東平湖水生生物資源調(diào)查與評估

侯 莉，張玲玲，張 倩

(泰安市生態(tài)環(huán)境局開發(fā)區(qū)分局，山東 泰安 271000)

1 引言

根據(jù)資料顯示，東平湖作為黃河流域重要的洄游性魚類-刀鱭的唯一產(chǎn)卵場，也是東亞-澳大利亞遷徙線候鳥遷徙線的中轉(zhuǎn)站，在黃河下游生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，對于保持流域、區(qū)域生態(tài)平衡，維持黃河下游生態(tài)系統(tǒng)安全，保護生物多樣性等方面都具有重要意義。

2 調(diào)查范圍

在對東平湖開展以往工作資料分析的基礎上，根據(jù)東平湖湖泊生態(tài)環(huán)境特點，選取入湖河道、湖區(qū)、出湖河道以及入海口為研究區(qū)域，分別布設了9個監(jiān)測點位，具體如圖1所示，開展水生生物調(diào)查監(jiān)測工作。

圖1 東平湖區(qū)采樣點分布

采樣點位置的數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 東平湖監(jiān)測采樣點

3 調(diào)查內(nèi)容

2020年8月和10月開展2次浮游植物、浮游動物、著生生物、底棲動物、大型水生植物、魚類定性、魚類定量調(diào)查監(jiān)測?？紤]各項監(jiān)測指標的變化規(guī)律，兼顧2020年實際情況，調(diào)查頻次定為2次，于8月和10月分別調(diào)查監(jiān)測1次。同時考慮到浮游生物的日變化，監(jiān)測時間盡量選擇在一天的相近時間，比如上午的8：00～10：00，如果無法做到，則需記錄下每次實際的監(jiān)測時間。樣品一般在運輸及實驗室中暫存時以冷藏的形式保存，故應盡快運回實驗室，及時挑揀其中的生物標本。

在8月和10月分別對東平湖開展水生生物調(diào)查，通過現(xiàn)場調(diào)查獲取了研究區(qū)域水生生物種類、數(shù)量及分布(魚類、浮游植物、浮游動物、底棲生物、大型維管束植物)，優(yōu)勢種、多樣性指數(shù)；重點保護的動植物種類及保護現(xiàn)狀等。

4 監(jiān)測方法

河流和湖庫水生生物的調(diào)查方法參照《湖庫水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與評價技術(shù)指南》《流域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與評價技術(shù)指南(試行)》(總站水字〔2014〕124 號)、《內(nèi)陸水域漁業(yè)資源調(diào)查手冊》《水庫漁業(yè)資源調(diào)查規(guī)范》(SL167-2014)、《淡水生物資源調(diào)查方法》《漁業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》(SC/T9102-2007)、《生物多樣性觀測技術(shù)導則 淡水底棲大型無脊椎動物》(HJ710.8-2014)、《生物多樣性觀測技術(shù)導則 水生維管束植物》(HJ710.12-2016)[1～3]，并結(jié)合實際情況加以調(diào)整。水生生物樣品的分類鑒定主要依靠相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員開展，參考各類群相關(guān)分類鑒定資料，如《中國淡水藻志》《中國淡水藻類-系統(tǒng)、分類及生態(tài)》《中國動物志-無脊椎動物-甲殼綱-淡水橈足類》《中國動物志-無脊椎動物-甲殼綱-淡水枝角類》《中國淡水輪蟲志》《微型生物監(jiān)測新技術(shù)》《中國動物志-環(huán)節(jié)動物門-蛭綱》《中國經(jīng)濟動物志-淡水軟體動物》《Aquatic insects of China useful for monitoring water quality》《Identification manual for the larval Chironomidae (Diptera) of North and South Carolina》《中國常見濕地植物》《水生植物圖譜》《中國高等植物圖鑒》《中國濕地植被》等參考資料來進行[4，5]。

5 分析方法

5.1 多樣性指數(shù)

香農(nóng)-維納(Shannon-Wiener)指數(shù)H′按式(1)計算。

(1)

辛普森(Simpson)指數(shù)D按式(2)計算。

(2)

皮洛(Pielou)均勻度指數(shù)Jsw按式(3)計算。

Jsw=-∑Pi·lnPi/lnS

(3)

式(1)～(3)中：Pi屬于種i的個體在全部個體中的比例；S為總物種數(shù)。

5.2 優(yōu)勢度

根據(jù)McNaughton物種優(yōu)勢度指數(shù)Y計算優(yōu)勢度：

Y=(ni/N)×fi

(4)

式(4)中，Y為魚類優(yōu)勢度指數(shù)，ni為第i種的總個體數(shù)；N為所有站位采集的總個體數(shù)；fi為該物種在各調(diào)查點位出現(xiàn)的頻率。本調(diào)查中選取Y>0.02的種類為優(yōu)勢種。

6 調(diào)查結(jié)果

6.1 浮游植物

調(diào)查結(jié)果表明，兩次調(diào)查東平湖的8個樣點中共鑒定浮游植物 38屬(種)，隸屬于硅藻門、甲藻門、藍藻門、裸藻門和綠藻門 5 門。其中，綠藻門植物在種類組成上占優(yōu)勢，有 15 屬(種)，占 39.47%；其次是硅藻門植物，占比 28.95%；裸藻門植物種類最少，僅有1種，占比為2.63%(表2)。

表2 各樣點不同種類浮游植物所占比例

根據(jù)植物豐度>5%浮游植物總豐度定義為優(yōu)勢種，東平湖第一次優(yōu)勢種類主要由硅藻門和綠藻門植物組成；且硅藻門的小環(huán)藻在多個調(diào)查樣點均發(fā)展成優(yōu)勢種類。藍藻門平裂藻也在較多調(diào)查樣點占優(yōu)勢地位。東平湖第二次采樣其中除 3#和 8#樣點，顆粒直鏈藻在其他樣點均形成優(yōu)勢類群，說明顆粒直鏈藻在第二次調(diào)查中分布較廣；在 1#、2#和 3#樣點藍藻門多為優(yōu)勢類群。對比兩次采樣浮游植物的優(yōu)勢種變化發(fā)現(xiàn)，第二次采樣中的浮游植物優(yōu)勢類群較第一次采樣發(fā)現(xiàn)的多，綠藻門植物也較多的在第二次采樣中形成優(yōu)勢群體。

通過香農(nóng)-威納指數(shù)(Shannon wiener index)計算各調(diào)查樣點浮游植物多樣性指數(shù)，結(jié)果顯示東平湖第一次采樣各樣點生物多樣性指數(shù)均較低，8#樣點生物多樣性指數(shù)最高為2.71，其次是5#調(diào)查樣點，生物多樣性指數(shù)為2.50，3#樣點生物多樣性最低為0.91。東平湖第二次采樣各樣點生物多樣性指數(shù)也較低，8#樣點生物多樣性指數(shù)最高為3.10，其次是 2#調(diào)查樣點，生物多樣性指數(shù)為2.83，4#和7#調(diào)查樣點生物多樣性指數(shù)最低為1.75。對比兩次結(jié)果，總體來說，第一次采樣的浮游植物生物多樣性指數(shù)較第二次低，這與采集鑒定到的浮游植物種類較少且較為單一有關(guān)，從一定程度上反映出東平湖水質(zhì)的變化情況。

6.2 浮游動物

本項目于2020年8月對東平湖開展第一次浮游動物資源調(diào)查，采用傳統(tǒng)分類學鑒定方法并參考各種權(quán)威資料進行分類，共收集浮游動物標本8種，隸屬于3門8個屬8種(表3)。其中輪蟲種類最多(4種)，占總種數(shù)的50%，沒有原生動物。從種類組成來看，區(qū)域浮游動物資源以橈足類和輪蟲類占較明顯優(yōu)勢。其中廣布中劍水蚤在5樣點均采集到，為常見種。

表3 調(diào)查樣點浮游動物的種類組成

根據(jù)浮游動物調(diào)查，采用傳統(tǒng)分類學鑒定方法并參考各種權(quán)威資料[6～9]進行分類，第二次共收集浮游動物標本9種，隸屬于3門9屬9種。其中枝角類和橈足種類最多(7 種)，占總種數(shù)的77.8%，沒有原生動物。從種類組成來看，區(qū)域浮游動物資源以橈足類、枝角類和輪蟲占較明顯優(yōu)勢。其中無節(jié)幼體和廣布中劍水蚤在 7 樣點均采集到，為常見種。

根據(jù)豐度>5%浮游動物總豐度定義為優(yōu)勢種[10]，從每種浮游在調(diào)查樣點中的豐度來看， 2#調(diào)查樣點優(yōu)勢種為橈足類、枝角類和輪蟲，3#調(diào)查樣點優(yōu)勢種為橈足類和枝角類，4#調(diào)查樣點優(yōu)勢種為橈足類，5#調(diào)查樣點優(yōu)勢種為橈足類、枝角類和輪蟲，6#調(diào)查樣點優(yōu)勢種為橈足類、枝角類和輪蟲，7#調(diào)查樣點優(yōu)勢種為橈足類和枝角類，8#調(diào)查樣點優(yōu)勢種為橈足類、枝角類和輪蟲。各調(diào)查樣點優(yōu)勢種浮游動物組成分布如圖2所示。

圖2 浮游動物優(yōu)勢種豐度

兩次調(diào)查結(jié)果均顯示，5#位點浮游動物的香農(nóng)威納多樣性指數(shù)最高。

6.3 大型底棲動物

東平湖連續(xù)兩次調(diào)查，共采集到大型底棲動物 7 種，隸屬于三大類群，分別為軟體動物、環(huán)節(jié)動物和水生昆蟲，其中梨形環(huán)棱螺、白旋螺和河蜆在兩次調(diào)查中均采集到。兩次調(diào)查中，5#、7#樣點發(fā)現(xiàn)底棲動物種類最多， 均為梨形環(huán)棱螺。1#和 4#點位設置于黃河干道，因點位附近水流急、泥沙含量大且底質(zhì)為流沙，沒有采集到底棲動物。

梨形環(huán)棱螺在兩次調(diào)查的不同點位中形成了優(yōu)勢種群。其中，梨形環(huán)棱螺均在兩次調(diào)查中的5#和7#樣點成為了優(yōu)勢種。

通過香農(nóng)-威納指數(shù)、Margalef多樣性指數(shù)、Simpson指數(shù)和皮爾森均勻度指數(shù)等計算各調(diào)查樣點底棲動物的多樣性水平，結(jié)果顯示兩次調(diào)查各樣點生物多樣性水平均較低[11～13]。

6.4 大型維管束植物

調(diào)查發(fā)現(xiàn)東平湖維管束植物共有6種，沉水植物、挺水植物和浮葉植物各2種，隸屬于5科6屬。其中禾本科植物種類最多，有2種占維管束植物種類的33.3%，其余小二仙草科、眼子菜科、龍膽科、菱科各1種，占維管束植物種類的16.7%。

近幾年東平湖優(yōu)勢種主要是菹草，在湖中沉水植物分布頻度最高，幾乎在全湖都有分布，但其生物量不及蘆葦。而蘆葦主要分布在岸邊淺水區(qū)，其頻度雖與其他植物差異較大，但其生物量遠高于其他植物，其優(yōu)勢度僅次于菹草。其他物種中荇菜、菱和狐尾藻分布較少，只在少部分地區(qū)存在，零星分布，其生物量和頻度都不高。菰只存在于淺水區(qū)，其頻度低，生物量居中。以上是東平湖4月份優(yōu)勢種的分布，過10月份后溫度驟降，全湖進入冬季，菹草基本全部死亡；而荇菜和菱興起，多存在于窄水區(qū)，成片的分布；蘆葦和菰基本不變，狐尾藻還是依舊只有少量分布。

6.5 著生生物

調(diào)查結(jié)果表明，東平湖水域調(diào)查8個樣點共鑒定著生藻類14屬(種)，均為硅藻門。

根據(jù)藻類豐度>5%著生藻類總豐度定義為優(yōu)勢種，東平湖第一次各調(diào)查樣點其中 1#樣點著生藻類優(yōu)勢種數(shù)量最多，有6種優(yōu)勢種類，其中菱形藻優(yōu)勢度較大；8#樣點著生藻類優(yōu)勢種類數(shù)量較少，僅有3種，為菱形藻，舟形藻和曲殼藻。在東平湖的著生藻類中，菱形藻和舟形藻為主要優(yōu)勢種，其次是曲殼藻，其余種類均較低于10%。東平湖第二次各調(diào)查樣點其中5#樣點著生藻類優(yōu)勢種數(shù)量最多，有5種優(yōu)勢種類，其中菱形藻優(yōu)勢度較大；2#和8#樣點著生藻類優(yōu)勢種類數(shù)量較少，僅有2種。

6.6 魚類

本次調(diào)查結(jié)果表明，調(diào)查所采捕、采集到魚類經(jīng)鑒定共22種，隸屬于6目10科，其中鯉形目魚類占絕大多數(shù)，種類數(shù)為13種，占到59.09%，鱸形目 4 種，鯰形目2種，鮭形目、合鰓目和鯡形目各1種。在東平湖魚類類群中，鯽是優(yōu)勢種，依次是麥穗魚、蝦虎魚、魚白魚、鯉。其中，大銀魚、鰱和鳙為水庫人工放養(yǎng)品種，占比較大，但是種群穩(wěn)定性受水體環(huán)境影響較大。在本次調(diào)查中，上述三種魚類是采購獲取，因此不認為是優(yōu)勢種。

7 結(jié)論與建議

結(jié)合2020年兩次現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果以及與歷史資料對比分析，東平湖浮游生物、底棲動物及魚類種類及數(shù)量均低于歷史水平，區(qū)域水生生物資源種類及數(shù)量有衰減的趨勢，水生態(tài)平衡失調(diào)，生物多樣性受到威脅，因此提出以下建議：①東平湖生物多樣性恢復應堅持保護優(yōu)先、自然恢復為主的方針，根據(jù)水生生物完整性指數(shù)及重現(xiàn)土著魚類或土著水生植物的水體清單等目標要求，提出黃河刀鱭洄游通道保護、天然生境恢復、生境替代保護、“三場”保護與修復及增殖放流等任務要求。②對于菹草的泛濫生長，建議采用源頭控制、收割治理、生物治理、綜合利用等方式實現(xiàn)菹草的綜合治理[14，15]。