殷 燕，施 思，劉玉飛，劉明亮，何燕飛，馬祺聰，韓軼才*

(1.杭州同華生態(tài)環(huán)境科技有限公司，浙江杭州 310003；2.杭州市臨安區(qū)污染物總量管理中心，浙江杭州 310003；3.杭州市生態(tài)環(huán)境科學研究院，浙江杭州 310003)

臨安地處浙江省西北部、中亞熱帶季風氣候區(qū)南緣；其東西狹長，境內(nèi)河流眾多，主要溪流有東苕溪，主源南苕溪，主要支流中苕溪，屬太湖水系。此外臨安生境多樣、物種豐富，擁有國家級自然保護區(qū)清涼峰保護區(qū)和天目山保護區(qū)，具有獨特的地理和環(huán)境優(yōu)勢。

浮游動物處于食物鏈的中間環(huán)節(jié)，既是濾食性魚類的食物來源，又可以牧食浮游植物，有著承上啟下的重要作用。在不同的水體和生境中浮游動物群落結構有明顯差異，且影響因素各不相同，因對環(huán)境變化敏感常作為水體富營養(yǎng)化及水污染的指示生物。臨安有眾多的河流水庫，周邊生境及土地利用類型的異質性都有可能影響浮游動物物種、密度和生物量。因此，研究臨安區(qū)浮游動物群落組成及分布情況對評價環(huán)境質量及水生態(tài)系統(tǒng)承載力都具有非常重要的作用。筆者通過對臨安區(qū)春季浮游動物群落結構和空間分布進行研究，填補了臨安區(qū)浮游動物群落研究資料的空白，以期為進一步開展臨安區(qū)水生態(tài)安全保護及漁業(yè)利用與開發(fā)提供基礎數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

在臨安區(qū)(118°51′～119°52′E、29°56′～30°23′N)設置調查點位26個(圖1)，其中水庫6個，其他均為河流或溪流。采樣時間于2020年5月下旬。采樣點溪流/水庫名稱見表1。

臨安區(qū)浮游動物的樣品采集參考《淡水浮游生物研究方法》，使用甲醛溶液固定，物種分類參考有關工具書，橈足類無節(jié)幼體未鑒定至種作為一個分類群體統(tǒng)計，其他物種鑒定至最小分類單元。在采集浮游動物樣品的同時使用便攜式水質分析儀(雷磁DZB-712)測定水溫、pH、溶解氧(DO)，使用塞氏盤測定透明度。

通過優(yōu)勢度指數(shù)()計算出浮游動物優(yōu)勢物種，同時計算出浮游動物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(′)、Pielou均勻度指數(shù)()、Margalef豐富度指數(shù)()。計算公式如下：

=×

(1)

′=-∑×ln

(2)

=(-1)/ln

(3)

=′/ln

(4)

式中，為種的個體數(shù)，為所有種類個體數(shù)，為該物種出現(xiàn)的頻度，≥002為優(yōu)勢物種，=，為物種數(shù)。

使用ArcGIS 10.2繪制采樣站點圖；使用Excel軟件進行數(shù)據(jù)管理和圖表制作，所有的多元統(tǒng)計分析及聚類分析圖、多維尺度分析圖的繪制均借助SPSS 22.0完成。

2 結果與分析

2020年春季共發(fā)現(xiàn)浮游動物4類55種，均為普生性種類。其中原生動物14種、輪蟲26種、枝角類7種、橈足類8種。在湖庫水體例如青山湖(1～5號)中，以輪蟲為主；水濤莊水庫(7～8號)，以原生動物、輪蟲、橈足類為主；里畈水庫(10～11號)以原生動物和橈足類為主；在英公水庫(17～18號)中則以原生動物、枝角類、橈足類為主。在河流水體中物種密度組成各不相同，昌化溪、天目溪中四類浮游動物均有出現(xiàn)。而其他河流水體則以原生動物和橈足類為主要組成(圖2)。

圖1 浮游動物站點分布Fig.1 Distribution of zooplankton sites

表1 采樣點溪流/水庫名稱Table 1 Names of streams/reservoirs at sampling sites

從圖3可以看出，浮游動物的密度和生物量分別為1.50～282.75個/L和0.000 6～0.978 8 mg/L，其密度組成空間差異較大，原生動物、輪蟲、橈足類高于枝角類；總體來看，輪蟲占比最大，為39%，枝角類占比最少，為2%。物種密度組成有明顯的空間差異，在湖庫水體例如青山湖(1～5號)中，以輪蟲為主，其中裂足臂尾輪蟲密度最大(61.8個/L)，而原生動物密度最?。凰疂f水庫(7～8號)，橈足類密度最大，其中無節(jié)幼體均值為114個/L，且浮游動物的密度和生物量均最高；里畈水庫(10～11號)以原生動物和橈足類為主，原生動物中累枝蟲密度最大，為228個/L。在河流水體中物種密度組成各不相同，昌化溪、天目溪中四類浮游動物均有出現(xiàn)。

圖2 浮游動物各站點物種組成Fig.2 Species composition of zooplankton at each site

從圖4可以看出，臨安區(qū)浮游動物多樣性指數(shù)(′)為0.24～2.94，平均值為1.59，均勻度指數(shù)()為0.16～1.00,平均值為0.70，按照多樣性及均勻度指數(shù)評定標準，浮游動物健康狀況整體處于較好的水平，且均勻度指數(shù)顯示物種組成較為均勻。臨安區(qū)不同水體浮游動物物種豐富度指數(shù)()為0.37～3.40,平均值為1.79，其中14號點位物種豐富度最高，豐富度呈現(xiàn)明顯的空間差異。

臨安區(qū)共鑒定出浮游動物優(yōu)勢物種18種，其中以輪蟲數(shù)量占據(jù)優(yōu)勢。不同水體中優(yōu)勢種分布差異較大，水庫中浮游動物的密度明顯高于河流中。青山湖水庫(1～5號)中優(yōu)勢種以輪蟲中裂足臂尾輪蟲為主，其中裂足臂尾輪蟲()密度達到61.8個/L，呈現(xiàn)絕對優(yōu)勢；水濤莊水庫(7～8號)以異尾輪蟲屬、無節(jié)幼體()為主，其中無節(jié)幼體呈現(xiàn)絕對優(yōu)勢；里畈水庫(10～11號)中優(yōu)勢種以累枝蟲()為主，且呈現(xiàn)絕對優(yōu)勢；英公水庫(17～18號)中以原生動物中累枝蟲為優(yōu)勢種；而其他山溪性河流中的浮游動物密度平均僅為6.4個/L。

圖3 浮游動物各站點密度與生物量空間變化Fig.3 Spatial variation of zooplankton density and biomass at each site

圖4 浮游動物各站點指數(shù)分布Fig.4 Index distribution of zooplankton at each site

對臨安區(qū)26個點位浮游動物群落密度使用SPSS 22.0軟件進行聚類分析，并生成樹狀圖(圖5)，從圖5可以看出，春季浮游動物密度組成可分為4大類群，1～5號(青山湖水庫)和20號(青山殿水庫)點位為第2大類群，7～8號(水濤莊水庫)為第3大類群，10號點(里畈水庫)單獨為第4大類群，其余各點為第1大類群。

3 討論

臨安區(qū)水庫等水體中浮游動物密度與生物量組成及空間分布規(guī)律一致，主要以輪蟲為主，在山溪性河流中以橈足類和原生動物為主，且河流水體中浮游動物密度小于湖庫水體中數(shù)量。湖庫型水體中輪蟲密度占據(jù)絕對優(yōu)勢，這與其他太湖流域浮游動物相關研究一致；輪蟲大多為廣溫性物種，且其獨特的孤雌生殖方式也使得它常見于各類水體中，往往也是優(yōu)勢類群。輪蟲在水產(chǎn)養(yǎng)殖、生態(tài)毒理學、水質監(jiān)測及醫(yī)學領域均有廣泛的研究與應用。在河流中浮游動物密度小于水庫型水體，這一方面是由于平水期水流速度較豐水期快，水庫型水體水利停留時間長，給浮游動物提供了繁殖和聚集條件，另一方面臨安區(qū)山溪性河流水體水溫均比水庫型水體低，從而影響部分浮游動物的食物和供氧量；此外生境的異質性也是導致浮游動物呈現(xiàn)這樣的原因之一，臨安區(qū)水系縱橫交錯，通過聚類分析發(fā)現(xiàn)，水庫型水體大多被列為一類，河流點位大多被列為一類，這再次表明生境異質性對浮游動物密度和生物量空間分布產(chǎn)生了影響。

臨安區(qū)共鑒定出浮游動物優(yōu)勢物種18種，其中以輪蟲數(shù)量占據(jù)優(yōu)勢。通常認為浮游動物優(yōu)勢種種類越多且優(yōu)勢度越小，則種群結構越復雜、穩(wěn)定。在1～5號(青山湖水庫)、20號(青山殿水庫)、7～8號(水濤莊水庫)的水庫型水體中浮游動物輪蟲占據(jù)絕對優(yōu)勢，優(yōu)勢度遠大于其他優(yōu)勢物種優(yōu)勢度，這也進一步印證了浮游動物聚類分析結果。

圖5 臨安區(qū)浮游動物各站點浮游動物群落聚類分析Fig.5 Cluster analysis of zooplankton community at each zooplankton site in Lin′an District

在此次調查中春季浮游動物物種結構的豐富度、均勻度和多樣性均存在一定差異。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(′)、Pielou均勻度指數(shù)()可以用來反映生物群落結構的穩(wěn)定性，多樣性指數(shù)越大、均勻度指數(shù)越高，說明群落結構越穩(wěn)定、水體狀態(tài)越優(yōu)。Margalef豐富度指數(shù)()是可以反映浮游動物物種種類多樣化資源豐富程度的指標。這些指標在一定程度上均可以反映出水體水質。在臨安區(qū)浮游動物′指數(shù)均值為1.59，指數(shù)均值為0.70，指數(shù)均值為1.79。按照浮游動物聚類分析結果將水庫和河流分開來，發(fā)現(xiàn)水庫型水體′指數(shù)均值為1.36，指數(shù)均值為0.46，指數(shù)均值為1.56；河流型水體′指數(shù)均值為1.78，指數(shù)均值為0.91，指數(shù)均值為1.99，河流型水體優(yōu)于水庫型水體。相關研究認為對均勻度接近、豐富度差別較大的群落進行比較時，應該利用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)進行水質狀況分析。使用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)對臨安區(qū)水質進行評價，發(fā)現(xiàn)大部分河流型水體處于輕—中污染水平，水庫型水體處于中污染水平。河流型水體大多位置處于臨安山區(qū)，距離居民區(qū)較遠，受到人類活動影響較少。

4 結論

(1)臨安區(qū)春季浮游動物共發(fā)現(xiàn)4類55種，其中原生動物14種、輪蟲26種、枝角類7種、橈足類8種。

(2)臨安區(qū)水系浮游動物密度水庫型水體中輪蟲物種種類最多，數(shù)量最大，呈現(xiàn)絕對優(yōu)勢；河流型水體則以原生動物和橈足類為主。通過聚類分析發(fā)現(xiàn)，臨安區(qū)浮游動物春季劃分為4大類群。

(3)浮游動物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、Margalef豐富度指數(shù)平均值分別為1.59、0.70、1.79。除極個別點位呈現(xiàn)重污染水平，總體上臨安區(qū)水質整體呈現(xiàn)輕—中污染水平，河流型水體優(yōu)于水庫型水體。