溱湖底棲動物群落結(jié)構(gòu)與多樣性及其與水環(huán)境變量的相關(guān)性分析

李娣　牛志春　王霞　厲以強　李旭文

摘要 [目的] 研究溱湖濕地旅游行船對底棲動物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響。[方法] 于2008～2013年5月和9月對溱湖濕地5個采樣點底棲動物群落和水質(zhì)指標(biāo)（pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、總磷和總氮）進(jìn)行調(diào)查，分析底棲動物群落結(jié)構(gòu)，研究底棲動物多樣性指數(shù)與水質(zhì)指標(biāo)的Pearson相關(guān)系數(shù)。[結(jié)果] 共采集到底棲動物39種，其中軟體動物9種，搖蚊類11種，寡毛類9種，其他類10種；優(yōu)勢種為耐污種群水絲蚓屬（Limnodrilus）。水溫、DO、總磷和總氮是影響溱湖底棲動物群落結(jié)構(gòu)與多樣性的重要因素。其中，水溫與底棲動物多樣性指數(shù)（Shannonwiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)）呈顯著正相關(guān)。DO與底棲動物個體數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)?？偭缀涂偟c底棲動物多樣性指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)性，說明水質(zhì)的營養(yǎng)狀況是影響溱湖濕地底棲動物群落結(jié)構(gòu)與多樣性的重要水環(huán)境因素。溱湖濕地水質(zhì)功能在退化，說明旅游行船不利于底棲動物生長。[結(jié)論] 該研究可為該地區(qū)動植物資源和水資源管理以及水質(zhì)生物監(jiān)測工作提供重要的生物數(shù)據(jù)和技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞 溱湖濕地；底棲動物；多樣性；影響因素

中圖分類號 S917.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）20-06613-02

Community Structure and Diversity of Zoobenthos and Their Relationship with Water Environmental Variables of Qinhu Wetland

LI Di et al

（Jiangsu Environmental Monitoring Center， Nanjing，Jiangsu 210036）

Abstract [Objective] The research aimed to study the effects of tourism boat on the community structure and diversity of zoobenthos in Qinhu wetland. [Method] The community of zoobenthos and water quality indices（pH，DO，potassium permanganate index，total P and total N）in five sampling points of Qinhu wetland in May and September during 2008～ 2012 were investigated. The community structure of zoobenthos was analyzed. And Pearson correlation coefficients between diversity indices of zoobenthos and water quality indices were studied. [Result] 39 species of zoobenthos were collected， including 9 species of molluscs， 11 species of chironomids， 9 species of oligochaetes and 10 other species. The dominant taxa was Limnodrilus. Water temperature， DO， total phosphorus and total nitrogen were main factors that influenced the community structure and diversity of zoobenthos. The water temperature showed significant positive correlations with the diversity indices（Shannonwiener index， Simpson index and Pielou index） of zoobenthos. DO showed a significant negative correlation with the individual number of zoobenthos. Total P and total N showed significant negative correlations with the diversity indices of zoobenthos， which indicated that nutritional status of water was one of important environmental factors that affected the community structure and diversity of zoobenthos in Qinhu wetland. The water quality indices of Qinhu wetland were degenerate， which indicated that the tourism was unfavorable for the growth of zoobenthos. [Conclusion] The research could provide important biological data and technical references for the management of animal and plant resources and water resources in this region and the biological monitoring of water quality.

Key words Qinhu wetland； Zoobenthos；Diversity； Influencing factors

底棲動物是指生活史的全部或大部分時間生活于水體底部的水生動物群，是較好的水環(huán)境質(zhì)量指示生物[1-2]。濕地是水陸交互作用下形成的獨特生態(tài)系統(tǒng)，在蓄洪防災(zāi)、污染物降解、水源補給、侵蝕控制、氣候調(diào)節(jié)等方面起著不可忽視的作用，更重要的是濕地為多種生物提供了獨特的生境[3]。底棲動物是水生態(tài)系統(tǒng)的重要類群之一，對維持水生態(tài)系統(tǒng)的生物完整性有著十分重要的作用[4-5]，也是濕地生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分[6]。筆者研究了溱湖濕地旅游行船對底棲動物群落結(jié)構(gòu)多樣性的影響，以期為該地區(qū)動植物資源和水資源管理以及水質(zhì)生物監(jiān)測工作提供重要的生物數(shù)據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

泰州溱湖濕地處于江蘇中部，是江蘇省第一個國家級濕地公園，規(guī)劃總面積26 km2，旅游景區(qū)面積7 km2。濕地內(nèi)河網(wǎng)密布，湖泊交織，島嶼錯落，是典型的湖泊河網(wǎng)型濕地。5個采樣點船行干擾較為嚴(yán)重。

1.2 研究方法

2008～2013年，每年5月和9月對溱湖濕地5個采樣點進(jìn)行底棲動物群落調(diào)查與水質(zhì)參數(shù)測定。

1.2.1 底棲動物采集與鑒定。

底棲動物定量采集使用1/16 m2的彼得遜采泥器，每個樣點采樣3次，用于混合樣分析。采集的底泥樣品經(jīng)40目篩網(wǎng)現(xiàn)場分選，然后置于白色解剖盤中挑選出底棲動物樣本，并使用10%的福爾馬林固定。帶回實驗室后，用顯微鏡將樣本鑒定至盡可能低的分類單元，并計數(shù)。

1.2.2 水質(zhì)指標(biāo)測定。

水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)包括水溫、pH、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、總磷和總氮。其中，水溫、pH和溶解氧在現(xiàn)場測定。其他指標(biāo)（高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮）按照《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第4版）[7]的要求采集水樣，并帶回實驗室分析測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用PRIMER6.0軟件計算底棲動物多樣性指數(shù)（Shannonwiener指數(shù)[8]、Margalef指數(shù)[9]、Pielou均勻度指數(shù)[10]、Simpson指數(shù)）；使用SPSS13.0統(tǒng)計軟件分析水質(zhì)參數(shù)與底棲動物多樣性指數(shù)的Pearson相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 底棲動物的物種組成

此次調(diào)查共采集并鑒定39個大型底棲無脊椎動物分類單元，其中軟體動物9種，搖蚊類11種，寡毛類9種，其他類10種；優(yōu)勢種為耐污種群水絲蚓屬（Limnodrilus）。

2.2 水質(zhì)參數(shù)分析 溱湖濕地5個采樣點水質(zhì)指標(biāo)見表1。

2.3 水質(zhì)參數(shù)與底棲動物多樣性的相關(guān)性

3 結(jié)論與討論

溱湖濕地5個采樣點的底棲動物群落結(jié)構(gòu)主要由耐污種群水絲蚓屬（Limnodrilus）、長足搖蚊屬（Tanypus）和管水蚓屬（Aulodrilus）組成，而清潔敏感種群蜻蜓目、蜉蝣目和毛翅目[11]等較為少見。陳凱等[12]研究表明溱湖濕地豐水期底棲動物優(yōu)勢種多為耐污種，鮮見敏感種。這表明溱湖濕地水質(zhì)功能在退化，旅游行船不利于底棲動物生長。同時，水溫、DO、總磷和總氮是影響溱湖5個采樣點底棲動物群落結(jié)構(gòu)與多樣性的重要水環(huán)境因素。

首先，5個采樣點底棲動物多樣性某種程度上受旅游行船的影響，水體攪動對底棲動物造成一定的沖刷，同時也無法為底棲動物提供一個良好的生存環(huán)境，從而導(dǎo)致底棲動物多樣性較低[13]。

其次，水質(zhì)參數(shù)的變化與底棲動物群落結(jié)構(gòu)和多樣性有著復(fù)雜的關(guān)系。筆者發(fā)現(xiàn)水溫、DO、總磷和總氮是影響底棲動物群落結(jié)構(gòu)與多樣性的重要因素。其中，水溫與底棲動物多樣性指數(shù)（Shannon-wiener指數(shù)、Simpson指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)）呈顯著正相關(guān)，水溫高的情況下水體餌料豐富，促進(jìn)底棲動物的繁殖發(fā)育。DO與底棲動物個體數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，而且DO值均高于缺氧水平（2.8 mg/L），高DO是由于旅游行船攪動水體所致[14-15]?？偭缀涂偟c底棲動物多樣性指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)性，說明水質(zhì)的營養(yǎng)狀況是影響溱湖底棲動物群落結(jié)構(gòu)與多樣性的重要水環(huán)境因素。水體中營養(yǎng)物質(zhì)增加，會導(dǎo)致水體藻類大量繁殖，從而使水體透明度降低，影響水體底棲動物與外界的光和氧氣的交換，最終導(dǎo)致底棲動物中耐污耐缺氧生物水絲蚓的大量滋生。

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