西泉眼水库夏季浮游动物群落结构特征与水质分析应用生态学报版.docx

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西泉眼水库夏季浮游动物群落结构特征与水质分析应用生态学报版

西泉眼水库夏季浮游动物群落构造

特征与水质分析*

鞠永富1,2于洪贤1于婷2柴方营2

〔1东北林业大学野生动物资源学院，XXXX150040；

2XX省水利厅，XXXX150040〕

摘要2021年夏季，对西泉眼水库浮游动物群落构造特征进展了研究，运用现存量指标评价法、指示生物法、多样性分析法、QB/T指数分析法、EO指数分析法、肥度指数法（E）和理化因子分价法评价了其水质情况；同时应用典范对应分析法对该水库浮游动物群落构造特征及其与环境因子之间的相关性进展分析.结果显示：

本次调查共检测出浮游动物56种，其中原生动物14种，轮虫29种，枝角类4种，桡足类9种.污染指示种53种，其中α-中污指示种16种，占30.2%；丰度为29.25ind./L，生物量为0.1mg/L；优势种为褐砂壳虫Difflugiaavellana、长三肢轮虫Filinialongiseta、针簇多枝轮虫Polyarthraminor、微刺小剑水蚤Microcyclopsinchoatus和无节幼体；Shanno-Wiener指数为2.63，Margalef丰富度指数为1.89，QB/T指数为2，EO指数为3.2；CCA分析说明，NO3-、NO3-N、CL、COND、Depth、NH4+、TP和chla是影响浮游动物种群数量及分布的主要环境因子.综合生物及理化指标水质评价方法，西泉眼水库水质处于中度污染状态，水体处于中富营养化水平，作为备用饮用水源地，其水质还需进一步加强管理与调控.

关键词西泉眼水库；浮游动物；群落构造；水质评价

Analysisonthepositionandmunitystructureofphytoplanktonduringwinterin

JuYongfu1,2,YuHongxian1*,YuTing2,ChaiFangying2

（CollegeofWildlifeResource，NortheastForestryUniversity，Harbin150040，China）

Abstract

ThechangesofpositionanddiversityofZooplanktondirectaffectthewaterecosystem’sstructureandfunction,whichisimportanttomaintainthebalanceofaquaticecosystem.Inthispaper,theauthorcollectedwatersamplesfrom10sitesofHailangRiverinFebruary2021,andtheMultidimensionalscaling（MDS）indexwasusedtostudythecharacteristicsofmunitypositionofzooplankton.Theresultsshowedthat:

（a）totalof4phla16species,ofwhichprotozoaisthemost,7classesand8species,accountingfor50%;Rotifera6classesand6species,accountingfor37.5%;Copepod2classesand2species,accountingfor12.5%;Cladoceraisnotfound;（b）theaverageabundanceandbiomassofzooplanktonwere4.9×104ind./Land0.1293mg/L;（c）the10sitesweredividedintotwogroupsyusingtheMDSanalysis,theinergroupdissimilarityissmallbutbetweenthegroupsislarger.

KeywordsHailangRiver;Zooplankton;Non-metricMultidimensionalscaling

西泉眼水库位于阿什河干流上游，是目前XX省规模最大的综合型水库之一，是XX市的备用水源地.近几年，西泉眼水库水体污染情况的报道较多[1-4]，水库上游流域点污染源主要有制药厂、疗养院、钢铁厂、矿厂、养殖厂等；面源污染主要有耕地和森林喷洒农药、林药，降雨径流及农田灌溉退水，上游村屯、城镇的地表径流等；旅游污染源主要有金泉国家森林公园、帽儿山森林公园、横头山森林公园、松峰山旅游区等.

生物与环境的统一是生物与环境相互作用的结果，水环境决定了生物种群或群落构造特征，反之，生物的个体、种群或群落的变化，可以客观地反映水体质量的变化规律[5].浮游动物是水生态系统的初级消费者，不同类群的浮游动物对不同水体的敏感性和适应能力不同[6]，其群落构造特点能在一定程度上客观地反映水体的质量[7]，水体质量的变化会引起浮游动物的群落构造发生变化，分析生态系统生物群落构造的变动，能够对水体环境的优劣做出初步的判断[8].本文于2021年夏季调查研究了该水库浮游动物的构造特点，运用多种分析法从生态学角度评价其水质状况，应用典范对应分析法分析了浮游动物群落构造特征及其与环境因子之间的相关性，为西泉眼水库渔业资源开发和水体污染治理提供一定的理论根底.

1材料和方法

1.1采样时间和地点

2021年7月对西泉眼水库浮游动物进展采集分析，该水库属河道型水库，根据其自然形态及采样点所具有的代表性，于上中下游共布设9个采样点〔表1-1、图1-1〕.

表1-1西泉眼水库采样点GPS定位

kladjsljlajfklsjdfklasjklse

采样点

经纬度

地点

采样层

N

E

1#

45°14′37″

127°20′10″

阿什河入口左

上层

2#

45°14′26″

127°20′26″

阿什河入口中

上层

3#

45°14′17″

127°20′56″

阿什河入口右

上层

4#

45°14′29″

127°22′39″

黄泥河入口

上层

5#

45°12′40″

127°18′39″

中游库心左

上、中、下层

6#

45°12′05″

127°18′52″

中游库心中

上、中、下层

7#

45°11′37″

127°19′14″

中游库心右

上、下层

8#

45°12′37″

127°17′59″

中游双龟山

上、中、下层

9#

45°12′37″

127°16′15″

下游大坝

上、中、下层

1.2样品采集与处理

在湖泊和水库浮游生物研究中，一般用13号浮游生物网采集浮游动物的定性和定量样品.定性样品在水面下0.5m处用生物网进展横“∞〞字形捞取3-5分钟，将收集杯中的水样转移至采样瓶.定量样品那么根据不同水深分层采取[9]，西泉眼水库平均水深为12米，分三个水层采集水样.样品均用5%的福尔马林溶液现场固定，带回实验室经沉淀浓缩，在解剖镜和显微镜下鉴定种类及计数[10].

图1-1西泉眼水库采样点分布图

Fig1SampleplotsdistributionmapoftheXiquanyanreservoir

1.3数据处理与分析

1.3.1水质生态学评价法

1.3.1.1浮游动物现存量指标评价法[11-12]

依据浮游动物个体数量生物量和生物量作为表征湖泊营养程度的指标，＜1000个/L为贫营养，1000-3000个/L为中营养，＞3000个/L为富营养；贫营养型生物量＜1mg/L，中营养型为1-3mg/L，富营养类型＞3mg/L.

1.3.1.2优势种指示生物评价法[13]

根据优势种所指示的污染等级来评价水体污染程度.

y=fi×〔ni/N〕

式中：

y为优势度，fi为第i种的出现频率，ni为第i种的个体数，N为总个体数.

1.3.1.3多样性指数分析法[14]

Shannon-Wiener指数：

H′=-∑〔ni/N〕㏒2〔ni/N〕

Margalef指数：

M=（S-1）/㏒2N

式中：

H′为物种多样性指数，M为丰富度指数，ni为第i种的个体数，N为总个体数，S为种类数.

1.3.1.4生物指数评价法[15]

轮虫生物指数：

QB/T=B/T.

EO指数：

EO=E/O.

肥度指数：

E′=[K（x+1）]/[（A+Y）（y+1）]

式中：

QB/T表示轮虫生物指数，B表示臂尾轮属种类数量，T表示异尾轮属种类数量；E表示富-中营养型指示种数，O表示贫-中营养型指示种数；E′表示肥度指数，K表示轮虫种数，A表示桡足类种数，Y表示枝角类种数，X表示富-中营养型指示种，y表示贫-中营养型指示种.

1.3.2水质理化指标评价法

目前国内外尚无统一的水质理化指标富营养化评价标准，本文根据国内外各种分级及评分方法[15]，得出一个新的评价标准，用于评价西泉眼水库污染状况，见表2-7.

1.3.3典范对应分析法[16]

浮游动物种类分布情况受环境因子影响，采用典范对应分析方法〔CCA〕评价其影响强度，运用Cancoo4.5软件进展分析，得出浮游动物群落构造特征及其与环境因子之间的相关性.

2结果与分析

2.1浮游动物种类组成与水质评价

经过对西泉眼水库9个采样点定性样品的镜检，共鉴定出浮游动物4门33属56种，其污染指示等级见表2-1.其中原生动物9属14种，占25%；轮虫类15属29种，占52%；枝角类3属4种，占7%；桡足类6属9种，占16%.污染指示种53种，其中寡污性为10种，占18.9%；o-β中污性为5种，占9.43%；β-中污性为15种，占28.3%；β-α中污性为7种，占13.2%；α-中污性为16种，占30.2%.从不同污染等级的种类占总种数的比例来看，西泉眼水库水体处于中度污染水平.

表2-1浮游动物污染指示等级

Sljfalkjffaslkjfaslk

种类

拉丁文名

污染等级

文献来源

半圆表壳虫

Arcellahemisphaerica

α

沈韫芬1990[17]

砂壳虫sp

Difflugiasp.

o

沈韫芬1990[17]

球形砂壳虫

Difflugiaglobulosa

o

沈韫芬1990[17]

褐砂壳虫

Difflugiaavellana

o

沈韫芬1990[17]

杂葫芦虫

Cucurbitellamespiliformis

α

沈韫芬1990[17]

针棘刺胞虫

Acanthocystisaculeata

α

巴桑2021[18]

瓶累枝虫

Epistylisurceolata

α

沈韫芬1990[17]

钟虫sp

Vorticellasp

α

沈韫芬1990[17]

沟钟虫

Vorticellaconvallaria

β

沈韫芬1990[17]

小口钟虫

Vorticellamicrostoma

α

沈韫芬1990[17]

团睥睨虫

Askenasiavolvox

β-α

何春桂2006[19]

太阳球吸管虫

Sphaerophryasoliformis

α

沈韫芬1990[17]

简裸口虫

Holophryasulcata

β-α

沈韫芬1990[17]

球形囊石虫

Lithocullaglobosa

α

沈韫芬1990[17]

角突臂尾轮虫

Brachionusangularis

β-α

陈立婧2021[20]

浦达臂尾轮虫

Brachionusbudapestiensis

β

王璐璐2021[21]

萼花臂尾轮虫

Brachionuscalyciflorus

β-α

陈立婧2021[20]

剪形臂尾轮虫

Brachionusforficula

β-α

陈立婧2021[20]

四角平甲轮虫

Platyasquadricornis

α

陈立婧2021[20]

矩形龟甲轮虫

Keratellaquadrata

o-β

陈立婧2021[20]

裂足轮虫

Schizocercadiversicornis

o-β

江敏2021[22]

椎尾水轮虫

Epiphanessenta

α

陈立婧2021[20]

柱足腹尾轮虫

Gastropusstylifer

o

陈立婧2021[20]

盖氏晶囊轮虫

Asplanchnagirodi

o-β

陈立婧2021[20]

前节晶囊轮虫

Asplanchnapriodonta

β

陈立婧2021[20]

田奈同尾轮虫

Diurelladixon-nuttalli

o

陈立婧2021[20]

罗氏同尾轮虫

Diurellarousseleti

o

陈立婧2021[20]

对棘同尾轮虫

Diurellastylata

β

宗志祥1993[23]

等刺异尾轮虫

Trichocercasimilis

β

李共国2003[24]

冠饰异尾轮虫

Trichocercalophoessa

o

陈勇2021[25]

尖爪单趾轮虫

Monostylacornuta

β

陈立婧2021[20]

针簇多肢轮虫

Polyarthraminor

β-α

陈立婧2021[20]

真翅多肢轮虫

Polyalthratrigla

α

耿红2006[26]

长肢多肢轮虫

Polyarthradolychoptera

β

李共国2003[24]

尖尾疣毛轮虫

Synchaetastylata

o

X艳芳2021[27]

长三肢轮虫

Filinialongiseta

α

陈立婧2021[20]

臂三肢轮虫

Filiniabracahiata

β-α

林青2021[10]

扁平泡轮虫

Pompholyxxplanata

β

耿红2006[26]

沟痕泡轮虫

Pompholyxsulcata

o-β

耿红2006[26]

多态胶鞘轮虫

Collothecaambizua

o

陈立婧2021[20]

长足轮虫

Rotariacitrina

α

陈立婧2021[20]

轮虫属sp1

轮虫属sp2

尖额溞属sp

AlonaBairdsp

β

王璐璐2021[21]

简弧象鼻溞

Bosminacoregoni

o-β

蒋燮治1979[28]

长肢秀体溞

Diaphanosomaleuchtenbergianum

α

陈绵润2007[29]

透明薄皮溞

Leptodorakindti

o

X航英2021[30]

虫宿温剑水蚤

Thermocyclopsvermifer

α

X爱芬2007[31]

粗壮温剑水蚤

Thermocyclopsdybowskii

α

X爱芬2007[31]

白色大剑水蚤

Macrocyclopsalbidus

o

蒋燮治1979[32]

毛饰拟剑水蚤

Paracyclopsfimbrtatus

β

王延洋2021[33]

近亲拟剑水蚤

Paracyclopsaffims

β

王延洋2021[33]

拟剑水蚤属sp

β

王延洋2021[33]

矮小刺剑水蚤

Acanthocyclopsvernalis

β

王延洋2021[33]

爪哇小剑水蚤

Microcyclopsjavanus

β

王延洋2021[33]

微刺小剑水蚤

Microcyclopsinchoatus

β

王延洋2021[33]

注：

o：

寡污；o-β：

寡污-β中污；β：

β-中污；β-α：

β-α中污；α：

α-中污.

2.2浮游动物现存量与水质评价

西泉眼水库夏季各采样点浮游动物丰度和生物量见图2-1，其整体丰度为29.25ind./L，原生动物为5.07ind./L，轮虫类为19.12ind./L，枝角类为1.52ind./L，桡足类为3.54ind./L；其整体生物量为0.1mg/L，原生动物约为0mg/L；轮虫类为0.005mg/L；枝角类为0.018mg/L；桡足类为0.077mg/L.

图2-1西泉眼水库夏季浮游动物丰度〔单位：

ind./L〕和生物量〔单位：

mg/L〕

Jksjflkasjlkasjfklasjfaksljfkasj

浮游动物表层丰度为40.99ind./L，原生动物为9.26ind./L，轮虫类为19.12ind./L，枝角类为0.05ind./L，桡足类为1.94ind./；表层生物量为0.085mg/L，原生动物为0.004mg/L；轮虫类为0.051mg/L；枝角类为0.004mg/L；桡足类为0.027mg/L.垂直丰度为9.74ind./L，原生动物为0.59ind./L，轮虫类为5.56ind./L，枝角类为1.68ind./L，桡足类为4.18ind./.垂直生物量为0.1mg/L，原生动物约为0mg/L，轮虫类为0.005mg/L，枝角类为0.018mg/L，桡足类为0.077mg/L.

由图2-1可以看出，无论是整体还是各采样点数量值都没有到达现存量评价法中污染的最低值，以此项指标评价西泉眼水库水体营养状况为贫营养型.

2.3浮游动物常见种、优势种与水质评价

西泉眼水库夏季浮游动物优势种和常见种的优势度和污染等级见表2-2，其中优势种针簇多肢轮虫优势度最高，为0.09，污染等级为β-α中污，常见种白色大剑水蚤优势度最高，为0.89，污染等级为α-中污.综合浮游动物优势种和常见种污染指示等级，西泉眼水库已处于中等污染水平.

表2-2西泉眼水库夏季浮游动物常见种和优势种

Table2-1Thedominantspeciesanddominanceofzooplanktonspeciesinthe

优势种

优势度

污染等级

常见种

优势度

污染等级

褐砂壳虫

0.05

o-寡污

针簇多肢轮虫

0.67

β-α中污

长三肢轮虫

0.05

α-中污

白色大剑水蚤

0.89

α-中污

针簇多肢轮虫

0.09

β-α中污

爪哇小剑水蚤

0.67

β-中污

刺小剑水蚤

0.05

β-中污

微刺小剑水蚤

0.72

β-中污

节幼体

0.04

桡足类卵

0.78

2.4浮游动物多样性指数与水质评价

西泉眼水库浮游动物生物多样性水质评价标准[14]及各样点变动和污染指示情况见表2-3、表2-4.Shanno-Wiener多样性指数H′值为2.63；Margalef物种丰富度指数M值为1.89.综合浮游动物多样性指数污染指示等级，西泉眼水库已处于中等污染水平.

表2-3西泉眼水库浮游动物生物多样性水质评价标准

Table2-3Thestandardofdiversityindex

指数

污染指标

Shanno-Wiener多样性指数

0～1

1～2

2～3

＞3轻污染

（H′）

重污染

α-中污型

β-中污型

或无污染

Margalef种类丰富度指数

0～1

1～2

2～3

＞3轻污染

〔M〕

重污染

α-中污型

β-中污型

或无污染

表2-4西泉眼水库夏季浮游动物多样性指数、丰富度指数及污染等级评价

Ksjakljkajkajfdkljaslkjfk

1#

2#

3#

4#

5#

6#

7#

8#

9#

平均

H′

3.18

3.32

3.12

3.01

2.32

2.49

2.51

2.21

2.89

2.63

污染等级

轻或无

轻或无

轻或无

轻或无

β

β

β

β

β

β

M

2.43

2.29

2.13

1.88

1.84

1.67

1.75

1.54

2.19

1.89

污染等级

β

β

β

α

α

α

α

α

β

α

注：

轻或无：

轻污染或无污染，β：

β-中污染，α：

α-中污染

2.5浮游动物生物指数与水质评价

西泉眼水库夏季浮游动物轮虫生物指数法和肥度指数法指示种类见表2-1、EO指数分析法指示种类见表2-5，生物指数评价水体污染等级见表2-6.经计算，QB/T轮虫生物指数数值为2，污染指示等级为中度富营养化；EO指数数值为3.2，污染指示等级为富营养化；肥度指数数值为2.28，污染指示等级为富营养化.综合浮游动物生物指数指示等级，西泉眼水库已处于富营养化.

表2-5西泉眼水库夏季浮游动物EO指示种

Skjklasjklfajlkjlskajkld

贫-中营养型种（O）

富-中营养型种（E）

矩形龟甲轮虫

半圆表壳虫

杂葫芦虫

针棘刺胞虫

瓶累枝虫

沟痕泡轮虫

钟虫属

小口钟虫

太阳球吸管虫

球形囊石虫

裂足轮虫

四角平甲轮虫

椎尾水轮虫

真翅多肢轮虫

长三肢轮虫

盖氏晶囊轮虫

长足轮虫

长肢秀体溞

虫宿温剑水蚤

粗壮温剑水蚤

简弧象鼻溞

表2-6生物指数污染等级评价表

skjklajdkljajkl

营养类型

B/T指数

E/0指数

肥度指数〔E〕

贫营养型

＜1

＜0.5

＜0.2

中营养型

1～2

0.5～1.0

0.2～1.0

富营养型

＞2

1.0～5.0

1.0～4.0

超富营养型

/

＞5.0

＞4.0

2.6理化指标与水质评价

西泉眼水库水体理化指标评价标准及各采样点理化指标见表2-7、表2-8.从叶绿素a浓度可以评价为中营养水平，从TN浓度指标可以评价为中富营养水平，从TP浓度指标可以评价为中营养-中富营养水平，从透明度指标可以评价为中营养-中富营养水平，从溶解氧指标可以评价为中富营养水平.综合各项水质理化因子来看，西泉眼水库夏季水体处于中营养-中富营养水平.

表2-7西泉眼水库水体理化指标评价标准

Aljdkljsakljflajfkaljfkla

营养类型

叶绿素a

（mg/L）

TN

（mg/L）

TP

（mg/L）

透明度

（cm）

溶解氧

（mg/L）

贫营养型

0.1

0.02

0.001

1000

0.5

0.04

0.003

1383

贫中营养型

1

0.05

0.004

500

80

2

0.1

0.01

300

中营养型

4

0.3

0.025

150

10

0.5

0.05

100

中富营养型

26

1

0.1

50

10

64

2

0.2

40

富营养型

160

6

0.6

30

400

9

0.9

20

重富营养型

1000

1