淮南花家湖浮游甲殼動物群落結(jié)構(gòu)特征與季節(jié)變化

王小允　張建梅　楊永銳　郭玉明

摘 要：在淮南花家湖中設置3個采樣點，于2017年9月至2018年8月分春、夏、秋、冬4個季節(jié)采集浮游甲殼動物樣品，進行群落結(jié)構(gòu)及季節(jié)變化分析。結(jié)果表明，檢測到的浮游甲殼動物共7屬10種，其中浮游甲殼動物生物量在秋季時最大，為0.09mg/L，以劍水蚤幼體、簡弧象鼻溞、微型裸腹溞、短尾秀體溞為優(yōu)勢種;在春季時生物量最小，為0.001mg/L，以簡弧象鼻溞為優(yōu)勢種。浮游甲殼動物中，枝角類的生物量普遍大于橈足類的，總體以劍水蚤幼體的生物量最多，為0.04mg/L，占總生物量的36%。

關鍵詞：花家湖;浮游甲殼動物;群落結(jié)構(gòu);季節(jié)差異

中圖分類號 X52 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）07-0028-03

1 引言

在水體生態(tài)系統(tǒng)中，浮游甲殼動物是重要的組成部分，具有數(shù)量大、種類多的特點，主要分為橈足類和枝角類，位于水生食物鏈的中間環(huán)節(jié)，承接水體初級生產(chǎn)者和高級消費者，廣泛存在于淡水水體如河湖、水塘等及海洋中，在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著承上啟下的作用[1-2]。浮游甲殼動物對水環(huán)境的變化極為敏感，其群落結(jié)構(gòu)多樣性與水環(huán)境狀況密切相關，作為水體污染的指示類群十分可行[3]。因此，對浮游甲殼動物群落結(jié)構(gòu)的研究成為熱點。但當前浮游甲殼動物的生存環(huán)境不容樂觀，湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)已經(jīng)成為全球性水環(huán)境污染問題，隨著我國社會經(jīng)濟及城市化的快速發(fā)展，過量輸入的氮、磷導致藻類大量繁殖，影響水體生態(tài)環(huán)境，湖泊水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象日益嚴重。相關研究表明，我國長江三角洲地區(qū)河湖航運連通遭受阻礙，漁業(yè)養(yǎng)殖管理不當?shù)仁羌觿∷w富營養(yǎng)化的重要原因。因此，對湖泊中浮游動物群落結(jié)構(gòu)的研究迫在眉睫。

花家湖是淮河區(qū)域的一個特殊湖泊，其上游位于張集塌陷區(qū)域內(nèi)，下游與淮河相連。淮河作為我國七大河流之一，流域水生態(tài)環(huán)境遭受嚴重影響，由于防洪需要以及大規(guī)模進行水資源利用，淮河支流增設大量閘控，雖在防洪、水資源供給、漁業(yè)養(yǎng)殖等方面發(fā)揮著重要功能，但目前對其中河道型湖泊浮游甲殼動物群落結(jié)構(gòu)及其對水文環(huán)境條件的響應仍知之甚少。為此，筆者以淮河支流中河道型湖泊花家湖為研究對象，對湖泊中浮游甲殼動物的群落結(jié)構(gòu)特征及季節(jié)差異進行分析，以期獲得此類湖泊水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的基礎信息，明確群落結(jié)構(gòu)的影響因素，為后續(xù)湖泊生態(tài)環(huán)境的管理與保護提供科學依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 研究區(qū)域概況 花家湖是位于淮河支流西淝河下游的河道型湖泊（圖1），于西淝河出口設有西淝河閘調(diào)控與淮河水體交換，淮河水位高時關閉防倒灌，低時開啟，是一個在安徽省鳳臺縣西北10km處流經(jīng)張集礦區(qū)在下游形成的河灣帶，東西長7km，南北寬1.5～3km，水域面積1533.33hm2 [4]?；液^(qū)地勢平坦，資源豐富，屬于北亞熱帶季風氣候，是當?shù)刂匾乃a(chǎn)養(yǎng)殖基地。

2.2 研究方法

2.2.1 樣品采集與分析 本研究在花家湖上游布置3個采樣點，于2017年10月至2018年8月分4個季節(jié)對花家湖進行浮游甲殼動物的采集。對甲殼類定性樣品，本研究采用浮游生物網(wǎng)進行采集，方式為在水體表層中以“∞”字型來回撈取，隨后加福爾馬林固定，部分樣品作活體觀察，用于鑒定種類。而對于定量樣品，則采用5L有機玻璃采水器根據(jù)水深在上、中、下層采取水樣進行混合，經(jīng)25#（64[μm]）浮游生物網(wǎng)過濾，加福爾馬林固定。浮游甲殼動物種類鑒定及觀察計數(shù)則參照章宗涉等的研究方法進行[5]。

2.2.2 數(shù)據(jù)處理 運用浮游動物Shannon-Wiener多樣性指數(shù)D和優(yōu)勢度Y對浮游甲殼動物進行生態(tài)學分析評價，以上各項指數(shù)計算公式如下[6]：

式中，[D]為多樣性指數(shù)、[Y]為優(yōu)勢度指數(shù)，當[Y≥]0.02時的物種定義為優(yōu)勢種;ni為站位中i物種的個數(shù)，N為站位中浮游甲殼動物總個數(shù)、fi為i物種在各站位中出現(xiàn)的頻率、S為站位中浮游甲殼動物總種數(shù);J為均勻度指數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 浮游甲殼動物種類組成及優(yōu)勢種 2017—2018年調(diào)查期間，共監(jiān)測到浮游甲殼動物7屬10種。其中，枝角類4屬5種，年個體總生物量為0.064mg/L;橈足類3屬5種，年個體總生物量為0.047mg/L。浮游甲殼動物的主要種類是簡弧象鼻溞（Bosmina coregoni）、短尾秀體溞（Diaphanosoma brachyurum）、微型裸腹溞（Moina micrura）頸溝基合溞（Bosminopsis deitersi）、秀體溞屬（Diaphanosoma sp.）、廣布中劍水蚤（Mesocyclops leuckarti）、臺灣溫劍水蚤（Thermo-cyclops taihokuensis）、劍水蚤幼體（Thermocyclops spp.）、僧帽溞（Daphnia cucullata）。

浮游甲殼動物優(yōu)勢種名錄如表1所示，其中春季和冬季只有1種優(yōu)勢物種，分別是簡弧象鼻溞（Bosmina coregoni）和僧帽溞（Daphnia cucullata），夏季有4種優(yōu)勢物種，橈足類的劍水蚤幼體（Thermocyclops spp.）和枝角類的微型裸腹溞（Moina micrura），秋季則有最多的優(yōu)勢物種，共計7種，其中優(yōu)勢度較大的有劍水蚤幼體（Thermocyclops spp.）、簡弧象鼻溞（Bosmina coregoni）和微型裸腹溞（Moina micrura），優(yōu)勢度分別為0.21、0.184和0.184。

3.2 浮游甲殼動物的豐度 浮游甲殼動物總生物量在花家湖的季節(jié)變化規(guī)律為：秋季>夏季>冬季>春季，其中秋季浮游甲殼動物生物量明顯高于其他3個季節(jié)（圖2A），總計0.09mg/L，占總生物量的81%，最低值出現(xiàn)在春季，總計0.001mg/L，占總生物量的1%。春季與冬季出現(xiàn)優(yōu)勢物種為簡弧象鼻溞（Bosmina coregoni）和僧帽溞（Daphnia cucullata），兩者是該季節(jié)出現(xiàn)的唯一物種，夏季以微型裸腹溞生物量最大，組成百分比為46%，秋季中生物量最大的物種為微型裸腹溞，生物量組成百分比為28%，簡弧象鼻溞為生物量第二高的優(yōu)勢物種，生物量為0.013mg/L，占該季節(jié)總生物量的14%。橈足類和枝角類浮游甲殼動物的生物量如圖2B所示，總體而言，秋季浮游甲殼動物的生物量遠遠大于其他3個季節(jié)的，生物量范圍在0.001～0.091mg/L，枝角類和橈足類分別占全年平均豐度的65.7%、34.3%。在春季和冬季，更是只有枝角類浮游甲殼動物存在，夏、秋、2季橈足類分別是枝角類生物量的1.42倍、1.92倍。

3.3 浮游甲殼動物多樣性和均勻度 在對花家湖的浮游甲殼動物多樣性及均勻度研究中（圖3）發(fā)現(xiàn)，秋季是浮游甲殼多樣性最高的季節(jié)，多樣性指數(shù)1.268，同時均勻度指數(shù)也為四季中最高，為0.382。而春季多樣性指數(shù)最低，為0.026，均勻度指數(shù)0.008，與優(yōu)勢分布和生物量分布趨勢相同。根據(jù)香濃-威爾指數(shù)及Pielou指數(shù)的評價標準，花家湖水環(huán)境屬于清潔型。

4 討論

通過探究花家湖地理區(qū)域不難發(fā)現(xiàn)，該湖上游張集礦由于長期進行礦采活動，導致大面積地表下沉塌陷積水，又因該地區(qū)上游水體流動緩慢且受污水排放的影響，致使水體污染嚴重，對湖泊水體富營養(yǎng)化產(chǎn)生消極作用，該區(qū)域生物尤其是敏感的浮游甲殼動物受到嚴重影響[7]。

浮游甲殼動物在湖泊生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中處于中間地帶，具有承上啟下的重要作用。一般來說，浮游甲殼動物的豐度與水體營養(yǎng)水平呈現(xiàn)正相關的規(guī)律，浮游甲殼動物數(shù)量在富營養(yǎng)水體中為10～100ind./L（不含無節(jié)幼體），而在貧營養(yǎng)水體中較低[8]。太湖的水體相對來說富營養(yǎng)化程度較高，其豐度范圍在91～199ind./L[9]，武漢東湖為55.2～106.5ind./L[10]，而焦崗湖相比之下水質(zhì)較好，平均豐度為28.8ind./L[11]。

冬、春季浮游甲殼動物的平均豐度遠遠高于夏季、秋季，從生物多樣性角度來看，花家湖浮游甲殼動物的多樣性較低，均值為0.463，略低于其他湖泊?；液儆诘湫偷暮拥佬秃?，無法為浮游甲殼動物提供良好的生境，因而多樣性不高。從均勻度上看，花家湖浮游甲殼動物的均勻性較低，均值為0.139，秋季雖然浮游甲殼動物生物量大，物種均勻度卻不高，這可能是因為夏季優(yōu)勢種的快速生長影響了其他種屬浮游甲殼動物的生長。另外，塌陷湖每年投放大量的濾食性魚類（鰱鳙魚），可能給甲殼類浮游動物帶來了較大的撲食壓力，加上湖泊水體中藍藻在數(shù)量上占據(jù)優(yōu)勢，其較大個體對甲殼類浮游動物來說并不是適合的食物，從而導致花家湖水體生物量較少。浮游動物群落結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了富營養(yǎng)化湖泊營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的典型特征?；液母∮渭讱游锶郝浣Y(jié)構(gòu)同時具有湖泊和河流的特點，變化多樣，與某些水庫浮游甲殼動物群落相似[12]?；液∮渭讱游飪?yōu)勢類群與河流或水庫生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢類群相似性極大，體現(xiàn)了河道型湖泊生境的特點。

5 結(jié)論

由本次調(diào)查結(jié)果可以看出，花家湖監(jiān)測到的浮游甲殼動物共計7屬10種，年生物量變化范圍在0.001～0.091mg/L，秋季較高、春季最低。從浮游甲殼動物分類角度來說，枝角類生物量最多且種類較多;主要優(yōu)勢種為短尾秀體溞、劍水蚤幼體及微型裸腹溞。浮游甲殼動物的多樣性均值為0.463，均勻度均值為0.139。根據(jù)Shannon-Wiener指數(shù)及Pielou指數(shù)的評價標準，花家湖水環(huán)境屬于清潔型。群落結(jié)構(gòu)簡單且不穩(wěn)定是河道型湖泊水環(huán)境生境的特點。

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（責編：張宏民）

Community Structure and Seasonal Variation of Crustacean Zooplankton in Huajiahu Lake， Huainan City

WANG Xiaoyun1? ?ZHANG Jianmei2? ?YANG Yongrui1? ?GUO? Yuming1

（1School of Civil Engineering， Yantai University， Yantai 264005， China; 2Yantai Forest Resources Monitoring and Protection Service Center， Yantai 264030， China）

Abstract： In this research， three sampling points were set up in Huajia Lake in Huainan. from September 2017 to August 2018， samples of crustaceans zooplankton were collected in the four seasons of spring， summer， autumn and winter， then we did community structure analysis， and seasonal change analysis. The results showed that a total of 10 species of crustaceans zooplankton were recorded. Among them， the biomass of crustaceans zooplankton was the largest in autumn， which was 0.09mg/L. Thermocyclops spp.， Bosmina coregoni， Moina micrura and? Diaphanosoma brachyurum were the dominant species. The biomass of cladocerans was generally greater than that of copepods. In general， the biomass of Thermocyclops spp was the largest， which was 0.04 mg/L， accounting for 36% of the total biomass.

Key words： Huajiahu Lake; Crustaceans zooplankton; Community structure; Seasonal succession

作者簡介：王小允（1997—），女，山東臨沂人，碩士研究生，研究方向：水生態(tài)環(huán)境修復。? 收稿日期：2022-01-19