延河流域浮游生物群落多樣性的調(diào)查

李亞妮，劉彩琴，黃 鵬

(延安大學(xué) 石油工程與環(huán)境工程學(xué)院，陜西 延安 716000)

浮游生物是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，主要由浮游動(dòng)物和浮游植物組成。浮游植物在水中營浮游生活，在水生生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展和演替中起著非常重要的作用。目前國內(nèi)外對(duì)浮游生物的研究主要以浮游植物和底棲動(dòng)物的調(diào)查為主，因?yàn)楦∮紊锶郝浣Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，能迅速對(duì)水環(huán)境的變化做出反應(yīng)并重建其群落;而底棲動(dòng)物長期生活在水體的底部，水的環(huán)境質(zhì)量直接影響其空間分布和群落結(jié)構(gòu)的變化，因此，以浮游植物和底棲動(dòng)物作為水環(huán)境的指示生物。浮游植物在水中主要以單細(xì)胞、群體或絲狀體形式存在，是水域的初級(jí)生產(chǎn)者，其群落組成、優(yōu)勢種和多樣性以及現(xiàn)存量密度是水質(zhì)污染狀況及水體富營養(yǎng)的重要指標(biāo)，對(duì)水中浮游植物的調(diào)查研究，有助于對(duì)水體營養(yǎng)狀況的判定及富營養(yǎng)化的防治［1］。浮游動(dòng)物的種類極多，從低等的微小原生動(dòng)物、腔腸動(dòng)物、櫛水母、輪蟲、甲殼動(dòng)物、腹足動(dòng)物等，到高等的尾索動(dòng)物，此外，也包括階段性浮游動(dòng)物，如一些底棲動(dòng)物的浮游幼蟲和游泳動(dòng)物的幼仔、稚魚等。浮游動(dòng)物在水層中的分布也較廣。無論是在淡水，還是在海水的淺層和深層，都有典型的代表。由于不同動(dòng)物類群對(duì)水環(huán)境變化的敏感性和適應(yīng)性是有差異的，所以利用浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)以及優(yōu)勢種的分布情況監(jiān)測和評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量具有重要的意義［2］。

浮游生物更因?yàn)槠浞秶植紡V、存在一定的生命周期，對(duì)外部環(huán)境的干擾比較敏感，可以客觀評(píng)價(jià)水質(zhì)污染狀況，所以引起廣大學(xué)者的關(guān)注，成為研究的重點(diǎn)［3］。我們主要在延河流域水生生物不同區(qū)域布點(diǎn)采樣，然后通過實(shí)驗(yàn)分析其中浮游生物的多樣性來對(duì)延河的水環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)，為延河生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測和水環(huán)境保護(hù)提供生物學(xué)依據(jù)。

1 研究地區(qū)概況

延河發(fā)源于陜西省靖邊縣東南天賜灣鄉(xiāng)周山，是黃河右岸、中游區(qū)上段的河口鎮(zhèn)至龍門段的一級(jí)支流，由西北向東南流經(jīng)志丹、安塞鐮刀灣鄉(xiāng)，南下進(jìn)入延安，貫穿延安城，然后東流入延長縣，在延長縣南河溝鄉(xiāng)涼水岸附近匯入黃河。延河流域面積7725 km2，干流總長286.9 km，主要接納生活污水、污水處理廠排放的處理水，主要的支流有杏子河、坪橋川、南川河、西川河、蟠龍川等。流域內(nèi)多年平均降水量495.6 mm，年平均氣溫為9℃，主要災(zāi)害類型是暴雨、旱災(zāi)、冰雹及霜凍。流域內(nèi)黃土丘陵溝壑面積約占全流域的90%，延長以上主要為黃土梁峁?fàn)钋鹆隃瞎葏^(qū)，而安塞至延長之間沿河一帶為河階地，延長以下基本為黃土寬梁殘塬溝谷區(qū)，流域出口處是黃土覆蓋石質(zhì)丘陵溝谷區(qū)［4］。

2 研究方法

2.1 采樣點(diǎn)的布設(shè)

在延河流經(jīng)的安塞縣沿河灣鎮(zhèn)到延安市百米大道這一段之間布設(shè)3個(gè)監(jiān)測斷面，分別為沿河灣鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)段(樣點(diǎn)1)、延安大學(xué)段(樣點(diǎn)2)、百米大道段(樣點(diǎn)3)三處有代表性的地點(diǎn)。由于延河河寬小于50米，所以每個(gè)監(jiān)測斷面設(shè)采樣點(diǎn)一個(gè)，在水的表層，中層和底層進(jìn)行采樣。

2.2 主要試劑與儀器

25號(hào)浮游生物網(wǎng);采水瓶(5 l);顯微鏡;魯哥氏試劑;飽和CuSO4溶液;4%的福爾馬林溶液;5%的甲醛溶液;虹吸管;溫度計(jì);pH試紙。

2.3 樣品的采集與處理

2.3.1 浮游植物

于2012年5月上旬和下旬兩次采集延河水樣。首先用25號(hào)浮游生物網(wǎng)采集，然后用5%的甲醛溶液現(xiàn)場固定。水樣采集用1 l采水器，再用15 ml魯哥氏液進(jìn)行現(xiàn)場固定，并加飽和硫酸銅溶液1 ml防樣品褪色。然后貼上標(biāo)簽帶回實(shí)驗(yàn)室，室內(nèi)靜置24 h后虹吸法吸去上清液濃縮至30 ml，浮游植物標(biāo)本在顯微鏡下進(jìn)行觀察鑒定。

2.3.2 浮游動(dòng)物

先用25號(hào)浮游生物網(wǎng)在水面下拖取采集，再用福爾馬林溶液固定后鏡檢。水樣采集用5 l有機(jī)玻璃采水器，等量混合取水10 l，然后加入濃度為4%的福爾馬林溶液進(jìn)行固定，貼上標(biāo)簽后帶回實(shí)驗(yàn)室，室內(nèi)靜置24 h后用虹吸法吸去上清液濃縮至30 ml，在顯微鏡下進(jìn)行觀察鑒定［5］。

3 結(jié)果與討論

3.1 浮游生物的種類組成

調(diào)查結(jié)果(表1和表2)表明，在延河流域的沿河灣鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)段(樣點(diǎn)1)、延安大學(xué)段(樣點(diǎn)2)、百米大道段(樣點(diǎn)3)水體的浮游生物群落分布很廣泛，主要有浮游生物38種，其中浮游植物有4門23種。綠藻門在檢出的浮游生物中分布最多(10種)，其次是硅藻門(6種)，藍(lán)藻門(5種)和輪蟲類次之(5種)，原生動(dòng)物較少(4種)和橈足類(3種)較少，裸藻門最少(只有2種)。

由表1可知，三個(gè)樣點(diǎn)中浮游生物的組成存在較大差異。各采樣點(diǎn)浮游生物群落的組成及出現(xiàn)的頻次見表1。在三個(gè)采樣點(diǎn)的種類數(shù)分別為29、37和30，略有差異，延安大學(xué)段最多，而沿河灣鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)段最少;硅藻門主要以尖針桿藻(Synedra acus Kutz．)、近緣針桿藻(Synedra vaucheriae var．capitellata Grun)居多，藍(lán)藻門主要以極大螺旋藻(Spirulina maxima Setch．et Gardn)、小顫藻(Oscillatoriia tenuis Ag．)和小席藻(Phorimidium tenus(Menegh)Gom)為主，綠藻門主要以小球藻(Chlorella vulgaris Beij)和小箍藻(Trochiscia reticularis Hansg．)居多;輪蟲動(dòng)物主要以萼花臂尾輪蟲(B．calyciflorus)、角突臂尾輪蟲(Brachionus angularis)和蒲達(dá)臂尾輪蟲(B．budapesliensis)為最多。枝角類以僧帽搔(Daphnia cuculata)為主。

表1 延河流域浮游生物種類與分布

注:+、++分別表示浮游生物在兩次采樣中出現(xiàn)的次數(shù)。

由表2可知，在三個(gè)采樣點(diǎn)中出現(xiàn)的種數(shù)有38種，共有種數(shù)為23種，約占全部種類數(shù)的60.53%。其中浮游植物(硅藻、藍(lán)藻、綠藻和裸藻)，占總數(shù)的60.53%，浮游動(dòng)物(輪蟲，橈足，肢角類和原生動(dòng)物)共15種，占總數(shù)的39.47%。

表2 延河流域浮游生物種類組成

3.2 延河水質(zhì)情況及浮游生物優(yōu)勢種

表3是延河流域水質(zhì)情況及三個(gè)采樣點(diǎn)中鑒別出的浮游生物的優(yōu)勢種分布情況。其中，有6種是三個(gè)采樣點(diǎn)共有的，分別為小顫藻(Oscillatoriia tenuis Ag．)、小 席 藻 (Phorimidium tenus(Menegh)Gom)、萼花臂尾輪蟲(B．calyciflorus)蒲達(dá)臂尾輪蟲(B．budapesliensis)、角突臂尾輪蟲(Brachionus angularis)和僧帽搔(Daphnia cuculata)。

表3 延河水質(zhì)情況及浮游生物優(yōu)勢種

3.3 討論

浮游生物作為水體環(huán)境的重要組成部分，對(duì)水體環(huán)境的監(jiān)測有重要意義。浮游生物的種類數(shù)多少與水質(zhì)的優(yōu)劣緊密相關(guān)。浮游生物種類數(shù)越多，表明水體越清潔，水質(zhì)類別越小［6］。從表1和表2可知，延河中浮游生物的種類數(shù)較多。從浮游生物群落組成(浮游植物和浮游動(dòng)物)角度看，水質(zhì)優(yōu)劣排序?yàn)檠影泊髮W(xué)段最優(yōu)，百米大道段其次，沿河灣鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)段最差。這也與該區(qū)段的周邊環(huán)境有關(guān)。沿河灣鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)段周邊工廠企業(yè)較多，而且還有部分施工，所產(chǎn)生的廢水若流入河中，對(duì)河水的影響是很大的。在延安大學(xué)段和百米大道段有些生活污水和生活垃圾會(huì)不規(guī)則進(jìn)入延河，也影響了延河水質(zhì)。小顫藻作為多污帶的種類［7］，在三個(gè)采樣點(diǎn)都有分布，表明河水都有不同程度的污染。當(dāng)然，對(duì)延河流域水體環(huán)境的污染狀況需要長期監(jiān)測，即在一年中的不同月份及多年的監(jiān)測結(jié)果的綜合基礎(chǔ)上才能做出客觀的結(jié)論。而且本研究只是從生物學(xué)的角度研究延河水體環(huán)境，對(duì)延河水體環(huán)境的定性分析還需要監(jiān)測其它與水質(zhì)有關(guān)的項(xiàng)目，如測水體中的重金屬含量等，并且還要采用物理和化學(xué)的方法相結(jié)合。

4 結(jié)論

綜上所述，對(duì)延河水體環(huán)境的狀況需進(jìn)行長期的監(jiān)測并且采用物理和化學(xué)方法與生物方法相結(jié)合，同時(shí)控制生活污水、工廠生產(chǎn)污水流入延河，控制生活垃圾、生產(chǎn)垃圾進(jìn)入延河，并普及環(huán)境保護(hù)常識(shí)，以改善延河水質(zhì)量狀況。

［1］何安尤.漓江浮游植物調(diào)查［J］.廣西水產(chǎn)科技，2006，26:1.

［2］劉建康.高級(jí)水生生物學(xué)［M］.北京:科學(xué)出版社，2002.

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［4］李懷恩，何娟娟，秦毅，等.延河流域雨洪特性及洪水預(yù)報(bào)［J］. 水文，2005，5:1.

［5］姜作發(fā)，唐富江，董崇智，等.黑龍江水系主要江河浮游動(dòng)物種群結(jié)構(gòu)特征［J］.東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，34(4):64－66.

［6］高玉榮.北京4海藻類群落結(jié)構(gòu)特征與水體營養(yǎng)水平的研究［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，1992，12(2):173－180.

［7］國家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測分析方法(第4版)［M］.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.