濟(jì)南流域浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)分布及時(shí)空格局

封得華 李萌 王瑾 孟云飛 李慶南 殷旭旺

摘 要：?? 以濟(jì)南境內(nèi)流域?yàn)樽鳛檠芯繀^(qū)域，于2014年5月、8月和11月分三次對(duì)濟(jì)南全流域范圍內(nèi)31個(gè)樣點(diǎn)的浮游動(dòng)物群落進(jìn)行采樣調(diào)查，分析濟(jì)南流域浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)分布及時(shí)空格局。結(jié)果表明，濟(jì)南流域浮游動(dòng)物共鑒定出51種，類(lèi)群差異顯著;從濟(jì)南全區(qū)域的年物種分布變化上看，南北兩側(cè)濟(jì)南浮游動(dòng)物物種數(shù)多于濟(jì)南主城區(qū)，浮游動(dòng)物總物種數(shù)在8月份最高，隨后逐漸下降，浮游動(dòng)物密度在5月份最高，進(jìn)入8月明顯下降。

關(guān)鍵詞： 浮游動(dòng)物;群落結(jié)構(gòu)分布;時(shí)空格局

?浮游動(dòng)物在水生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用，它不僅是重要的魚(yú)類(lèi)餌料，另外也是水生態(tài)系統(tǒng)中的重要次級(jí)消費(fèi)者，下行調(diào)節(jié)水中浮游植物類(lèi)群的空間結(jié)構(gòu) ?[1] 。其動(dòng)態(tài)變化影響許多魚(yú)類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物的種群分布 ?[2-7] 。浮游動(dòng)物屬異養(yǎng)生活，其種類(lèi)組成復(fù)雜，從原生動(dòng)物到脊索動(dòng)物都有分布，在淡水中主要分為原生動(dòng)物、輪蟲(chóng)、枝角類(lèi)和橈足類(lèi)四大類(lèi) ?[8] ，浮游動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)及數(shù)量分布等調(diào)查數(shù)據(jù)是了解水域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的重要內(nèi)容之一 ?[9-12] 。對(duì)河流浮游動(dòng)物進(jìn)行調(diào)查分析，將更有利了解河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。濟(jì)南作為舉世聞名的泉城，水網(wǎng)密布，其浮游動(dòng)物的物種結(jié)構(gòu)組成多樣化，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期演化，形成自己獨(dú)有的種群結(jié)構(gòu)特征。通過(guò)對(duì)濟(jì)南浮游動(dòng)物群落機(jī)構(gòu)的研究，可以從理論上指導(dǎo)水域生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)和保護(hù) ?[13-14] ，為濟(jì)南流域打造水生態(tài)示范城市提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 濟(jì)南研究流域概況

濟(jì)南市為山東省省會(huì)，地理位置位于北緯36°40′，東經(jīng)117°00′。濟(jì)南城區(qū)與南北海拔相差很大，造就了特殊的地貌環(huán)境，地表水和地下水從南北兩側(cè)向城區(qū)匯集;形成奇特的趵突泉景色，水生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型復(fù)雜，代表性的水生態(tài)類(lèi)型有泉水、河流、水庫(kù)、湖泊、濕地、城市水控閘壩等。根據(jù)以往的研究經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況，在濟(jì)南不同的水體類(lèi)型，分布設(shè)立采樣點(diǎn)進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)全流域網(wǎng)格法劃分，最終確定設(shè)立31個(gè)調(diào)查站位（如圖1），在2014的5月、8月、11月，分別進(jìn)行三次的水生態(tài)取樣調(diào)查。

1.2 浮游動(dòng)物樣品采集

在 2014年5月、8月和11月分別對(duì)各個(gè)采樣站位進(jìn)行取樣調(diào)查，采樣位置通過(guò)GPS全球定位系統(tǒng)（eXplorist-200）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位，最終確定實(shí)際經(jīng)緯度;浮游動(dòng)物采集，根據(jù)河流段流速不同采用不同方法，對(duì)于流速慢的區(qū)段用水生-80型采水器采水50 L，用25 #浮游生物網(wǎng)（300目）過(guò)濾。濃縮后的樣品用5%甲醛固定劑固定，測(cè)定時(shí)吸取0.10 mL置于浮游植物計(jì)數(shù)框內(nèi)，在OlympusCX21FS1型顯微鏡下全片計(jì)數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)整理、分析和處理

通過(guò)顯微鏡鑒定浮游動(dòng)物之后，整理、分析各樣點(diǎn)的浮游動(dòng)物數(shù)據(jù)，其中香農(nóng)多樣性指數(shù)H'的計(jì)算：

其中 P ?i表示在群落中第 i 個(gè)物種的個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的百分比。

通過(guò)數(shù)據(jù)整理、分析和處理在Microsoft office 2010上完成濟(jì)南流域浮游動(dòng)物物種、密度年變化規(guī)律的柱狀圖;而濟(jì)南流域浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)圖在ArcMap 9.3上完成。

2 結(jié)果

2.1 浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)演變特征

在濟(jì)南市全年共鑒定浮游動(dòng)物51種，分屬于4大類(lèi)。其中浮游動(dòng)物在8月份鑒定到的物種數(shù)最多。在所鑒定的物種中，輪蟲(chóng)種類(lèi)最多，共鑒定出輪蟲(chóng)22種，三次鑒定物種占整個(gè)物種比例均超過(guò)25%;其次是原生動(dòng)物的物種;位于第三、第四位的是枝角類(lèi)和橈足類(lèi)。從濟(jì)南整個(gè)流域浮游動(dòng)物物種年分布狀況來(lái)看，濟(jì)南市所有點(diǎn)位平均物種數(shù)為8種（如圖2）。從各個(gè)點(diǎn)位上浮游動(dòng)物物種分布狀況來(lái)看，濟(jì)南南部區(qū)域浮游動(dòng)物受季節(jié)變化影響8月份物種數(shù)明顯偏低。

2.2 濟(jì)南水域浮游動(dòng)物密度分布年變化

從濟(jì)南整個(gè)流域浮游動(dòng)物年密度比例分布狀況來(lái)看，5月份浮游動(dòng)物密度最大，占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，其中輪蟲(chóng)的總密度最大，占所鑒定浮游動(dòng)物總密度的72%，優(yōu)勢(shì)物種有萼花臂尾輪蟲(chóng)、舞躍無(wú)柄輪蟲(chóng)、螺形龜甲輪蟲(chóng)、曲腿龜甲輪蟲(chóng);位于第二位的是原生動(dòng)物，占所鑒定浮游動(dòng)物總密度的18%，優(yōu)勢(shì)物種有鐘形鐘蟲(chóng)、王氏似鈴殼蟲(chóng)，枝角類(lèi)總密度位于第三位，占所鑒定浮游動(dòng)物總密度的9%。優(yōu)勢(shì)物種有遠(yuǎn)東裸腹溞、直額裸腹溞。濟(jì)南整個(gè)流域浮游動(dòng)物平均密度為510個(gè)/L，從圖3中可以明顯的看出，濟(jì)南整個(gè)流域，5月份浮游動(dòng)物密度明顯高于8月和11月浮游動(dòng)物密度，占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。優(yōu)勢(shì)物種主要有萼花臂尾輪蟲(chóng)、舞躍無(wú)柄輪蟲(chóng)、螺形龜甲輪蟲(chóng)、曲腿龜甲輪蟲(chóng)、鐘形鐘蟲(chóng)、王氏似鈴殼蟲(chóng)、遠(yuǎn)東裸腹溞、直額裸腹溞。其中位于濟(jì)南東部水域的杏林水庫(kù)密度最高，達(dá)到1 024個(gè)/L，主要的浮游動(dòng)物物種為曲腿龜甲輪蟲(chóng)、鐘形鐘蟲(chóng)。

2.3 濟(jì)南水域浮游動(dòng)物多樣性分布年變化

香濃維納多樣性指數(shù)能夠很好地反應(yīng)水體的健康狀態(tài)，在國(guó)內(nèi)外多數(shù)流域的調(diào)查中得到廣泛應(yīng)用。一般認(rèn)為香濃維納指數(shù)大于3的點(diǎn)位，水體的健康程度較高。濟(jì)南整個(gè)流域浮游動(dòng)物多樣性平均值為1.6，按照多樣性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，整體浮游動(dòng)物健康狀況處在較差水平，從5月份濟(jì)南整個(gè)流域浮游動(dòng)物多樣性來(lái)看，位于濟(jì)南北部張公南臨多樣性最高，其香濃維納多樣性指數(shù)值為3.53，該區(qū)域浮游植物物種種類(lèi)多。從8月份濟(jì)南整個(gè)流域浮游動(dòng)物多樣性來(lái)看，位于濟(jì)南東部朱各務(wù)水庫(kù)多樣性最高，朱各務(wù)水庫(kù)在濟(jì)南的東部地區(qū)，其香濃維納多樣性指數(shù)值為2.94，相對(duì)應(yīng)的浮游動(dòng)物物種數(shù)也很高。進(jìn)入11月份，個(gè)點(diǎn)位多樣性規(guī)律不明顯，位于濟(jì)南南部釣魚(yú)臺(tái)水庫(kù)浮游動(dòng)物多樣性相對(duì)最高，香濃維納指數(shù)為3.26（見(jiàn)圖4）。

3 討論

浮游動(dòng)物的動(dòng)態(tài)變化直接影響濟(jì)南流域的魚(yú)類(lèi)和底棲動(dòng)物的種群分布。它們通過(guò)捕食作用還控制濟(jì)南浮游植物的分布組成。其糞便顆粒是垂直碳通量的重要組成。在濟(jì)南市全年共鑒定浮游動(dòng)物51種，分屬于4大類(lèi)。其中浮游動(dòng)物在8月份鑒定到的物種數(shù)要多于5月份。從濟(jì)南全區(qū)域浮游動(dòng)物物種年分布變化上看，濟(jì)南市南北兩側(cè)物種數(shù)要多于濟(jì)南主城區(qū)，和浮游植物顯示了相同的規(guī)律。從濟(jì)南全區(qū)域浮游動(dòng)物密度變化來(lái)看，濟(jì)南市5月份浮游動(dòng)物密度最高，明顯高于8月和11月浮游動(dòng)物密度，占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。優(yōu)勢(shì)物種主要有萼花臂尾輪蟲(chóng)、舞躍無(wú)柄輪蟲(chóng)、螺形龜甲輪蟲(chóng)、曲腿龜甲輪蟲(chóng)、鐘形鐘蟲(chóng)、王氏似鈴殼蟲(chóng)、遠(yuǎn)東裸腹溞、直額裸腹溞。從濟(jì)南整個(gè)流域浮游動(dòng)物多樣性來(lái)看，整體平均值為只有1.6，浮游動(dòng)物物種多樣性不高。濟(jì)南東北部小清河流量大，水面寬，發(fā)現(xiàn)喜歡在大水面的水體環(huán)境中生存的枝角類(lèi)遠(yuǎn)東裸腹溞和直額裸腹溞。濟(jì)南東部區(qū)域杏林水庫(kù)相對(duì)水溫較高，鑒定出敏感浮游動(dòng)物物種為長(zhǎng)肢三肢輪蟲(chóng)，為湖泊類(lèi)水體常見(jiàn)種。

參考文獻(xiàn)：

[1] ?Wang R ，F(xiàn)ang C I.Copepods feeding activities and its contribution to downwards vertical flux of carbon in the east China Sea[J].Oceanologia et Limnologia Sinica.1997.28（6）：579-587.

[2] Newton G M .Eetuarine ichthyoplankton ecology in relation to hydrology and zooplankton dynamics in a salt—wedge estuary[J].Marine and Freshwater Research.1996.47（2） 99-111.

[3] Merrell J R，Stoecker D K.Differential grazing on protozoan microplankton by developmental stages of the calanoid copepod Ettrylemora affinis Poppe[J].Journal of Plankton Research.1998.20（2）：289-304.

[4]? Zheng Z，Li S J，Xu Z Z.Marine planktology[M].Beijing：China Ocean Press，1984.

[5] Strom S L，Brainard M A，Holmes J L，et a1.Phytoplankton blooms are strongly impacted by microzooplankton grazing in coastal North Pacific waters[J].M arine Biology，2001，138（2）：355-368.

[6] Griffin S L，Herzfeld M，Hamilton D P.Modelling the impact of zooplankton grazing on phytoplankton biomass during a dinoflagellate bloom in the Swan River Estuary Western Australia[J].Ecological Engineering.2001.16（3）：373-394.

[7] Lonsdale D J，Cosper E M，Doall M.Effects of zooplankton grazing on phytoplankton size structure and biomass in the lower Hudson River Estuary[J].Estuaries .l996，19（4）：874-889.

[8] 黃祥飛.湖泊生態(tài)調(diào)查觀測(cè)及分析[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.

[9]? Barss M A， Fransz H G.Crazing pressure of copepods on the phytoplankton stock of the central North Sea[J].Netherland Journal of Sea Research，1984.18：120-142.

[10] ?Boudreau P R， Dickie L M.Biomass spectra of aquatic ecosystems in relation to fisheriesyield[J].Canada of Fishery Aquatic Society，1992，49：1528-1538.

[11]? Report of the first international GLOBEC planning meeting[M].Ravello，Italy，1992.

[12] 畢洪生，孫松，高尚武，等.渤海浮游動(dòng)物群落生態(tài)特點(diǎn)Ⅰ.種類(lèi)組成與群落結(jié)構(gòu)[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2000，9，20（5）：715-721.

[13] Liml C，Wong C C.Use of the rotifer， Brachionus calyciflorus ?Pallas， in freshwater ornamental fishlarviculture[J].Hydrobiologia，1997，358：269-273.

[14] Herzig A.The analysis of planktonic rotifer populations：A plea for long term investigations[J].Hydrobiologia，1987，147：l63-180.??

Community distribution and spatio-temporal patterns of ?zooplankton in Jinan watershed， China

FENG De hua 1，LI Meng 2，WANG Jin 1，MENG Yun fei 3，LI Qing nan 3，YIN Xu wang 3

（1.Jinan Hydrology Bureau， Jinan， Shandong 250014， China;2.Zaozhuang Hydrology Bureau， Zaozhuang， Shandong 277000， China; 3.College of Fisheries and Life Sciences， Dalian Ocean University， Liaoning Key Laboratory of Aquatic Biology， Dalian 116023， China）

Abstract ：The community structure of zooplankton and characteristics of environmental factors were investigated among 31 sample sites in Jinan watershed， China on May， August and November 2014，to explore the distribution and spatio-timporal patterns of zooplankton community.The results indicated that there were 51 species of zooplankton， which showed great difference in the community structure in Jinan watershed. There were more species of zooplankton in southern and northern part of Jinan than in urban area.The numbers of zooplankton species reached its peak in August and then gradually declined.The density of zooplankton reached its peak in May and obviously went down from August.

Key words ：zooplankton; community distribution; spatio-temporal patterns