王小允 張建梅 楊永銳 郭玉明
摘 要:在淮南花家湖中設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn),于2017年9月至2018年8月分春、夏、秋、冬4個(gè)季節(jié)采集浮游甲殼動(dòng)物樣品,進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)及季節(jié)變化分析。結(jié)果表明,檢測(cè)到的浮游甲殼動(dòng)物共7屬10種,其中浮游甲殼動(dòng)物生物量在秋季時(shí)最大,為0.09mg/L,以劍水蚤幼體、簡(jiǎn)弧象鼻溞、微型裸腹溞、短尾秀體溞為優(yōu)勢(shì)種;在春季時(shí)生物量最小,為0.001mg/L,以簡(jiǎn)弧象鼻溞為優(yōu)勢(shì)種。浮游甲殼動(dòng)物中,枝角類的生物量普遍大于橈足類的,總體以劍水蚤幼體的生物量最多,為0.04mg/L,占總生物量的36%。
關(guān)鍵詞:花家湖;浮游甲殼動(dòng)物;群落結(jié)構(gòu);季節(jié)差異
中圖分類號(hào) X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2022)07-0028-03
1 引言
在水體生態(tài)系統(tǒng)中,浮游甲殼動(dòng)物是重要的組成部分,具有數(shù)量大、種類多的特點(diǎn),主要分為橈足類和枝角類,位于水生食物鏈的中間環(huán)節(jié),承接水體初級(jí)生產(chǎn)者和高級(jí)消費(fèi)者,廣泛存在于淡水水體如河湖、水塘等及海洋中,在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著承上啟下的作用[1-2]。浮游甲殼動(dòng)物對(duì)水環(huán)境的變化極為敏感,其群落結(jié)構(gòu)多樣性與水環(huán)境狀況密切相關(guān),作為水體污染的指示類群十分可行[3]。因此,對(duì)浮游甲殼動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的研究成為熱點(diǎn)。但當(dāng)前浮游甲殼動(dòng)物的生存環(huán)境不容樂觀,湖泊富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)已經(jīng)成為全球性水環(huán)境污染問題,隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)及城市化的快速發(fā)展,過量輸入的氮、磷導(dǎo)致藻類大量繁殖,影響水體生態(tài)環(huán)境,湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象日益嚴(yán)重。相關(guān)研究表明,我國(guó)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)河湖航運(yùn)連通遭受阻礙,漁業(yè)養(yǎng)殖管理不當(dāng)?shù)仁羌觿∷w富營(yíng)養(yǎng)化的重要原因。因此,對(duì)湖泊中浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的研究迫在眉睫。
花家湖是淮河區(qū)域的一個(gè)特殊湖泊,其上游位于張集塌陷區(qū)域內(nèi),下游與淮河相連?;春幼鳛槲覈?guó)七大河流之一,流域水生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重影響,由于防洪需要以及大規(guī)模進(jìn)行水資源利用,淮河支流增設(shè)大量閘控,雖在防洪、水資源供給、漁業(yè)養(yǎng)殖等方面發(fā)揮著重要功能,但目前對(duì)其中河道型湖泊浮游甲殼動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)及其對(duì)水文環(huán)境條件的響應(yīng)仍知之甚少。為此,筆者以淮河支流中河道型湖泊花家湖為研究對(duì)象,對(duì)湖泊中浮游甲殼動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)特征及季節(jié)差異進(jìn)行分析,以期獲得此類湖泊水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息,明確群落結(jié)構(gòu)的影響因素,為后續(xù)湖泊生態(tài)環(huán)境的管理與保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
2 材料與方法
2.1 研究區(qū)域概況 花家湖是位于淮河支流西淝河下游的河道型湖泊(圖1),于西淝河出口設(shè)有西淝河閘調(diào)控與淮河水體交換,淮河水位高時(shí)關(guān)閉防倒灌,低時(shí)開啟,是一個(gè)在安徽省鳳臺(tái)縣西北10km處流經(jīng)張集礦區(qū)在下游形成的河灣帶,東西長(zhǎng)7km,南北寬1.5~3km,水域面積1533.33hm2 [4]?;液^(qū)地勢(shì)平坦,資源豐富,屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候,是當(dāng)?shù)刂匾乃a(chǎn)養(yǎng)殖基地。
2.2 研究方法
2.2.1 樣品采集與分析 本研究在花家湖上游布置3個(gè)采樣點(diǎn),于2017年10月至2018年8月分4個(gè)季節(jié)對(duì)花家湖進(jìn)行浮游甲殼動(dòng)物的采集。對(duì)甲殼類定性樣品,本研究采用浮游生物網(wǎng)進(jìn)行采集,方式為在水體表層中以“∞”字型來回?fù)迫。S后加福爾馬林固定,部分樣品作活體觀察,用于鑒定種類。而對(duì)于定量樣品,則采用5L有機(jī)玻璃采水器根據(jù)水深在上、中、下層采取水樣進(jìn)行混合,經(jīng)25#(64[μm])浮游生物網(wǎng)過濾,加福爾馬林固定。浮游甲殼動(dòng)物種類鑒定及觀察計(jì)數(shù)則參照章宗涉等的研究方法進(jìn)行[5]。
2.2.2 數(shù)據(jù)處理 運(yùn)用浮游動(dòng)物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)D和優(yōu)勢(shì)度Y對(duì)浮游甲殼動(dòng)物進(jìn)行生態(tài)學(xué)分析評(píng)價(jià),以上各項(xiàng)指數(shù)計(jì)算公式如下[6]:
式中,[D]為多樣性指數(shù)、[Y]為優(yōu)勢(shì)度指數(shù),當(dāng)[Y≥]0.02時(shí)的物種定義為優(yōu)勢(shì)種;ni為站位中i物種的個(gè)數(shù),N為站位中浮游甲殼動(dòng)物總個(gè)數(shù)、fi為i物種在各站位中出現(xiàn)的頻率、S為站位中浮游甲殼動(dòng)物總種數(shù);J為均勻度指數(shù)。
3 結(jié)果與分析
3.1 浮游甲殼動(dòng)物種類組成及優(yōu)勢(shì)種 2017—2018年調(diào)查期間,共監(jiān)測(cè)到浮游甲殼動(dòng)物7屬10種。其中,枝角類4屬5種,年個(gè)體總生物量為0.064mg/L;橈足類3屬5種,年個(gè)體總生物量為0.047mg/L。浮游甲殼動(dòng)物的主要種類是簡(jiǎn)弧象鼻溞(Bosmina coregoni)、短尾秀體溞(Diaphanosoma brachyurum)、微型裸腹溞(Moina micrura)頸溝基合溞(Bosminopsis deitersi)、秀體溞屬(Diaphanosoma sp.)、廣布中劍水蚤(Mesocyclops leuckarti)、臺(tái)灣溫劍水蚤(Thermo-cyclops taihokuensis)、劍水蚤幼體(Thermocyclops spp.)、僧帽溞(Daphnia cucullata)。
浮游甲殼動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種名錄如表1所示,其中春季和冬季只有1種優(yōu)勢(shì)物種,分別是簡(jiǎn)弧象鼻溞(Bosmina coregoni)和僧帽溞(Daphnia cucullata),夏季有4種優(yōu)勢(shì)物種,橈足類的劍水蚤幼體(Thermocyclops spp.)和枝角類的微型裸腹溞(Moina micrura),秋季則有最多的優(yōu)勢(shì)物種,共計(jì)7種,其中優(yōu)勢(shì)度較大的有劍水蚤幼體(Thermocyclops spp.)、簡(jiǎn)弧象鼻溞(Bosmina coregoni)和微型裸腹溞(Moina micrura),優(yōu)勢(shì)度分別為0.21、0.184和0.184。
3.2 浮游甲殼動(dòng)物的豐度 浮游甲殼動(dòng)物總生物量在花家湖的季節(jié)變化規(guī)律為:秋季>夏季>冬季>春季,其中秋季浮游甲殼動(dòng)物生物量明顯高于其他3個(gè)季節(jié)(圖2A),總計(jì)0.09mg/L,占總生物量的81%,最低值出現(xiàn)在春季,總計(jì)0.001mg/L,占總生物量的1%。春季與冬季出現(xiàn)優(yōu)勢(shì)物種為簡(jiǎn)弧象鼻溞(Bosmina coregoni)和僧帽溞(Daphnia cucullata),兩者是該季節(jié)出現(xiàn)的唯一物種,夏季以微型裸腹溞生物量最大,組成百分比為46%,秋季中生物量最大的物種為微型裸腹溞,生物量組成百分比為28%,簡(jiǎn)弧象鼻溞為生物量第二高的優(yōu)勢(shì)物種,生物量為0.013mg/L,占該季節(jié)總生物量的14%。橈足類和枝角類浮游甲殼動(dòng)物的生物量如圖2B所示,總體而言,秋季浮游甲殼動(dòng)物的生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他3個(gè)季節(jié)的,生物量范圍在0.001~0.091mg/L,枝角類和橈足類分別占全年平均豐度的65.7%、34.3%。在春季和冬季,更是只有枝角類浮游甲殼動(dòng)物存在,夏、秋、2季橈足類分別是枝角類生物量的1.42倍、1.92倍。
3.3 浮游甲殼動(dòng)物多樣性和均勻度 在對(duì)花家湖的浮游甲殼動(dòng)物多樣性及均勻度研究中(圖3)發(fā)現(xiàn),秋季是浮游甲殼多樣性最高的季節(jié),多樣性指數(shù)1.268,同時(shí)均勻度指數(shù)也為四季中最高,為0.382。而春季多樣性指數(shù)最低,為0.026,均勻度指數(shù)0.008,與優(yōu)勢(shì)分布和生物量分布趨勢(shì)相同。根據(jù)香濃-威爾指數(shù)及Pielou指數(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),花家湖水環(huán)境屬于清潔型。
4 討論
通過探究花家湖地理區(qū)域不難發(fā)現(xiàn),該湖上游張集礦由于長(zhǎng)期進(jìn)行礦采活動(dòng),導(dǎo)致大面積地表下沉塌陷積水,又因該地區(qū)上游水體流動(dòng)緩慢且受污水排放的影響,致使水體污染嚴(yán)重,對(duì)湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生消極作用,該區(qū)域生物尤其是敏感的浮游甲殼動(dòng)物受到嚴(yán)重影響[7]。
浮游甲殼動(dòng)物在湖泊生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中處于中間地帶,具有承上啟下的重要作用。一般來說,浮游甲殼動(dòng)物的豐度與水體營(yíng)養(yǎng)水平呈現(xiàn)正相關(guān)的規(guī)律,浮游甲殼動(dòng)物數(shù)量在富營(yíng)養(yǎng)水體中為10~100ind./L(不含無節(jié)幼體),而在貧營(yíng)養(yǎng)水體中較低[8]。太湖的水體相對(duì)來說富營(yíng)養(yǎng)化程度較高,其豐度范圍在91~199ind./L[9],武漢東湖為55.2~106.5ind./L[10],而焦崗湖相比之下水質(zhì)較好,平均豐度為28.8ind./L[11]。
冬、春季浮游甲殼動(dòng)物的平均豐度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于夏季、秋季,從生物多樣性角度來看,花家湖浮游甲殼動(dòng)物的多樣性較低,均值為0.463,略低于其他湖泊?;液儆诘湫偷暮拥佬秃?,無法為浮游甲殼動(dòng)物提供良好的生境,因而多樣性不高。從均勻度上看,花家湖浮游甲殼動(dòng)物的均勻性較低,均值為0.139,秋季雖然浮游甲殼動(dòng)物生物量大,物種均勻度卻不高,這可能是因?yàn)橄募緝?yōu)勢(shì)種的快速生長(zhǎng)影響了其他種屬浮游甲殼動(dòng)物的生長(zhǎng)。另外,塌陷湖每年投放大量的濾食性魚類(鰱鳙魚),可能給甲殼類浮游動(dòng)物帶來了較大的撲食壓力,加上湖泊水體中藍(lán)藻在數(shù)量上占據(jù)優(yōu)勢(shì),其較大個(gè)體對(duì)甲殼類浮游動(dòng)物來說并不是適合的食物,從而導(dǎo)致花家湖水體生物量較少。浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了富營(yíng)養(yǎng)化湖泊營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的典型特征。花家湖的浮游甲殼動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)同時(shí)具有湖泊和河流的特點(diǎn),變化多樣,與某些水庫(kù)浮游甲殼動(dòng)物群落相似[12]?;液∮渭讱?dòng)物優(yōu)勢(shì)類群與河流或水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)類群相似性極大,體現(xiàn)了河道型湖泊生境的特點(diǎn)。
5 結(jié)論
由本次調(diào)查結(jié)果可以看出,花家湖監(jiān)測(cè)到的浮游甲殼動(dòng)物共計(jì)7屬10種,年生物量變化范圍在0.001~0.091mg/L,秋季較高、春季最低。從浮游甲殼動(dòng)物分類角度來說,枝角類生物量最多且種類較多;主要優(yōu)勢(shì)種為短尾秀體溞、劍水蚤幼體及微型裸腹溞。浮游甲殼動(dòng)物的多樣性均值為0.463,均勻度均值為0.139。根據(jù)Shannon-Wiener指數(shù)及Pielou指數(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),花家湖水環(huán)境屬于清潔型。群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且不穩(wěn)定是河道型湖泊水環(huán)境生境的特點(diǎn)。
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(責(zé)編:張宏民)
Community Structure and Seasonal Variation of Crustacean Zooplankton in Huajiahu Lake, Huainan City
WANG Xiaoyun1? ?ZHANG Jianmei2? ?YANG Yongrui1? ?GUO? Yuming1
(1School of Civil Engineering, Yantai University, Yantai 264005, China; 2Yantai Forest Resources Monitoring and Protection Service Center, Yantai 264030, China)
Abstract: In this research, three sampling points were set up in Huajia Lake in Huainan. from September 2017 to August 2018, samples of crustaceans zooplankton were collected in the four seasons of spring, summer, autumn and winter, then we did community structure analysis, and seasonal change analysis. The results showed that a total of 10 species of crustaceans zooplankton were recorded. Among them, the biomass of crustaceans zooplankton was the largest in autumn, which was 0.09mg/L. Thermocyclops spp., Bosmina coregoni, Moina micrura and? Diaphanosoma brachyurum were the dominant species. The biomass of cladocerans was generally greater than that of copepods. In general, the biomass of Thermocyclops spp was the largest, which was 0.04 mg/L, accounting for 36% of the total biomass.
Key words: Huajiahu Lake; Crustaceans zooplankton; Community structure; Seasonal succession
作者簡(jiǎn)介:王小允(1997—),女,山東臨沂人,碩士研究生,研究方向:水生態(tài)環(huán)境修復(fù)。? 收稿日期:2022-01-19