軍山湖底棲動物種群結構與時空分布

章海鑫，付輝云，張艷萍，余智杰，黃江峰，張愛芳，陳文靜，李左宏，朱桂根

(江西省水產科學研究所，江西 南昌 3300390)

軍山湖居鄱陽湖之南，原是鄱陽湖的一部分，1958年修建軍山湖大堤后形成了相對獨立的一個湖泊。位于江西省南昌市進賢縣北部，東經 116°01′15″—116°33′38″，北緯 28°09′41″—28°46′13″。南北長25 km，東西寬5 km，最寬處達16 km，水面為2．13萬hm2，流域面積為615．5 km2，蓄水量近12億m3，是我國縣境內最大的淡水湖泊。

軍山湖自1994年以來發(fā)展大面積養(yǎng)魚，養(yǎng)蟹。導致軍山湖水體環(huán)境發(fā)生改變，全湖水生植物種類少，水環(huán)境質量降低，到2010年軍山湖已成為中營養(yǎng)化湖泊［1-2］。作為湖泊生物鏈上重要一環(huán)的底棲動物，也受到水體營養(yǎng)水平和環(huán)境條件的影響［3-4］。因為它連接著底層食物網和水柱食物網，在水體的能量循環(huán)和物質循環(huán)中扮演著重要的角色，在湖泊生態(tài)系統(tǒng)中有重要功能，即可以給魚類提供食物，又扮演水體分解者的角色［5］。方春林［6］在1994年調查發(fā)現(xiàn)軍山湖底棲動物種類數(shù)為19種，潘洪超［7］2007年調查軍山湖底棲動物則發(fā)現(xiàn)37種底棲動物。說明軍山湖經過十幾年的養(yǎng)殖開發(fā)，水體環(huán)境的變化給其底棲動物的群落結構造成影響。自2010年后，軍山湖生態(tài)環(huán)境較以前有了明顯的改善，水體環(huán)境改變對底棲動物的影響到底如何?有必要對種類和資源狀況作進一步調查和評價，以期為合理開發(fā)和保護軍山湖提供一定的借鑒。

1 材料與方法

1．1 采樣點的分布

在軍山湖設15個采樣點，采樣點分布如圖1。

1．2 采樣時間和采樣方法

采樣時間為2013年5月—2014年5月，春、夏、秋、冬每季度一次。在各采集點把改良的彼德生采泥器采集到的泥樣經60目篩篩洗后，置于解剖盤中將動物分撿出，并使用10%的福爾馬林溶液固定，然后進行種類的鑒定、計數(shù)。底棲動物密度最終折算成每平方米的含量。

1．3 數(shù)據統(tǒng)計

數(shù)據分析使用Excel軟件進行數(shù)據的初步處理和制圖，使用SPSS 11．0進行數(shù)據處理。

多樣性統(tǒng)計采用Shannon-wiener多樣性指數(shù)、Simpson優(yōu)勢度指數(shù)、Pielous均勻度指數(shù)、Margalef種類豐富度指數(shù)等指標進行分析。具體計算公式如下所示:

圖1 采樣點分布Fag．1 Distribution of sampling sites

相對多度等級劃分:﹥10%為優(yōu)勢種;1% ～10%為常見種;﹤1%為偶見種［8］。

上式中ni為群落中第i種魚的個體數(shù);N為群落中所有物種數(shù)量;Pi為群落中第i種個體數(shù)的比

2 結果與分析

2．1 軍山湖底棲動物種類與分布

從表1可見，1周年調查共采集到軍山湖底棲動物27種，分別隸屬于軟體動物門，環(huán)節(jié)動物門和節(jié)肢動物門。其中軟體動物門的瓣鰓綱有6屬11種，占總數(shù)40．74%;腹足綱4屬6種，占總數(shù)22．22%;多毛類1屬1種，占總數(shù)3．70%;寡毛類4屬5種，占總數(shù)18．52%;水生昆蟲2屬2種，占總數(shù)7．42%;其他2屬，占總數(shù)7．42%。從分布來看，河蜆、多鰓齒吻沙蠶、霍甫水絲蚓在所有采樣點都有分布，是軍山湖的廣度分布種。

表1 江西軍山湖底棲動物種類組成與分布Tab．1 Specific composition and disposition on benthic animals in the Junshan Lake of Jiangxi

軍山湖各采樣點采集到物種數(shù)從表2可以看出9號采樣點采集到的物種數(shù)最多，達到了21種，1、14、2、11、4和7號等采樣點采集到的物種數(shù)也超過了10種。

表2 江西軍山湖各采樣點底棲動物種類數(shù)Tab．2 Species num ber of benthic anim als on sam p ling sites in the Junshan Lake of Jiangxi

2．2 優(yōu)勢種的四季變化

圖2反映的是軍山湖底棲動物優(yōu)勢種的四季變化情況，在四季中，每個季節(jié)都有3個數(shù)量超過總數(shù)10%的優(yōu)勢種，其中河蜆、多鰓齒吻沙蠶一年四季都是優(yōu)勢種;霍甫水絲蚓則是春、夏、秋三季的優(yōu)勢種;中華顫蚓只在冬季是優(yōu)勢種。從占有總數(shù)百分比來看，春季優(yōu)勢種占總數(shù)超過70%，最高為河蜆，占36．79%;夏季優(yōu)勢種占總數(shù)超過49．39%，最高也為河蜆，占20%;秋季優(yōu)勢種占總數(shù)超過69%，最高為霍甫水絲蚓，占36．5%;［冬季優(yōu)勢種占總數(shù)58%，最高為霍甫水絲蚓，占36．5%］。從密度曲線可以發(fā)現(xiàn)，河蜆在四季中的密度是下降的趨勢;多鰓齒吻沙蠶則是在夏季最高，春、秋和冬三季差別不大;霍甫水絲蚓密度春、夏、秋是逐季上升，但冬季其不是優(yōu)勢種，冬季中華顫蚓取代成為優(yōu)勢種。

圖2 軍山湖底棲動物優(yōu)勢種的四季變化情況Fig．2 The change of dominant species in four seasons in Junshan Lake

2．3 底棲動物現(xiàn)存量與四季變化

2．3．1 底棲動物總數(shù)和物種數(shù)的四季變化從圖3可以看到夏季軍山湖采集到的底棲動物數(shù)量和物種最多，分別為330個和25種;其次為春季和秋季，分別為193個、18種和200個、16種;冬季采集到最少，底棲動物數(shù)量為92個，物種為11種。四季平均采集到底棲動物數(shù)為203個。夏季底棲動物的密度最大為289．5 ind/m2，春季和秋季差不多，分別為 160．7 ind/m2和 166．7 ind/m2，冬季的密度最低，為 76．6 ind/m2，全年平均為 177．6 ind/m2。

2．3．2 各類群底棲動物的四季變化和多樣性表3反映的是各類群底棲動物在軍山湖的四季分布情況，從表3中可以發(fā)現(xiàn)春、夏兩季軟體動物的個體數(shù)占絕對優(yōu)勢，秋、冬兩季則是寡毛類占優(yōu)勢。春季有軟體動物、寡毛類、多毛類和水生昆蟲四類，分別占總數(shù)的54．92%、21．76%、17．10% 和 5．70%。夏季除了軟體動物、寡毛類、多毛類和水生昆蟲四類外，還有其他類群，分別占總數(shù)的54．85%、21．82%、12．42%、3．94%和 6．97%。秋季同樣除了軟體動物、寡毛類、多毛類和水生昆蟲四類外，還有其他類群，分別占總數(shù)的30%、44%、15%、6%和5%。冬季則只有軟體動物、寡毛類、多毛類三類外加其他類動物，分別占總數(shù)的30．43%、34．78%、32．61%和 2．17%。

圖3 江西軍山湖底棲動物總數(shù)和物種數(shù)的四季變化Fig．3 The change of the size of anmial and species quantity in four seasons

生物多樣性指數(shù)是把群落結構的某些信息通過公式處理后用綜合指數(shù)予以表達，是對群落結構的一種簡化的反映。生物多樣性指數(shù)一是可以反映群落中種類數(shù)的多寡，二是反映群落中各類生物個體數(shù)的均勻情況。表4為軍山湖底棲動物的多樣性分析結果。從表4可以看到夏季的多樣性指數(shù)和豐富度大于春、秋兩季，春、秋兩季大于冬季。優(yōu)勢度則夏季小于春、秋兩季，春、秋兩季小于冬季。均勻度則四季的差別不大。

表3 軍山湖各類群底棲動物數(shù)量的四季變化情況Tab．3 The change of the size of vary group benthic animals in four seasons

表4 軍山湖底棲動物四季多樣性分析Tab．4 Analysis on benthic animals diversity in four seasons in Junshan Lake

3 討論

3．1 軍山湖底棲動物環(huán)境現(xiàn)狀

1年內4次采集到軍山湖底棲動物有19屬27種，優(yōu)勢種為河蜆、多鰓齒吻沙蠶、霍甫水絲蚓。這些優(yōu)勢種在很多湖泊中也是優(yōu)勢種［9-10］。這是因為它們對于生境具有廣泛的適應性。采集到底棲動物種類比方春林［6］采集到種類多，比潘洪超［7］發(fā)現(xiàn)的種類少，特別是軟體動物類別中少很多種，全年底棲動物密度為177．6 ind/m2。除了河蜆、多鰓齒吻沙蠶、霍甫水絲蚓等在全湖可以發(fā)現(xiàn)外，其余種類均是在幾個點有發(fā)現(xiàn)。淡水單孔蚯蚓、粗腹搖蚊、劍狀矛蜯、短褶矛蚌、刺裂脊蜯和淡水殼菜只在4個采樣點有發(fā)現(xiàn)，但發(fā)現(xiàn)有這些種的采樣點數(shù)大于潘洪超［7］發(fā)現(xiàn)這些種的采樣點數(shù);在這些種中，除了淡水殼菜外，其余種類的個體數(shù)量也少。馬徐發(fā)等［11］研究認為，一般底棲動物現(xiàn)存量增加是水體富營養(yǎng)化的表現(xiàn)之一，軍山湖多毛類和寡毛類密度均比潘洪超［7］2007年計算的大。表明軍山湖水體環(huán)境經過一段時間的大面積養(yǎng)殖后導致水體環(huán)境出現(xiàn)富營養(yǎng)化。同時吉曉燕［1］和江立文等［2］對軍山湖水質和營養(yǎng)水平進行綜合考察后得出軍山湖為中營養(yǎng)化湖泊。同時養(yǎng)殖品種也可能對底棲動物的生境造成一定的破壞，而導致底棲動物種類減少，如某些種類的數(shù)量劇增，如霍甫水絲蚓數(shù)量在秋季達到總數(shù)的36．5%。

3．2 軍山湖底棲動物的時空分布

不管是從發(fā)現(xiàn)底棲動物種類數(shù)看，還是物種數(shù)量總數(shù)看，夏季是軍山湖底棲動物數(shù)量、密度和物種數(shù)量最多的季節(jié)，發(fā)現(xiàn)物種總數(shù)占到了總數(shù)的92．6%的，春季和秋季其次，冬季最少。從各類別來說，軟體動物夏季＞春季＞秋季＞冬季，熊六鳳等［12］在青嵐湖同樣得到了類似的結果;寡毛類則是秋季＞夏季＞春季＞冬季，而多毛類四季的差別不大。同樣從底棲動物組成類別來看，春季和夏季占主導地位的是軟體動物，這是因為春、夏兩季是軟體動物大量繁殖的季節(jié)［13］，潘洪超等［14］得到春、夏兩季河蜆的密度和生物量均大于秋冬兩季。秋季和冬季則表現(xiàn)為軟體動物和寡毛類同時占主導地位，這是因為秋、冬季較低的氣溫直接影響了軟體動物的密度［14］，軟體動物密度下降，寡毛類夏季達到高峰，春秋冬三季密度差別不大，多毛類密度在四季類變化都小，從而使得軟體動物和寡毛類同時占主導地位。

3．3 軍山湖底棲動物多樣性分析

雖然軟體動物種類與前幾年調查［7］有所下降，但其仍在軍山湖占主體地位。其次為寡毛類和多毛類，雖然多毛類只有一種，但其個體數(shù)量龐大?？臻g異質性程度越高，意味著有更加多樣的小生境，能允許更多的物種共存［15-16］，從而具有更高的生物多樣性。國內外關于生境與底棲動物多樣性關系的研究較多［17-18］，認為生境的復雜性是決定底棲動物多樣性的關鍵因子。根據生物多樣性大小軍山湖底棲動物可以排列成夏季＞秋季＞春季＞冬季;豐富度也是夏季＞春季＞秋季＞冬季;均勻度冬季＞秋季＞夏季＞春季;優(yōu)勢度冬季＞春季＞秋季＞夏季。表明夏季良好的水溫條件為底棲動物提供了良好的棲息、生長和繁殖條件，從而增加了可供更多底棲動物生存的生境空間，底棲動物多樣性較高。秋季與春季溫度相差不大，所以多樣性差別不大。優(yōu)勢度表現(xiàn)為冬季＞春季＞秋季＞夏季是因為個別物種在冬季、春季和秋季數(shù)量占據了主導地位，如河蜆數(shù)量占春季總數(shù)的36．79%，霍甫水絲蚓數(shù)量占秋季總數(shù)的36．5%，而優(yōu)勢種在冬季占總數(shù)的75．87%。

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