泰山湖泊浮游动物群落优势种调查及分析

2014-05-12彭静静

泰山学院学报 2014年3期

彭静静

(泰山学院生物与酿酒工程学院，山东泰安 271021)

淡水浮游动物是一类经常在水中浮游，本身不能制造有机物的异养型无脊椎动物和脊索动物幼体的总称.其调查研究在我国从20世纪20年代即已开始，解放以后该项目的调查研究得到迅速发展.浮游动物是浮游生物的一部分，是水生生态系统的初级消费者，是生态系统中重要的生物组成部分，作为食物链中不可缺少的一环，它们在物质转化、能量流动、信息传递等生态过程中起着至关重要的作用［1－2］.

淡水浮游动物主要包括原生动物、轮虫、枝角类和桡足类四大类，它们多数个体小，对环境变化敏感，水环境的变化直接影响其群落结构和功能.浮游动物在水层中的分布也较广，水污染的生态效应归根到底为生物效应，水生生物群落结构特征的变化与水体质量关系密切，因此利用浮游动物群落能够确切反映水体质量.目前应用浮游动物群落结构特征的变化监测和评价河流、湖泊等水体污染程度和自净作用，在国内外应用较为广泛.同时，许多种浮游动物是鱼、贝类的重要饵料来源，还是经济水产动物特别是中上层水域中鱼类和其他经济动物的重要饵料［3］.

泰安作为中国现代旅游城市之一，地处东经116°02'至 117°59'、北纬 35°38'至 36°28'之间，鲁中山区的一部分，境内拥有山地、丘陵、平原、洼地、湖泊多种地貌类型，旅游区区内河网交错，水系纵横，水质的好坏与城市的市容、景观和民众的生活密切相关.淡水湖在淡水养殖、旅游、发电、运输以及饮水水源等方面具有突出的地位和显赫的经济效益，但随着其不断的开发，带来的环境污染也日益加剧，部分区域也出现了污染.

本研究选取泰安市岱岳区的大河水库和泰山学院未了湖作为研究对象，对其中的浮游动物种类组成中的优势种进行调查研究，并分析了浮游动物优势种与水环境因子间的关系，旨在说明浮游动物优势种在维持当地水环境中的突出作用，进一步提高对以上两地生态系统结构与功能的认识，以及浮游动物对不同生态环境变化的响应，对当地水域渔业资源变动具有重要意义，同时为以后的绿色水库、校园建设工作提供生物科学参考.

1 研究地区与研究方法

1.1 采样地点和时间设置

在泰山学院未了湖和大河水库分别设3个采样点，分别于4月28日下午、5月1日上午、5月4日中午进行采样，确保随机取样，各站点如下图1、图2所示.

图1 泰山学院未了湖采样站点示意图

图2 大河水库采样站点示意图

1.2 样品采集和处理

样品采集采取岸边来回拖取得方式.

定性分析时，用25号(网孔0.064 mm)浮游生物网在设定的6个站点浮游生物网拖取，每个站点大约拖取5min，然后用福尔马林溶液(4% 甲醛溶液)固定后带回实验室鉴定［2］.

定量样品用1 L有机玻璃采水器采取，采得的水样于现场福尔马林液固定，带回实验室静置沉淀，浓缩至20mL在显微镜下鉴定、计数［2］.

1.3 水体相关理化指标的测定

测定的环境因子包括水温(W t)、pH值、透明度、溶解氧(DO)4项水体物化指标.各理化因子的取样测定与浮游生物样品采集同步进行.

在各采样站点分别将温度计放于水体中5min，测得其温度.

湖水透明度是指湖水能使光线透过的程度，用透明系数和相对透明度表示.相对透明度即能见深度，是指以30cm直径的白色圆盘沉到目力不能见时的深度，用“m”表示.在各采样站点进行目测观察，取其约数即可.

PH值用精确PH试纸比对测得，可精确到0.1.溶解氧用碘量法进行测得.

1.4 数据处理

1.4.1 浮游动物数量的计算

章宗涉等的研究方法，按下式换算浮游动物的数量［2］.

式中:N为1 L水中浮游动物个体数(ind L－1);V为采样体积(L);Vs为沉淀体积(mL);Va为计数体积(mL);n为计数所获得的个体数.

1.4.2 优势度计算

优势种优势度的计算方法如下:

上式中，Y为优势度，ni为第i种浮游动物的个体数，N为浮游动物总个体数，fi为第i种浮游动物在各站位出现的频率，优势度由Excel计算得到.Y大于0.02的种类为优势种［2］.

2 研究结果与分析

2.1 6个采样站点的环境因子

通过同时对6个站点的环境因子进行测量，鉴于取样调查的3天天气条件有所差别，故分别进行统计分析，所得结果如表1、表2、表3.

浮游动物采样点的水温变化范围在17℃ －20℃ 之间，pH变化范围在6－7.8之间，显弱酸性，水体的透明度大约都在1.3－1.5之间，而溶解氧的变化范围也在6.0－8.0之间.

表1 4.28日下午6个采样站点的环境因子参数

表2 5.1日上午6个采样站点的环境因子参数

表3 5.4日中午6个采样站点的环境因子参数

从采样的具体站点来看，未了湖C站点处的多生浮游和水生植物，故此处的溶解氧含量也相对偏高，PH值也就近乎中性，而大河水库的C站点，周边靠近旅游公园，水的透明度明显下降，有比较明显的污染痕迹，因此，此处的溶解氧的含量也相对较低，pH值更显弱酸性.其他几处采样站点的环境因子几乎非常相似.

2.2 浮游动物种类

在通过3次对6个站点的调查共检获到16种浮游动物及1类浮游幼体，隶属于6大类群.其中轮虫6种、占浮游动物种类的37.5%，桡足类5种、占浮游动物种类的31.25%，枝角类2种、占浮游动物种类的12.5%，原生动物2种，占浮游动物种类的12.5%，糠虾1种、占浮游动物种类的6.25%［4－8］.各浮游动物的种类如下表4所示.

调查发现各采样站点出现的浮游动物平均种类数差异并不很大，从浮游动物在各站的种类数分布来看有两大特点:其一，大河水库种类略高于未了湖种类;其二，呈居住区、旅游区向绿化区递减的趋势.

浮游动物种类组成情况来看，轮虫所占的比例最大，其中以晶囊轮科、臂尾轮科尤为丰富;桡足类中则以刺剑水蚤种类为主，枝角类中蚤状溞为样品中常见种.从6个采样站点中浮游动物的分布情况看，平均种类数最多是大河水库C站点，有11种，其次为未了湖A站点和C站点，有9种，种类最少的出现在未了湖 B 站点，有6 种［4－8］.

2.3 浮游动物优势种

表4 各采样站点水域浮游动物的种类组成

优势种是指群落中占优势的能决定群落性质或外貌的生物种类，其在群落中出现的频率高、数量大.指示生物法是指根据对环境中有机污染或某种特定污染物质敏感的或有较高耐受性的生物种类的存在或缺失，来指示其所在水体或河段污染状况的方法.它是经典的生物学水质评价方法.选作指示种的生物是生命期较长比较固定生活于某处的生物，可在较长时期内反映所在环境的综合影响.静水中指示生物主要为底栖动物或浮游生物，流水中主要用底栖动物或着生生物.

通过进行定量分析以及优势度的计算，表明泰山学院未了湖和大河水库水域有明显的浮游动物优势种，所得的优势种为晶囊轮虫、龟甲轮虫和刺剑水蚤(如下图3、图4、图5所示)，分别占物种总数的87.9%、85.4%和83.3%，其优势度均大于0.02.这两种类在3次随机采样过程中各个站点都出现，且数量较大，只是不同的采样点所具有的数量不一样.

浮游动物的种类组成中的其他种虽然出现，但是其优势度均小于0.02，且所占的种类比例也比较少，有的种类的出现甚至也可能是偶见种(如:糠虾、枝角类中的蚤状溞)，因此不能确定为优势种.总之，该优势种的确定是种类比例和数量比例的统一.