濟南流域秋季底棲動物多樣性研究

王帥帥 樊甜甜 王博涵 曹龍智 郭偉 白海鋒

摘 要：于2014年秋季對濟南地區(qū)水域的底棲動物的進行設(shè)點采樣調(diào)查，并利用底棲動物香農(nóng)維納多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)對水質(zhì)進行評價。結(jié)果表明：濟南地區(qū)水域共鑒定出底棲動物3門10目33種，以節(jié)肢動物門和軟體動物門為主。底棲動物平均密度為865.42個/m2，底棲動物香農(nóng)維納指數(shù)和均勻度指數(shù)較低，平均值分別為1.28和0.67。綜合各項指標評價認為濟南流域秋季水質(zhì)污染較為嚴重，為中度污染，應(yīng)加大保護力度。

關(guān)鍵詞：底棲動物；濟南流域；多樣性；水質(zhì)評價

底棲動物是生活在水體底部的動物群落，棲息的形式多為固著于巖石等堅硬的基體上和埋沒于泥沙等松軟的基底中。具有地區(qū)性強、遷移能力弱等特點，多數(shù)個體較大，容易辨認[1-2]。不同底棲動物對環(huán)境條件的適應(yīng)性及對污染等不利因素的敏感程度不同，利用底棲動物的種群結(jié)構(gòu)等參數(shù)可以準確反映水體的質(zhì)量狀況[3-4]。

濟南位于山東省中西部，南依泰山，北跨黃河，背山面水。從地形上濟南市可分為三個地帶：北部臨黃帶，中部山前平原帶，南部丘陵山區(qū)帶。水域生態(tài)系統(tǒng)類型復雜，代表性水生態(tài)類型有泉水、河流、水庫、湖泊等。因此，于2014年秋季對濟南地區(qū)水域的底棲動物種類、密度和多樣性進行調(diào)查，并對濟南地區(qū)水域的水環(huán)境質(zhì)量狀況進行評價，旨在為濟南地區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)保護提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 采樣點位設(shè)置、樣品采集與鑒定

于2014年秋季，在濟南地區(qū)開展大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)調(diào)查，在調(diào)查區(qū)域設(shè)置35個采樣點位（見圖1）。利用索伯網(wǎng)（0.09 m2，60目尼龍紗）進行定量采樣，每個調(diào)查河段采集2個平行樣，以減小采樣誤差。現(xiàn)場用75%酒精對采集的標本進行固定，并裝入500 mL樣本瓶中。在實驗室條件下，對標本進行分類和鑒定。

圖1 濟南地區(qū)采樣點位分布

1.2 數(shù)據(jù)分析和處理

運用Biodiversity Profession 2.0計算Shannon-Wiener指數(shù)（H'）和Pielou均勻度指數(shù)（J）。

（1） Shannon-Wiener-多樣性指數(shù)（H'）：H' =-Σ（ni /N）×log2（ni /N）

（2） Pieiou均勻度指數(shù)（J）：J= H'/ log2S

式中：ni是第i個物種個體數(shù)，N是所有種類個體數(shù)，S是水樣中總種類數(shù)。

水質(zhì)評價標準（見表1）[5]：

2 結(jié)果

2.1 濟南地區(qū)底棲動物物種組成

濟南地區(qū)水域共鑒定出底棲動物3門10目33種。其中蜉蝣目1屬1種，占底棲動物總物種的0.74%；毛翅目1屬1種，占底棲動物總物種的7.44%；雙翅目2屬11種，占底棲動物總物種的50.43%；蜻蜓目1屬1種，占底棲動物總物種的0.74%；基眼目6屬10種，占底棲動物總物種的25.15%；真瓣鰓目2屬2種，占底棲動物總物種的0.86%；顫蚓目1屬3種，占底棲動物總物種的9.81%；顎蛭目1屬1種，占底棲動物總物種的1.72%；無吻蛭目1屬1種，占底棲動物總物種的2.06%；十足目2屬2種，占底棲動物總物種的1.75%。

2.2 底棲動物密度

在濟南地區(qū)水域35個采樣點中，J16點位底棲動物物種數(shù)為最高，有8種，其他各采樣點位物種數(shù)較少（見圖2）。底棲動物密度范圍在14.29～6 542.86個/m2，平均值為865.42個/m2，其中J22點位底棲動物密度最大，為6 542.86個/m2，J30點位底棲動物密度最小，為14.29個/m2（圖2）。

2.3 底棲動物多樣性指數(shù)

從圖3可見，濟南地區(qū)水域秋季底棲動物香農(nóng)維納多樣性指數(shù)（H'）最高值出現(xiàn)在采樣點位J5，最低值出現(xiàn)在J4，平均值為1.28；采樣點位J20均勻度指數(shù)（J）最高，采樣點位J5均勻度指數(shù)最低，平均值為0.67。2≤H'≤3的采樣點位有7個，有12個采樣點位1≤H'≤2，0≤H'≤1的采樣點位有16個；綜合考慮各個采樣點位多樣性指數(shù)，依據(jù)水質(zhì)評價標準表明，濟南地區(qū)秋季水體污染程度為中度污染。

3 討論

結(jié)果表明，濟南地區(qū)水域共采集到底棲動物 3門10目33種，主要為節(jié)肢動物和環(huán)節(jié)動物，底棲動物平均密度為865.42個/m2，香農(nóng)維納指數(shù)平均值為1.28，均勻度指數(shù)平均值為0.67。這與濟南流域夏季底棲動物多樣性研究結(jié)果[6]相似，這說明底棲動物多樣性在季節(jié)變化上無顯著差異。有研究[7]表明，香農(nóng)維納多樣性指數(shù)在一定程度上能反映出水體狀況，數(shù)值越大，表明生物群落結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，水質(zhì)相對較好，相反，則相對較差。濟南地區(qū)水域底棲動物香農(nóng)維納多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)較低，表明底棲動物群落結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，綜合各項指數(shù)評價表明，秋季濟南地區(qū)水域水質(zhì)狀況整體為中污染，個別調(diào)查區(qū)域為重污染。因此，在保護流域生態(tài)環(huán)境中，需要加大治污力度以提高生物多樣性。

參考文獻：

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[6] 曹龍智，王博涵，王帥帥，等.濟南流域夏季大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)調(diào)查及水質(zhì)評價[J].河北漁業(yè)， 2015（11）：14-16

[7] 姜作發(fā)，唐富江，董崇智，等.黑龍江水系主要江河底棲動物種群結(jié)構(gòu)特征[J]，吉林農(nóng)業(yè)大學學報， 2007，29 （1）：53-57

（收稿日期：2015-11-24）