長江刀鱭國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)（安慶段）浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)

葉卿，代培，劉凱

（1.上海市水生野生動(dòng)植物保護(hù)研究中心，上海200092；2.江蘇省淡水水產(chǎn)研究所，江蘇 南京210017；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長江下游漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀測試驗(yàn)站，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心，江蘇 無錫214081）

長江刀鱭國家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)位于長江河口區(qū)和長江安慶段，總面積為190 415 hm2，其中長江安慶段總面積為7 135 hm2，核心區(qū)面積為3 811 hm2，實(shí)驗(yàn)區(qū)面積為3 324 hm2，保護(hù)區(qū)安慶段位于刀鱭洄游通道的上段，核心區(qū)有安慶江段最大的江心洲，自然岸線較長，兩岸植被豐富，且有較多洄水區(qū)分布，是長江刀鱭較為理想的繁育場。在長江禁捕前保護(hù)區(qū)的刀鱭資源現(xiàn)狀不容樂觀，其數(shù)量密度僅為（0.09±0.07）×10-4尾/m3[1]。

浮游動(dòng)物是水生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，參與水生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量流動(dòng)及信息傳遞等生態(tài)過程[2-3]，同時(shí)浮游動(dòng)物還是許多魚類的餌料生物。此外，由于浮游動(dòng)物對水環(huán)境的變化較為敏感，因此很多研究利用浮游動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)和現(xiàn)存量來評估水域生態(tài)環(huán)境的好壞[4-5]。長江為河流生境，其浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)有其獨(dú)特的特征[6]，保護(hù)區(qū)又有典型的沙洲分布，作為基礎(chǔ)研究，調(diào)查該水域浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)有十分重要的意義。該研究對評價(jià)長江禁捕后保護(hù)區(qū)水域環(huán)境的現(xiàn)狀十分必要，也將為保護(hù)區(qū)及長江流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和漁業(yè)資源管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)設(shè)置與采樣時(shí)間

于2020年8月、10月和2021年1月對保護(hù)區(qū)開展3個(gè)頻次浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)調(diào)查。綜合考慮保護(hù)區(qū)水域規(guī)劃和水環(huán)境特征，在保護(hù)區(qū)共設(shè)置7個(gè)調(diào)查斷面，其中實(shí)驗(yàn)區(qū)3個(gè)（1#、2#和7#），核心區(qū)4個(gè)（3#—6#），每個(gè)調(diào)查斷面又分別于長江南岸、江中心和長江北岸設(shè)置3個(gè)采樣點(diǎn)（圖1）。

圖1采樣斷面示意

1.2 樣品的采集與分析

原生動(dòng)物和輪蟲樣品采集使用1 L有機(jī)玻璃采水器采集水體表層（0.5 m）和底層（離底0.5 m）的混合水樣1 L，現(xiàn)場加入15 ml的魯哥試液固定，帶回實(shí)驗(yàn)室沉淀48 h后濃縮并定容到60 mL。分別吸取0.1 mL（計(jì)數(shù)原生動(dòng)物）和1 mL（計(jì)數(shù)輪蟲）的濃縮液注入0.1和1 mL的計(jì)數(shù)框中，在10×20的放大倍數(shù)下計(jì)數(shù)2片，取其平均值，然后按下式換算單位體積中原生動(dòng)物或輪蟲的個(gè)體數(shù)量。

式中：N為1 L水中浮游動(dòng)物的個(gè)體數(shù)，ind./L，V為采樣體積，L，Vs為沉淀體積，mL，Va為計(jì)算體積，mL，n為計(jì)數(shù)所得的個(gè)體數(shù)[7]。

枝角類與橈足類樣品采集使用5 L有機(jī)玻璃采水器采集水體表層（0.5 m）和底層（離底0.5 m）的混合水樣20 L，用25號(hào)浮游生物網(wǎng)過濾濃縮，收集的樣品用4%的甲醛溶液固定，濃縮后樣品帶回實(shí)驗(yàn)室全部計(jì)數(shù)[7]。

參照《水生生物學(xué)》[7]進(jìn)行浮游動(dòng)物生物量換算，參照相關(guān)文獻(xiàn)資料對浮游動(dòng)物進(jìn)行鑒定[8-11]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

優(yōu)勢度Y=（Ni/N）fi，以優(yōu)勢度指數(shù)Y＞0.02定為優(yōu)勢種；利用Shannon-Wiener指數(shù)（H'）[12]和Pielou均勻度指數(shù)（J）[13]對保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物群落多樣性進(jìn)行描述，計(jì)算公式如下。

式中：S為物種總數(shù)，N為所有種類的總個(gè)體數(shù)，Ni為第i種的個(gè)體數(shù)。

利用SPSS17.0軟件對各季節(jié)浮游動(dòng)物密度和生物量進(jìn)行單因素方差分析（one-way ANOVA）并取P＜0.05作為差異顯著性的判定標(biāo)準(zhǔn)，用Excel完成數(shù)據(jù)的分析與處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 群落組成

調(diào)查共鑒定出浮游動(dòng)物31屬56種，其中原生動(dòng)物9屬16種，占浮游動(dòng)物物種總數(shù)的百分比為28.57%；輪蟲13屬29種，占比為51.79%；枝角類5屬6種，占比為10.71%；橈足類4屬5種，占比為8.63%。整體上，保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物種類以原生動(dòng)物和輪蟲為主。就季節(jié)而言，浮游動(dòng)物的物種數(shù)差異較大，其中夏季物種數(shù)最多，為46種，冬季最少，為15種（圖2）；就各采樣斷面而言，1#斷面物種數(shù)顯著高于其他斷面，為34種，其余斷面則差異較??；就保護(hù)區(qū)功能分區(qū)而言，實(shí)驗(yàn)區(qū)浮游動(dòng)物物種數(shù)高于核心區(qū)，為46種（圖3）。

圖2浮游動(dòng)物物種組成的時(shí)間特征

2.2 群落優(yōu)勢種

保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物優(yōu)勢種共有6種，其中原生動(dòng)物3種、輪蟲3種，針簇多肢輪蟲（Polyarthra trigla）為3個(gè)季節(jié)共有優(yōu)勢種，螺形龜甲輪蟲（Keratella cochlearis）為夏、秋季共有優(yōu)勢種，其余優(yōu)勢種均為單一季節(jié)所有。從優(yōu)勢種個(gè)數(shù)來看，秋季優(yōu)勢種最多，為4種，冬季最少，為2種（表1）。

圖3浮游動(dòng)物物種組成的空間特征

表1浮游動(dòng)物優(yōu)勢種及其優(yōu)勢度的季節(jié)變化

2.3 密度和生物量

保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物密度變幅為80.1～3 920.1 ind./L，均值為495.65 ind./L，生物量變幅為0.00～4.61 mg/L，均值為0.37 mg/L。其中原生動(dòng)物和輪蟲是浮游動(dòng)物密度主體，二者密度占浮游動(dòng)物密度的百分比分別為40.22%和59.69%，浮游動(dòng)物生物量的主體則為輪蟲，其生物量占比為95.86%，枝角類和橈足類密度和生物量均較低。

時(shí)間上，保護(hù)區(qū)各季節(jié)浮游動(dòng)物密度（P＜0.05）和生物量（P＜0.05）差異顯著，其中密度和生物量均以夏季最高，分別為678.58 ind./L和0.75 mg/L，秋季最低，分別為347.40 ind./L和0.22 mg/L。輪蟲密度和生物量變化趨勢與浮游動(dòng)物密度和生物量的變化相似，呈上升趨勢，而原生動(dòng)物表現(xiàn)為下降趨勢，枝角類和橈足類則表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢（圖4和圖5）。

圖4保護(hù)區(qū)水域浮游動(dòng)物密度的時(shí)間特征

圖5保護(hù)區(qū)水域浮游動(dòng)物生物量的時(shí)間特征

空間上，浮游動(dòng)物各斷面及各門類密度和生物量的特點(diǎn)表現(xiàn)一致，其中1#斷面的密度和生物量顯著（P＜0.05）高于其他斷面，分別為1 476.04 ind./L和1.56 mg/L。其他斷面間差異則較小，其中7#斷面浮游動(dòng)物密度和生物量最小，分別為258.02 ind./L和0.12 mg/L。保護(hù)區(qū)功能分區(qū)上，浮游動(dòng)物密度和生物量則表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)區(qū)高于核心區(qū)，其中實(shí)驗(yàn)區(qū)分別為673.00 ind./L和0.61 mg/L，核心區(qū)分別為362.63 ind./L和0.19 mg/L（圖6和圖7）。

2.4 多樣性特征值

保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物Shannon-Weiner指數(shù)（H'）和Pielou均勻度指數(shù)（J）年均值分別為0.78和0.56。時(shí)間上，H'夏季最高，為0.98，秋季最低，為0.61，整體呈現(xiàn)下降趨勢；J變化趨勢則同H'相反，其在冬季最高，為0.79，夏季最低，為0.56（圖8）。空間上H'在1#、3#和4#斷面較高，分別為1.21，1.05和1.04，2#和5#斷面最低，分別為0.36和0.45，核心區(qū)高于實(shí)驗(yàn)區(qū)。J的空間特征與H'相一致，最大值出現(xiàn)在1#斷面，為0.65，最小值在2#斷面，為0.44（圖9）。

圖6保護(hù)區(qū)水域浮游動(dòng)物密度的空間特征

圖7保護(hù)區(qū)水域浮游動(dòng)物生物量的空間特征

圖8保護(hù)區(qū)水域浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)的時(shí)間特征

圖9保護(hù)區(qū)水域浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)的空間特征

3 討論

保護(hù)區(qū)水域?yàn)楹恿魃常鋸搅髁?、水體的流速及泥沙含量均影響著其浮游動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)和現(xiàn)存量，也因此同湖泊、水庫的浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)形成了較大差異[14]。該研究中保護(hù)區(qū)共鑒定出浮游動(dòng)物56種，平均密度為495.65 ind./L，平均生物量為0.37 mg/L，遠(yuǎn)低于附近及長江中下游的湖泊[15-17]，這也符合浮游動(dòng)物的分布特點(diǎn)，一般而言水體流速、泥沙含量高及水體營養(yǎng)程度低均不利于浮游動(dòng)物的生長與繁育，特別是枝角類和橈足類[18-19]。在該研究中原生動(dòng)物和輪蟲密度和生物量占比達(dá)到99.92%和98.5%，枝角類和橈足類密度、生物量占比極低，這也正印證了該觀點(diǎn)。同已有的長江下游干流浮游動(dòng)物調(diào)查結(jié)果相較，保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物密度和生物量高于長江江蘇段（47.96 ind./L和0.37 mg/L）[20]、常熟段（42.92 ind./L）[21]和南京段（98.33 ind./L和0.23 mg/L）[22]，這可能與保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境相關(guān)。一方面，保護(hù)區(qū)有沙洲分布，有較多的洄水區(qū)，自然岸線較長且植被覆蓋度較高，特別是洲頭靠近南岸的水域，喜旱蓮子草覆蓋度較大，形成了水流緩且泥沙含量較低的水域，這可為浮游動(dòng)物提供較優(yōu)的生長與繁殖場所。另一方面該研究水域有皖河入江口，皖河流域面積為6 442 km2，經(jīng)七里湖入江[23]，七里湖水生植物豐富，較適合浮游動(dòng)物的生存與繁育，其浮游動(dòng)物可隨水流入保護(hù)區(qū)，這將豐富保護(hù)區(qū)的物種數(shù)并增加浮游動(dòng)物現(xiàn)存量。此外，該研究中浮游動(dòng)物物種數(shù)和現(xiàn)存量均高于該水域2017年的調(diào)查結(jié)果[6]，這可能與采樣點(diǎn)的設(shè)置、采樣時(shí)間及長江安慶段徑流量相關(guān)。

保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物物種數(shù)、現(xiàn)存量季節(jié)差異顯著，均表現(xiàn)為夏季顯著高于秋季和冬季，這種特征同輪蟲的季節(jié)特征一致，整體上，輪蟲為保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物的主體，其季節(jié)特征決定了浮游動(dòng)物的季節(jié)特征。研究顯示，水溫為12～25℃時(shí)，大部分輪蟲的發(fā)育時(shí)間與溫度呈反比，夏季水溫高于20℃，利于輪蟲的繁殖[24]。此外，研究水域夏季沿岸濕生和水生植物密度較大加上皖河流域浮游動(dòng)物的補(bǔ)充，這些都可能是保護(hù)區(qū)夏季浮游動(dòng)物物種數(shù)和現(xiàn)存量最高的原因?？臻g上，保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物物種數(shù)和現(xiàn)存量均表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)區(qū)高于核心區(qū)，這主要是因?yàn)?#斷面位于實(shí)驗(yàn)區(qū)且其密度遠(yuǎn)高于其他斷面，1#斷面設(shè)于皖河入江口，該水域的浮游動(dòng)物物種數(shù)、密度和生物量受皖河流入水體的浮游動(dòng)物影響極大，且入河口為匯流區(qū)，多河漫灘地，適合浮游動(dòng)物生長與繁殖。從各采樣點(diǎn)看，除了1#斷面，4#斷面浮游動(dòng)物的物種數(shù)和現(xiàn)存量也較高，4#斷面位于鵝毛洲洲尾，由鵝毛洲分流的兩條支流匯合于此，水流緩，且南岸為新洲的自然岸線。

綜上，保護(hù)區(qū)有兩個(gè)沙洲分布，又有皖河流域的河流及湖泊水體匯入，生態(tài)環(huán)境較好，特別是江河交匯區(qū)、江心洲分汊交匯區(qū)都是浮游動(dòng)物及其他水生生物較為理想的生活水域[25-26]。這種獨(dú)特的水域特點(diǎn)可為長江刀鱭、長江江豚等重點(diǎn)保護(hù)對象提供豐富的餌料及理想的繁育場所。