胡 景， 鐘俊生， 郁蔚文， 王 憶， 陳立婧*

(1.上海海洋大學(xué)省部共建水產(chǎn)種質(zhì)資源發(fā)掘與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201306；2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所,上海 200092)

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元蕩湖水域后生浮游動(dòng)物群落特征與水質(zhì)評(píng)價(jià)

胡 景1， 鐘俊生1， 郁蔚文2， 王 憶1， 陳立婧1*

(1.上海海洋大學(xué)省部共建水產(chǎn)種質(zhì)資源發(fā)掘與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201306；2.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所,上海 200092)

摘要[目的]研究元蕩湖水域后生浮游動(dòng)物群落特征，對(duì)元蕩湖水域水質(zhì)進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。[方法]于2013年對(duì)元蕩湖水域后生浮游動(dòng)物的種類(lèi)組成、現(xiàn)存量、生物多樣性等進(jìn)行了調(diào)查研究。[結(jié)果]后生浮游動(dòng)物共有11屬20種，包括輪蟲(chóng)11種，枝角類(lèi)6種，橈足類(lèi)3種。主要優(yōu)勢(shì)種為萼花臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus calyciflorus)、裂足臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus diversicornis)、唇形葉輪蟲(chóng)(Notholon labis)、卜氏晶囊輪蟲(chóng)(Asplanchna brightwel)、尾豬吻輪蟲(chóng)(Dicranophorus caudatas)、微型裸腹溞(Moina micrura)、長(zhǎng)額象鼻溞(Bosmina longirostris)、簡(jiǎn)弧象鼻溞(Bosmina coregoni)、中華哲水蚤(Calanus sinicus)、毛飾擬劍水蚤(Paracyclops fimbriatus)和模式有爪猛水溞(Onychocamptus mohammed)。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，元蕩湖后生浮游動(dòng)物生物密度最高峰出現(xiàn)在秋季，達(dá)184.7 ind/L，生物量最高峰在春季，達(dá)1.193 mg/L。[結(jié)論]利用多樣性指數(shù)、輪蟲(chóng)B/T指數(shù)、后生浮游動(dòng)物E/O值和污染指示種等綜合判斷，元蕩湖水域處于中-富營(yíng)養(yǎng)水平。

關(guān)鍵詞元蕩湖水域；后生浮游動(dòng)物；群落結(jié)構(gòu)

后生浮游動(dòng)物包括輪蟲(chóng)、枝角類(lèi)和橈足類(lèi)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，消化吸收率高，是鰱鳙等濾食性魚(yú)類(lèi)良好的生物餌料，其在食物鏈中制約著浮游植物和微生物的發(fā)生和發(fā)展[1]。在富營(yíng)養(yǎng)化水體中，浮游動(dòng)物還能夠發(fā)揮一定的控藻作用[2]。某些種類(lèi)對(duì)環(huán)境條件變化較為敏感，常根據(jù)浮游動(dòng)物群落組成和動(dòng)態(tài)等綜合指標(biāo)，來(lái)評(píng)價(jià)水質(zhì)狀況[3]。

元蕩湖水域位于上海市青浦區(qū)西南約25 km處，與淀山湖相通，水域面積達(dá)12.9 km2，青浦區(qū)管轄2.8 km2。湖區(qū)漁業(yè)資源豐富，盛產(chǎn)魚(yú)、蝦、蟹、貝等優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品。近年來(lái)，地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得土地資源日漸緊張，陸基養(yǎng)殖水面積呈逐年下降趨勢(shì)。2007～2011年，陸基養(yǎng)殖水面積的減少，對(duì)青浦區(qū)水產(chǎn)品造成的損失達(dá)7 000 t。青浦區(qū)類(lèi)似元蕩湖水域的自然生態(tài)水域缺乏科學(xué)的規(guī)劃、合理開(kāi)發(fā)和利用，湖區(qū)的生態(tài)環(huán)境、水生生物資源正面臨著破壞和衰竭。與元蕩湖相連的淀山湖，作為上海市重要的居民用水水源地，是上海市最大的淡水湖泊。受上游生活污水和湖泊養(yǎng)殖廢水的影響，水體污染問(wèn)題嚴(yán)重。近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者對(duì)淀山湖的藍(lán)藻毒素和污染源進(jìn)行了研究[4-6]。元蕩湖是與淀山湖相連的最大水域，其水體營(yíng)養(yǎng)狀況對(duì)于淀山湖有著不可忽略的影響。然而，元蕩湖一直處于未完全開(kāi)發(fā)狀態(tài)，有關(guān)湖區(qū)后生浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)的相關(guān)研究鮮見(jiàn)報(bào)道。筆者調(diào)查研究了元蕩湖水域后生浮游動(dòng)物資源的分布，以期為該水域的漁業(yè)資源生態(tài)評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1采樣點(diǎn)設(shè)置根據(jù)浮游生物采集的要求和元蕩湖水域形態(tài)與水文條件，設(shè)置7個(gè)采樣點(diǎn)(圖1)。

注： S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7分別為7個(gè)采樣點(diǎn)。Note: S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7are 7 sampling sites. 圖1　元蕩湖水域采樣點(diǎn)分布Fig.1　Sampling sites in Yuandang Lake area

1.2樣品采集與處理于2013年分4個(gè)季度采集元蕩湖水域后生浮游動(dòng)物定性和定量樣品。樣品采集和固定處理按《淡水浮游生物研究方法》[7]進(jìn)行。該水域?qū)儆跍\水性湖泊，在水面下0.5 m采樣。用25號(hào)浮游生物網(wǎng)(網(wǎng)目64 μm)拖撈5 min,獲取定性樣品，用5%甲醛溶液固定帶回。

輪蟲(chóng)定量樣品，用5 L有機(jī)玻璃采水器于水面下0.5 m處共采集10 L水樣，混勻后取1 L水樣，加入4%魯哥氏碘液和5%甲醛溶液固定，靜置48 h后濃縮至50 mL。計(jì)數(shù)采用1 mL浮游生物計(jì)數(shù)框，混勻取樣后置于奧林巴斯顯微鏡下全部計(jì)數(shù)，3次平行。

枝角類(lèi)與橈足類(lèi)定量樣品，用5 L有機(jī)玻璃采水器于水面下0.5 m采集10 L水樣，混勻后經(jīng)13號(hào)浮游生物過(guò)濾網(wǎng)(網(wǎng)目86 μm)過(guò)濾，加入4%福爾馬林固定，靜置濃縮后均勻取樣，顯微鏡下全片計(jì)數(shù)，3次平行。生物量的計(jì)算是用體積公式計(jì)算出生物體積，假定比重為1，獲得生物量[7]。參考文獻(xiàn)[8-11]進(jìn)行種類(lèi)鑒定。

1.3數(shù)據(jù)分析采用優(yōu)勢(shì)度(Y)[12]、Shannon-Wiener物種多樣性指數(shù)(H)[13]分析浮游動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種和物種多樣性。公式如下：

式中，Ni為第i種密度，N為該類(lèi)群總密度，S為該類(lèi)群總種類(lèi)數(shù)，fi為i種在1年中出現(xiàn)的頻率。H為0～1.0表示重污染；1.0～3.0為中度污染；>3.0為輕度污染至無(wú)污染[14-15]。

輪蟲(chóng)的B/T指數(shù)：臂尾輪蟲(chóng)屬(B)多是富營(yíng)養(yǎng)型種，異尾輪蟲(chóng)屬(T)幾乎都是貧營(yíng)養(yǎng)型種。B/T<1時(shí)，為貧營(yíng)養(yǎng)型；1≤B/T<2為中營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型；B/T≥2為富營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型[16]。

E/O指數(shù)：浮游動(dòng)物富營(yíng)養(yǎng)總數(shù)和貧營(yíng)養(yǎng)總數(shù)的比值，Hakkari(1978)等應(yīng)用該指數(shù)來(lái)判定水質(zhì)，即E/O<0.5為貧營(yíng)養(yǎng)型；0.5≤E/O<1.5為中營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型；1.5≤E/O<5.0為富營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型；E/O≥5.0為超富營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型[16]。

2結(jié)果與分析

2.1后生浮游動(dòng)物種類(lèi)和優(yōu)勢(shì)種由表1可知，2013年元蕩湖水域后生浮游動(dòng)物共有15屬19種。其中，輪蟲(chóng)8屬10種，占總種數(shù)55.00%；其中，長(zhǎng)足輪蟲(chóng)為7月偶見(jiàn)種，不作為優(yōu)勢(shì)種；枝角類(lèi)4屬6種，占30.00%；橈足類(lèi)3屬3種(不含無(wú)節(jié)幼體和橈足幼體)，占15.00%。Y>0.02，判定為優(yōu)勢(shì)種[12]，其中萼花臂尾輪蟲(chóng)為輪蟲(chóng)中的第1優(yōu)勢(shì)種，長(zhǎng)額象鼻溞和中華哲水蚤為全年優(yōu)勢(shì)種，微型裸腹溞為春、夏、秋季的優(yōu)勢(shì)種，且優(yōu)勢(shì)度很高。優(yōu)勢(shì)種中污染指示種所占比例較高。

表1　元蕩湖水域后生浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種及其優(yōu)勢(shì)度

2.2后生浮游動(dòng)物生物密度、生物量時(shí)空變化從圖2可見(jiàn)，2013年元蕩湖生物量為0.158～1.193 mg/L,以春季最高，達(dá)1.193 mg/L,夏季下降，秋季有所回升；生物密度為63.1～174.7 ind/L,以秋季最高，達(dá)174.7 ind/L,冬季下降。該水域后生浮游動(dòng)物生物密度、生物量終年由輪蟲(chóng)占主要部分。輪蟲(chóng)生物密度占總浮游動(dòng)物的96.12%，夏季最高可達(dá)到98.42%。橈足類(lèi)生物量比例有所上升，秋季最高時(shí)可達(dá)38.53%。

圖2　元蕩湖水域后生浮游動(dòng)物生物密度和生物量的季度變化Fig.2　Seasonal variation in density and biomass of metazoan zooplankton in Yuandnag Lake area

2.3后生浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)由表2可知，元蕩湖水域不同采樣點(diǎn)不同季節(jié)后生浮游動(dòng)物的H無(wú)顯著差異，除S6(0.238)站點(diǎn)外，其他站點(diǎn)之間差異不顯著，S1站點(diǎn)稍高(0.971)。從季節(jié)上看，春季最高(0.982)，冬季最低(0.326)。根據(jù)H對(duì)污染程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[14-15]可知，元蕩湖水域全年整體呈現(xiàn)中度污染局面。不同站點(diǎn)之間差別并不明顯，春季污染程度較輕。

表2元蕩湖水域各站點(diǎn)后生浮游動(dòng)物群落多樣性指數(shù)(H)

Table 2Shannon-Wiener index of metazoan zooplankton community in sampling sites in Yuandang Lake area

采樣點(diǎn)SamplingsitesH春季Spring夏季Summer秋季Autumn冬季W(wǎng)inter平均MeanS11.0400.9950.9000.9500.971S21.3300.6930.56200.862S31.4680.9500.86000.820S40.9561.2340.4510.6930.834S51.0400.6930.9560.6370.832S600.950000.278S71.0401.3320.34900.680平均Mean0.9820.9780.5830.326—

2.4生態(tài)學(xué)水質(zhì)和污染評(píng)價(jià)元蕩湖水域中臂尾輪蟲(chóng)屬有2種(萼花臂尾輪蟲(chóng)和裂足臂尾輪蟲(chóng))，異尾輪蟲(chóng)屬有1種(縱長(zhǎng)異尾輪蟲(chóng))。輪蟲(chóng)的B/T指數(shù)為2，水質(zhì)屬于中營(yíng)養(yǎng)型。

元蕩湖水域的后生浮游動(dòng)物富-中營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型種(E)有尾豬吻輪蟲(chóng)、萼花臂尾輪蟲(chóng)、裂足臂尾輪蟲(chóng)、卜氏晶囊輪蟲(chóng)、微型裸腹溞和長(zhǎng)額象鼻溞6種，且長(zhǎng)額象鼻溞、萼花臂尾輪蟲(chóng)為全年優(yōu)勢(shì)種。貧-中營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型種(O)為唇形葉輪蟲(chóng)和縱長(zhǎng)異尾輪蟲(chóng)等2種。因此，元蕩湖后生浮游動(dòng)物的E/O值為3，水質(zhì)屬于富營(yíng)養(yǎng)型。

3討論

3.1元蕩湖水域后生浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)分析2013年元蕩湖水域初次調(diào)查顯示，元蕩湖后生浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為大型浮游動(dòng)物(枝角類(lèi)和橈足類(lèi))數(shù)量比例較小，小型浮游動(dòng)物(輪蟲(chóng))所占比例較大的結(jié)構(gòu)特征，這與國(guó)內(nèi)已知江河、湖泊和水庫(kù)浮游動(dòng)物各類(lèi)群的組成比例情況相似[17-19]。后生浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)在生物量和生物密度的組成上主要為輪蟲(chóng)。輪蟲(chóng)個(gè)體較小，在生物密度上占主導(dǎo)地位，而在生物量上，由于橈足類(lèi)個(gè)體較大，所占總體比重有所上升。魚(yú)類(lèi)捕食對(duì)浮游動(dòng)物個(gè)體大小有明顯的選擇性，通常在同等條件下優(yōu)先選擇個(gè)體較大的浮游動(dòng)物[20]，這就解釋了在生物密度和生物數(shù)量上，個(gè)體較大的枝角類(lèi)和橈足類(lèi)都不占優(yōu)勢(shì)的情況。后生浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的變化受食物鏈中所處營(yíng)養(yǎng)級(jí)的影響。區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，水體中每年都會(huì)被投放一定的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)。這些魚(yú)所形成的捕食壓力，會(huì)影響群落結(jié)構(gòu)。夏季時(shí)，魚(yú)類(lèi)代謝活動(dòng)增強(qiáng)，攝食強(qiáng)度增大，使水體生物量相比于春季有所下降，秋季由于攝食強(qiáng)度的減弱和浮游動(dòng)物的相對(duì)生長(zhǎng)，有一定回升。另外，在群落的組成上，輪蟲(chóng)占主要地位，對(duì)于群落的變化趨勢(shì)有顯著影響。而王麗卿等對(duì)淀山湖輪蟲(chóng)的群落動(dòng)態(tài)分析表明，淀山湖水體輪蟲(chóng)生物量每年均呈雙駝峰趨勢(shì)，春秋季出現(xiàn)高峰值，夏冬季出現(xiàn)低值[21]。這與元蕩湖水域后生浮游動(dòng)物群落的動(dòng)態(tài)變化一致。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因，主要是受水溫和食物對(duì)輪蟲(chóng)優(yōu)勢(shì)種的影響。

3.2元蕩湖水域水質(zhì)生態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)馮德祥等[22]研究認(rèn)為，水體的營(yíng)養(yǎng)狀況不同，會(huì)造成浮游動(dòng)物種類(lèi)組成和分布的差異，一般來(lái)說(shuō)，嚴(yán)重污染水體中絕大部分敏感生物會(huì)逐漸消失，取而代之的是一些較耐污型種類(lèi)，如萼花臂尾輪蟲(chóng)和長(zhǎng)足輪蟲(chóng)等。對(duì)元蕩湖水域的初步調(diào)查研究顯示，目前該水域已經(jīng)出現(xiàn)一些富營(yíng)養(yǎng)型生物種類(lèi)，如微型裸腹溞、長(zhǎng)額象鼻溞、萼花臂尾輪蟲(chóng)、裂足臂尾輪蟲(chóng)等，結(jié)合多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)與后生浮游動(dòng)物E/O值，判定元蕩湖水域?qū)儆诟粻I(yíng)養(yǎng)類(lèi)型。譚渝峰[23]通過(guò)研究元蕩高等水生植物群落結(jié)構(gòu)，結(jié)合以各季度營(yíng)養(yǎng)物主要因子為基準(zhǔn)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)與各季度綜合評(píng)價(jià)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)，得出該水體呈富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的結(jié)論，這也與筆者的調(diào)查結(jié)果一致。

4結(jié)論

筆者通過(guò)對(duì)元蕩湖水域后生浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的調(diào)查分析，得出元蕩湖水域水體已呈富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。而淀山湖與元蕩湖相連，水質(zhì)必然受到影響，淀山湖作為上海市重要的水源地，其水體水質(zhì)的監(jiān)測(cè)與保護(hù)具有重要的戰(zhàn)略意義。因此，要注重該水域生態(tài)養(yǎng)殖功能的開(kāi)發(fā)，開(kāi)展“以漁養(yǎng)水、合理捕放、生態(tài)修復(fù)”等水域生態(tài)維護(hù)與修復(fù)試驗(yàn)，淺水區(qū)圍蕩種草養(yǎng)蟹，闊水區(qū)布置浮水植物帶，傳統(tǒng)網(wǎng)圍改生態(tài)網(wǎng)圍和減排網(wǎng)箱，增殖放流鰱鳙、螺螄，合理捕放等生態(tài)修復(fù)技術(shù)模式，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)元蕩湖水域水體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，控制其他污染源，構(gòu)建良好、高效的生態(tài)系統(tǒng)。

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基金項(xiàng)目上海高校知識(shí)服務(wù)平臺(tái)上海海洋大學(xué)水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種中心(ZF1206);元蕩湖漁業(yè)資源生態(tài)評(píng)價(jià)項(xiàng)目(D-8006-13-0049)。

作者簡(jiǎn)介胡景(1995- )，男，安徽宣城人，碩士研究生，研究方向：水產(chǎn)養(yǎng)殖。*通訊作者，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，從事水環(huán)境的生物調(diào)控和生態(tài)修復(fù)、浮游生物的物種多樣性和優(yōu)勢(shì)種演替機(jī)制等研究。

收稿日期2016-04-29

中圖分類(lèi)號(hào)S 181

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)16-051-03

Features of Metazoan Zooplankton and Water Quality Assessment in Yuandang Lake Area

HU Jing1, ZHONG Jun-sheng1, YU Wei-wen2, CHEN Li-jing1*et al

(1. Ministry of Education Key Laboratory of Exploration and Utilization of Aquatic Genetic Resources, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306; 2 Fishery Machinery and Instrument Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai 200092)

Abstract[Objective] The aim was to study community features of metazoan zooplankton in Yuandang Lake area and evaluate its water quality. [Method] The species, existing quantity, biological diversity of metazoan zooplankton in Yuandang Lake area was investigated in 2013. [Result] There were 20 species of metazoan zooplankton in the lake, belonging to 11 genera, including 11 species of rotifer ,6 species of cladocera and 3 species of copepoda. The dominant species were Brachionus calyciflorus, Brachionus diversicornis, Notholon labis , Asplanchna brightwel, Dicranophorus caudatas, Moina micrura, Bosmina longirostris, Bosmina coregoni , Calanus sinicus, Paracyclops fimbriatus and Onychocamptus mohammed. The statistics indicated that the highest density of metazoan zooplankton was in autumn(184.7 ind/L). The highest biomass was in spring(1.193 mg/L). [Conclusion] Based on the Shannon-Wiener index, the B/T index of rotifer, the E/O index of metazoan zooplankton and the species sensitive to eutrophication, biological assessment of water quality suggested that the Yuandang Lake area is on mid-eutrophication.

Key wordsYuandang Lake area; Metazoan zooplankton; Community structure