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      黃河陜西段浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征研究

      2016-09-23 12:34陳媛媛王益昌沈紅保余斌張軍燕
      河北漁業(yè) 2016年8期
      關(guān)鍵詞:群落結(jié)構(gòu)

      陳媛媛+王益昌+沈紅保+余斌+張軍燕+李瑞嬌+劉婷婷

      摘 要:于2013年5月對(duì)黃河陜西段浮游動(dòng)物的群落進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查,并結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù),分析了黃河陜西段浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)空間變化特征。調(diào)查共獲取浮游動(dòng)物4個(gè)大類,12個(gè)種,在種類組成中占主導(dǎo)地位的類群是輪蟲。黃河陜西段浮游動(dòng)物平均密度為6.6個(gè)/L,變化范圍為0.2~21.0個(gè)/L,浮游動(dòng)物平均生物量為14.8 μg/L,變化范圍為0.1~56.3 μg/L。前節(jié)晶囊輪蟲(Asplanchna priodonta)和萼花臂尾輪蟲(Brachionus calyciflorus)為黃河陜西段浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種類。浮游動(dòng)物Shannon-Weiner多樣性指數(shù)平均值為1.48,變化范圍為1.00~2.12。浮游生物物種多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明,黃河陜西段浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)趨于簡(jiǎn)單化,水質(zhì)受污染程度為中等,河流生態(tài)保護(hù)亟待加強(qiáng)。

      關(guān)鍵詞:黃河陜西段;浮游動(dòng)物;群落結(jié)構(gòu);水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

      浮游動(dòng)物(Zooplankton)是河流生態(tài)系統(tǒng)中水生生物的重要組成部分,其種類組成、群落結(jié)構(gòu)以及種群動(dòng)態(tài)直接或間接制約著初級(jí)生產(chǎn)力水平,在河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能中具有重要的調(diào)控作用,因此,浮游動(dòng)物多樣性常被廣泛用作評(píng)價(jià)河流生態(tài)系統(tǒng)功能的重要指標(biāo)[1]。黃河發(fā)源于青藏高原的巴顏喀拉山北麓,由西向東流經(jīng)9?。▍^(qū)),在山東東營(yíng)注入渤海。其干流全長(zhǎng)5 464 km,流域總面積79.5萬(wàn)km2[2]。黃河陜西段處于黃河中游,自府谷縣墻頭鄉(xiāng)進(jìn)入陜西,途徑榆林、延安、渭南3市,在潼關(guān)秦東流入河南,全長(zhǎng)714 km,河寬41~620 m,流域總面積13.33萬(wàn)km2,河流落差516 m,比降0.72‰[3]。主要支流有無(wú)定河、延河、汾河、渭河等,這些河流的交匯處是浮游動(dòng)物生長(zhǎng)繁殖的極佳棲息地。但是隨著河道周邊工業(yè)和農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展以及各種工程建設(shè)的陸續(xù)實(shí)施,水域環(huán)境受到污染,水生生物生存環(huán)境遭到破壞,致使其群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化。然而有關(guān)黃河陜西段浮游動(dòng)物的調(diào)查研究?jī)H局限于零星報(bào)道[4],較系統(tǒng)的群落演替研究未見詳細(xì)報(bào)道?;诖耍髡哂?013年對(duì)黃河陜西段浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)查研究,旨在為黃河陜西段水生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)以及黃河漁業(yè)資源的恢復(fù)和保護(hù)提供服務(wù)。

      1 材料與方法

      1.1 調(diào)查點(diǎn)位設(shè)置

      本次調(diào)查依據(jù)《黃河流域漁業(yè)資源調(diào)查規(guī)范》在黃河陜西段設(shè)置7個(gè)調(diào)查斷面,即上游的府谷調(diào)查點(diǎn)(HS-1),中游的吳堡調(diào)查點(diǎn)(HS-2),下游的龍門調(diào)查點(diǎn)(HS-3)、洽川調(diào)查點(diǎn)(HS-4)、港口調(diào)查點(diǎn)(HS-5),以及兩大支流:汾河調(diào)查點(diǎn)(HS-6)和渭河調(diào)查點(diǎn)(HS-7)(見圖1)。

      1.2 浮游動(dòng)物樣品采集、鑒定

      根據(jù)黃河陜西段水質(zhì)理化特征,依據(jù)《淡水浮游生物研究方法》[5],浮游動(dòng)物樣品采用5 L有機(jī)玻璃采水器采集,具體方法為:取20 L混合水樣,用25#浮游生物網(wǎng)(網(wǎng)孔0.064 mm)進(jìn)行水樣過(guò)濾濃縮,將收集到浮游動(dòng)物轉(zhuǎn)入50 mL采樣瓶中,現(xiàn)場(chǎng)快速加入4%~5%甲醛溶液固定。固定樣本帶入實(shí)驗(yàn)室后,參照相關(guān)種類鑒定文獻(xiàn)[6-8],利用生物顯微鏡對(duì)浮游動(dòng)物進(jìn)行種類鑒定,并記錄個(gè)體數(shù)量。

      1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

      浮游動(dòng)物密度和生物量參照文獻(xiàn)[6]中的公式進(jìn)行計(jì)算。物種多樣性指數(shù)采用Shannon- Weiner指數(shù)(H)計(jì)算公式H′= -∑Pi log2 Pi進(jìn)行計(jì)算,其中Pi為第i種類的個(gè)體數(shù)與總種類個(gè)體數(shù)的比值。所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析利用軟件SPSS19.0進(jìn)行。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)

      2.1.1 種類組成及空間分布 調(diào)查表明,本次黃河陜西段7個(gè)調(diào)查斷面共收集到浮游動(dòng)物4大類(原生動(dòng)物、輪蟲、枝角類、橈足類),共有12個(gè)種類。其中原生動(dòng)物有1個(gè)種類,占總種類的83%;輪蟲有6個(gè)種類,占總種類的50.0%;枝角類有2個(gè)種類,占總種類的16.7%;橈足類有3個(gè)種類,占總種類的25.0%。種類組成主要以輪蟲為主,其中數(shù)量最大、出現(xiàn)頻率最高的輪蟲為前節(jié)晶囊輪蟲(Asplanchna priodonta)和萼花臂尾輪蟲(Brachionus calyciflorus)。從浮游動(dòng)物空間分布來(lái)看,渭河上的調(diào)查斷面(HS-7)浮游動(dòng)物種類數(shù)最多,有7個(gè)種,種類數(shù)最少的斷面是中游的吳堡(HS-2),有2個(gè)種(見圖2)。

      2.1.2 浮游動(dòng)物密度和生物量 7個(gè)調(diào)查點(diǎn)樣本分析發(fā)現(xiàn),黃河陜西段浮游動(dòng)物密度平均值是6.6個(gè)/L,密度變化范圍在0.2~21.0個(gè)/L之間(見圖3)。從四個(gè)類群的密度來(lái)看,輪蟲占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),其平均密度占浮游動(dòng)物平均密度84.72%;其次為橈足類,平均密度占9.68%;原生動(dòng)物和枝角類平均密度總和占5.60%(見圖4)。

      依據(jù)浮游動(dòng)物生物量濕重?fù)Q算方法[6],黃河陜西段浮游動(dòng)物平均生物量為14.8 μg/L,變化范圍為0.1~56.3 μg/L(見圖5)。其中采集到的輪蟲平均生物量為6.7 μg/L,占浮游動(dòng)物平均生物量45.27%;其次為枝角類,平均生物量占3040%;橈足類生物量占24.3%,原生動(dòng)物僅占0.05%(見圖4)。

      2.2 黃河陜西段浮游動(dòng)物多樣性

      分析顯示,黃河陜西段浮游動(dòng)物Shannon-Weiner多樣性指數(shù)(H′)總體變化幅度不大,其最大值為2.12,出現(xiàn)在HS-5斷面,最小值為100,出現(xiàn)在HS-2斷面,指數(shù)平均值為1.48(見圖6)。根據(jù)浮游生物多樣性指數(shù)水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):H′值大于4.5表明水體未受到污染,H′在45~3.0之間表明水體受到輕度污染,H′在3.0~1.0之間表明水體受到中等污染,H′小于1.0表明水體受到嚴(yán)重污染[9]。評(píng)價(jià)結(jié)果表明,黃河陜西段水環(huán)境已受到中度污染,需嚴(yán)格限制污染物肆意排放,加大河道生態(tài)保護(hù)力度。

      3 討論

      此次調(diào)查結(jié)果表明,黃河陜西段浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)在種類組成上主要以輪蟲占優(yōu)勢(shì),結(jié)構(gòu)較為單一,群落穩(wěn)定性較差。此結(jié)果與黃河流域其它河段調(diào)查結(jié)果基本一致[10-12]。研究表明,黃河陜西段浮游動(dòng)物的密度和生物量均較小,這與黃河水體透明度低、含沙量大、流速快、腐殖質(zhì)少等特征有很大關(guān)系,這些環(huán)境條件對(duì)浮游生物的生存產(chǎn)生較大壓力。此外,本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)黃河陜西段的支流-渭河上的調(diào)查點(diǎn)(HS-7)的種類數(shù)最多,現(xiàn)存量(密度和生物量)也相對(duì)較大,其主要原因可能與近年來(lái)渭河污染治理力度的加強(qiáng)產(chǎn)生的水生態(tài)系統(tǒng)趨于平衡有關(guān)。本次調(diào)查結(jié)果與黃河蘭州段浮游動(dòng)物調(diào)查結(jié)果[12]相比較存在較大差異,黃河陜西段浮游動(dòng)物種類數(shù)雖有所減少,但是密度和生物量都有所增加,這表明浮游動(dòng)物類群對(duì)水域環(huán)境的時(shí)空變化能表現(xiàn)出敏感的響應(yīng)并作出相應(yīng)的變動(dòng),以逐漸適應(yīng)環(huán)境從而保持其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

      依據(jù)相關(guān)研究結(jié)果[13]獲得的生物多樣性指數(shù)越大水質(zhì)越好的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),渭河入黃處的港口段調(diào)查點(diǎn)(HS-5)H′值相對(duì)較大,水質(zhì)相對(duì)較好,這表明棲息地群落交錯(cuò)區(qū)浮游動(dòng)物存在多樣性增加的。根據(jù)水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[9],黃河陜西段水環(huán)境狀況為中污染,這與其最大支流的渭河、渭河最大支流的涇河及北洛河的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果較一致[14-18],這說(shuō)明黃河陜西段整體水質(zhì)污染較嚴(yán)重,黃河流域中游水質(zhì)污染壓力較大。因此,在進(jìn)行黃河流域生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工程建設(shè)的同時(shí)需加大水質(zhì)污染治理和河段水生生物保護(hù)與增殖力度。

      本次調(diào)查研究的時(shí)間選在黃河流域枯水期(5月)進(jìn)行,研究結(jié)果只能表明此水期的浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征,全面系統(tǒng)評(píng)價(jià)黃河陜西段水環(huán)境狀況存在局限性。因此,黃河陜西段平水期和豐水期浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的研究將是下一步的工作重點(diǎn)。

      參考文獻(xiàn):

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      (收稿日期:2016-05-16)

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