春夏季汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物群落特征及其水質(zhì)評(píng)價(jià)

王亞妮

（山西省魚(yú)病防治中心 山西太原 030002）

在水庫(kù)水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中，浮游動(dòng)物的物種組成，數(shù)量，生物量及浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)與水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)密切相關(guān)，因此，調(diào)查研究水域中浮游動(dòng)物組成，具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)意義[1]。如今利用浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征的變化監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)河流、湖泊等水體污染程度和自凈作用，在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛[2]。有關(guān)汾河二庫(kù)的浮游動(dòng)物類(lèi)群研究報(bào)道極少。本文調(diào)查研究了春、夏季汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物群落特征，并結(jié)合汾河二庫(kù)多樣性指數(shù)H、綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)（TLI）及浮游動(dòng)物生物量對(duì)汾河二庫(kù)水質(zhì)進(jìn)行了分析研究，旨在為汾河二庫(kù)水環(huán)境評(píng)價(jià)與保護(hù)、漁業(yè)資源合理利用和可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料及方法

1.1 采樣時(shí)間

本調(diào)查在汾河二庫(kù)設(shè)置3個(gè)站點(diǎn)，如圖1所示。于2016年和2017年春、夏季共四次進(jìn)行標(biāo)本采集。

圖1 汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物采樣點(diǎn)

1.2 浮游動(dòng)物定性定量樣品采集與分析

浮游動(dòng)物定性及定量樣品的采集以及數(shù)量，生物量的計(jì)算均參照淡水浮游生物研究方法中的規(guī)定方法[3]。

1.3 Shannon-Weaver多樣性指數(shù)H

據(jù)浮游動(dòng)物定量結(jié)果，利用多樣性指數(shù)H對(duì)水體進(jìn)行分析，計(jì)算方法及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)趙菲等的文章[4]。

1.4 水質(zhì)常規(guī)理化監(jiān)測(cè)指標(biāo)

常規(guī)理化因子包括總磷（TP）、總氮（TN）、葉綠素a（Chla）、氨氮（NH3-N）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、溶解氧(DO)、水溫（WT）和透明度（SD）參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》（第四版）進(jìn)行檢測(cè)。

1.5 綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)

計(jì)算如下：TLI（∑）=∑Wj·TLI（j）[5]，采用總磷（TP）、總氮（TN）、 葉綠素 a（Chla）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、透明度（SD）作為水質(zhì)綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指標(biāo)的評(píng)價(jià)參數(shù)，式中Wj是第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重，TSI（j）是第j種參數(shù)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游動(dòng)物的種類(lèi)組成

四次調(diào)查鑒定出浮游動(dòng)物共28種，種類(lèi)組成如表1所示，其中原生動(dòng)物最多，輪蟲(chóng)次之，原生動(dòng)物16種，占浮游動(dòng)物總物種數(shù)的57.1%；輪蟲(chóng)9種，占32.2%；枝角類(lèi)1種，占3.6%；橈足類(lèi)2種，占7.1%。總體說(shuō)，汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物主要組成部分是原生動(dòng)物和輪蟲(chóng)，橈足類(lèi)和枝角類(lèi)較少。對(duì)每個(gè)季節(jié)來(lái)說(shuō)，浮游動(dòng)物物種數(shù)在2017年春，夏季相對(duì)比2016年較多，分別為16種和14種，2016分別為12種和10種。見(jiàn)表2，浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種分別為旋回俠盜蟲(chóng)，鼻枳毛蟲(chóng)，急游蟲(chóng)，雙環(huán)枳毛蟲(chóng)，多肢輪蟲(chóng)，螺形龜甲輪蟲(chóng)和緣板龜甲輪蟲(chóng)，這些優(yōu)勢(shì)種大多為中營(yíng)養(yǎng)化水體的指示種類(lèi)。

表1 汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物種類(lèi)名錄

2.2 浮游動(dòng)物豐度及季節(jié)變化

汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物不同類(lèi)群的種類(lèi)數(shù)及百分比見(jiàn)表2。

浮游動(dòng)物豐度及季節(jié)變化如圖2，四次調(diào)查汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物平均豐度是8 550個(gè)/L，變化范圍是3 441～16 811個(gè)/L，浮游動(dòng)物總豐度在2017年春季最高，為16 811個(gè)/L，2016年春季及夏季，2017年夏季浮游動(dòng)物總豐度較低，分為是9 951個(gè)/L，3 441個(gè)/L，3996個(gè)/L。原生動(dòng)物和輪蟲(chóng)的豐度在2016年夏季和2017年夏季較低，枝角類(lèi)和橈足類(lèi)在2017年春季最高，汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物豐度的主體為原生動(dòng)物和輪蟲(chóng)的。

圖2 汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物豐度及季節(jié)變化

2.3 浮游動(dòng)物生物量和多樣性指數(shù)季節(jié)變化

汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物生物量及多樣性指數(shù)季節(jié)變化見(jiàn)表3，浮游動(dòng)物生物量變化范圍為0.21～0.93 mg/L，2017年春季浮游動(dòng)物生物量最高，2016年春季次之，為0.38 mgL，2016年夏季浮游動(dòng)物生物量最低，變化趨勢(shì)跟豐度相同。結(jié)合何志輝等提出的標(biāo)準(zhǔn)[7]，李明德根據(jù)于橋水庫(kù)調(diào)查提出的非結(jié)冰期浮游動(dòng)物生物量年均值小于1 mg/L，為貧營(yíng)養(yǎng)型，1.1～3.4 mg/L為中營(yíng)養(yǎng)型[8]，得出汾河二庫(kù)為貧營(yíng)養(yǎng)型。四次調(diào)查浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)變化范圍為1.40～2.52，2016年春季最高為2.52，2017年最低為1.40。據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn)[9]，多樣性指數(shù)1～2為中污染，2～3為輕污染，可判斷汾河二庫(kù)為輕污染到中污染。

表3 汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)和生物量季節(jié)變化

2.4 水質(zhì)指標(biāo)及綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI(∑)

4次調(diào)查的水質(zhì)理化監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 水質(zhì)指標(biāo)

按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002），除總氮外，其他各項(xiàng)指標(biāo)基本符合Ⅰ類(lèi)～Ⅱ類(lèi)水的標(biāo)準(zhǔn)，水庫(kù)的總氮一直處于較高水平，其含量基本處于Ⅴ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。從水質(zhì)指標(biāo)來(lái)看，汾河二庫(kù)的總氮值較高，據(jù)中國(guó)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[10]。從表4中可以看出，2016年和2017年總氮均值大于2.0 mg/L，2016年和2017年總磷均值都等于0.02 mg/L，2016年及2017年葉綠素a的均值皆小于10 mg/m3并大于4 mg/m3，如果單純總氮指標(biāo)來(lái)看，汾河二庫(kù)水質(zhì)為重富營(yíng)養(yǎng)化，如果單純以總磷指標(biāo)來(lái)看，汾河二庫(kù)為中營(yíng)養(yǎng)化，如果單純以葉綠素a指標(biāo)來(lái)判斷，汾河二庫(kù)為中富營(yíng)養(yǎng)化。所以判定水質(zhì)不能用單一指標(biāo)，應(yīng)以綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)判定。

表5為依據(jù)葉綠素 a（Chla）、高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）、透明度（SD）、總磷（TP）、總氮（TN）計(jì)算得到的綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。

表5 汾河二庫(kù)綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)

通過(guò)綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)對(duì)水庫(kù)水質(zhì)進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)，汾河二庫(kù)綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)處于30～50，屬于中營(yíng)養(yǎng)水體。

3 結(jié)論

根據(jù)調(diào)查及分析，汾河二庫(kù)共檢出浮游動(dòng)物28種，其中原生動(dòng)物19種，輪蟲(chóng)7種，枝角類(lèi)1種，橈足類(lèi)1種。2017年春季浮游動(dòng)物總豐度最高，為16811個(gè)/L；2016年夏季浮游動(dòng)物總豐度較低，為3 441個(gè)/L；汾河二庫(kù)浮游動(dòng)物豐度的主體是原生動(dòng)物和輪蟲(chóng)，浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種分別為旋回俠盜蟲(chóng)，鼻枳毛蟲(chóng)，急游蟲(chóng)，雙環(huán)枳毛蟲(chóng)，鼻枳毛蟲(chóng)，多肢輪蟲(chóng)，螺形龜甲輪蟲(chóng)和緣板龜甲輪蟲(chóng)，這些優(yōu)勢(shì)種多數(shù)是中營(yíng)養(yǎng)化水體指示種。浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)H在1.40～2.52的變化范圍內(nèi)，判斷汾河二庫(kù)為輕污染到中污染，浮游動(dòng)物生物量變化范圍為0.21～0.93 mg/L，得出汾河二庫(kù)為貧營(yíng)養(yǎng)型。絕大多數(shù)學(xué)者均認(rèn)為單純采用浮游動(dòng)物本身數(shù)值對(duì)水體環(huán)境營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型進(jìn)行評(píng)價(jià)有較大的局限性，需要綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，汾河二庫(kù)綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)處于30～50，兩者綜合得出結(jié)論，初步將汾河二庫(kù)定為貧-中營(yíng)養(yǎng)型水庫(kù)。