊農(nóng)業(yè)面源污染入手。