水葫蘆修復富營養(yǎng)化湖泊水體區(qū)域內外底棲動物群落特征

王 智,張志勇,張君倩,張迎穎,嚴少華 (江蘇省農(nóng)業(yè)科學研究院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所,江蘇 南京 210014)

水葫蘆修復富營養(yǎng)化湖泊水體區(qū)域內外底棲動物群落特征

王 智,張志勇,張君倩,張迎穎,嚴少華*(江蘇省農(nóng)業(yè)科學研究院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所,江蘇 南京 210014)

于2010年8～10月對滇池白山灣人工控制性種養(yǎng)的約70hm2的水葫蘆區(qū)、近水葫蘆區(qū)和遠水葫蘆區(qū)采樣分析,探討了水葫蘆種養(yǎng)工程區(qū)域內外底棲動物群落結構特征.結果表明,在水葫蘆區(qū)、近水葫蘆區(qū)及遠水葫蘆區(qū),底棲動物總密度分別為 294.5,159,261ind/m2,其中寡毛類的霍甫水絲蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)為絕對優(yōu)勢種,分別占各自區(qū)域總密度的 68.3%,59.6%和 86.0%.逐步回歸分析顯示,水體總磷(TP)和底泥非穩(wěn)定態(tài)磷(Labile-P)與霍甫水絲蚓密度呈顯著性正相關(P ＜ 0.01),表明霍甫水絲蚓對水體的富營養(yǎng)狀況有很好的指示作用.水葫蘆區(qū)物種組成及生物多樣性指數(shù)均高于近水葫蘆區(qū)和遠水葫蘆區(qū)(P ＜ 0.05),在水葫蘆區(qū)、近水葫蘆區(qū)和遠水葫蘆區(qū)分別共采集到底棲動物14種、10種和6種;Shannon-Wiener多樣性指數(shù)分別為1.10,0.57和0.54.種植水葫蘆后,在水葫蘆區(qū)及近水葫蘆區(qū),10月份的Margalef、Shannon-Wiener、Simpson和Peilou指數(shù)較8月份和9月份有顯著性增加(P ＜ 0.05),而遠水葫蘆區(qū),卻未出現(xiàn)類似的結果.一定面積控制性種養(yǎng)水葫蘆對大型富營養(yǎng)化湖灣水體無脊椎底棲動物群落結構未表現(xiàn)出不利影響.

水葫蘆；富營養(yǎng)化；水體修復；群落結構；底棲動物

目前,在亞太地區(qū),54%的湖泊水體富營養(yǎng)化[1];在我國,富營養(yǎng)化湖泊及水庫達66%以上[2].湖泊富營養(yǎng)化不僅對湖泊水質有嚴重影響,而且影響到周邊水環(huán)境和人文景觀,甚至通過給水系統(tǒng)危害到公眾的健康[3].因此,水體富營養(yǎng)化治理是當前世界的熱點.水生植物修復技術由于具有投資成本低、操作簡單、不易產(chǎn)生二次污染、且能有效地去除有機物、氮磷等多種元素等優(yōu)點,已成為世界各國控制水體富營養(yǎng)化的主要措施之一[4-6].水葫蘆,又名“鳳眼蓮”,雨久花科鳳眼蓮屬,為多年生漂浮性草本植物.由于其具有極強的氮、磷吸收能力以及重金屬富集能力而被廣泛用于水環(huán)境污染的治理[7-9].采用漂浮的水葫蘆凈化水質,不僅可以省去浮床建設費用,也無需曝氣或攪拌等能源消耗,并且不需要反復播種或移栽,其繁殖速度快,打撈相對于其他水生植物更容易[9].由于水葫蘆作為一種重要的外來生物入侵種,一些專家學者擔憂水葫蘆的生長會對水體生物群落的結構造成影響,而對其大規(guī)模應用于生態(tài)工程持保留態(tài)度[7,10].

水葫蘆一方面在其生長過程中對水面的大面積覆蓋,影響水下生物對光能的利用率,而且會造成水體溶解氧下降,從而給水生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響[11];但是另一方面由于水葫蘆能吸收水體富營養(yǎng)物質及其他污染物[7-9],對藍藻水華具有抑制作用[12],并且其發(fā)達的根系能為水生動物及微生物提供避難場所和棲息地[11],因而可能給水生生物群落結構帶來有利的影響.先前的研究主要集中在水葫蘆的去除技術及其對污染物的吸收去除上,而關于水葫蘆對水體生態(tài)系統(tǒng)的影響研究較少[11].在我國,自然泛濫及人工利用的水葫蘆常常在富營養(yǎng)化水體大量生長,而關于水葫蘆對富營養(yǎng)化水體的生態(tài)效應報道甚少[13-14].

大型無脊椎底棲動物是湖泊生態(tài)系統(tǒng)多樣性的重要組成部分,在湖泊生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量代謝中具有不可替代的作用.由于其具有生活周期長,活動場所比較固定,易于采集、鑒定,且不同種類對不同生境的敏感性差異大等優(yōu)點,故常作為重要的指示生物,被廣泛應用于水質評價及環(huán)境監(jiān)測上[15].本研究以滇池白山灣大水域控制性種養(yǎng)的用于水體修復的水葫蘆為依托,通過對水葫蘆區(qū)域內外大型底棲動物種群結構的調查分析,探討水葫蘆對大型底棲動物群落結構的影響,以期為水葫蘆應用于富營養(yǎng)化湖泊水體生態(tài)修復提供參考.

1 材料與方法

1.1 工程區(qū)簡介

白山灣位于滇池西南岸,如圖1所示.面積約0.7km2,平均水深約2.5m (范圍2.2～2.8m),水體富營養(yǎng)化,藍藻水華頻發(fā).由于受灣外風浪的影響,白山灣水體藻類密度較大.調查發(fā)現(xiàn),湖灣的水生植物主要有紅線草、眼子菜、狐尾草、水花生、水葫蘆、大薸及菱等.2010年春夏,江蘇省農(nóng)業(yè)科學院利用水葫蘆快速吸收氮磷的優(yōu)勢,利用泡沫浮球、不銹鋼鋼管及圍網(wǎng)在白山灣控制性種養(yǎng)水葫蘆70 hm2,通過后期打撈處置、資源化利用等一系列措施來達到去除湖泊內源污染的目的.由于受風向等原因,水葫蘆密集分布于工程區(qū)內側(圖1).

圖1 試驗區(qū)域采樣點分布Fig.1 Sampling sites in the testing area of Baishan Bay, Lake Dianchi

1.2 樣品采集與分析

本研究于白山灣水葫蘆區(qū)域內外設置13個采樣點,根據(jù)水葫蘆分布特征將采樣區(qū)分為3個區(qū)域(圖 1),水葫蘆區(qū)(樣點 5、7、9、10、12和13號),近水葫蘆區(qū)(樣點4、6、8和11號)和遠水葫蘆區(qū)(樣點1、2和3號).

于水葫蘆種植后生長旺盛期至水葫蘆打撈前(2010年8～10月),以1次/月的頻率,對13個樣點利用1/16m2的改良彼得森氏采泥器進行大型無脊椎底棲動物的采樣.采集的泥樣經(jīng)450μm的銅篩洗凈后,用肉眼將動物標本從白色解剖盤中撿出,后用10%福爾馬林進行固定.在實驗室將標本鑒定至盡可能低的分類單元,然后計數(shù)和稱重,并換算成單位面積的含量[16].在大型底棲動物采集的同時,采集表層(0.5m)、中層(1m)及底層(2m)混合水樣,現(xiàn)場測定 pH值、溶解氧(DO)、透明度及水溫(T)后帶回實驗室測定總氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、總磷(TP)及正磷酸鹽(PO43--P)等;同時利用彼得森采泥器采集表層(0～10cm)泥樣現(xiàn)場測定pH值、Eh后帶回實驗室測定TN、NH4+-N、TP、不穩(wěn)定態(tài)磷(L-P)、含水率及有機質含量等.

水體理化指標根據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法》測定[17]. 底泥含水率采用 105℃下烘干法,有機質采用550℃煅燒法測定[18];TN采用半微量開氏法, NH4+-N采用KC1浸提蒸餾法, TP采用高氯酸一硫酸消化法, Labile-P采用 NH4Cl 提取法測定[19].

1.3 數(shù)據(jù)處理

本研究中用到的生物多樣性指數(shù)選擇為[20]:

式中: N為所在群落的所有物種的個體數(shù)之和;S為群落總物種數(shù);Pi為樣品中屬于第i種的個體的比例.

水葫蘆區(qū)、近水葫蘆區(qū)及遠水葫蘆區(qū)水體及底泥環(huán)境因子及底棲動物群落特征指數(shù)的差異判斷采用單因素方差分析(One-way AVONA),利用 Levene’s-test進行不同組間方差齊次性檢驗,若方差不齊則利用Mann-Whitney U檢驗.利用逐步線性回歸探討水體及底泥環(huán)境理化因子與優(yōu)勢種密度及總密度的關系.數(shù)據(jù)分析使用SPSS for Windows 16.0統(tǒng)計軟件處理.

2 結果與分析

2.1 采樣區(qū)域環(huán)境理化性質

由表1可見,在整個采樣周期,10月份水體TN、NH4+-N、NO3-、TP 及PO43-較8月份和9月份顯著上升,其主要原因一方面是 10月份水葫蘆開始出現(xiàn)腐敗死亡現(xiàn)象;另一方面是由于 10月份風浪較大.各采樣區(qū)域水體理化性質的統(tǒng)計分析表明,水葫蘆區(qū)DO和pH值顯著性低于近水葫蘆區(qū)和遠水葫蘆區(qū)(P ＜ 0.05),而TN和TP的濃度表現(xiàn)為水葫蘆區(qū)＞遠水葫蘆區(qū)＞近水葫蘆區(qū)的規(guī)律.水葫蘆區(qū)水體氮磷濃度高于周圍水體主要是由于:一、由于水葫蘆能降低其覆蓋水體的溶解氧,而溶解氧的降低有利于水體氮磷的釋放;二、水葫蘆根系能夠吸附水體懸浮顆粒物及藻類,造成水體總氮磷含量升高;三、一些水葫蘆根系的腐敗分解,造成水葫蘆區(qū)域氮磷含量升高.在水葫蘆區(qū),底泥TN、NH4+-N、TP及L-P濃度在8月份至9月份顯著降低,之后趨于穩(wěn)定, 而在近水葫蘆區(qū)和遠水葫蘆區(qū)卻未表現(xiàn)出這樣的規(guī)律.水葫蘆區(qū)底泥主要營養(yǎng)鹽指標降低可能主要是由于水葫蘆吸收的緣故.從3個區(qū)域來看,水葫蘆區(qū)底泥TN、NH4+-N及TP略高于近水葫蘆區(qū)和遠水葫蘆區(qū)(P＞0.05,表1).

2.2 底棲動物物種組成及現(xiàn)存量

在滇池湖灣工程區(qū)的3次采樣中,共采集到底棲動物18種(表2).其中,寡毛類8種(占物種總數(shù)的44.4%),水生昆蟲5種(占物種總數(shù)的27.8%),軟體動物1種(占物種總數(shù)的5.6%),甲殼綱3種(占物種總數(shù)的16.7%),此外線蟲綱1種(占物種總數(shù)的5.6%).在水葫蘆區(qū),共采集到底棲動物14種,分別為寡毛類7種,軟體動物1種,水生昆蟲2種,甲殼綱3種及線蟲綱1種.近水葫蘆區(qū),采集到底棲動物10種,分別為寡毛類6種,水生昆蟲3種和線蟲綱1種.而在遠水葫蘆區(qū),僅采集到底棲動物6種,分別為寡毛類4種,水生昆蟲2種.在3個區(qū)域共同出現(xiàn)的物種為霍甫水絲蚓、巨毛水絲蚓及正顫蚓,而軟體動物橢圓蘿卜螺及甲殼綱螃蟹、米蝦及鉤蝦僅出現(xiàn)在水葫蘆區(qū)(表2).

在水葫蘆區(qū)、近水葫蘆區(qū)及遠水葫蘆區(qū),底棲動物密度分別為294.5,159,261ind/m2.3個采樣區(qū)域中底棲動物主要以寡毛類(主要為霍甫水絲蚓和巨毛水絲蚓)為主,其密度分別達到264、151和 250ind/m2,分別占各區(qū)域底棲動物總密度的89.6%、95%和95.8%(表3).

表1 不同采樣區(qū)域水體及底泥理化性質Table 1 Physical and chemical parameters in the water and sediment of the three sampling areas

表2 不同采樣區(qū)域底棲動物物種組成Table 2 Species compositions of benthic macro-invertebrates in the different sampling areas

由于底棲動物個體重量不同,其生物量分布與密度存在一定的差異.在水葫蘆區(qū),底棲動物生物量的構成主要以寡毛類(主要為霍甫水絲蚓及巨毛水絲蚓)和水生昆蟲(主要為搖蚊科)為主,其生物量分別占總生物量的 55.8%和 29.7%;在遠水葫蘆區(qū),其生物量與水葫蘆區(qū)具有相似的構成,寡毛類和水生昆蟲生物量分別占總生物量的61.1%和38.9%;而在近水葫蘆區(qū),則主要是寡毛類,其生物量占總生物量的99.3%(表3).

功能攝食類群[21]分析顯示,水葫蘆區(qū)的物種組成是收集者(密度:97.0%,生物量:93.3%),寄生者(密度:1.3%,生物量:0.6%)、刮食者(密度:1.3%,生物量:1.8%)及撕食者(密度:0.6%,生物量:3.0%);近水葫蘆區(qū)物種組成是收集者(密度:97.2%,生物量:96.4%),以及少量的寄生者(密度:1.8%,生物量:2.9%)和捕食者(密度:1.0%,生物量:0.7%);而在遠水葫蘆區(qū),僅采集到收集者.

表3 不同采樣區(qū)域底棲動物密度及生物量Table 3 Densities and biomasses of benthic macro-invertebrates in the different sampling areas

圖2 不同采樣區(qū)域霍甫水絲蚓密度及生物量的動態(tài)變化Fig.2 Density and biomass dynamic changes of L.hoffmeisteri in the different sampling areas

2.3 優(yōu)勢種

在整個采樣區(qū)域中,寡毛類占絕對優(yōu)勢,其平均密度為 259ind/m2,占總密度的 92.5%.其中,霍甫水絲蚓是主要的優(yōu)勢種,其平均密度為200.5ind/m2,占總密度的 71.6%.霍甫水絲蚓在水葫蘆區(qū)、近水葫蘆區(qū)和遠水葫蘆區(qū)的平均密度分別為218.7、104.0和281.1ind/m2,分別占各自區(qū)域總密度的68.3%,59.6%和86.0%.霍甫水絲蚓在3個采樣區(qū)域8～10月密度的動態(tài)變化如圖2A所示,可以看出,種植水葫蘆后,霍甫水絲蚓密度在水葫蘆區(qū)和遠水葫蘆區(qū)增加后降低;而在近水葫蘆區(qū),則逐步下降.生物量在3個采樣區(qū)域的動態(tài)變化規(guī)律與密度變化規(guī)律類似(圖 2B).由于所采集樣品中的次優(yōu)勢種搖蚊類個體較寡毛類大,其所占較大比例的生物量,因此霍甫水絲蚓生物量占其所在區(qū)域底棲動物總生物量的比值較小(圖2B).

為探討理化因子對采樣區(qū)域優(yōu)勢種霍甫水絲蚓密度與底棲動物總密度的影響,以表1所示的16種理化因子為自變量,霍甫水絲蚓密度和底棲動物總密度為因變量進行逐步回歸分析表明,水體 TP與底泥非穩(wěn)定態(tài)磷Labile-P為影響霍甫水絲蚓密度的主要因素,TP及底泥含水率為影響采樣區(qū)域大型底棲動物總密度的主要因素(表4).

表4 霍甫水絲蚓及大型底棲動物總密度與環(huán)境因子的回歸分析系數(shù)Table 4 Coefficients of stepwise regression analysis between Limnodrilus hoffmeisteri or total densities and physical-chemical factors

2.4 群落特征指數(shù)

表 5可見,從時間變化來看,在水葫蘆區(qū)及近水葫蘆區(qū),Margalef、Shannon-Wiener、Simpson和Peilou指數(shù)在8～9月份均降低,而到了10月份明顯增加.方差分析顯示,在水葫蘆區(qū)及近水葫蘆區(qū),Margalef、Shannon-Wiener、Simpson和Peilou指數(shù)在8月份和9月份間差異不顯著(P ＞ 0.05),但到10月份,其多樣性指數(shù)顯著性增加(P ＜ 0.05).而在遠水葫蘆區(qū),多樣性指數(shù)Margalef、Simpson 和Shannon-Wiener 在8～10月份逐步降低,且在10月份顯著低于8月份和9月份;均勻度指數(shù)Peilou在9月份和10月份基本一致.

從不同區(qū)域比較來看,在水葫蘆區(qū)多樣性指數(shù)Margalef、Simpson和Shannon-Wiener顯著高于遠水葫蘆區(qū)和近水葫蘆區(qū);而均勻度指數(shù)Peilou在3個區(qū)域差異不顯著(P ＞ 0.05,表5).

表5 不同采樣區(qū)域底棲動物群落特征指數(shù)Table 5 Community characteristic indexes of benthic macro-invertebrates in the three sampling areas

2.5 水質的生物學評價

Margalef指數(shù)規(guī)定的水質標準為:d ＞ 3.5為清潔;2～3.5為輕污染;1～2為中污染;0～1為重污染;0為嚴重污染[22].Simpson指數(shù)規(guī)定:D ＞ 6為清潔;3～6為輕污染;2～3為中污染;1～2為重污染;＜1為嚴重污染[23].Shannon-Wiener指數(shù)規(guī)定:H′ ＞ 3為清潔;2～3為輕污染;1～2為中污染;0～1為重污染;0為嚴重污染[22].依據(jù)此標準評價不同采樣區(qū)域的水質如表6所示.可見除了10月份在水葫蘆區(qū)和近水葫蘆區(qū)Shannon-Wiener指數(shù)指示的污染狀態(tài)為中污染外,其他均為重污染狀態(tài).

3 討論

在本研究的整個調查區(qū)域,共采集到底棲動物18種,在水葫蘆區(qū)為14種,近水葫蘆區(qū)為10種,而在遠水葫蘆區(qū)僅為6種;生物多樣性指數(shù)表明,在水葫蘆區(qū)Margalef、Simpson和Shannon-Wiener顯著高于近水葫蘆區(qū)及遠水葫蘆區(qū),并未顯示出水葫蘆對于湖泊大型底棲動物的不利影響,其主要原因是水葫蘆一方面能吸收水體有毒有害污染物質;另一方面具有復雜的根系,能一定程度上為大型無脊椎動物提供棲息繁殖場所[11].例如,橢圓蘿卜螺、螃蟹、米蝦及鉤蝦僅出現(xiàn)在水葫蘆區(qū)(表2).先前也有文獻報道了水葫蘆對湖泊大型脊椎動物的積極影響,如對佛羅里達州歐基求碧湖水葫蘆區(qū)域的大型無脊椎動物的研究發(fā)現(xiàn),水葫蘆區(qū)域大型無脊椎動物為典型的底棲動物,其豐度明顯高于其他植物根系區(qū)域及無植物區(qū)域[24]; Brendonck等[25]的研究發(fā)現(xiàn),水葫蘆區(qū)域出現(xiàn)大量無脊椎動物如腹足類及蜘蛛類;Villamagna[26]對墨西哥查帕拉湖的研究也表明在水葫蘆區(qū)域由于其根系發(fā)達,大型無脊椎動物的種群密度及多樣性都要高于無水葫蘆區(qū)域及含沉水植被的水體;最近,劉國鋒等[14]對太湖水葫蘆區(qū)域內外的底棲動物研究表明,在水葫蘆區(qū)內軟體動物密度及生物量明顯高于水葫蘆區(qū)外,水葫蘆區(qū)底棲動物Simpson多樣性指數(shù)也較高.本研究的結果與上述結果一致,也證實了水葫蘆區(qū)大型無脊椎動物的生物多樣性要高于水葫蘆區(qū)外圍.這似乎與水體DO降低存在矛盾,事實上在富營養(yǎng)化湖泊中由于藻類的光合作用,水體的 DO一般處于過飽和的狀態(tài)[27-28],只要控制水葫蘆在一定的覆蓋度,其水體DO能維持在一個可以接受的水平,如本工程區(qū)水葫蘆區(qū)域水體DO ＞ 3.8mg/L(表 1).在富營養(yǎng)化湖泊中,水體大型無脊椎底棲動物主要為耐污種,其對水體的DO 要求較低[29-30].從功能攝食類群來分析,發(fā)現(xiàn)在水葫蘆區(qū)、近水葫蘆區(qū)及遠水葫蘆區(qū)其主要的攝食類群均為收集者,這主要是由于收集者主要以有機碎屑為食,在整個采樣區(qū)域存在著一定數(shù)量的水草,水草的腐爛為這些底棲動物提供了食物.但是,在3個區(qū)域其功能攝食類群存在一定的差異,例如在水葫蘆區(qū)其功能攝食類群較多,出現(xiàn)撕食者和刮食者,甚至出現(xiàn)寄生者,在近水葫蘆區(qū)還出現(xiàn)了捕食者,而在遠水葫蘆區(qū)僅出現(xiàn)收集者,這一定程度上說明水葫蘆對于富營養(yǎng)化湖泊的生境的改善可能存在積極作用.在種植水葫蘆后,其近水葫蘆區(qū)域水體TP、TN等理化指標明顯優(yōu)于水葫蘆區(qū)及遠水葫蘆區(qū),水葫蘆區(qū)底泥 TP濃度也隨著水葫蘆的生長而逐漸降低(表1),說明水葫蘆對工程區(qū)域水質的改善作用.

利用生物多樣性指數(shù)的水質進行評價發(fā)現(xiàn),工程區(qū)域水體主要處于重污染水體,表明對該區(qū)域實施生態(tài)工程以削減水體污染物質的必要性.從表5可知,在水葫蘆區(qū)及近水葫蘆區(qū),10月份水質要好于8月份和9月份,而在遠水葫蘆區(qū)其水質在 8～10月份表現(xiàn)為逐步下降的趨勢.可見,水葫蘆控制性種養(yǎng)生態(tài)工程的實施,對于改善滇池湖灣水體水質特征具有一定積極的作用.

表6 利用Margalef、Simpson和Shannon-Wiener指數(shù)進行水質評價的結果Table 6 Results of water quality assessment according to Margalef, Simpson and Shannon-Wiener indexes

本研究僅僅在空間的尺度上,短期地跟蹤調查了水葫蘆控制性種養(yǎng)后滇池湖灣大型無脊椎底棲動物的動態(tài)變化.大型無脊椎浮游動物也是湖泊生態(tài)系統(tǒng)的一個重要組成部分,并且能直接地受到水葫蘆根系的影響.為了正確地評價水葫蘆用于湖泊生態(tài)修復的生態(tài)風險,今后將在現(xiàn)有工作的基礎上,對水葫蘆種養(yǎng)前后,在時間和空間的尺度上,長期地監(jiān)測評價水葫蘆用于生態(tài)修復對湖泊生態(tài)系統(tǒng)大型無脊椎動物的影響.

4 結論

4.1 通過短期的原位調查發(fā)現(xiàn),在滇池湖灣大水域控制性種養(yǎng)水葫蘆對于湖灣大型無脊椎底棲動物群落未產(chǎn)生不利影響.

4.2 水葫蘆區(qū)出現(xiàn)底棲動物物種 14種,而近水葫蘆區(qū)為10種,遠水葫蘆區(qū)為6種;水葫蘆區(qū)底棲動物功能攝食類群較近水葫蘆區(qū)及遠水葫蘆區(qū)復雜.

4.3 水葫蘆區(qū)生物多樣性指數(shù) Margalef、Simpson和Shannon-Wiener均顯著性高于近水葫蘆區(qū)及遠水葫蘆區(qū).

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The fauna structure of benthic macro-invertebrates for environmental restoration in a eutrophic lake using waterhyacinths.

WANG Zhi, ZHANG Zhi-yong, ZHANG Jun-qian, ZHANG Ying-ying, YAN shao-hua*(Institute of Agricultural Resource and Environmental Sciences, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China). China Environmental Science, 2012,32(1)：142～149

From August to October in 2010, approximately 70 hectares of water hyacinth were planted at the Baishan Bay in Lake Dianchi and benthic macro-invertebrates were sampled. The densities of benthic macro-invertebrates in water hyacinth area (WHA), near water hyacinth area (NWHA) and far water hyacinth area (FWHA) were 294.5,159 and 261 ind/m2, respectively. Amongst of all present species, oligochaete Limnodrilus hoffmeisteri was the dominant species, representing 68.3% (WHA), 59.6% (NWHA) and 86.0% (FWHA). Stepwise regression analysis showed a significantly positive relationship (P ＜ 0.01) between the densities of Limnodrilus hoffmeisteri to the total phosphorus (TP) in the water and Labile-P in the sediment. Limnodrilus hoffmeisteri was a good indicator of eutrophication. The richness and biodiversity in WHA were higher (P ＜ 0.05) than that in the NWHA and FWHA. The richness of benthic macro-invertebrates was 14 in WHA, 10 in NWHA and 6 in FWHA, respectively. Shannon-Wiener diversity indexes in WHA, NWHA and FWHA were 1.10, 0.57 and 0.54, respectively. After planting water hyacinth in the lake, in WHA and NWHA, the Margalef index, Shannon-Wiener index, Simpson index and Peilou index in October 2010 were significantly increased comparing to August and September 2010 (P ＜ 0.05). However, these indexes were not significantly different at FWHA during the research intervals. A controlled presence of water hyacinth is not harmful to benthic invertebrates in a eutrophic lake.

water hyacinth (Eichhornia crassipes)；eutrophication；environmental restoration；fauna structure；benthic macro-invertebrates

2011-04-10

“十一五”國家科技支撐計劃項目(2009BAC63B01);云南省社會發(fā)展專項項目(2009CA034);江蘇省人社廳博士后基金(5311105)

* 責任作者, 研究員, shyan@jaas.ac.cn

X52

A

1000-6923(2012)01-0142-08

致謝：感謝中國科學院水生生物研究所博士生蔣小明、湖北省環(huán)境監(jiān)測中心熊晶碩士在大型無脊椎底棲動物鑒定方面給予的幫助.

王 智(1983-),男,湖北黃岡人,助理研究員,博士,主要從事湖泊污染生態(tài)學方面的研究.發(fā)表論文10余篇.