塔里木河流域多浪水庫浮游生物的調(diào)查研究

陳生熬 王 帥 周 剛 彭冰洋歐陽金

(1 塔里木大學動物科學學院，新疆阿拉爾843300)

(2 華中農(nóng)業(yè)大學水產(chǎn)學院，湖北武漢 430070)

(3 新疆生產(chǎn)建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室，新疆阿拉爾 843300)

塔里木河西起昆侖山脈及天山北坡，由阿克蘇河、葉爾羌河、和田河等匯聚而成為塔里木河源頭。它是中國最大的內(nèi)陸河，現(xiàn)有終點為大西海子水庫［1］。洪水季節(jié)，由于水流較急，河床較大，其水體中含氧量極為豐富，高達9.81mg/L［2］。在枯水季節(jié)時，水流較小，河水較清澈，透明度也較高，約47cm。

多浪水庫位于阿克蘇市東南74公里處，離阿拉爾市40公里，水庫由阿克蘇河塔里木攔河閘北岸分水閘引水入庫，屬旁側(cè)式平原水庫。1965年建時庫容為0.11億立方米，1971年擴庫，庫容達0.43億立方米，設計入庫引水流量25 m3/s，1995年在老庫邊建一新庫，庫容0.77億立方米，新老兩庫相通，致使多浪水庫的現(xiàn)有庫容達1.2億立方米［8］，是農(nóng)一師阿拉爾墾區(qū)三個平原型水庫之一。

對塔里木河流域的漁業(yè)資源調(diào)查見于70年代，僅有一些零星的考察研究;近年來，也有黑龍江水產(chǎn)研究所和新疆水產(chǎn)研究所的人員來考察，但是由于路途的艱辛，沒有徹底調(diào)查，僅見有關魚類的調(diào)查報道［4－7］，關于塔里木墾區(qū)水庫浮游生物調(diào)查的未見報道。

1 材料與方法

1.1 采樣點的選擇

在入庫河段選取了三個點，每個點(上、中、下三個采樣層):攔河閘內(nèi)外各一個點(1和2)，主干渠道(3)等三個點。水庫的采樣點是以庫形和調(diào)查類型為依據(jù)來選取的。沿岸帶、淺水區(qū)、深水區(qū)、主養(yǎng)區(qū)、中心水域、進出水口、上下風口都要涉及。多浪水庫的采樣點在平面上的分布具有代表性，上、中、下游都有分布。水庫平面圖以及采樣點的分布情況如圖1所示。

圖1 多浪水庫采樣點的分布

1.2 試驗方法

1.2.1 水質(zhì)檢測

水體溫度、透明度、pH值和鹽度均可用儀器直接測出，水體的溶解氧(DO)用碘量法測定，總硬度采用EDTA絡合滴定法，化學需氧量(COD)用堿性高錳酸鉀法測定，氨態(tài)氮用納氏試劑法，硫酸根用EDTA 容量滴定法測定［9－11］。

1.2.2 浮游植物的采集定量方法

每一個采樣點采水1L，倒入水樣瓶中用10～15 mL魯哥試液固定，每瓶樣品貼上標簽，標明采集的時間、地點、采水體積。采集的水樣搖勻后倒入1 000 mL圓柱形沉淀器中沉淀24小時，用虹吸管小心抽出上面不含藻液的上清液［12］。剩下30～50 ml沉淀物搖動后轉(zhuǎn)入50 ml的定量瓶中，再用虹吸出來的上清液少許沖洗三次沉淀器，沖洗液轉(zhuǎn)入定量瓶中。濃縮時不可攪動底部，虹吸時流速流量不可過大。

加入純水使定量瓶中的液體成整數(shù)，充分搖勻后立即用刻度吸管準確吸取0.1 ml，注入0.1 ml計數(shù)框內(nèi)，小心蓋上玻片，確保計數(shù)框內(nèi)無氣泡，樣品不溢出計數(shù)框，在400～600倍顯微鏡下計數(shù)。每瓶標本計數(shù)2片取其平均值，每片大約計算50～100個視野。同一樣品的兩片計算結果和平均數(shù)之差如不大于其均數(shù)的±15%，其均數(shù)視為有效，否則還必須測第三片，直至三片平均數(shù)，盡量數(shù)之差不超過均數(shù)的15%為止。

N為水中浮游植物的密度，Cs為計數(shù)框面積，F(xiàn)s為一個視野的面積，F(xiàn)n為計數(shù)過的視野數(shù)，V為1 L水樣經(jīng)沉淀濃縮后的體積，v為計數(shù)框容積，Pn為在Fn個視野中，所計數(shù)到的浮游植物個體數(shù)。

1.2.3 浮游動物的采集定量方法

計數(shù)原生動物、輪蟲的水樣量以1 L為宜，枝角類、橈足類則以10～50 L較好。浮游動物樣品的固定，原生動物和輪蟲可用碘液或福爾馬林，加量同浮游植物。枝角類、橈足類一般用5%體積的甲醛固定。一般采用沉淀法進行浮游動物的濃縮。在筒形分液漏斗中沉淀48小時后，吸取上層清液，把沉淀濃縮樣品放入試劑瓶中，最后定量為30 mL或50 ml。原生動物和輪蟲的計數(shù)可與浮游植物的計數(shù)合用一個樣品［13］。

原生動物和輪蟲的計數(shù)時，沉淀樣品要充分搖勻，然后用定量習慣吸0.1 ml注入0.1 ml計數(shù)框中，在200倍顯微鏡下計數(shù)原生動物;吸取1 ml注入1 ml計數(shù)框內(nèi)，在100倍下計數(shù)輪蟲。計數(shù)兩片，取其平均值。

甲殼動物計數(shù)時，取10～50 L水樣，用25#浮游生物網(wǎng)過濾，把過濾物放入標本瓶中，并洗3次，所得過濾物也放在瓶中。計數(shù)時，根據(jù)樣品中甲殼動物的多少分若干次全部過數(shù)。

N=Vsn/VVa

N為1L水中浮游動物個體數(shù);V為采樣體積(L);Vs，Va為沉淀體積(ml)和計數(shù)體積(ml);n為計數(shù)框所得個體數(shù)。

1.3 多樣性指數(shù)

按Margalef指數(shù) d=(S－1)/ln N計算

S為總種數(shù)，N為個體總數(shù)。

1.4 魚產(chǎn)力估計

根據(jù)何志輝教授利用浮游生物現(xiàn)存量的生物量指標估算鰱鳙魚產(chǎn)力的方法［14］，結合浮游生物的調(diào)查結果，對塔里木河入庫河段和多浪水庫的鰱鳙魚產(chǎn)力進行測算。其估算公式是:F=［m×(P/B)×α］/E

F:為魚產(chǎn)潛力(kg/hm2)

m:浮游生物平均生物量(kg/hm2)

α:餌料利用率(浮游植物取30%，浮游動物取50%)

E:餌料系數(shù)(浮游植物取30～40，浮游動物取7～10)

P/B:水體中主要餌料生物的現(xiàn)存量與生產(chǎn)量比值(浮游植物取50，浮游動物取20)

2 調(diào)查結果

2.1 水體的理化性狀

入庫河段選取3個采樣點，多浪水庫選取10個，用采水器采取水樣，按照水質(zhì)檢測要求，分別進行了水樣固定保存，并帶回實驗室進行測定。分析結果取其平均值，見表1。

表1 不同段水體理化特征

2.2 浮游生物

浮游生物定性定量分析，在沿岸帶、湖心區(qū)、出水口等10處設點采樣。用13#和25#浮游生物采集網(wǎng)分別采集了浮游生物的定性水樣和定量水樣，用魯哥氏液固定后，帶回實驗室用分液漏斗分離，進行鏡檢計數(shù)分析。

經(jīng)鏡檢，入庫河段浮游植物分屬3門10種，其中硅藻門種，綠藻門7種，藍藻門4種。多浪水庫浮游植物分屬5門21種，其中硅藻門6種，綠藻門8種，甲藻門1種，隱藻門1種，藍藻門5種。浮游植物分屬的種屬名詳見下表2，3。

表2 入庫河段浮游植物量及其組成

表3 多浪水庫浮游植物量及其組成

在入庫河段的水樣中，只能找到數(shù)量極少的原生動物，如草履蟲，鐘形蟲;而輪蟲、枝角類和橈足類未發(fā)現(xiàn)。在多浪水庫的水樣中均有發(fā)現(xiàn)，具體見表4。

表4 多浪水庫浮游動物及其生物量

2.3 結果分析

調(diào)查期間在夏秋之際，正值河流、水庫的枯水和豐水期，但卻是洪水期，水流速度相對不穩(wěn)定，水質(zhì)中性偏酸，COD數(shù)量很小，氨氮和硫酸鹽含量相對較低。塔里木河正值洪水季節(jié)，水流較大，溶氧較為豐富，水體渾濁，泥沙含量很大，透明度較低，浮游生物量較小，浮游植物僅發(fā)現(xiàn)藍藻門、硅藻門、綠藻門的幾個種屬，浮游動物僅有少數(shù)原生動物，這與塔里木河洪水季節(jié)水流較大有一定關系。多浪水庫的浮游生物量較大，平均為2.780 4 mg/L，其中藍藻和硅藻為優(yōu)勢種群，浮游動物量為1.126 mg/L，數(shù)量上原生動物和枝角類較多，生物量上枝角類和橈足類較大。

入庫河段浮游生物估算:浮游植物生物量為0.553mg/L，P/B系數(shù)以 50計算，餌料系數(shù)取30～40，可利用率取30%，則鰱鳙魚產(chǎn)力為8.418 kg/hm2。

多浪水庫浮游植物魚產(chǎn)力的估算:浮游植物生物量為2.780 4 mg/L，P/B系數(shù)以50計算，餌料系數(shù)取 30～40，可利用率取 30%，則魚產(chǎn)潛力為42.32kg/hm2。浮游動物魚產(chǎn)力的估算:浮游動物生物量為1.126 mg/L，P/B系數(shù)以20計算，餌料系數(shù)7～10，可利用率取50%計算，浮游動物魚產(chǎn)潛力為49.99 kg/hm2。根據(jù)以上估算，多浪水庫浮游生物共可以提供的鰱鳙魚產(chǎn)力為92.31 kg/hm2。

3 討論

3.1 入庫段浮游生物的結構的變化

入庫河段浮游生物的種群結構特點是浮游動物少，浮游植物相對較多。浮游植物分屬3門10個種屬，浮游動物只能找到數(shù)量極少的原生動物，而輪蟲、枝角類和橈足類并未發(fā)現(xiàn)，浮游植物占有絕對優(yōu)勢，造成這種差異的原因主要有以下2點:(1)浮游生物的生態(tài)類型不同;浮游動物只有上層水體的原生動物，與浮游植物多營水面懸浮生活不同，在本次調(diào)查中只采集了水體表層和中層的水樣進行觀察，可能有部分生活于底層的浮游動物未被采集到，導致其種類和數(shù)量偏少。(2)浮游生物對水環(huán)境的適應性不同;浮游植物能夠適應多種環(huán)境，具有吸收環(huán)境中的養(yǎng)料、凈化水體的作用，如果是水體污染，其種類和數(shù)量都有一定程度的減少，使得耐污染的種類和容易引起水花的種類增加，如硅藻、藍藻，綠藻還可以在污染嚴重的水環(huán)境中大量生存繁殖［15］。而浮游動物則多生活在水質(zhì)良好的環(huán)境中，如果水體受污染，其食物減少，生長受限，種類和數(shù)量就會下降。

3.2 溫度、流速、流量等因素對浮游生物的影響

浮游植物與水流量流速也有一定的關系。塔里木河水環(huán)境的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，入庫河段的水體溫度為22～24℃，溫差較小，pH為6～8，浮游植物數(shù)量和生物量的變化與水流量有很大關系，因為浮游植物大都是單細胞和營游離生活的種類，水流量增大不利于藻類聚集，定量采集的水樣中藻類密度會減小。通過該河段水寬和水深來判斷水量［16］，冬春枯水期河水較夏秋豐水期淺，水流緩慢，利于藻類聚集，夏季河流水量增大，流速加快，不利于藻類聚集。而到了夏末秋初，河流的水量與初夏相比基本沒有變化，藻類開始適應這種水流環(huán)境且密度開始增大。由此可見，水環(huán)境的變化會對浮游植物的種類組成和數(shù)量變動產(chǎn)生明顯的影響。

浮游生物對溫度的適應性不同。如菱形藻屬于廣溫型生物，溫度幅度大于10℃，能忍受較大幅度的溫度變化;如硅藻、金藻常在春秋大量出現(xiàn)，藍藻多喜歡較高的水溫，在夏秋時節(jié)大量繁殖［17］。在塔里木河入庫河段和多浪水庫的水體中均發(fā)現(xiàn)了數(shù)量較多的舟形藻、菱形藻，顫藻。

多浪水庫是農(nóng)一師阿拉爾墾區(qū)三個平原型水庫之一，與塔里木河關系密切，同入庫河段屬阿克蘇河下游，多浪水庫交通方便，日照充足，水量充沛，水溫在15℃以上的日數(shù)年平均在220 d以上，魚類生長期長，為漁業(yè)發(fā)展提供了有利的地理水文條件。河流的水體流入也影響浮游植物和浮游動物的生物量［18］，水體透明度主要受浮游生物影響，其庫區(qū)透明度較大，說明浮游生物量不高。漁業(yè)用水pH值6.5～8.5，在標準范圍內(nèi)，也表明庫區(qū)水域的緩沖性能良好。溶解氧含量比較高，水域氧化環(huán)境好，有利于有機物的分解和營養(yǎng)鹽類的再生［19］。多浪水庫水質(zhì)理化指標適宜漁業(yè)利用，而且營養(yǎng)鹽類比較豐富，庫水無明顯污染，有利于水生生物及魚類生長繁殖。多浪水庫屬中營養(yǎng)型水庫，在浮游生物組成上以魚類易消化的種類占優(yōu)勢，有利于魚類生長［20］。據(jù)調(diào)查結果求得鰱鳙魚產(chǎn)力為 92.31 kg/hm2，目前該庫魚產(chǎn)量較低，餌料生物還未得到充分利用。浮游植物量為2.780 4 mg/L，含量不高，而且藍藻門和硅藻門占優(yōu)勢。但藻體粒徑普遍小，絕大多數(shù)為50 μm以下的微細生物，食同樣質(zhì)量而粒徑小的食物要比粒徑大的食物所消耗的攝食能量大，這可能是導致鰱鳙魚特別是鰱魚生長緩慢的一個因素。浮游動物生物量比較低，只有1.126 mg/L，這樣主要攝食浮游動物的鳙魚生長會受限制。不同粒級浮游植物對生物量和生產(chǎn)量的貢獻是不同的。根據(jù)趙文等［21］的研究，小于20 μm的微小型浮游植物對水體中的生物量貢獻最大，小于2 μm的超微藻類在富營養(yǎng)水體中數(shù)量較之在中營養(yǎng)型水體中少。調(diào)查期間多浪水庫水體中藍藻門和硅藻門占主體，這很有利于其魚產(chǎn)力的提高。

3.3 對魚產(chǎn)力估算的影響

根據(jù)何志輝等以浮游生物現(xiàn)存量的生物量指標估算鰱鳙魚產(chǎn)力的方法，由基礎生產(chǎn)力經(jīng)過中間環(huán)節(jié)到魚產(chǎn)力，由參數(shù)來推算，從理論上講是最科學的，在國內(nèi)得到較為廣泛的應用，但是此法也有其固有缺點。首先，從餌料生物量算起，各環(huán)節(jié)之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)的確定不容易求得。一方面，由于水域中的生態(tài)因子相當復雜，實驗求出的系數(shù)和假設的各項參數(shù)難免與實際情況有一定差距，另一方面，群落所處的階段不一定相同。其次，直接測定基礎生產(chǎn)力很少，大部分從生物量來推算。河流、水庫的生物量與群落關系受魚類組成影響。再次，P/B系數(shù)受到輻射量、溫度等因素的影響，捕食力不同，生物量的意義也不同。因此，根據(jù)此法估算的魚產(chǎn)力只是一種參照。

［1］陳生熬，童華文，霍佳佳，等.塔里木河流域淡水養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展思考［J］.塔里木大學學報.2007，12(4):103–106.

［2］唐精，張劍云，任道泉.塔里木河流域的水質(zhì)分析［J］.水利漁業(yè).2005，25(2):67 –68.

［3］艾爾肯·吐拉克，艾斯卡爾·買買提，吐爾遜·肉蘇力，等.塔里木河流域水文特性分析［J］.冰川凍土.2007，29(4):544 –552.

［4］Martin W，Norbert W.Plankton dynamics in a river－lake system – on continuity and discontinuity［J］.Hydrobiologia.1999，408/409:233 – 239.

［5］Wolfgang H.Long－term development of the crustacean plankton in the Saidenbach Reservoir(Germany)–changes， causes， consequences ［J］.Hydrobiologia.2003，504:185 –192.

［6］Gerten D，Adrian.R.Climate driven changes in spring plankton dynamics and the sensitivity of shallow polymictic lakes to the North － Atlantic － Oscillation.Limnol.Oceanogr［J］.2000，45:1058 – 1066.

［7］Stenson J A E.Fish impact on rotifer community structure［J］.Hydrobiologia ，1982，8(7):57 – 64.

［8］李中榮，紀軍，柴建江.淺議多浪水庫庫外引洪工程的應用效果［J］.中國農(nóng)村水利水電.2001，19(2):126–127.

［9］雷衍之.養(yǎng)殖水環(huán)境化學實驗［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2006:21–69.

［10］雷衍之.淡水養(yǎng)殖水環(huán)境化學［M］.南寧:廣西科學技術出版社，1993:24–58.

［11］雷衍之.化學實驗［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2004:35–86.

［12］趙文.水生生物學［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版，2005:499–514.

［13］張覺民，何志輝.內(nèi)陸水域漁業(yè)自然資源調(diào)查手冊［M］.北京:農(nóng)業(yè)出版社，1991:35–68.

［14］何志輝，趙文.養(yǎng)殖水域生態(tài)學［M］.大連:大連出版社，2001:45 –89.

［15］蘆靜，張慶，王麗娟，等.昆明市金汁河浮游生物調(diào)查與分析［J］.西南林學院學報.2010，30(6):55 –59.

［16］臺建明.巢湖水域浮游生物調(diào)查與分析［J］.河北漁業(yè).2005，18(4):18 –22.

［17］董雙林，趙文.養(yǎng)殖水域生態(tài)學［M］.中國農(nóng)業(yè)出版社.2004:21 –22.

［18］Kristen M，Reifel Brandon K，Swan，Errel Olivo James M，W，Charles C.Trees Stuart H.Hurlbert.Influence of river inflows on plankton distribution around the southern perimeter of the Salton Sea，California［J］.Hydrobiologia，2007，576:167 – 183.

［19］石俊艷，于偉君，謝涵，等.觀音閣水庫漁業(yè)資源調(diào)查報告［J］.水利漁業(yè).2006，26(3):109 –112.

［20］張星朗，周小愿，岳繼海，等.安康水庫漁業(yè)資源調(diào)查及開發(fā)利用建議［J］.水利漁業(yè).2001，21(2):39–41.

［21］趙文，刑輝，安立會.不同粒級浮游植物對淡水初級生產(chǎn)力的作用［J］.大連水產(chǎn)學院學報.2001，16(3):157–162.