泰山湖泊浮游動(dòng)物群落優(yōu)勢種調(diào)查及分析

彭靜靜

(泰山學(xué)院生物與釀酒工程學(xué)院，山東泰安 271021)

淡水浮游動(dòng)物是一類經(jīng)常在水中浮游，本身不能制造有機(jī)物的異養(yǎng)型無脊椎動(dòng)物和脊索動(dòng)物幼體的總稱.其調(diào)查研究在我國從20世紀(jì)20年代即已開始，解放以后該項(xiàng)目的調(diào)查研究得到迅速發(fā)展.浮游動(dòng)物是浮游生物的一部分，是水生生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)消費(fèi)者，是生態(tài)系統(tǒng)中重要的生物組成部分，作為食物鏈中不可缺少的一環(huán)，它們在物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量流動(dòng)、信息傳遞等生態(tài)過程中起著至關(guān)重要的作用［1－2］.

淡水浮游動(dòng)物主要包括原生動(dòng)物、輪蟲、枝角類和橈足類四大類，它們多數(shù)個(gè)體小，對環(huán)境變化敏感，水環(huán)境的變化直接影響其群落結(jié)構(gòu)和功能.浮游動(dòng)物在水層中的分布也較廣，水污染的生態(tài)效應(yīng)歸根到底為生物效應(yīng)，水生生物群落結(jié)構(gòu)特征的變化與水體質(zhì)量關(guān)系密切，因此利用浮游動(dòng)物群落能夠確切反映水體質(zhì)量.目前應(yīng)用浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征的變化監(jiān)測和評(píng)價(jià)河流、湖泊等水體污染程度和自凈作用，在國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛.同時(shí)，許多種浮游動(dòng)物是魚、貝類的重要餌料來源，還是經(jīng)濟(jì)水產(chǎn)動(dòng)物特別是中上層水域中魚類和其他經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的重要餌料［3］.

泰安作為中國現(xiàn)代旅游城市之一，地處東經(jīng)116°02'至 117°59'、北緯 35°38'至 36°28'之間，魯中山區(qū)的一部分，境內(nèi)擁有山地、丘陵、平原、洼地、湖泊多種地貌類型，旅游區(qū)區(qū)內(nèi)河網(wǎng)交錯(cuò)，水系縱橫，水質(zhì)的好壞與城市的市容、景觀和民眾的生活密切相關(guān).淡水湖在淡水養(yǎng)殖、旅游、發(fā)電、運(yùn)輸以及飲水水源等方面具有突出的地位和顯赫的經(jīng)濟(jì)效益，但隨著其不斷的開發(fā)，帶來的環(huán)境污染也日益加劇，部分區(qū)域也出現(xiàn)了污染.

本研究選取泰安市岱岳區(qū)的大河水庫和泰山學(xué)院未了湖作為研究對象，對其中的浮游動(dòng)物種類組成中的優(yōu)勢種進(jìn)行調(diào)查研究，并分析了浮游動(dòng)物優(yōu)勢種與水環(huán)境因子間的關(guān)系，旨在說明浮游動(dòng)物優(yōu)勢種在維持當(dāng)?shù)厮h(huán)境中的突出作用，進(jìn)一步提高對以上兩地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的認(rèn)識(shí)，以及浮游動(dòng)物對不同生態(tài)環(huán)境變化的響應(yīng)，對當(dāng)?shù)厮驖O業(yè)資源變動(dòng)具有重要意義，同時(shí)為以后的綠色水庫、校園建設(shè)工作提供生物科學(xué)參考.

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 采樣地點(diǎn)和時(shí)間設(shè)置

在泰山學(xué)院未了湖和大河水庫分別設(shè)3個(gè)采樣點(diǎn)，分別于4月28日下午、5月1日上午、5月4日中午進(jìn)行采樣，確保隨機(jī)取樣，各站點(diǎn)如下圖1、圖2所示.

圖1 泰山學(xué)院未了湖采樣站點(diǎn)示意圖

圖2 大河水庫采樣站點(diǎn)示意圖

1.2 樣品采集和處理

樣品采集采取岸邊來回拖取得方式.

定性分析時(shí)，用25號(hào)(網(wǎng)孔0.064 mm)浮游生物網(wǎng)在設(shè)定的6個(gè)站點(diǎn)浮游生物網(wǎng)拖取，每個(gè)站點(diǎn)大約拖取5min，然后用福爾馬林溶液(4% 甲醛溶液)固定后帶回實(shí)驗(yàn)室鑒定［2］.

定量樣品用1 L有機(jī)玻璃采水器采取，采得的水樣于現(xiàn)場福爾馬林液固定，帶回實(shí)驗(yàn)室靜置沉淀，濃縮至20mL在顯微鏡下鑒定、計(jì)數(shù)［2］.

1.3 水體相關(guān)理化指標(biāo)的測定

測定的環(huán)境因子包括水溫(W t)、pH值、透明度、溶解氧(DO)4項(xiàng)水體物化指標(biāo).各理化因子的取樣測定與浮游生物樣品采集同步進(jìn)行.

在各采樣站點(diǎn)分別將溫度計(jì)放于水體中5min，測得其溫度.

湖水透明度是指湖水能使光線透過的程度，用透明系數(shù)和相對透明度表示.相對透明度即能見深度，是指以30cm直徑的白色圓盤沉到目力不能見時(shí)的深度，用“m”表示.在各采樣站點(diǎn)進(jìn)行目測觀察，取其約數(shù)即可.

PH值用精確PH試紙比對測得，可精確到0.1.溶解氧用碘量法進(jìn)行測得.

1.4 數(shù)據(jù)處理

1.4.1 浮游動(dòng)物數(shù)量的計(jì)算

章宗涉等的研究方法，按下式換算浮游動(dòng)物的數(shù)量［2］.

式中:N為1 L水中浮游動(dòng)物個(gè)體數(shù)(ind L－1);V為采樣體積(L);Vs為沉淀體積(mL);Va為計(jì)數(shù)體積(mL);n為計(jì)數(shù)所獲得的個(gè)體數(shù).

1.4.2 優(yōu)勢度計(jì)算

優(yōu)勢種優(yōu)勢度的計(jì)算方法如下:

上式中，Y為優(yōu)勢度，ni為第i種浮游動(dòng)物的個(gè)體數(shù)，N為浮游動(dòng)物總個(gè)體數(shù)，fi為第i種浮游動(dòng)物在各站位出現(xiàn)的頻率，優(yōu)勢度由Excel計(jì)算得到.Y大于0.02的種類為優(yōu)勢種［2］.

2 研究結(jié)果與分析

2.1 6個(gè)采樣站點(diǎn)的環(huán)境因子

通過同時(shí)對6個(gè)站點(diǎn)的環(huán)境因子進(jìn)行測量，鑒于取樣調(diào)查的3天天氣條件有所差別，故分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，所得結(jié)果如表1、表2、表3.

浮游動(dòng)物采樣點(diǎn)的水溫變化范圍在17℃ －20℃ 之間，pH變化范圍在6－7.8之間，顯弱酸性，水體的透明度大約都在1.3－1.5之間，而溶解氧的變化范圍也在6.0－8.0之間.

表1 4.28日下午6個(gè)采樣站點(diǎn)的環(huán)境因子參數(shù)

表2 5.1日上午6個(gè)采樣站點(diǎn)的環(huán)境因子參數(shù)

表3 5.4日中午6個(gè)采樣站點(diǎn)的環(huán)境因子參數(shù)

從采樣的具體站點(diǎn)來看，未了湖C站點(diǎn)處的多生浮游和水生植物，故此處的溶解氧含量也相對偏高，PH值也就近乎中性，而大河水庫的C站點(diǎn)，周邊靠近旅游公園，水的透明度明顯下降，有比較明顯的污染痕跡，因此，此處的溶解氧的含量也相對較低，pH值更顯弱酸性.其他幾處采樣站點(diǎn)的環(huán)境因子幾乎非常相似.

2.2 浮游動(dòng)物種類

在通過3次對6個(gè)站點(diǎn)的調(diào)查共檢獲到16種浮游動(dòng)物及1類浮游幼體，隸屬于6大類群.其中輪蟲6種、占浮游動(dòng)物種類的37.5%，橈足類5種、占浮游動(dòng)物種類的31.25%，枝角類2種、占浮游動(dòng)物種類的12.5%，原生動(dòng)物2種，占浮游動(dòng)物種類的12.5%，糠蝦1種、占浮游動(dòng)物種類的6.25%［4－8］.各浮游動(dòng)物的種類如下表4所示.

調(diào)查發(fā)現(xiàn)各采樣站點(diǎn)出現(xiàn)的浮游動(dòng)物平均種類數(shù)差異并不很大，從浮游動(dòng)物在各站的種類數(shù)分布來看有兩大特點(diǎn):其一，大河水庫種類略高于未了湖種類;其二，呈居住區(qū)、旅游區(qū)向綠化區(qū)遞減的趨勢.

浮游動(dòng)物種類組成情況來看，輪蟲所占的比例最大，其中以晶囊輪科、臂尾輪科尤為豐富;橈足類中則以刺劍水蚤種類為主，枝角類中蚤狀溞為樣品中常見種.從6個(gè)采樣站點(diǎn)中浮游動(dòng)物的分布情況看，平均種類數(shù)最多是大河水庫C站點(diǎn)，有11種，其次為未了湖A站點(diǎn)和C站點(diǎn)，有9種，種類最少的出現(xiàn)在未了湖 B 站點(diǎn)，有6 種［4－8］.

2.3 浮游動(dòng)物優(yōu)勢種

表4 各采樣站點(diǎn)水域浮游動(dòng)物的種類組成

優(yōu)勢種是指群落中占優(yōu)勢的能決定群落性質(zhì)或外貌的生物種類，其在群落中出現(xiàn)的頻率高、數(shù)量大.指示生物法是指根據(jù)對環(huán)境中有機(jī)污染或某種特定污染物質(zhì)敏感的或有較高耐受性的生物種類的存在或缺失，來指示其所在水體或河段污染狀況的方法.它是經(jīng)典的生物學(xué)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法.選作指示種的生物是生命期較長比較固定生活于某處的生物，可在較長時(shí)期內(nèi)反映所在環(huán)境的綜合影響.靜水中指示生物主要為底棲動(dòng)物或浮游生物，流水中主要用底棲動(dòng)物或著生生物.

通過進(jìn)行定量分析以及優(yōu)勢度的計(jì)算，表明泰山學(xué)院未了湖和大河水庫水域有明顯的浮游動(dòng)物優(yōu)勢種，所得的優(yōu)勢種為晶囊輪蟲、龜甲輪蟲和刺劍水蚤(如下圖3、圖4、圖5所示)，分別占物種總數(shù)的87.9%、85.4%和83.3%，其優(yōu)勢度均大于0.02.這兩種類在3次隨機(jī)采樣過程中各個(gè)站點(diǎn)都出現(xiàn)，且數(shù)量較大，只是不同的采樣點(diǎn)所具有的數(shù)量不一樣.

浮游動(dòng)物的種類組成中的其他種雖然出現(xiàn)，但是其優(yōu)勢度均小于0.02，且所占的種類比例也比較少，有的種類的出現(xiàn)甚至也可能是偶見種(如:糠蝦、枝角類中的蚤狀溞)，因此不能確定為優(yōu)勢種.總之，該優(yōu)勢種的確定是種類比例和數(shù)量比例的統(tǒng)一.

圖3 浮游動(dòng)物優(yōu)勢種——晶囊輪蟲

圖4 浮游動(dòng)物優(yōu)勢種——龜甲輪蟲

圖5 浮游動(dòng)物優(yōu)勢種——刺劍水蚤

3 結(jié)論與建議

泰山學(xué)院未了湖與大河水庫通過地下輸水管道相通，導(dǎo)致兩區(qū)域環(huán)境因子以及浮游動(dòng)物組成極為相似，僅有個(gè)別采樣站點(diǎn)有所不同.由于靠近旅游區(qū)和居民居住區(qū)，受到生活用水的污染，大河水庫的A、C站點(diǎn)與其他站點(diǎn)的溶解氧區(qū)別.由于B站點(diǎn)貼近綠化帶，很少受到生活污水的污染.

在研究水域進(jìn)行優(yōu)勢種數(shù)量的定性和定量過程中發(fā)現(xiàn)輪蟲和橈足類的數(shù)量特別多，相關(guān)研究表明輪蟲種類和數(shù)量、橈足類與枝角類的數(shù)量與湖水的富營養(yǎng)化水平成正比［9－12］，本研究發(fā)現(xiàn)本區(qū)域水環(huán)境理化因子pH值顯弱酸性，溶解氧值偏低，推斷該水域存在水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象.

鑒于本次研究調(diào)查所反映出來的問題，為了加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)，保持浮游動(dòng)物的多樣性和平衡性，構(gòu)建綠色水庫、美麗校園，提出以下幾方面建議:

(1)加強(qiáng)水體生態(tài)管理，運(yùn)用生態(tài)學(xué)規(guī)律制定科學(xué)管理措施，嚴(yán)格控制流入天然水體的營養(yǎng)物質(zhì)量.

(2)采用化學(xué)除浮游植物方法，從而抑制浮游動(dòng)物增值.

(3)應(yīng)用生物學(xué)控制方法［13］，利用藻類病原菌或病毒控制藻類生長，進(jìn)而抑制藻類生長，進(jìn)一步控制浮游動(dòng)物增值.

4 附錄

實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的除浮游動(dòng)物優(yōu)勢種以外的照片，其他種類中的常見種如下圖6、圖7、圖8所示:

圖6 橈足幼體

圖7 長肢秀體溞

圖8 鐘形蟲

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