濟南流域夏季大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)調(diào)查及水質(zhì)評價

曹龍智++王博涵++王帥帥++郭偉++朱中竹++商書芹++白海鋒

摘 要： 于2014年夏季對濟南流域31個采樣點位的大型底棲動物的進(jìn)行采樣調(diào)查并利用底棲動物香農(nóng)維納指數(shù)、均勻度指數(shù)對濟南流域水質(zhì)進(jìn)行評價。此次調(diào)查共鑒定出大型底棲動物種類3門10目40種，其中以節(jié)肢動物門和軟體動物門的種類為主。底棲動物密度范圍為6.25～6 940.06 ind./m2，平均密度為682.57 ind./m2。濟南流域底棲動物香農(nóng)維納指數(shù)和均勻度指數(shù)相對較低，物香農(nóng)維納指數(shù)平均值為1.33，均勻度指數(shù)平均值為0.63。通過綜合評價認(rèn)為濟南流域水體污染較重，為中度污染，需加強水體污染控制。

關(guān)鍵詞： 大型底棲動物；濟南流域；群落結(jié)構(gòu)；多樣性指數(shù)；水質(zhì)評價

底棲動物是生活在水體底部的動物群落，多數(shù)底棲動物長期生活在底泥中，具有區(qū)域性強，遷移能力弱等特點，對于環(huán)境的污染及變化通常很少有自我回避能力，多數(shù)個體較大，易辨認(rèn)[1-3]，而且不同底棲動物對環(huán)境條件的適應(yīng)性及對污染等不利因素的敏感程度不同。根據(jù)以上特點，利用底棲動物的群落結(jié)構(gòu)的參數(shù)變化可以反映出水體的質(zhì)量狀況[4-6]。

濟南市地處中緯度地帶，以泉城著稱，水資源比較豐富，市區(qū)周邊區(qū)域河流眾多，但針對濟南流域的水生態(tài)調(diào)查相對較少，尤其是底棲動物群落的調(diào)查研究目前還是空白領(lǐng)域，因此筆者于2014年夏季對濟南流域大型底棲動物的種類、密度、多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)進(jìn)行調(diào)查分析，并對濟南流域的水質(zhì)進(jìn)行簡單評價，希望通過此次采樣調(diào)查為濟南水生態(tài)系統(tǒng)保護提供幫助。

1 材料和方法

1.1 采樣點位設(shè)置及樣品采集與鑒定

于2014年夏季，在濟南流域開展大型底棲動物調(diào)查，根據(jù)流域具體地形，此次調(diào)查共設(shè)置31個采樣點位（見圖1）。定量采樣的采集利用索伯網(wǎng)（0.09 m2，60 目） ，每個采樣點采集2個平行樣，以減小采樣誤差?，F(xiàn)場用75%酒精對采集的標(biāo)本進(jìn)行固定，并放入500 mL 樣本瓶中。在實驗室條件下，對標(biāo)本進(jìn)行鑒定和分類。大多數(shù)物種鑒定到種或?qū)賉7-8]。

1.2 數(shù)據(jù)分析和處理

采用Biodiversity Profession 2.0計算Shannon-Wiener指數(shù)（H'）和Pielou均勻度（J）。

（1） Shannon-Wiener-多樣性指數(shù)（H'）：H'=-Σ（ni/N）×log2 （ni/N）

（2） Pieiou均勻度指數(shù)（J）：J=H'/log2S

式中，ni為第i種個體數(shù)，N為所有種個體數(shù)；S為樣品中總種類數(shù)。

水質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)[9]：

2 結(jié)果

2.1 濟南流域底棲動物物種組成

濟南流域共鑒定出底棲動物3門10目40種。其中蜉蝣目3屬3種，占底棲動物總物種750%； 毛翅目1屬1種，占底棲動物總物種250%；雙翅目3屬11種，占底棲動物總物種27.50%；蜻蜓目1屬2種，占底棲動物總物種500%；基眼目5屬11種，占底棲動物總物種2750%；真瓣鰓目2屬3種，占底棲動物總物種7.50%；顫蚓目1屬3種，占底棲動物總物種750%；顎蛭目1屬1種，占底棲動物總物種250%；無吻蛭目2屬2種，占底棲動物總物種500%；十足目3屬3種，占底棲動物總物種7.50%。

2.2 底棲動物密度

從調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在濟南流域31個采樣點中，J5和J14點位底棲動物物種數(shù)最多，均有10個種，其他點位物種數(shù)相對較少。從整個流域采樣點位來看，底棲動物密度范圍在6.25～6 940.06 ind./m2，平均值為682.57 ind./m2。從各點位的密度分布來看，J28點位底棲動物密度最高，為6 940.06 ind./m2，J18點位底棲動物密度最小，為6.25 ind./m2（見圖2）。

圖2 底棲動物各采樣點位密度分布圖

2.3 底棲動物香農(nóng)維納指數(shù)，均勻度指數(shù)

通過圖3可以看出，濟南流域31個采樣點中香農(nóng)維納指數(shù)（H'）最高的采樣點位在J5（2.88），最低的點位在J4（0.02），平均值為1.33；均勻度指數(shù)（J）最高的采樣點位在J20（1.00），最低的點位在J5（0.03），平均值為0.63。其中，2≤H'≤3有5個采樣點，1≤H'≤2有10個采樣點位，0≤H'≤1有12個采樣點位。綜合各個采樣點位的指數(shù)認(rèn)為濟南流域水體受到中度污染，需加大保護力度。

圖3 底棲動物香農(nóng)維納指數(shù)、均勻度指數(shù)空間分布圖

3 討論

通過本次調(diào)查，依據(jù)數(shù)據(jù)分析表明濟南流域共采集到底棲動物 3門10目40種，主要以節(jié)肢動物和環(huán)節(jié)動物為主，底棲動物密度平均值為682.57 ind./m2，這一調(diào)查結(jié)果與殷旭旺等[10]調(diào)查的黃河最大支流--渭河底棲動物群落結(jié)構(gòu)存在較大差異。研究表明香農(nóng)維納指數(shù)和均勻度指數(shù)在一定程度上能反映水體的好壞狀況，數(shù)值越大，底棲動物群落結(jié)構(gòu)越趨于穩(wěn)定，水質(zhì)相對較好，否則水質(zhì)較差[11]。濟南流域香農(nóng)維納指數(shù)和均勻度指數(shù)相對較低，平均值分別為1.33和063。表明底棲動物群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，水體受到污染較嚴(yán)重，需要加大保護與治理的力度。

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（收稿日期：2015-07-15）