三峽庫區(qū)3條支流夏季浮游生物現(xiàn)狀及多樣性分析

但言 沈子偉 余鳳琴 李燕 張燕

摘 要 為分析三峽庫區(qū)長江支流浮游生物的群落結(jié)構(gòu)特征及多樣性，2015年6月對彭溪河、梅溪河、抱龍河3條支流共選取8個斷面進行了浮游生物調(diào)查。采集到浮游植物8門74屬157種，其中硅藻門種類最多，為18屬53種，占浮游植物種類總數(shù)的33.76%;浮游植物物種組成呈硅藻-綠藻型，自三峽水庫三期蓄水以來未發(fā)生顯著變化。采集到浮游動物4門52屬107種，其中輪蟲最多，為23屬53種，占浮游動物種類總數(shù)的49.53%。通過對8個斷面Shannon Wiener指數(shù)、Marglef 指數(shù)和Pielou指數(shù)分析可以得出，三峽庫區(qū)支流水質(zhì)處于輕度-中度污染。

關(guān)鍵詞 三峽庫區(qū);河流;浮游植物;浮游動物;群落結(jié)構(gòu);多樣性指數(shù)

2009年，三峽水庫蓄水完成設(shè)計水位175 m，庫區(qū)內(nèi)各支流水文條件都發(fā)生了不同程度的變化，存在由自然河流向湖泊型轉(zhuǎn)化的趨勢。庫區(qū)水環(huán)境的改變將直接影響水生生物的結(jié)構(gòu)。本文根據(jù)在三峽庫區(qū)3條支流的調(diào)查情況，分析該水域夏季的浮游生物群落結(jié)構(gòu)特征及多樣性，為三峽庫區(qū)的環(huán)境治理提供依據(jù)。

1 調(diào)查范圍及方法

1.1 調(diào)查范圍

彭溪河設(shè)置渠口鎮(zhèn)（P1：N31°07'56.86″，E108°30'10.98″），高陽（P2：N31°05'38.77″，E108°40'36.02″），高速公路橋（P3：N30°58'22.57″，E108°42'38.07″）3個采樣斷面;梅溪河設(shè)置桂花橋（M1：N31°07'40.01″，E109°19'41.96″），康樂鎮(zhèn)（M2：N31°07'2.29″，E109°26'10.63″），唐家灣（M3：N31°3'59.47″，E109°30'38.85″）3個斷面;抱龍河流程短，設(shè)置石花村（B1：N30°58'56.48″，E110°1'47.25″），候老拐（B2：N30°59'53.16，E110°2'44.26″）2個斷面。采樣點見圖1。

1.2 樣品采集

采集包括定性采集和定量采集。

采集及固定方法參照文獻[1]進行。

1.3 分析方法

1.3.1 種類鑒定與計數(shù)

浮游生物的鏡檢、種類鑒定及計數(shù)參照文獻[2-9]進行。

1.3.2 多樣性指數(shù)計算

以上各式中，S為群落的總種數(shù)，N為觀察到的個體總數(shù)，Ni為第i種的個體數(shù)，Pi為物種i的個體數(shù)Ni占所有個體總數(shù)N的比例，即Pi=Ni/N。

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游植物群落結(jié)構(gòu)及多樣性

2015年6月，在調(diào)查區(qū)域抱龍河、梅溪河及彭溪河通過對所采樣品的定性、定量分析，共鑒定出浮游植物157種，隸屬于8門74屬。其中，硅藻門18屬53種，綠藻門29屬52種，藍藻門13屬28種，裸藻門4屬10種，甲藻門3屬5種，黃藻門3屬4種，隱藻門3屬4種，金藻門1屬1種。硅藻門占所有藻類組成的33.76%，綠藻門占所有藻類組成的33.12%，藍藻門占所有藻類組成的17.83%，裸藻門占所有藻類組成的6.37%，甲藻門占所有藻類組成的3.18%，黃藻門占所有藻類組成的2.55%，隱藻門占所有藻類組成的2.55%，金藻門占所有藻類組成的0.64%。檢出的優(yōu)勢藻類主要是硅藻門的美麗星桿藻（Asterionella formosa Hassal），綠藻門的實球藻[Pandorina morum （Muell.）Bory.]、衣藻（Chlamydomonas sp.）、藍藻門的微囊藻（Microcystis sp.）、甲藻門的擬多甲藻（Peridiniopsis sp.）及隱藻門的卵形隱藻（Crytomonas ovata）。

不同河流及采樣斷面浮游植物物種組成、物種數(shù)和密度不一。由表1可見，彭溪河最多（123種），抱龍河最少（82種）。8個監(jiān)測斷面中，P1斷面種類最多（97種），M3斷面最少（56種）。彭溪河、梅溪河以綠藻門為主，占比分別為37.40%、37.11%;抱龍河以硅藻門為主，占比為37.80%。由表2可見，3條河流浮游植物的密度為1.45×105～90.6×105 cells·L-1，平均值為29.18×105 cells·L-1，其中抱龍河最高、彭溪河最低;平均生物量為1.728 3 mg·L-1，變動幅度為0.466 7（M3）～3.149 1（B2）mg·L-1。

調(diào)查河流浮游植物H′、d′和J′范圍分別為1.83～2.78、4.33～7.85、0.45～0.95，平均值分別為2.31、5.66、0.72。以斷面來看：d′以P1斷面最低，M3斷面最高;H′以P3斷面最低，B1斷面最高;J′以P1斷面最低，M1斷面最高（見圖2）。以河流來看：d′以梅溪河最高，彭溪河最低;H′、J′以抱龍河最高，彭溪河最低。

2.2 浮游動物群落結(jié)構(gòu)及多樣性

此次調(diào)查中共鑒定浮游動物107種，隸屬于4門52屬。其中，輪蟲23屬53種，占浮游動物種類總數(shù)的49.53%;枝角類10屬24種，占浮游動物種類總數(shù)的22.43%;原生動物13屬23種，占浮游動物總種類數(shù)的21.50%;橈足類7種，占浮游動物種類總數(shù)的6.54%。由表3可知，3條河流以輪蟲為主，彭溪河、梅溪河、抱龍河中輪蟲數(shù)量占比分別為52.5%、50.0%、49.18%。檢出的優(yōu)勢種有萼花臂尾輪蟲（Brachionus calyciflorus）、曲腿龜甲輪蟲（Keratella valga）、螺形龜甲輪蟲（Keratella cochlearis）、針簇多肢輪蟲（Polyarthra trigla）、前節(jié)晶囊輪蟲（Asplanchna prildonta）、梳狀疣毛輪蟲（Synchacta pectinata）、角突臂尾輪蟲（Brachionus angularis）;枝角類中的優(yōu)勢種為簡弧象鼻溞（Bosmina coregoni）、短尾秀體溞（Diaphanosoma brachyurum）和透明溞[Daphnia（Daphnia） hyaline];橈足類中的常見種是廣布中劍水蚤（Microcyclops leuckarti）。

監(jiān)測斷面浮游動物平均密度為139.71個/L，由表4可見，B2斷面密度最低，P2斷面密度最高;變動幅度為22.93～298.60個/L。以河流來看：彭溪河平均密度為235.30個/L，梅溪河平均密度為112.92個/L，抱龍河平均密度為36.50個/L。監(jiān)測斷面浮游動物平均生物量為313.2 mg·L-1，B2斷面密度最低（2.3 mg·L-1），P2斷面最高（443.2 mg·L-1）。以河流來看：抱龍河平均生物量最小，彭溪河平均生物量最大。

調(diào)查河流浮游動物H′、d′、J′范圍分別為1.92～2.91、3.42～5.85、0.49～0.75，平均值分別為2.68、5.38、0.63。以斷面來看：H′及d′以P1斷面最低，J′以M2斷面最低;H′、J′以P2斷面最高，d′以B2斷面最高（見圖3）。以河流來看：J′以彭溪河最高，抱龍河最低;H′、d′以抱龍河最高，彭溪河最低。

3 結(jié)論與討論

3.1 浮游植物群落的結(jié)構(gòu)特征

調(diào)查水域浮游植物整體以硅藻門種類為主，占浮游植物種類總數(shù)的33.76%，其次是綠藻，占33.12%，硅藻與綠藻物種數(shù)量占比幾乎無差異，即三峽庫區(qū)支流夏季浮游植物群落整體屬于硅藻-綠藻型。其中，抱龍河、梅溪河為綠藻-硅藻型，彭溪河為硅藻-綠藻型。彭溪河為本次調(diào)查3條支流中位于上游的支流，受三峽水庫水位調(diào)節(jié)水流波動相對較大，而硅藻由于具有堅硬的硅外殼，能抵抗機械損傷，能夠在波動較大的水體中生存[10]。陳勇等在2007年對三峽水庫三期蓄水時的浮游植物群落進行了研究，發(fā)現(xiàn)物種組成為呈硅藻-綠藻型[11]。朱永峰等在2015年對三峽水庫春季浮游植物群落特征及影響因素調(diào)查中得出，在長江干流段和庫灣群中采集到的浮游植物物種組成為綠藻-硅藻型[12]。張磊等在2013年對三峽庫區(qū)浮游植物的空間分布及影響機制研究中得出，在支流的物種組成為藍藻-硅藻門，在長江干流的物種組成為硅藻-綠藻門[13]。與本研究結(jié)果相比，具體的物種組成優(yōu)勢種群沒有變化，仍為硅藻和綠藻，但是占絕對優(yōu)勢的藻類在不同的研究中有差異。王英才等在2009年對三峽庫區(qū)試驗性蓄水期間浮游植物群落特征進行研究，結(jié)果顯示在藻類結(jié)構(gòu)組成上，干流硅藻居于絕對優(yōu)勢地位，支流則呈現(xiàn)多樣化，綠藻、甲藻、隱藻均可能成為優(yōu)勢種群，但硅藻仍在整體上占有一定優(yōu)勢[14]。這與本次調(diào)查結(jié)果基本上一致。上述研究表明，三峽水庫自2007年三期蓄水以來，經(jīng)過10多年的過渡，浮游植物的組成比較穩(wěn)定，未發(fā)生顯著變化，這也與朱永峰的研究結(jié)果[12]一致。

就3條支流來看，表現(xiàn)出由上游至下游浮游植物種類、密度、生物量逐漸增多的現(xiàn)象，下游的抱龍河為典型的庫區(qū)靜水環(huán)境，更適宜藻類的生長繁殖[15]。就單條河流來看，浮游植物的數(shù)量和密度呈波浪狀分布，并未呈現(xiàn)出上述規(guī)律，可能的原因是各采樣點水文環(huán)境較為相似，因此，在各條河流中浮游生物的結(jié)構(gòu)組成未表現(xiàn)出明顯的差異。

3.2 浮游動物群落的結(jié)構(gòu)特征

調(diào)查結(jié)果顯示，三峽庫區(qū)浮游動物種類組成以輪蟲為主，占浮游動物種類總數(shù)的49.53%，與翟世濤2009對澎溪河浮游動物的研究結(jié)果[16]相似。2012—2013年何滔等對抱龍河浮游動物現(xiàn)狀的研究也表明，輪蟲為浮游生物的優(yōu)勢種[17]。輪蟲的有性繁殖特性能夠增加遺傳多樣性，有助于輪蟲種群的環(huán)境適應(yīng)能力[18]。此外，輪蟲休眠卵具有抵抗干燥等不良條件的能力，有利于提高種群遷移力[19]，在應(yīng)對三峽水庫環(huán)境變化時更具優(yōu)勢。因此，輪蟲在區(qū)內(nèi)廣泛分布。

3.3 浮游生物多樣性分析

根據(jù)浮游動物的分布情況，運用Shannon Wiener指數(shù)（H′）、Marglef 豐度指數(shù)（d′）和Pielou均勻度指數(shù)（J′）對三峽庫區(qū)支流水質(zhì)情況進行綜合評價，可以得出，夏季三峽庫區(qū)支流水質(zhì)處于輕度-中度污染。渠口鎮(zhèn)斷面（P1）污染最為嚴重，可能的原因為渠口鎮(zhèn)人類活動干擾且受到三峽水庫回水頂托，水交換率降低。

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（責任編輯：丁志祥）