洪門水庫浮游生物的群落結(jié)構(gòu)特征

龔守賀，鄭應(yīng)龍，陶志英，周輝明，王偉萍，李秋桃

摘要：洪門水庫為江西省內(nèi)一個(gè)山谷型水庫，常年平均有效庫容為 5.1 ×108 m3。為了正確評估該水庫的營養(yǎng)類型，調(diào)查了 2016～2017年水庫的本底情況，結(jié)果表明：該水庫水質(zhì)較好，庫中浮游植物、浮游動(dòng)物分別為45屬、24屬，年均生物量分別為52.84 mg/L和 13.37 mg/L。生物多樣性指數(shù)H、R處2～3，J處0.5～0.8。

關(guān)鍵詞：洪門水庫;浮游植物;浮游動(dòng)物

中圖分類號：Q179.1 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

洪門水庫屬武夷山脈西麓腳下的一個(gè)山谷型水庫，地理位置在東經(jīng)116°41′-116°51′，北緯27°17′-27°34′之間，位于南城縣城以東15公里處的洪門鎮(zhèn)南面兩公里處的兩山之間，建有長273 m、高38.7 m的粘土心墻風(fēng)化土料殼的重力壩，腰斬黎灘河，形成一座巨大的“人工湖”。水庫可養(yǎng)水面7.65萬畝，即（最高水位100 m～死庫水位92 m）×2/3時(shí)水位97.3 m的面積，放眼望去，煙波浩淼，水天一色。水庫漁業(yè)歷史悠久，在六十年代以捕撈為主; 到七十年代養(yǎng)捕并舉;從1983年至今以增養(yǎng)殖為主，并且開展了“網(wǎng)箱養(yǎng)殖”。近三年的放養(yǎng)資料表明，洪門水庫每年人工放養(yǎng)品種主要有青魚、草魚、鰱、鳙，其余品種均由外源流入或自繁所獲得，其中鰱與鳙的放養(yǎng)質(zhì)量比約為 4∶6。青魚、草魚、鰱、鳙產(chǎn)量在1500 t 左右，其它魚獲物產(chǎn)量在300 t 以上。魚類主要以水體自身生物餌料為食，未進(jìn)行投喂和施肥。為了全面了解洪門水庫的資源現(xiàn)狀，科學(xué)合理的利用水庫發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn)，筆者于2017年1月～2018年1月對洪門水庫的水體理化性質(zhì)、浮游生物種類、現(xiàn)存量等進(jìn)行了調(diào)查，以期確定水體的營養(yǎng)類型，為改善漁業(yè)生態(tài)環(huán)境、優(yōu)化放養(yǎng)模式提供參考資料。

1 ?材料與方法

1.1 ?采樣點(diǎn)布設(shè)

本試驗(yàn)于2017年1月～2018年1月對洪門水庫進(jìn)行4次采樣，時(shí)間為2017年3月、6月、9月及11月，選擇在每月中旬晴天上午進(jìn)行。根據(jù)其進(jìn)出水口、庫灣、養(yǎng)殖區(qū)等分布特點(diǎn)，水質(zhì)調(diào)查共設(shè)5個(gè)采樣點(diǎn)（ 圖1） 。

1.2 ?樣品采集與處理

1.2.1 ?浮游生物采集與鑒定計(jì)數(shù)

浮游植物采集是取上、中、下三處水1 L，立即滴加15 mL魯格氏液固定，帶回實(shí)驗(yàn)室靜置沉淀48 h后棄上清，并將沉淀濃縮至30 mL后用顯微鏡鏡檢，進(jìn)行浮游植物的分類和計(jì)數(shù)，種類鑒定參考有關(guān)書籍[1-3]。用13#浮游生物過濾網(wǎng)（ 孔徑86 μm） 過濾后，加入4%甲醛溶液固定于實(shí)驗(yàn)室濃縮后全部計(jì)數(shù)。輪蟲、枝角類和橈足類分別按《中國淡水輪蟲志》[4]、《中國淡水枝角類》[5]、《中國淡水橈足類》[6]等進(jìn)行鑒定，通過萬深A(yù)lgaec型浮游動(dòng)物、藻類計(jì)數(shù)智能鑒定儀自帶軟件統(tǒng)計(jì)分析獲得浮游生物密度BD、生物量、生物多樣性指數(shù)（豐富度R、均勻度J、香農(nóng)-威納指數(shù)H）所有數(shù)據(jù)。

1.2.2 ?理化指標(biāo)的測定

水溫（water temperature，簡稱WT）、氣溫、溶解氧（dissolved oxygen，簡稱DO）含量、酸堿（pH值）均用YSI85-25便攜式水質(zhì)分析儀現(xiàn)場測定;水深、透明度（SD）分別用鉛垂線和塞氏盤現(xiàn)場測定。

1.2.3 ?其他理化指標(biāo)的測定

取500 mL水樣置于聚乙烯瓶中，于4℃條件保存，用于總氮（TN）含量、總磷（TP）含量的測定，測定詳細(xì)步驟參考《水和廢水監(jiān)測分析方法》[7]。

1.3 ?數(shù)據(jù)處理

浮游植物優(yōu)勢度指數(shù)采用 McNaughton 指數(shù)（Y），生物多樣性指數(shù)采用 Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H）， Margalef豐富度指數(shù)（D）、Pielou均勻度指數(shù)（J） ：

式中： s為水樣中的總種數(shù)，為第i種物種出現(xiàn)頻率，ni為水樣中第i種的個(gè)體數(shù);N為水樣中浮游植物總個(gè)體數(shù)。當(dāng)Y值大于0.02時(shí)，表示該物種為優(yōu)勢種。

1.4 ?統(tǒng)計(jì)方法

用SPSS軟件對對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖。

2 ?結(jié)果

2.1 ?水質(zhì)理化性質(zhì)

洪門水庫水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果見表1。從表上可知9月總氮、總磷含量均最高分別為：3.96±0.3mg/L、0.48±0.02 mg/L。水溫6-11月較平穩(wěn)。PH、溶解氧較穩(wěn)定，最高分別為7.59±0.1、8.22±0.5 mg/L。透明度呈上升趨勢，11月最高達(dá)1.92±0.1m。

2.2 ?浮游植物的種類組成及優(yōu)勢種分布情況

水體共鑒定出浮游植物5門、45屬（表2）。種類最多的是綠藻門有 26個(gè)屬，占藻類總數(shù)的57.78%;其次是藍(lán)藻門，有 11個(gè)屬，占藻類總數(shù)的 24.45%;最少的是裸藻門，只有 1 個(gè)屬，占藻類總數(shù)的2.22%。

水體中浮游植物以綠藻門優(yōu)勢種為主，其次是藍(lán)藻門和隱藻門。各藻類的季節(jié)分布特點(diǎn)明顯（見表3）。

2.3 ?浮游植物的生物多樣性情況

從圖2可見一年中浮游植物豐富度指數(shù)呈波動(dòng)性變化，其中6月份最低為2.58±0.61。香農(nóng)-威納指數(shù)與均勻性指數(shù)差異均不顯著（P>0.05），其平均值及標(biāo)準(zhǔn)差分別為2.31±0.11、0.71±0.05。

2.4 ?浮游植物的生物量

從圖3可見浮游植物生物量3月份最大為74.67±7.67 mg/L，6月份最小24.55±1.46 mg/L。從全年來看，6、9月份均較低。

2.5 ?浮游動(dòng)物的種類組成及優(yōu)勢種分布情況

水體共鑒定出浮游動(dòng)物4類、24屬（表4）。種類最多的是輪蟲類有15個(gè)屬，占浮游動(dòng)物總數(shù)的62.5%;其次是橈足類，有 5個(gè)屬，占浮游動(dòng)物總數(shù)的20.83%;最少的是原生動(dòng)物纖毛類，只有 1 個(gè)屬，占游動(dòng)物總數(shù)的4.17%。

水體中浮游動(dòng)物輪蟲類的卜氏晶囊輪蟲、長肢多肢輪蟲和螺形龜甲輪蟲為長期優(yōu)勢種，其次是橈足類的無節(jié)幼體?？傮w來看，輪蟲類占絕對優(yōu)勢（見表5）。

2.6 ?浮游動(dòng)物的生物多樣性情況

從圖4可見一年中浮游動(dòng)物生物多樣性11月份最低，香農(nóng)-威納指數(shù)、均勻性指數(shù)及豐富度指數(shù)依次為：1.34±0.16、0.62±0.08、1.03±0.14;豐富度指數(shù)呈波動(dòng)性變化。

2.7 ?浮游動(dòng)物的生物量

從圖5可見浮游動(dòng)物生物量6月份最大為25.86±1.44 mg/L，9月份最小2.11±0.18 mg/L。從全年來看， 9、11月份均較低。

3 ?討論

3.1 ?洪門水庫水質(zhì)狀況

參考地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[7]，由監(jiān)測數(shù)據(jù)的結(jié)果可知洪門水庫水質(zhì)呈弱堿性，水體溶解氧和透明度較高，均低于Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)?？傮w指標(biāo)來看洪門水庫的水質(zhì)至少可納入國家Ⅱ類水。本水庫中氮、磷質(zhì)比為8∶1高于浮游植物對營養(yǎng)物質(zhì)生理需求的氮、磷16∶1[8]，氮磷比例失調(diào)，導(dǎo)致水庫各月浮游植物優(yōu)勢種、生物量以及藍(lán)藻門和綠藻門種類發(fā)生顯著變化。在高溫季節(jié)，水庫目前的營養(yǎng)狀態(tài)會利于藍(lán)藻門成為優(yōu)勢種群。應(yīng)注意控制氮的入庫量。

3.2 ?洪門水庫浮游生物群落的特點(diǎn)

研究表明本水庫以浮游植物和浮游動(dòng)物中綠藻門、輪蟲類為優(yōu)勢種群，適合放養(yǎng)鰱鳙。

浮游藻類的組成和分布與水質(zhì)變化緊密相關(guān)[9]。Shannon指數(shù) H值的大小反映水中物種的豐富狀況。當(dāng)H值在2～3表示物種豐富;而H值<1表示水體中物種單一化嚴(yán)重[10]。從圖2、4中可本水庫浮游植物較豐富，但浮游動(dòng)物物種趨單一化。這與水庫以鳙魚為主要養(yǎng)殖對象有關(guān)。當(dāng)水體中H、R值在1～3為中污，J值在0.5～0.8為寡污[11-13]，本水庫水質(zhì)屬中污偏寡型。因此，建議今后在加大鰱、鳙魚魚種的放養(yǎng)，適當(dāng)提高鰱魚放養(yǎng)量，使鰱、鳙魚放養(yǎng)比例更加合理，防止藍(lán)藻的大量繁殖，有利于防止水庫水體富營養(yǎng)化。

參考文獻(xiàn)

[1]饒欽止.湖泊調(diào)查基本知識[M].北京：科學(xué)出版社，1956.

[2]韓茂森，束蘊(yùn)芳.中國淡水生物圖譜[M].北京： 海洋出版社，1995： 2-129.

[3]胡鴻鈞，魏印心.中國淡水藻類-系統(tǒng)、分類及生態(tài)[M].北京：科學(xué)出版社，2006.

[4]王家楫.中國淡水輪蟲志[M].北京： 科學(xué)出版社，1961.

[5] 蔣燮治，堵南山.中國動(dòng)物志，節(jié)肢動(dòng)物門甲殼綱，淡水枝角類[M].北京： 科學(xué)出版社，1979：80-260.

[6] 沈嘉瑞.中國動(dòng)物志，節(jié)肢動(dòng)物門甲殼綱，淡水橈足類[M].北京： 科學(xué)出版社，1979： 53-416.

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

[8]孫凌，金相燦，鐘遠(yuǎn)等.不同氮磷比條件下浮游藻類群落變化[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，17（7）：1218-1223.

[9]張志兵，施心路，劉桂杰等.杭州西湖浮游藻類變化規(guī)律與水質(zhì)的關(guān)系[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，29（6）：2980～2988.

[10]劉瑞祥，金山，常惠麗等. 漳澤水庫浮游植物及水體富營養(yǎng)化研究[J] . 長治學(xué)院學(xué)報(bào)，2005 ，22 （5）：11-13.

[11]Margalef DR.1958.Information theory in ecology [J].Cen-System，3： 36 -71.

[12]Pielou E C.1966.Species diversity and pattern diversity in thestudy of ecological succession[J].Journal of TheoreticalBiology，10： 370 - 383.

[13]Whittaker R H.1972. Evolution and measurement of species di-versity[J].Taxon，21： 213 -251.