梁正其， 王 慧， 冉 輝， 巴家文,， 李明剛

(1 銅仁學(xué)院 生物與農(nóng)林工程學(xué)院，梵凈山特色動(dòng)植物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 銅仁 554300；2 銅仁市創(chuàng)建國家環(huán)境保護(hù)模范城市辦公室，貴州 銅仁 554300)

?

錦江河特有魚類國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)

梁正其1， 王 慧1， 冉 輝1， 巴家文1,2， 李明剛2

(1 銅仁學(xué)院 生物與農(nóng)林工程學(xué)院，梵凈山特色動(dòng)植物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 銅仁 554300；2 銅仁市創(chuàng)建國家環(huán)境保護(hù)模范城市辦公室，貴州 銅仁 554300)

為研究錦江河特有魚類國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征，于2015年1月、4月、7月和10月按季度在錦江河保護(hù)區(qū)進(jìn)行采樣分析。結(jié)果顯示，在保護(hù)區(qū)共采集到浮游動(dòng)物4門51屬82種，輪蟲類、原生動(dòng)物、橈足類和枝角類物種數(shù)占浮游動(dòng)物物種總數(shù)的比例分別為46.34% 、29.27% 、15.85% 和 8.54%。優(yōu)勢種類為4門6屬16種，其中輪蟲類6種，原生動(dòng)物4種，枝角類4種，橈足類2種。保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物密度變幅為297.76～1 430.10 ind/L，平均為 855.13 ind/L；生物量變幅為5.73～26.36 mg/L，平均為14.37 mg/L；群落豐富度指數(shù)(Dm)變幅為3.18～4.90，平均為3.96；香農(nóng)指數(shù)(H')變幅為2.11～3.12，平均為2.81；均勻度指數(shù) (J') 變幅為0.81～0.89，平均為0.86。研究表明，在被攝食壓力下降及餌料生物資源下降的共同影響下，保護(hù)區(qū)外界環(huán)境對個(gè)體較小的原生動(dòng)物和輪蟲有利，群落生態(tài)優(yōu)勢度也集中于上述浮游動(dòng)物類群。受到水文特征的影響，錦江河核心區(qū)的浮游動(dòng)物物種數(shù)、密度和生物量以及多樣性指數(shù)總體高于實(shí)驗(yàn)區(qū)。

錦江河；水產(chǎn)種質(zhì)資源；保護(hù)區(qū)；浮游動(dòng)物；群落結(jié)構(gòu)；生物多樣性指數(shù)

錦江河發(fā)源于貴州省梵凈山南麓，河流呈南北走向，北部最終流入湖南境內(nèi)，該河寬30～100 m，深3～10 m，流速緩慢，全程158 km，流域面積4 086 km2。2009年經(jīng)農(nóng)業(yè)部審定，錦江河成為第三批特有魚類國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)，重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域?yàn)橘F州省銅仁段，該河段長68.6 km，總面積約980 hm2，主要保護(hù)的魚類為野生鱖、黃顙魚等。保護(hù)區(qū)分為核心區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)，核心區(qū)位于錦江河的三江公園(銅巖)至漾頭電站河段，面積約600 hm2，實(shí)驗(yàn)區(qū)位于江口縣龍井社區(qū)至三江公園(銅巖)，面積約380 hm2。

浮游動(dòng)物作為次級生產(chǎn)力在水生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用[1-2]，并對水生生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)起關(guān)鍵作用[3]。為了比較系統(tǒng)、全面了解該保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)和水質(zhì)情況，本文結(jié)合錦江河水文特點(diǎn)以及沿途生活污水排放與網(wǎng)箱養(yǎng)殖水體情況設(shè)置采樣點(diǎn)，對錦江河特有魚類國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物的種類組成、生物量、密度及其四季動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究，利用生物多樣性指數(shù)對水體進(jìn)行評價(jià)，以期掌握保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物群落特征和水質(zhì)狀況，為今后在保護(hù)區(qū)開展相關(guān)資源保護(hù)工作積累本底資料。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)位置和時(shí)間

按照湖泊調(diào)查規(guī)范，根據(jù)錦江河國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)水域特點(diǎn)，設(shè)置10個(gè)采樣點(diǎn)(圖1)。

圖1 保護(hù)區(qū)采樣點(diǎn)位置示意圖Fig.1 Sampling sites in national aquatic germplasm reserve

根據(jù)銅仁所處區(qū)域氣候特點(diǎn)，分別在2015年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)進(jìn)行采樣。

1.2 浮游動(dòng)物采集、計(jì)數(shù)方法

定性樣品用25號(hào)浮游生物網(wǎng)(孔徑64 μm)采集，在水深0～0.5m水層以5 m/s的速度左右拖拉3～5 min，然后裝入采樣品用5%福爾馬林固定，帶回實(shí)驗(yàn)室在20×10倍光學(xué)顯微鏡下觀察分類；原生動(dòng)物及輪蟲定量樣品用2 000 mL有機(jī)玻璃瓶采水器在水域上層(離河面1 m)、中層(離河面2 m)和下層(離河面3 m)采樣，分別采取各層河水2 000 mL，倒入桶內(nèi)混勻，取出其中1 000 mL，加入1%的魯哥氏碘液固定，帶回實(shí)驗(yàn)室后，靜置沉淀24 h后濃縮至50 mL供鏡檢。然后搖勻取出水樣，取出0.1 mL樣品，利用浮游動(dòng)物分析框在20×10倍光學(xué)顯微鏡下全片計(jì)數(shù)原生動(dòng)物密度(平行3次)；取出1 mL濃縮樣品至1 mL計(jì)數(shù)框，在10×10倍顯微鏡下全片計(jì)數(shù)輪蟲密度(平行3次)。枝角類和橈足類定量樣品用采水器在水域上、中、下層采樣，分別采取各層河水2 000 mL，混合后經(jīng)13號(hào)浮游動(dòng)物過濾網(wǎng)過濾后經(jīng)5%福爾馬林固定，濃縮后再用10×10倍顯微鏡下全部計(jì)數(shù)。浮游動(dòng)物分類鑒定均參照《淡水浮游生物研究方法》[7]和《中國淡水生物圖譜》[8-10]。

1.3 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)及分析

浮游動(dòng)物的主要生態(tài)指數(shù)如密度(ind/L)、優(yōu)勢度(Y)、多樣性(H')、均勻度(J')和豐富度指數(shù)(Dm)按以下公式計(jì)算[11-13]：

Y(ni/N)×fi

J′=H′/log2S

Dm=(S-1)/lnN

式中：pi= ni/N；ni—i種的個(gè)體數(shù)；N—所有種類總個(gè)體數(shù)；S—物種數(shù)。H'值在0～1范圍為重污，在1～3范圍為中污(其中，1～2為α-中污，2～3為β-中污)，>3為輕污或無污。

2 結(jié)果

2.1 浮游動(dòng)物種類組成

在10個(gè)采樣點(diǎn)4次采樣中，共鑒定浮游動(dòng)物82種，隸屬于4門51屬，其中輪蟲類最多，18屬38種，占總數(shù)的46.34%；原生動(dòng)物次之，18屬24種，占29.27%；橈足類9屬13種，占15.85%；枝角類最少，6屬7種，占8.54%。2015年錦江河國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物種類組成見表1。

表1 保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物種類組成季節(jié)變化Tab.1 Seasonal changes of zooplankton species composition in national aquatic germplasm reserve

從表1中可以看出，2015年浮游動(dòng)物種類數(shù)季節(jié)變化較大：春季、秋季種類數(shù)高于夏季和冬季，且春秋兩季浮游動(dòng)物種類組成上均以小型浮游動(dòng)物(原生動(dòng)物和輪蟲)占較大比例。無論是春秋季還是夏冬季，本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物種類均以輪蟲出現(xiàn)的種類數(shù)占比例較大，夏季和秋季均占總數(shù)的50%以上?？梢?，保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物組成類型是以小型個(gè)體為主，大型個(gè)體為輔。

2.2 優(yōu)勢種組成及分布

以優(yōu)勢度指數(shù)Y≥0.02定為優(yōu)勢種，保護(hù)區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)浮游動(dòng)物優(yōu)勢類群為4門6屬16種，其中原生動(dòng)物4屬4種，輪蟲類6屬6種，枝角類3屬4種，橈足類1屬2種。實(shí)驗(yàn)區(qū)與核心區(qū)優(yōu)勢種組成有所差異(表2)。

注：“—”表示非優(yōu)勢種

2.3 浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化

2.3.1 浮游動(dòng)物種類組成的季節(jié)變化

原生動(dòng)物、輪蟲類組成的季節(jié)變化較大(表3)。

表3 保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物的種類數(shù)Tab.3 Numbers of zooplankton species in national aquatic germplasm reserve

原生動(dòng)物在春季最多(15 種)，夏季最少(3種)；輪蟲類在春季最大，達(dá)21種，冬季、夏季最少，僅為7種。這種顯著的季節(jié)性變化，原因可能為氣溫高的夏季不利于浮游動(dòng)物的生長，因此隨著氣溫升高，浮游動(dòng)物有降低的趨勢。

2.3.2 浮游動(dòng)物密度、生物量季節(jié)變動(dòng)趨勢

錦江河保護(hù)區(qū)的浮游動(dòng)物密度以秋季最高(1.43×103ind/L)，其次是夏季(9.61×102ind/L)和春季(7.31×102ind/L)，冬季最低(2.97×102ind/L)。浮游動(dòng)物生物量也是秋季最高(26.36 mg/L)，其次是夏季(14.18 mg/L)，最少是春季(5.73 mg/L)。

表4 浮游動(dòng)物密度與生物量的季節(jié)變化Tab.4 Seasonal variation of zooplankton density and biomass

2.4 浮游動(dòng)物群落分布特點(diǎn)

研究表明，保護(hù)區(qū)不同采樣點(diǎn)的浮游動(dòng)物分布存在一定的差異(表5)，其優(yōu)勢群體均為輪蟲類和原生動(dòng)物。在實(shí)驗(yàn)區(qū)(龍井、平溪、長坪、壩黃、木弄)，輪蟲類占優(yōu)勢，其中壩黃占比最大(61.48%)；而在核心區(qū)，輪蟲類在甲洲的浮游動(dòng)物組成中占比最大(60.71%) ，其次是原生動(dòng)物在惡灘所占比例為50.00%；而枝角類和橈足類在各采樣點(diǎn)所占比例變化不大。因此，實(shí)驗(yàn)區(qū)與核心區(qū)的浮游動(dòng)物組成以小型動(dòng)物為主，大型浮游動(dòng)物為輔。

表5 保護(hù)區(qū)各樣點(diǎn)浮游動(dòng)物密度平均組成百分比Tab.5 Annual average composition of zooplankton density in national aquatic germplasm reserve

注：“—”表示未出現(xiàn)

2.5 浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)的季節(jié)變化與水質(zhì)的關(guān)系

浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化將可能導(dǎo)致多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的變化[14]。本研究這3個(gè)指數(shù)變化趨勢基本一致，均在夏季最高。H'和Dm評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[15]是指數(shù)值越大，水質(zhì)越好，即浮游動(dòng)物的種類多樣性指數(shù)越高，其群落結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，群落所包含的信息量也越大，穩(wěn)定性越大，水質(zhì)越好；多樣性指數(shù)減小，群落結(jié)構(gòu)趨于簡單，穩(wěn)定性變差，水質(zhì)下降。錦江河保護(hù)區(qū)夏季3個(gè)指數(shù)都達(dá)到最大值。

根據(jù)水質(zhì)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[16]，夏季、秋季水體潔凈度均較高，從H'、Dm值可初步判斷該水域達(dá)到中污染至清潔。在水體污染較輕或沒污染時(shí)，生物物種數(shù)和種群數(shù)量都會(huì)較高[17]。從本調(diào)查的結(jié)果來看，錦江河浮游動(dòng)物種類多，數(shù)量也較高，Shannon多樣性指數(shù)值普遍較高，表明其水質(zhì)狀況較好。綜合本研究的水質(zhì)評價(jià)結(jié)果，錦江河保護(hù)區(qū)整體上為β-中污染或貧營養(yǎng)水平。

3 討論

3.1 浮游動(dòng)物空間變化與水質(zhì)的關(guān)系

在正常水體(清潔型水體)中，浮游動(dòng)物一般有種多、數(shù)量少的特點(diǎn)。在重污染的水體，幾乎所有的水生生物(除了少數(shù)種類的細(xì)菌)都難以生存[18]。在較嚴(yán)重或中度富營養(yǎng)化的水體中，絕大多數(shù)敏感的浮游動(dòng)物種類消失，往往是一些耐污染種類形成優(yōu)勢種(以較高數(shù)量出現(xiàn))，如萼花臂尾輪蟲和椎尾水輪蟲[17]。本研究發(fā)現(xiàn)，保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物中輪蟲在四季所占比例均最高，其次是原生動(dòng)物，這與扎龍自然保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物組成情況[5]、嬉子湖國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)冬季浮游動(dòng)物種類組成的情況[19]基本相同，而與李莉娜[20]、李反修[4]、陳永進(jìn)[6]等的研究結(jié)果有所不同。

在龍井、壩黃、馬巖、惡灘地區(qū)，萼花臂尾輪蟲、椎尾水輪蟲為優(yōu)勢種，這些種類作為污染水體的指示種，因保護(hù)區(qū)龍井、壩黃采樣點(diǎn)位于集鎮(zhèn)地區(qū)，馬巖位于市區(qū)下方，惡灘為網(wǎng)箱所在區(qū)域，污染主要來自城區(qū)大量生活污水、工業(yè)廢水排放以及殘餌料、糞便沉積，導(dǎo)致這幾個(gè)采樣點(diǎn)污染相對嚴(yán)重，水體富營養(yǎng)化。保護(hù)區(qū)其他采樣點(diǎn)發(fā)現(xiàn)晶囊輪蟲、三肢輪蟲、葉輪蟲、老年低額溞等種類，這些均屬于寡污染水體的指示種，因此這些采樣點(diǎn)水質(zhì)較好。根據(jù)以上研究結(jié)果分析，錦江河保護(hù)區(qū)全年水質(zhì)為輕污染。要更好地維持現(xiàn)有水質(zhì)、改善水質(zhì)，需要加大污水處理廠建設(shè)，處理集鎮(zhèn)、市區(qū)所占地排入錦江河的污水，拆除保護(hù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)有網(wǎng)箱，減少餌料、糞便殘留帶來的污染；同時(shí)還要保護(hù)和進(jìn)一步改善河道周邊的植被，提高水體的自凈能力。

3.2 浮游動(dòng)物與水產(chǎn)種質(zhì)資源的關(guān)系

浮游動(dòng)物在水生態(tài)系統(tǒng)中既扮演次級生產(chǎn)者，是小型魚類、蝦類及其他水生動(dòng)物的食物，又扮演消費(fèi)者角色，攝食浮游植物及細(xì)菌碎屑等，控制水體中有害藻類的大量繁生，清除部分腐質(zhì)碎屑，調(diào)節(jié)水質(zhì)[3]。相關(guān)研究表明，鱖魚屬兇猛肉食性魚類，主要攝食鮮活的小雜魚如鰟鮍、餐條、麥穗魚、鯽和小蝦[21]；黃顙魚食性是肉食性為主的雜食性魚類，主要攝食小雜魚，其次是蝦以及各種陸生和水生昆蟲、小型軟體動(dòng)物和其它水生無脊椎動(dòng)物[22]。代應(yīng)貴等[23]對梵凈山及鄰近地區(qū)魚類資源調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，錦江河中鰍科魚類、馬口魚、麥穗魚、鯽、餐條和鰟鮍等魚類屬于小型魚類優(yōu)勢種，是保護(hù)區(qū)野生鱖、黃顙魚的天然生物餌料，而浮游動(dòng)物為錦江河小型魚類、蝦類等提供豐富的餌料基礎(chǔ)。因此，了解錦江河保護(hù)區(qū)浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征，對促進(jìn)了錦江河鱖、黃顙魚等特有魚類水產(chǎn)種質(zhì)資源的增長，維持種群結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，具有積極作用。

4 結(jié)論

(1)錦江河浮游動(dòng)物種類豐富，為小型魚類、蝦類等提供豐富的天然餌料，對促進(jìn)錦江河鱖、黃顙魚等特有魚類水產(chǎn)種質(zhì)資源的增長，更好地保護(hù)該水域鱖、黃顙魚等特有魚類資源有積極作用。(2)錦江河國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)的水質(zhì)為β-中污染或貧營養(yǎng)水平，達(dá)到漁業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。(3)在被攝食壓力下降及餌料生物資源下降的共同影響下，保護(hù)區(qū)外界環(huán)境對個(gè)體較小的原生動(dòng)物和輪蟲有利，群落生態(tài)優(yōu)勢度也集中于上述浮游動(dòng)物類群。受到水文特征的影響，錦江河核心區(qū)的浮游動(dòng)物物種數(shù)、密度和生物量以及多樣性指數(shù)總體上高于實(shí)驗(yàn)區(qū)。

□

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Structure of zooplankton community in national aquatic germplasm reserve for endemic fish of Jinjiang River

LIANG Zhengqi1,WANG Hui1,RAN Hui1,BA Jiawen1,2,LI Minggang

(1KeyLaboratoryofSpecialWildlifeResourcesinFanjingMountain,CollegeofBiologicalandAgroforestryEngineering,TongrenUniversity,Tongren,Guizhou554300,China;2TheofficeofcreatinganationalenvironmentalprotectionmodelcityinTongrencity,Tongren,Guizhou554300,China)

In order to explore the structure of zooplankton community in the National Aquatic Germplasm Reserve for Endemic Fish of Jinjiang River in different seasons,water samples were quarterly collected in January,April,July,and December,2015.The analysis results showed that 82 species belonging to 51 genera and 4 phyla were sampled,among which the rotiferos,protozoa,copepod and cladocera accounted for 46.34%,29.27%,15.85% and 8.54%,respectively.Sixteen species of 6 genera and 4 phyla were identified as dominant species,including 6 species of rotiferos,4 of protozoa,4 of cladocera and 2 of copepod.The range of zooplankton density was 297.76-1 430.10 ind/L and the average was 855.13 ind/L.The range of zooplankton biomass was 5.73-26.36 mg/L and the average was 14.37 mg/L.Margalef index (Dm) ranged from 3.18-4.90 with the average being 3.96; Shannon-Weiner index (H') ranged from 2.11-3.12 and the average was 2.81; Peilou index (J') ranged from 0.81-0.89 and the average was 0.86.The study indicated that,under the common influence of both the degressive pressure from predators and the decrease in food organisms,small individuals like protozoa and rotifers could benefit from the external circumstances of the reserve,and as a result,ecological dominance of zooplankton community were inclined to these groups.Besides,impacted by hydrological characteristics,the number,density and biomass of zooplankton species as well as the biodiversity index of the core area of Jinjiang River excelled those of the experimental area in general.

Jinjiang River; national aquatic germplasm; reserve; zooplankton; community structure; biodiversity indices

10.3969/j.issn.1007-9580.2016.05.014

2016-05-03

2016-08-28

貴州省科技廳項(xiàng)目([2014]7481)；銅仁市創(chuàng)建國家環(huán)境保護(hù)模范城市課題(Trcmb16-4)；貴州省高等學(xué)校重點(diǎn)支持學(xué)科[黔教合重點(diǎn)學(xué)科字(2011)232]

梁正其(1985—)，男，講師，碩士，研究方向：水生動(dòng)物繁殖與發(fā)育生物學(xué)，水環(huán)境資源學(xué)。E-mail：trxylzq@126.com

S932.7

A

1007-9580(2016)05-071-06