白洋淀湿地浮游动物群落结构与水质评价_张子良.pdf

文章编号：1673-887X(2023)05-0065-03白洋淀湿地浮游动物群落结构与水质评价张子良1，朱弘阳1，杨志昭1，王茜1，孔凡青2（1.天津农学院水产学院/天津市水生生态及养殖重点实验室，天津300384；2.生态环境部海河流域北海海域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心，天津300170）摘要为了解白洋淀湿地浮游动物群落结构特征，于2021年在白洋淀湿地布设8个采样点位，并利用生物多样性指数对水质状况进行评价。结果显示：白洋淀湿地共鉴定出浮游动物浮游动物114种，其中原生动物22种，轮虫61种，枝角类17种，桡足类14种。浮游动物密度为52.87 542 ind/L，主要优势种为针簇多肢轮虫和陀螺侠盗虫。白洋淀湿地浮游动物多样性指数H均值为2.15，J均值为0.49，评价结果显示白洋淀湿地水质清洁状况整体处于中污染水平。关键词白洋淀湿地；浮游动物；群落结构；水质评价中图分类号S963.21+4文献标志码Adoi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.05.024Zooplankton Community Structure and Water Quality Evaluation in Baiyangdian WetlandZhang Ziliang1,Zhu Hongyang1,Yang Zhizhao1,Wang Qian1,Kong Fanqing2(1.Key Laboratory of Aquatic-Ecology and Aquaculture of Tianjin,College of Fishery,Tianjin Agricultural University,Tianjin300384,China;2.Ecological Environment Monitoring and Scientific Research Center of Haihe River Basin and Beihai Sea Area Ecological Environment Supervision Administration,Ministry of Ecological Environment,Tianjin 300170,China)AbstractAbstract：To understand the characteristics of zooplankton community structure in Baiyangdian Wetland,8 sampling points will beset up of 2021 in Baiyangdian Wetland,and the biodiversity index will be used to evaluate the water quality.The results showed that114 species of zooplankton and zooplankton were identified in Baiyangdian Wetland,including 22 species of protozoa,61 species ofrotifers,17 species of cladocera and 14 species of copepods.The density of zooplankton is 52.87542 ind/L.The main dominant species are Polyarthra trigla and Strobilidum velox.The mean value of zooplankton diversity index H in Baiyangdian Wetland is 2.15,and the mean value J is 0.49.The assessment results show that the water quality of Baiyangdian Wetland is in a medium pollutionlevel as a whole.Key words：Baiyangdian Wetland,zooplankton,community structure,water quality assessment白洋淀湿地面积达366 km2，位于河北省保定市雄安新区，是我国海河平原最大湿地，对维持华北平原生态平衡具有重要意义。近几十年来，由于白洋淀水资源短缺，干淀现象日益增多，加之白洋淀周边地区经济迅速发展，地方生活用水需求不断增加，水资源矛盾日益突出1。浮游动物在各类水体中物质循环再利用，能量传输流动等方面都起着至关重要作用。浮游动物既可以影响浮游植物群落结构，利于控制水华与赤潮，也可以通过其群落结构变化来调控水体鱼类等水生生物群落结构2。在进行水生态监测时，浮游动物已经成为不可缺少的方面，利用浮游动物多样性指数反映水体受污染情况是较为常见的方法。本研究在2021年对白洋淀湿地水质和浮游动物进行3次采样，分析浮游动物群落结构的特征及变化情况，利用生物多样性指数对白洋淀湿地水质进行评价，为白洋淀湿地生态保护和健康发展提供理论依据建议。1材料与方法1.1采样时间及样点布设结合汛期特征，于2021年5月（汛前）、8月（汛中）和11月（汛后）在白洋淀湿地8个采样点进行了3次采样，具体点位信息见表1。表1白洋淀湿地采样点位Tab.1 Baiyangdian wetland sampling site序号S1S2S3S4S5S6S7S8监测断面留通郭里口南刘庄圈头泥李庄采蒲台光淀张庄端村经度116.006 4115.996 4115.945 8116.030 7115.971 1116.010 0116.030 2115.950 0纬度38.978 238.944 238.903 738.862 538.902 738.826 938.900 438.850 01.2样品采集与鉴定浮游动物定性样品采集时，需要用到25#浮游生物网和13#浮游生物网，使用生物网在水层中进行字型来回拖行，收稿日期2023-02-28作者简介张子良（1998-），男，云南人，硕士研究生，研究方向：水生生物多样性研究。通信作者王茜，副教授，博士，E-mail：。调查研究第5期（总第401期）65等水滤去后从生物网下方阀口收集到100 mL样品瓶中，最后向样品瓶中加入5%的福尔马林进行固定。浮游动物定量样品采集时，需要用到1 L采水器，采样时需下放到水体下层处，对各水层均有采集，总计采集1 L水样到样品瓶中，向1L样品瓶中加入5的鲁哥氏液进行固定，将样品带回实验室转移到沉降瓶中沉淀24 h，最后将沉淀所得样品液体浓缩到50 mL样品瓶中以待鉴定3，鉴定参考相关书籍图谱4-7。1.3数据分析与评价根据 Mcnaughton优势度 Y大小可以筛选出浮游动物优势种、Shannon-Wiener 多样性指数 H和 Pielou 均匀度指数 J则是综合利用生物多样性来对水体清洁程度进行判断，各计算公式如下8：Y=()ni/Nfi.（1）H=-i=1s()ni/N log2()ni/N（2）J=H/log2S（3）式中：nii物种的个体数；N全部样品的总个体数；fii物种出现的频率；Y0.02为优势种；S浮游动物总种类数。2结果与分析2.1浮游动物种类组成5月（汛前）8个采样点共检测出浮游动物3门64种，其中检出轮虫种类最多共36种，占种类总数的56%，桡足类最少共8种，占种类总数的12%。8月（汛中）8个采样点共检测出浮游动物4门59种，其中轮虫种类最多共29种，占种类总数的49%，桡足类最少共7种，占种类总数的12%。11月（汛后）8个采样点共检测出浮游动物4门73种，其中检出轮虫种类最多共43种，占种类总数的59%，枝角类和桡足类最少分别为8种，分别占种类总数的11%（图1）。S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S82021年5月（汛前）2021年8月（汛中）2021年11月（汛后）时间和点位35302520151050种类数 种原生动物轮虫枝角类桡足类图1浮游动物种类数时空变化Fig.1 Temporal and spatial changes of zooplankton species2.2浮游动物密度变化白洋淀浮游动物密度时空变化情况见图2，5月（汛前）各点位浮游动物密度变化范围为 52.87 542 ind/L，平均值为3 152.4 ind/L；8 月（汛中）各点位密度变化范围为 1 101.62 016.6 ind/L，平均值为1 371.9 ind/L；11月（汛后）各点位密度变化范围为2254 929 ind/L，均值达到1 940.4 ind/L。2.3优势物种白洋淀浮游动物优势种及优势度见表2，5月（汛前）优势种共3种，其中陀螺侠盗虫（Strobilidum velox）优势度0.343，是汛前优势度最高的物种；8月（汛中）优势种最多，3次采样中桡足类幼体（Nauplius）仅在汛中时期为优势种，针簇多肢轮虫（Polyarthra trigla）优势度为0.319，陀螺侠盗虫（Strobilidum velox）次之，曲腿龟甲轮虫（Keratella valga）优势度最低；11月（汛后）优势种共3种，优势种更替受汛期影响明显，汛中优势种较多，汛前及汛后优势种相对较少，原生动物的球砂壳虫（Difflugia globulosa）在汛后优势度最低，为0.048。S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S82021年5月（汛前）2021年8月（汛中）2021年11月（汛后）时间和点位8 0007 0006 0005 0004 0003 0002 0001 0000密度 ind/L原生动物轮虫枝角类桡足类图2浮游动物密度各点位汛期变化Fig.2 Change of zooplankton density at each point in flood season表2白洋淀浮游动物优势种和优势度Tab.2 Dominant species and dominance of zooplankton in Baiyangdian时间5月8月11月物种陀螺侠盗虫螺形龟甲轮虫针簇多肢轮虫陀螺侠盗虫螺形龟甲轮虫曲腿龟甲轮虫针簇多肢轮虫裂痕龟纹轮虫桡足类幼体陀螺侠盗虫球砂壳虫针簇多肢轮虫门类原生动物轮虫轮虫原生动物轮虫轮虫轮虫轮虫桡足类原生动物原生动物轮虫拉丁名Strobilidum veloxKeratella cochlearisPolyarthra triglaStrobilidum veloxKeratella cochlearisKeratella valgaPolyarthra triglaAnuraeopsis fissaNaupliusStrobilidum veloxDifflugia globulosaPolyarthra trigla优势度(Y)0.3430.3070.0610.3070.0470.0220.3190.0780.1320.1350.0480.1332.4浮游动物生物多样性指数5月（汛前）H多样性指数的变化范围为1.152.68，平均值为1.89，J指数的变化范围是0.320.81，平均值为0.57；8月（汛中）H多样性指数的变化范围为 1.552.96，平均值为2.44，J指数的变化范围是0.550.86，平均值为0.73；11月（汛后）H多样性指数的变化范围为1.732.65，平均值为2.12；J指数的变化范围是0.580.82，平均值为0.68（图3）。3结论与讨论3.1白洋淀湿地浮游动物群落特征白洋淀湿地浮游动物群落结构特征表现为逐渐向小型浮游动物较多的群落特征发展，这与其他白洋淀湿地浮游动调查研究第5期（总第401期）张子良，朱弘阳，杨志昭，等：白洋淀湿地浮游动物群落结构与水质评价66物相关研究一致9-11；无论是淡水湖泊还是临海湿地都有浮游动物群落结构逐渐小型化的现象，水体富营养化程度较高会导致浮游动物群落结构整体往小型发展12；张佳敏等研究了武山湖水体中的桡足类受到鲢鳙等杂食性鱼类捕食的影响，浮游动物群落结构也以小型和适应污染环境的种类为主14；白洋淀湿地浮游动物群落结构小型化的原因可能是水体富营养化和发展淀区水产养殖业。S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S82021年5月（汛前）2021年8月（汛中）2021年11月（汛后）时间和点位3.52.82.11.40.70均匀度指数J数值变化HJ0.90.60.30多样性指数H数值变化图3浮游动物H指数和J指数数值变化Fig.3 Value changes of H index and J index of zooplankton白洋淀湿地轮虫密度随汛期变化较为明显，汛前轮虫密度明显高于汛中和汛后，经过汛期影响，轮虫密度下降。根据吕乾等对鄱阳湖丰水期浮游动物研究可知，丰水期水位波动导致各环境因子发生变化，从而影响浮游动物群落结构15。另有研究指出桡足类发育过程中存在休眠卵时期，密度受水流变化影响并不明显16。本研究中对桡足类和枝角类而言，汛期对其密度影响不明显，汛期前后密度变化范围不大。白洋淀湿地浮游动物优势种多是淡水中常见物种，轮虫是优势种中占比最多的种类，其中针簇多肢轮虫（Polyarthratrigla）在汛期前中后3次调查期间都是白洋淀湿地浮游动物群落优势种。各类型水体中都有轮虫的分布，水体富营养化程度较高而且水体 pH 为碱性环境中更为常见17。从本研究调查结果优势种来看，白洋淀湿地仍有水体富营养状况存在。3.2白洋淀湿地水质评价本研究3次调查结果显示，白洋淀湿地浮游动物H值在1.162.96，均值为2.15，J值在0.320.86，均值为0.49，水质清洁状况整体处于中污染水平，结合物理生境方面来看，农业耕种用地在白洋淀占有较明显比例，存在使用化肥等情况，其次人类干扰较明显，淀区有运输、旅游机动船只，整体呈现较显著的人类生存活动影响。根据梁倍宁等对白洋淀研究显示11，白洋淀 2020年和 2021年的年度水质类别已无劣 V类，淀区中心点位的水质状况基本优于淀区周边点位，白洋淀湿地富营养化水平正在逐渐得到改善，但对白洋淀湿地的修复工作依然不能松懈，应该针对白洋淀湿地制定相应的长期调查计划，对规划区内水生态进行重点保护，结合浮游生物多样性对白洋淀湿地进行保护和修复。参考文献1赵敬如.白洋淀湿地生态修复的现实困境及解决路径探析J.环境保护与循环经济,2021,41(2):64-66+71.2D.S.MalikAmit Kumar SharmaArvind Kumar Sharma.Status ofZooplankton Diversity,Abundance in Relation to Hydrographyof Ganga River and its Tributaries at RishikeshJ.Indian Journalof 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