綦天華 楊翼羽 修磊 李霞 楊立軍 鄧瑞 段偉東 陳倩

(吉林省長(zhǎng)春市水產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中心，吉林 長(zhǎng)春 130000)

引言

第二松花江長(zhǎng)春段作為吉林省主要流域，是松花江中、上游魚類天然的種質(zhì)資源庫(kù)，也是我國(guó)重要的種植業(yè)、漁業(yè)基地，該流域在生物、水域等自然資源方面都具有顯著特點(diǎn)。由于該流域與人類生活密切相關(guān)，當(dāng)前水環(huán)境養(yǎng)護(hù)變得尤為重要，因此了解該水域當(dāng)前的水環(huán)境現(xiàn)狀變得勢(shì)在必行。

浮游生物個(gè)體微小、生命力強(qiáng)、繁殖速度快，對(duì)環(huán)境因子的變化十分敏感，具有較好的指示作用，能夠間接反映河流生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)演替及其他生態(tài)過(guò)程[1]。浮游生物主要包括浮游植物和浮游動(dòng)物，是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。浮游植物是水中的初級(jí)生產(chǎn)者，浮游動(dòng)物是浮游植物重要的消費(fèi)者[2]，兩者均對(duì)水環(huán)境變化敏感，可表征水體受污染情況，能作為水環(huán)境監(jiān)測(cè)的指示生物，反映水體健康狀況[3]。群落的分布規(guī)律能作為反映水生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期變化的指標(biāo)[4，5]。

目前對(duì)第二松花江長(zhǎng)春段浮游生物的研究鮮有報(bào)道，本文基于2023年度春夏秋3季浮游生物監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)第二松花江長(zhǎng)春段流域浮游生物群落結(jié)構(gòu)周年變化進(jìn)行分析，較全面分析表述了該流域浮游生物周年變化情況，以期為該流域資源保護(hù)、水生態(tài)養(yǎng)護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料及方法

1.1 區(qū)域概況與采樣點(diǎn)布設(shè)

松花江南端發(fā)源于長(zhǎng)白山天池，在同江市注入黑龍江，南源全長(zhǎng)1927km，本研究涉及流域?yàn)榈诙苫ńL(zhǎng)春段，主要流經(jīng)地區(qū)包括九臺(tái)區(qū)、農(nóng)安縣、德惠市及榆樹(shù)市。共布設(shè)6個(gè)點(diǎn)位，分別為九臺(tái)區(qū)龍鵬、其塔木鎮(zhèn)，農(nóng)安縣唐家村、鎮(zhèn)江口村，德惠市后口子渡口和榆樹(shù)市五棵樹(shù)鎮(zhèn)，見(jiàn)圖1。

圖1 第二松花江長(zhǎng)春段監(jiān)測(cè)點(diǎn)位

1.2 設(shè)備與材料

1.2.1 采樣設(shè)備

有機(jī)玻璃采水器，25號(hào)浮游生物網(wǎng)(網(wǎng)孔0.064mm)。

1.2.2 觀測(cè)分析設(shè)備

生物顯微鏡(OLYMPUSCX23)，其中目鏡1對(duì)(10×)、物鏡4個(gè)(4×、10×、40×、100×)，0.1mL浮游生物計(jì)數(shù)框(面積20mm×20mm)，0.1mL定量吸管，載玻片，蓋玻片(面積20mm×20mm)，生物計(jì)數(shù)器，1000mL筒形沉淀器，50mL廣口瓶。

1.2.3 生物樣品固定保存劑

甲醛溶液，含HCHO 37%～40%，市售分析純；碘溶液(碘化鉀及碘)，市售分析純。

1.3 研究方法

浮游生物的研究主要通過(guò)定性與定量的方法進(jìn)行分析。水樣收集日期主要在2023年5月、8月、10月(春夏秋3季)開(kāi)展。

1.3.1 浮游植物的調(diào)查方法

1.3.1.1 收集方法

在采樣點(diǎn)位上游、下游各100m內(nèi)，使用有機(jī)玻璃采水器在一定水層采集500mL水樣置于廣口瓶中。在水樣中添加適量碘溶液進(jìn)行固定，水樣呈棕黃色即可。將固定后的水樣完全轉(zhuǎn)移至筒形沉淀器中，沉淀48h后濃縮至40mL。

1.3.1.2 鑒定

吸取0.1mL藻類樣本置相對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)框中，400倍顯微鏡下，對(duì)藻類種類及數(shù)量進(jìn)行鑒別，鑒別不低于100個(gè)視域的藻類。將其劃分為最小等級(jí)(屬或種)。

1.3.2 浮游動(dòng)物的調(diào)查方法

1.3.2.1 收集方法

采用5L的玻璃采水器，根據(jù)實(shí)際情況收集5～10L混合水樣，用25號(hào)浮游生物網(wǎng)過(guò)濾，將過(guò)濾后水樣(20mL)置100mL的容量瓶中后添加2mL甲醛固定液。

1.3.2.2 鑒定

樣本搖勻后吸取2mL置浮游動(dòng)物計(jì)數(shù)框中，在100～400倍顯微鏡下，對(duì)浮游動(dòng)物的種類及數(shù)量進(jìn)行鑒別。鑒別到最低的分類水平(屬或種)。

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游植物的周年動(dòng)態(tài)分析

2.1.1 浮游植物物種分布

2023年，第二松花江長(zhǎng)春段流域內(nèi)，共監(jiān)測(cè)到浮游植物5個(gè)門類，包括硅藻門、綠藻門、黃藻門、裸藻門和藍(lán)藻門，28種(屬)，見(jiàn)表1。5個(gè)門類中，硅藻門最多，共12種(屬)，占全部種類的42.86%；其次為綠藻門，9種(屬)，占全部種類的32.14%；藍(lán)藻門4種(屬)，占全部種類的14.30%；裸藻門2種(屬)，占全部種類的7.14%；黃藻門1種，占全部種類的3.57%，見(jiàn)圖2。

圖2 松花江長(zhǎng)春段浮游植物各門類種(屬)數(shù)占比

2.1.2 浮游植物物種季變化特點(diǎn)

從第二松花江長(zhǎng)春段水域不同季浮游植物種(屬)組成和數(shù)目變化來(lái)看，共監(jiān)測(cè)到浮游植物28種(屬)。其中，春季22種(屬)，夏季18種(屬)，秋季21種(屬)。該水域浮游植物種(屬)數(shù)春季高于夏秋2季。各季均以硅藻門種(屬)數(shù)最多，其中，春季11種(屬)，占當(dāng)季總種(屬)數(shù)50.00%；夏季9種(屬)，占當(dāng)季總種(屬)數(shù)50.00%；秋季9種(屬)，占當(dāng)季總種(屬)數(shù)42.86%。其次為綠藻門，春季共發(fā)現(xiàn)8種(屬)，夏季共發(fā)現(xiàn)5種(屬)，秋季共發(fā)現(xiàn)7種(屬)，分別占當(dāng)季總種(屬)數(shù)的36.36%、27.78%和33.33%，見(jiàn)圖3。

圖3 松花江長(zhǎng)春段浮游植物各門類種(屬)數(shù)各季變化

2.1.3 浮游植物密度水平分布

基于2023年3季6個(gè)點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，浮游植物平均密度水平達(dá)到45.06×104ind·L-1，其中硅藻門最高，平均密度水平為33.42×104ind·L-1，占總平均密度水平的74.18%；其次為綠藻門，平均密度水平為9.33×104ind·L-1，占總平均密度水平的20.71%；藍(lán)藻門為1.03×104ind·L-1，占總平均密度水平的2.28%；裸藻門為0.90×104ind·L-1，占總平均密度水平的2.01%；黃藻門為0.37×104ind·L-1，占總平均密度水平的0.82%，見(jiàn)圖4。

圖4 第二松花江長(zhǎng)春段浮游植物平均密度水平分布

2.1.4 浮游植物密度水平的季變化特點(diǎn)

根據(jù)第二松花江長(zhǎng)春段流域3季中6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位浮游植物平均密度水平分析可知，春季浮游植物平均密度水平高于夏秋2季，見(jiàn)圖5。春季浮游植物的平均密度水平為92.75×104ind·L-1，優(yōu)勢(shì)種為針桿藻、星桿藻、黃絲藻；夏季平均密度水平為20.84×104ind·L-1，優(yōu)勢(shì)種為平板藻、針桿藻、小球藻；秋季浮游植物平均密度水平為21.58×104ind·L-1，優(yōu)勢(shì)種為舟形藻、直鏈藻、輻節(jié)藻、小環(huán)藻。各季中，春季硅藻門平均密度水平最高，其次為綠藻門，其余分別為裸藻門、藍(lán)藻門和黃藻門。夏秋季中，硅藻門平均密度水平最高，其次為綠藻門，其余分別為藍(lán)藻門、黃藻門和裸藻門。

圖5 第二松花江長(zhǎng)春段浮游植物平均密度水平季變化

2.2 浮游動(dòng)物周年動(dòng)態(tài)分析

2.2.1 浮游動(dòng)物物種分布

2023年，第二松花江長(zhǎng)春段流域共監(jiān)測(cè)到浮游動(dòng)物3個(gè)門類，包括輪蟲類、枝角類和橈足類，共21種(屬)，見(jiàn)表2。以輪蟲類為主，共13種(屬)，占總種(屬)數(shù)的61.90%；枝角類4種(屬)，占總種(屬)數(shù)的19.05%；橈足類4種(屬)，占總種(屬)數(shù)的19.05%，見(jiàn)圖6。

表2 松花江長(zhǎng)春段浮游動(dòng)物種類組成及分布

圖6 第二松花江長(zhǎng)春段浮游動(dòng)物各門類種數(shù)占比

2.2.2 浮游動(dòng)物物種分布季變化規(guī)律

通過(guò)對(duì)第二松花江長(zhǎng)春段水域3季的監(jiān)測(cè)，共發(fā)現(xiàn)浮游動(dòng)物21種(屬)。其中，春季16種(屬)，夏季12種(屬)，秋季10種(屬)。該水域環(huán)境浮游動(dòng)物在春季種(屬)數(shù)高于夏秋2季。各季均以輪蟲類種(屬)數(shù)占比最多，其中，春季10種(屬)，占當(dāng)季總種(屬)數(shù)的62.50%；夏季9種(屬)，占當(dāng)季總種(屬)數(shù)的75.00%；秋季6種(屬)，占當(dāng)季總種(屬)數(shù)的60.00%。其次為橈足類，春季2種(屬)，夏季和秋季監(jiān)測(cè)到3種(屬)，分別占當(dāng)季總種(屬)數(shù)的12.50%、25.00%和30.00%。枝角類春季監(jiān)測(cè)到4種(屬)，秋季監(jiān)測(cè)到1種，夏季未發(fā)現(xiàn)，見(jiàn)圖7。

圖7 松花江長(zhǎng)春段浮游動(dòng)物物種季變化規(guī)律

2.2.3 浮游動(dòng)物密度水平分布

基于第二松花江長(zhǎng)春段水域3季6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的調(diào)查結(jié)果，浮游動(dòng)物平均密度水平為28ind·L-1，其中輪蟲類平均密度水平最高，為18ind·L-1，占總平均密度水平的64.29%；其次為橈足類，平均密度水平為9ind·L-1，占總密度水平的32.14%；枝角類平均密度水平為1ind·L-1，占總密度水平的3.60%，見(jiàn)圖8。

圖8 第二松花江長(zhǎng)春段浮游動(dòng)物平均密度水平分布

2.2.4 浮游動(dòng)物密度水平季變化規(guī)律

根據(jù)第二松花江長(zhǎng)春段水域環(huán)境中每季中6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位浮游動(dòng)物平均密度水平變化可知，各季浮游動(dòng)物平均密度水平由高到低的順序?yàn)榇杭尽⑾募?、秋季。春?季，浮游動(dòng)物均由輪蟲類、枝角類和橈足類組成；夏季，浮游動(dòng)物由輪蟲類、橈足類組成。春季浮游動(dòng)物平均密度水平為74ind·L-1，優(yōu)勢(shì)種為萼花臂尾輪蟲和無(wú)節(jié)幼體；夏季浮游動(dòng)物平均密度水平為6ind·L-1，優(yōu)勢(shì)種為針狀無(wú)節(jié)幼體、蒲達(dá)臂尾輪蟲；秋季浮游動(dòng)物平均密度水平為5ind·L-1，優(yōu)勢(shì)種為多肢輪蟲、三肢輪蟲，見(jiàn)圖9。

圖9 第二松花江長(zhǎng)春段浮游動(dòng)物平均密度水平季變化規(guī)律

3 討論

3.1 浮游植物種群結(jié)構(gòu)特征

在自然水體中，浮游植物的組成和現(xiàn)存量容易受環(huán)境梯度的影響，典型表現(xiàn)為生物量隨季節(jié)改變而發(fā)生周期性變化[6-8]。在水生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物群落組成特征及其現(xiàn)存量是評(píng)價(jià)水體營(yíng)養(yǎng)類型和生產(chǎn)潛力的重要指標(biāo)，并能在一定程度上反映水質(zhì)好壞，指示水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)[9，10]。

本研究表明，第二松花江長(zhǎng)春段水域2023年度浮游植物物種豐富，適合魚類生長(zhǎng)。浮游植物類群中硅藻門類占比最高，其次為綠藻門。硅藻門優(yōu)勢(shì)種為針桿藻、星桿藻、直鏈藻，綠藻門優(yōu)勢(shì)種為鼓藻、纖維藻，這些優(yōu)勢(shì)種主要分布在榆樹(shù)市五棵樹(shù)鎮(zhèn)，農(nóng)安縣唐家村及鎮(zhèn)江口村，表明該段水域環(huán)境適合硅藻類和綠藻類生長(zhǎng)，對(duì)提高水體魚產(chǎn)力具有積極作用。

通過(guò)季節(jié)變化分析可知，本次調(diào)查浮游植物密度水平春季最高。通常浮游植物中硅藻類和綠藻類為溫帶河流中常見(jiàn)類群，硅藻類在低溫環(huán)境有較高適應(yīng)性[11]，本研究春季采樣時(shí)間為5月，該季水域水溫較低且魚類種群還未迅速增長(zhǎng)，適合硅藻類生長(zhǎng)，故春季浮游植物密度水平高于夏秋2季。夏季采樣時(shí)間為8月，水溫升高但魚類種群處于生長(zhǎng)期，故浮游植物密度水平略有下降。

3.2 浮游動(dòng)物種群結(jié)構(gòu)特征

浮游動(dòng)物作為消費(fèi)者多以浮游植物為食，是食物鏈中的重要紐帶，其種類構(gòu)成、數(shù)量變化和群落結(jié)構(gòu)特征等可以體現(xiàn)水環(huán)境的變化情況[12]。

本研究表明，第二松花江長(zhǎng)春段水域2023年度浮游動(dòng)物以輪蟲類為主，其優(yōu)勢(shì)種為三肢輪蟲、無(wú)柄輪蟲和萼花臂尾輪蟲。輪蟲喜好富營(yíng)養(yǎng)環(huán)境[13]，由此可見(jiàn)，該水域水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)良好。

通過(guò)季節(jié)變化分析可知，本次調(diào)查研究浮游動(dòng)物密度水平春季最高，與浮游植物密度水平結(jié)果一致。其中，春季和秋季，浮游動(dòng)物物種較為豐富，輪蟲類、枝角類、橈足類均有觀測(cè)到；夏季未觀測(cè)到枝角類。

4 結(jié)論

河流生境是水生生物賴以生存的基礎(chǔ)和棲息空間。生境研究是河流生態(tài)修復(fù)和環(huán)境管理的重要基礎(chǔ)，水生生物處于水生態(tài)系統(tǒng)中不同的生態(tài)位和營(yíng)養(yǎng)級(jí)，可較好地反映水環(huán)境質(zhì)量。由于各湖區(qū)、水庫(kù)和河段水環(huán)境因素的差異，使得水生生物在空間上的分配呈現(xiàn)出一定的差異，在同一個(gè)水域不同層級(jí)中，浮游生物的種類和數(shù)量也存在較大差異[14]。

第二松花江長(zhǎng)春段2023年度水域環(huán)境中浮游生物種群結(jié)構(gòu)較為豐富，尤其在春季，浮游生物密度水平較高，利于魚類幼魚期的生長(zhǎng)與生存。本研究表明，分析和識(shí)別該水域浮游生物群落結(jié)構(gòu)組成，對(duì)第二松花江長(zhǎng)春段的生態(tài)保護(hù)具有重要意義。