廣東孔江國(guó)家濕地公園大型底棲動(dòng)物群落組成與水質(zhì)評(píng)價(jià)

趙順 鄧婉璐 雷會(huì)雄 林路香 賴長(zhǎng)斌

（1 廣州草木蕃環(huán)境科技有限公司，廣東 廣州 510000；2 南雄市孔江國(guó)家濕地公園管理處，廣東 南雄 512400）

底棲動(dòng)物指生活在水體淤泥或岸邊石塊、礫石等表面或其縫隙，以及附著于水生植物上的水生無(wú)脊椎動(dòng)物。通常包括水生環(huán)節(jié)動(dòng)物、水生軟體動(dòng)物、甲殼動(dòng)物和水生昆蟲(chóng)等。底棲動(dòng)物是水生態(tài)系統(tǒng)重要的生物類群，既取食浮游生物、底棲藻類和有機(jī)碎屑等( 陸強(qiáng)等, 2013)，又被魚(yú)類和鳥(niǎo)類所捕食(Ashley et al, 2000; 彭建華等, 2002)，是水生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分( 宋慈玉等, 2011; 張衡等, 2018)。

廣東孔江國(guó)家濕地公園( 下稱 “孔江濕地”) 于2016 年正式通過(guò)國(guó)家林業(yè)局( 現(xiàn)國(guó)家林業(yè)和草原局)試點(diǎn)驗(yàn)收，位于廣東南雄市境內(nèi)東北角，主要包括孔江水庫(kù)、周邊入庫(kù)溪流及周邊一定的緩沖區(qū)域，總面積1 667.9 hm2?？捉畮?kù)是珠江流域北江源頭第一水庫(kù)，距今已有50 多年的歷史。目前對(duì)孔江濕地已開(kāi)展了陸生高等植物( 丁曉龍, 2017; 林路香等, 2020)、鳥(niǎo)類、獸類( 趙順等, 2016) 等相關(guān)研究，而對(duì)于孔江濕地則只開(kāi)展過(guò)魚(yú)類資源方面的調(diào)查( 趙順等, 2016)，對(duì)大型底棲動(dòng)物的相關(guān)研究尚未報(bào)道。根據(jù)2019 年7 月至2020 年3 月在孔江濕地的調(diào)查結(jié)果，分析了孔江濕地大型底棲動(dòng)物的群落組成和時(shí)空變化特征，并根據(jù)物種組成側(cè)面評(píng)價(jià)濕地水質(zhì)現(xiàn)狀，為孔江濕地的管理和生物多樣性保護(hù)提供基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)，對(duì)保障珠江流域源頭水安全具有重要意義。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理

1. 1 研究區(qū)概況

本研究位于廣東孔江國(guó)家濕地公園，依托孔江水庫(kù)布設(shè)4 個(gè)采樣點(diǎn)入庫(kù)口、庫(kù)中、庫(kù)灣濕地、出庫(kù)口，2019 年7 月至2020 年3 月采集大型底棲動(dòng)物樣品。底棲動(dòng)物調(diào)查采用Peterson 采泥器(1/16 m2)，底泥經(jīng)500μm 篩網(wǎng)篩洗后置于解剖盤(pán)中將動(dòng)物撿出；在入庫(kù)口、庫(kù)中、庫(kù)灣濕地和出庫(kù)口位點(diǎn)的近岸地帶用D 型網(wǎng)( 網(wǎng)口長(zhǎng)30 cm，網(wǎng)衣孔徑0.5 mm) 拖網(wǎng)3 m 以輔助樣品采集。所有樣品采集完成后裝入密封袋，現(xiàn)場(chǎng)用10% 福爾馬林固定，帶回實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)行種類鑒定、計(jì)數(shù)( 陳德牛等, 2004)。

1.2 數(shù)據(jù)處理

采用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)和物種優(yōu)勢(shì)度指數(shù)對(duì)大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。計(jì)算公式如下：Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(Shannon et al, 1949)：

物種優(yōu)勢(shì)度指數(shù)( 孫軍等, 2004)：

式中：Pi=Ni/N，Ni為第i 個(gè)分類單元的個(gè)體數(shù)，N 為樣品中的總個(gè)體數(shù)；fi為第i 種在樣品中出現(xiàn)的頻率。將物種優(yōu)勢(shì)度Y ＞0.02 定為優(yōu)勢(shì)種。Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)劃分水體污染程度的標(biāo)準(zhǔn)是：H ＇＞3 為清潔，3 ＞H′＞2 為輕度污染，2＞H＇＞1 為中度污染，H′＜1 為重度污染( 譚香等, 2011)。

2 結(jié)果與討論

2.1 底棲動(dòng)物種類組成

調(diào)查期間共發(fā)現(xiàn)大型底棲動(dòng)物33 種，其中節(jié)肢動(dòng)物門(mén)最多，25 種( 占比75.76%)；其次是軟體動(dòng)物門(mén)，有6 種；而環(huán)節(jié)動(dòng)物門(mén)僅檢到2 種，占比6.06%( 表1)。

整體上，孔江水庫(kù)庫(kù)中位點(diǎn)的底棲動(dòng)物物種數(shù)量較少( 表2)，這可能與該位點(diǎn)位于孔江水庫(kù)庫(kù)心，水面開(kāi)闊，水深近20 m，較少有淤泥有關(guān)。2020 年3 月，孔江水庫(kù)的底棲動(dòng)物種類數(shù)量較多，其中入庫(kù)口位點(diǎn)有20 種，而出庫(kù)口位點(diǎn)則不足10 種；夏季豐水期，各個(gè)位點(diǎn)的底棲動(dòng)物種類數(shù)量均不高，庫(kù)灣濕地最多只有11 種，而庫(kù)中則檢到全年最少種類的底棲動(dòng)物(5 種)。

表1 底棲動(dòng)物種類組成Table 1 Species composition of macrobenthos

表2 不同時(shí)期不同位點(diǎn)的底棲動(dòng)物種類數(shù)量Table 2 Number of macrobenthos species at different sites in different periods

2.2 底棲動(dòng)物密度

孔江水庫(kù)底棲動(dòng)物密度水平較低( 表3)，底棲動(dòng)物密度最大值出現(xiàn)于豐水期(2019 年7 月) 的庫(kù)灣濕地，有121.67 ind./m2，其次為10 月的入庫(kù)口位點(diǎn)，其密度為111.56 ind./m2，而最低值為7 月豐水期的庫(kù)中位點(diǎn)，僅有9.17 ind./m2。底棲動(dòng)物密度較高的均為節(jié)肢動(dòng)物門(mén)中的搖蚊類，如多摩長(zhǎng)跗搖蚊(Tanytarsus tamaundecimus)、 耐垢多足搖蚊(Polypedilum sordens) 和卵圓長(zhǎng)跗搖蚊(T. ovatus) 等。

表3 底棲動(dòng)物密度 ind./m2Table 3 Density of macrobenthos ind./m2

2.3 底棲動(dòng)物物種多樣性

孔江水庫(kù)底棲動(dòng)物的Shannon-Wiener(H ＇) 多樣性指數(shù)范圍為1.37 ～2.61( 表4)，2020 年冬春交換期的底棲動(dòng)物物種多樣性較高，物種多樣性指數(shù)最高值為該期的入庫(kù)口位點(diǎn)；而豐水期的庫(kù)灣濕地物種多樣性指數(shù)最低，僅有1.37。

2.4 底棲動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種

豐水期孔江水庫(kù)的底棲動(dòng)物以米蝦(Caridina sp.) 為優(yōu)勢(shì)種，而其余時(shí)期以昆蟲(chóng)綱中的搖蚊(Chironomuds) 為主( 表5)，其中多摩長(zhǎng)跗搖蚊、耐垢多足搖蚊、 卵圓長(zhǎng)跗搖蚊、 分離底棲搖蚊(Benthalia dissidens) 等均有多頻次出現(xiàn)。

表4 底棲動(dòng)物Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)Table 4 Shannon-Wiener diversity index of macrobenthos

表5 底棲動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種( 優(yōu)勢(shì)度Y＞0.2)Table 5 Dominant species of macrobenthos (Dominance Y＞0.2)

3 水質(zhì)評(píng)價(jià)及保護(hù)對(duì)策

根據(jù)大型底棲動(dòng)物物種多樣性指數(shù)與水體的水質(zhì)關(guān)系可得出孔江水庫(kù)水質(zhì)為中度、輕度污染。在孔江水庫(kù)的出庫(kù)口位點(diǎn)鏡檢發(fā)現(xiàn)數(shù)量較多的霍普水絲蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)， 而在庫(kù)灣濕地、出庫(kù)口等也發(fā)現(xiàn)有數(shù)量頗多的搖蚊，霍普水絲蚓是耐污性很強(qiáng)的物種( 王寶強(qiáng)等, 2015)，搖蚊通常也被視為富營(yíng)養(yǎng)化水體的指示類群( 李永剛等, 2018)，這兩類大型底棲動(dòng)物的出現(xiàn)表明孔江水庫(kù)的水質(zhì)存在一定的有機(jī)污染。但在入庫(kù)口前段的溪流定性采樣過(guò)程中發(fā)現(xiàn)石蛾屬(Hydropsyche)、四節(jié)蜉屬(Baetis) 等水生昆蟲(chóng)的幼體和成體廣泛分布，而這些水生昆蟲(chóng)物種通常被美國(guó)環(huán)?？偸鹱鳛榍鍧嵥w的指示生物，表明孔江水庫(kù)的入庫(kù)溪流水質(zhì)優(yōu)于庫(kù)區(qū)水質(zhì)。庫(kù)區(qū)水體流動(dòng)較溪流流動(dòng)緩慢，降雨及庫(kù)區(qū)周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)會(huì)排入較多外源污染和面源污染，這些因素可能是溪流水質(zhì)高于庫(kù)區(qū)水質(zhì)的主要因素。

濕地公園與水庫(kù)管理部門(mén)需要加強(qiáng)庫(kù)區(qū)及周邊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理，加強(qiáng)宣傳教育，控制濕地的面源污染，引導(dǎo)農(nóng)戶合理施肥、用藥；加強(qiáng)庫(kù)區(qū)周邊植被的培育和養(yǎng)護(hù)，做好水土保持工作，減少水土流失；建設(shè)科研監(jiān)測(cè)體系，加強(qiáng)水生生物的監(jiān)測(cè)，尤其是要加強(qiáng)庫(kù)區(qū)周邊7 條入庫(kù)溪流底棲動(dòng)物的監(jiān)測(cè)力度，以保護(hù)濕地公園的生物多樣性( 丁曉龍, 2017; 趙順等, 2016; 張和平等, 2011; 趙魁義等, 2010)。