摘 要:為摸清濟(jì)南大汶河濕地底棲動(dòng)物群落特征,于2020年秋季(9月)對(duì)濟(jì)南大汶河濕地公園開(kāi)展了底棲動(dòng)物采樣調(diào)查。結(jié)果表明,秋季共采集到底棲動(dòng)物3門5綱26種。其中昆蟲(chóng)綱種類最多,占底棲動(dòng)物總種類數(shù)的42.31%,腹足綱次之,占比為38.46%。底棲動(dòng)物密度和生物量變化范圍分別為412.2~1 830.7個(gè)/m2、10.74~269.72 g/m2,平均值分別為825.9個(gè)/m2、119.42 g/m2。底棲動(dòng)物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)平均值分別為1.58、0.61。數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示,底棲動(dòng)物種類組成以昆蟲(chóng)綱占優(yōu)勢(shì),群落結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單化,生物多樣性指數(shù)水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,大汶河濕地水質(zhì)整體處于中污染-輕污染狀態(tài)。建議進(jìn)一步加強(qiáng)大汶河濕地環(huán)境保護(hù),減少水污染、降低人為干擾、提高濕地生境多樣性。
關(guān)鍵詞:底棲動(dòng)物;群落結(jié)構(gòu);生物多樣性;大汶河濕地
中圖分類號(hào):S932.8"""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1004-6755(2025)02-0024-03
底棲動(dòng)物是生活史的全部或大部分時(shí)間生活于水體底部的水生動(dòng)物群。除定居和活動(dòng)生活的以外,棲息的形式多為固著于巖石等堅(jiān)硬的基體上和埋沒(méi)于泥沙等松軟的基底中。此外,還有附著于植物或其他底棲動(dòng)物體表的,以及棲息在潮間帶的底棲種類。與其他水生生物相比,底棲動(dòng)物具有種類多樣、分布廣泛、生命周期長(zhǎng)等特點(diǎn),而且能夠?qū)ν饨缑{迫及干擾做出積極響應(yīng),是河湖水環(huán)境質(zhì)量及水生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的指示類群之一[1]。因此,了解和掌握底棲動(dòng)物種類組成及多樣性,更有利于調(diào)整和保護(hù)濕地水生態(tài)系統(tǒng)健康,以便于更好地為人類提供可持續(xù)的高質(zhì)量生態(tài)服務(wù)[2-3]。
大汶河濕地位于濟(jì)南市鋼城區(qū),屬黃河流域濟(jì)南段典型的河流濕地。近年來(lái),大汶河的持續(xù)開(kāi)發(fā)建設(shè)對(duì)濕地水環(huán)境產(chǎn)生了重大影響,進(jìn)而影響到了濕地水生態(tài)系統(tǒng)健康。因此,開(kāi)展大汶河濕地生態(tài)保護(hù)在區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)中具有重要意義[4]。目前關(guān)于大汶河水生生物資源研究報(bào)道相對(duì)較少,尤其是對(duì)濕地底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)分析研究還沒(méi)有深入開(kāi)展。基于此,2020年秋季在大汶河濕地公園設(shè)置調(diào)查斷面,調(diào)查探討底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征及多樣性,以期為大汶河的水生態(tài)系統(tǒng)功能多樣性研究和可持續(xù)發(fā)展提供支撐。
1 材料與方法
1.1 調(diào)查時(shí)間及采樣點(diǎn)設(shè)置
根據(jù)大汶河濕地公園的地形地貌及濕地規(guī)劃,在濕地內(nèi)敞水水域共設(shè)置6個(gè)調(diào)查點(diǎn)位(DW1—DW6),其中DW1位于進(jìn)水區(qū)域,DW2位于出水區(qū)域,DW3、DW4位于河岸區(qū)域,DW5、DW6位于大水面區(qū)域。于 2020年秋季(9月)進(jìn)行底棲動(dòng)物樣品采集。
1.2 底棲動(dòng)物采集與鑒定
使用彼得遜采泥器(面積1/16 m2)進(jìn)行定量采樣,每個(gè)采樣點(diǎn)采集2次重復(fù)樣。底棲動(dòng)物樣本采集與鑒定參照相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)[5-7],底棲動(dòng)物分類至盡可能低的分類單元。
1.3 數(shù)據(jù)處理與分析
采用Shannon- Weiner多樣性指數(shù)(H′)、Pielou均勻度指數(shù)(J)對(duì)物種進(jìn)行分析:
H′ =-∑(ni/N)log2(ni/N)
J=H′/log2S
式中,ni為第i種個(gè)體數(shù);N為所有種個(gè)體數(shù);S為樣品中總種類數(shù)[8]。
2 調(diào)查結(jié)果
2.1 底棲動(dòng)物種類組成
調(diào)查期間,大汶河濕地共采集到底棲動(dòng)物3門5綱26種,其中昆蟲(chóng)綱有11種,占總種類42.31%;腹足綱有10種,占總種類數(shù)38.46%;寡毛綱有3種,占總種類數(shù)11.54%;軟甲綱、蛭綱各有1種,各占總種類數(shù)3.85%(圖1)。大汶河濕地底棲動(dòng)物種類分布在采樣點(diǎn)位上存在差異,其中種類數(shù)最多的采樣點(diǎn)是DW3、DW4,各有9種;采樣點(diǎn)DW1種類數(shù)最少,有3種(圖2)。
2.2 底棲動(dòng)物密度和生物量
調(diào)查發(fā)現(xiàn),大汶河濕地底棲動(dòng)物密度平均為825.9個(gè)/m2,范圍為412.2~1 830.7個(gè)/m2。密度主要取決于昆蟲(chóng)綱,其密度占底棲動(dòng)物總密度的63.36%;其次是腹足綱,密度占比均為32.04%(圖3)。生物量平均為119.42 g/m2,范圍為10.74~269.72 g/m2,腹足綱占總生物量的86.16%,昆蟲(chóng)綱占比為10.21%(圖4)。大汶河濕地底棲動(dòng)物密度和生物量在各采樣點(diǎn)存在差異,采樣點(diǎn)DW3密度相對(duì)較高(圖5),采樣點(diǎn)DW6生物量相對(duì)較高(圖6)。
2.3 底棲動(dòng)物多樣性
大汶河濕地底棲動(dòng)物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)平均值為1.58,變化范圍為1.79~2.66,最高值出現(xiàn)在DW4采樣點(diǎn),最小值出現(xiàn)在DW1采樣點(diǎn)。Pielou均勻度指數(shù)(J)平均值為0.61,變化范圍為0.36~0.84,最高值出現(xiàn)在DW4采樣點(diǎn),最小值出現(xiàn)在DW3采樣點(diǎn)。參照生物多樣性指數(shù)水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[8],依據(jù)底棲動(dòng)物多樣性指數(shù),大汶河濕地秋季水質(zhì)呈中污染;依據(jù)底棲動(dòng)物均勻度指數(shù),大汶河濕地秋季水質(zhì)呈輕污染。
3 討論
大汶河調(diào)查結(jié)果顯示,底棲動(dòng)物種類組成中昆蟲(chóng)綱種類的幼蟲(chóng)(占比42.31%)和腹足綱種類(占比38.46%)占主導(dǎo),底棲動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。這種群落特征符合典型湖泊濕地底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的共性,與國(guó)內(nèi)眾多湖庫(kù)底棲動(dòng)物的組成結(jié)構(gòu)相似[9-10],而且與濟(jì)南地區(qū)其他水域調(diào)查結(jié)果存在一致性[11]。底棲動(dòng)物群落趨于簡(jiǎn)單的現(xiàn)象不僅與湖區(qū)魚(yú)類的攝食壓力有關(guān),而且與水體的營(yíng)養(yǎng)類型存在相關(guān)性[12]。相關(guān)研究顯示魚(yú)類的群落結(jié)構(gòu)對(duì)底棲動(dòng)物的影響較大,在捕撈強(qiáng)度較大的水體,攝食底棲動(dòng)物的魚(yú)類壓力減弱,底棲動(dòng)物獲得了更多的生存機(jī)會(huì)[13]。本次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)底棲動(dòng)物26種,大于同一區(qū)域的小清河(23種)[14],與濟(jì)南市其他湖泊、水庫(kù)和濕地的調(diào)查結(jié)果[11]相比存在差異。差異性的存在說(shuō)明本次調(diào)查研究能夠?yàn)榇筱牒恿饔蛩镔Y源保護(hù)和恢復(fù),以及濟(jì)南市水生態(tài)健康評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐。
本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)底棲動(dòng)物群落多樣性存在空間差異,大汶河濕地進(jìn)水區(qū)域及東部水域生物多樣性(0.79~1.47)整體較低,出水區(qū)域及西部水域生物多樣性(1.67~2.66)相對(duì)較高,導(dǎo)致其多樣性存在差異的主要原因是人類活動(dòng)的影響。大汶河濕地底棲動(dòng)物多樣性指數(shù)變化范圍在1.79~2.66,平均值為1.58,整體處于較低水平。基于生物多樣性指數(shù)的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,大汶河濕地秋季水體污染程度為中度,這與采用水體綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TLI)評(píng)價(jià)和采用浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致[4],其水環(huán)境質(zhì)量?jī)?yōu)于濟(jì)南小清河流域和大明湖水體[15]。這表明加強(qiáng)水文連通、增加濕地的蓄水量在一定程度上可以改善大汶河濕地的污染狀況,同時(shí),減少上游用水,進(jìn)行適當(dāng)引水是提高大汶河濕地水環(huán)境質(zhì)量的有效途徑。
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Study on the community composition and diversity of benthic fauna in Dawenhe wetland, Jinan
LIU Liwen1, GUO Wei1, FENG Jie1, YIN Xuwang2
(1.Jinan Hydrology Center, Jinan 250013,China; 2.College of Fisheries and Life Science, Dalian Ocean University, Dalian" 116023,China)
Abstract:In order to understand the characteristics of benthic fauna community in Dawenhe wetland park in Jinan, the sampling of benthic animals was investigated and analyzed in autumn, 2020. The results showed that a total of 26 benthic species belonging to 3 phyla, 5 classes were collected, among which Insecta species accounted for 42.31% of the total species, followed by Gastropoda species accounting for 38.46%. The density and biomass of benthic animals ranged from 412.2 ind./m2 to 1 830.7 ind./m2 and 10.74 g/m2 to 269.72 g/m2, respectively, with an average of 825.9 ind./m2 and 119.42 g/m2. The mean values of Shannon-Wiener diversity index and Pielou evenness index were 1.58 and 0.61, respectively. The results of investigate data analysis showed that the species composition of benthic animals was dominated by Insecta, and the community structure tended to be simplified. The results of water quality evaluation based on the biodiversity index showed that the water quality of Dawenhe wetland was in a state of moderate pollution to light pollution. It was suggested to further strengthen the environmental protection of Dawenhe wetland, reduce water pollution, reduce human disturbance and improve the diversity of wetland habitat.
Key words:benthic animals;community structure;biodiversity;Dawenhe wetland
(收稿日期:2025-01-07)