倒天河水库和碧阳湖夏秋季桡足类种类组成及水质评价

龚勋，阚薇

(1.贵州理工学院 食品药品制造工程学院，贵州 贵阳 550003； 2.贵州工程应用技术学院 生态工程学院，贵州 毕节 551700)

倒天河位于贵州毕节市七星关区西北角，地理坐标27°18′35″～27°19′31″N、105°15′2″～105°15′48″E，汇水面积123.44 km2，库容650 m3，坎高20 m，是毕节市区最主要的集中式饮用水源地[1]。碧阳湖位于毕节市的南部新区(27°28′06″N，105°30′70″E)，碧阳湖是人工湖，面积约20 hm2[2]。近年来，倒天河水库生活污水排放量增加，污染负荷加大。碧阳湖流经毕节市，污染来源甚多，尤其是毕节人民公园至碧阳湖段，每天都有大量污水排入河段，水质状况不容乐观。在湖库水生生物中，浮游生物对环境的适应能力存在明显的种间差异；因此，浮游生物种群结构常被用作湖库水质监测的重要指标。

桡足类隶属节肢动物门甲壳纲桡足亚纲，是一群小型甲壳动物，一般营浮游生活，是淡水及海洋重要的浮游动物之一。大部分桡足类以浮游植物为食，亦可作为花鲢、鲱鱼等鱼类的食饵，且一些桡足类可作为水体污染的指示生物，其种群变动情况直接反映水体生态环境质量变化[3-5]。对浮游桡足类种类组成及分布的调查，对了解淡水湖库水域生态系统结构和功能有重要参考价值。本研究对毕节市夏秋季2种类型的淡水水体(水库和人工湖泊)开展桡足类种类组成及水质生态评价调查，根据2013年夏秋季对倒天河水库和碧阳湖的采样分析，初步探讨夏秋两季桡足类种类组成的变化及水质状况，拟为该区域水生生物多样性研究和水质监测提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 采样点设置和采样时间

根据碧阳湖的实际水环境情况，遵循《湖泊富营养化调查规范(第2版)》[6]要求，在碧阳湖的上游、中游和下游相应设置3个采样点。由于倒天河水域面积相对较大，受到地理环境条件的制约，只在水库中段设置1个采样点。2013年6月中旬—10月中旬，每隔半月在这4个采样点分别采集浮游动物样品1次，具体采样点位置设置如图1所示。

图1 采样点的分布

1.2 试验材料

采水器(5 000 mL)，13号浮游生物网(网孔0.112 mm)，透明度盘，标本瓶，0.5 mL计数框，普通光学显微镜，体视显微镜，3%～5%(体积分数)甲醛，便携式温度计，其他。

1.3 样品采集与计算

定性样品用13号浮游生物网于垂直及水平方向缓慢拖网。水深<2 m时，在0.5 m处采集；深水分层，采水面下0.5 m和1 m处。取样时呈“∞”形来回拖动数次，采样时间5～10 min，将采好的水样滴入甲醛固定。定量采集时，采水20 L，现场加入5%甲醛溶液进行固定，带回实验室沉淀24～48 h，将采集的水样浓缩至相应体积。计数前将标本充分摇匀，然后注入0.5 mL浮游生物计数框内，在40倍的显微镜下全片观察计数，每个样本重复2次，取平均值[7]。依据《中国动物志 节肢动物门 甲壳纲 淡水桡足类》[8]进行分类鉴定。

水样于水体表层下0.5 m处采集，水温、水深等现场进行测定，用透明度盘测定水体的透明度。根据已有研究[9-11]及联合国教科文组织推荐的《微型生物监测新技术》[12]，选择以下指标来衡量倒天河水库和碧阳湖的水质情况：透明度，水深，水温，Margalef丰富度指数(D)，Shannon-Wiener指数(H′)，Pielou均匀度指数(J)。主要计算公式如下：

D=(S-1)/lnN；

H′=-Σ[(ni/N) ln(ni/N)]；

J=H′/ln(2S)。

式中：S为种类数；N为观察到的个体总数；ni为第i种生物的数量[13]。

2 结果与分析

2.1 桡足类种类组成

如表1所示，本次调查共鉴定桡足类2目2科10属18种，其中哲水蚤目1科1属2种，剑水蚤目1科9属16种。倒天河水库夏季鉴定的有9种，秋季鉴定的有6种，其中夏秋两季均出现的有4种，分别是球状许水蚤、透明温剑水蚤、胸饰外剑水蚤、广布中剑水蚤。碧阳湖上游夏季出现的有13种，秋季出现的有10种；碧阳湖中游夏季出现的有11种，秋季出现的有8种；碧阳湖下游夏季出现的有14种，秋季出现的有8种。碧阳湖上、中、下游夏秋两季都出现的有8种，分别是球状许水蚤、指状许水蚤、绿色近剑水蚤、胸饰外剑水蚤、广布中剑水蚤、透明温剑水蚤、近邻剑水蚤和草绿刺剑水蚤。总的来看，倒天河水库和碧阳湖夏季出现的桡足类种类比秋季多，且种类组成季节变化明显，只在夏季出现的有8种，即大尾真剑水蚤、锯缘真剑水蚤、闻名大剑水蚤、白色大剑水蚤、长刺温剑水蚤、近亲拟剑水蚤、泽柔近剑水蚤和长腹近剑水蚤，只在秋季出现的有2种，即如愿真剑水蚤和英勇剑水蚤。从种类构成上看，倒天河水库和碧阳湖夏秋两季均以剑水蚤目占优势，其中大剑水蚤属和剑水蚤属居多。

表1 夏秋季倒天河和碧阳湖各采样点桡足类的 种类组成及分布

注：+表示在该季节出现。

2.2 水质生态学评价

从Margalef物种丰富度指数来看(表2)，倒天河水库夏季D为1.25，秋季为0.95，从该项指标上看夏季倒天河水库为中型污染，秋季为重型污染。碧阳湖上游、中游、下游在夏季的D为1.00～1.38，为中污染型，而秋季碧阳湖各取样点的D均小于1，为重污染型。总体来看，倒天河水库和碧阳湖夏季的水质均为中污染型，秋季均为重污染型。

夏秋两季倒天河水库和碧阳湖Shannon-Wiener多样性指数(H′)都比较高，处于1.60～2.39，从该项指标看均为中度污染。对倒天河水库和碧阳湖4个采样点夏秋两季的Pielou均匀度指数(J)进行比较，当J为0～0.3时，水质为重度污染；当J为0.3～0.5时，水质为中度污染；当J为0.5～0.8时，水质为轻度污染。除夏季碧阳湖上游J值为0.42(水质评价为中度污染之外)外，各采样点在夏秋季的水质评价均为轻度污染。

表2 夏秋季倒天河和碧阳湖各采样点的生物 多样性指数及水质评价

2.3 水体理化指标

由表3可知，倒天河水库夏季水深和秋季水深相差不大，碧阳湖上游和中游夏季的水深都比秋季的深，而碧阳湖下游夏秋两季水深没有变化。透明度的数据显示，各采样点夏季的透明度明显比秋季的高，其中夏季倒天河水库的透明度最高为1.53 m，而碧阳湖下游秋季的透明度最低为0.55 m。从水温上看，倒天河夏季和秋季平均水温仅相差3.28 ℃，碧阳湖上游夏季和秋季的水温平均值差异为2.61 ℃，碧阳湖中游夏季水温比秋季高3.66 ℃，碧阳湖下游夏季和秋季的平均水温相差也仅为3.05 ℃。总的来说，夏秋两季水温波动范围为19.81～24.14 ℃，各采样点夏秋两季水温相差在4 ℃以内。

表3 夏秋季倒天河和碧阳湖各采样点的 水体理化指标

3 小结与讨论

本研究通过对倒天河水库、碧阳湖夏秋两季的桡足类种类组成及水质进行初步调查，共鉴定出10个属18种桡足类。从种类组成上看，透明温剑水蚤等富营养化桡足类指示种均有出现[3,14-15]，其中优势种多为大剑水蚤属和剑水蚤属。种类组成季节变化明显，倒天河水库和碧阳湖夏季出现的桡足类种类比秋季多。透明温剑水蚤夏秋季均出现，且以碧阳湖偏多，说明碧阳湖存在一定程度的富营养化。

本次调查中桡足类的Margalef物种丰富度指数表现为夏季大于秋季，这可能与夏季水温、透明度较秋季高有一定的关系[3,16]。基于该指数对倒天河和碧阳湖各采样点的水质进行评价，结果显示，各采样点秋季的水质均为重污染型，夏季的水质均为中污染型。利用Shannon-Wiener多样性指数对倒天河水库和碧阳湖各采样点的水质进行评价，结果显示，各采样点之间的水质并无明显的差异，均处于中轻度污染状况。在本研究中，所运用的3个生物多样性指数评价的结果有所不同，可能还需要进一步结合其他浮游动物、浮游植物等因素，才能更全面、准确地对水质状况进行评价。

有研究表明，温度、透明度、水深等理化因子是影响桡足类的种类组成和多样性的重要因素[3,15-16]。倒天河水库和碧阳湖各采样点夏季的水温和透明度明显高于秋季。在适温范围内，桡足类的生长率随温度升高而增加。同时，桡足类卵的孵化受温度影响较为明显，较高的温度有利于卵的孵化。透明度对桡足类的影响主要体现在2个方面：一是水体透明度会影响浮游植物进行光合作用，从而影响作为桡足类重要食物来源的浮游植物的密度；二是水体透明度可影响桡足类被滤食性鱼类捕食的概率。这从另外一个层面解释了倒天河水库和碧阳湖各采样点夏季桡足类的种类数比秋季多的原因[16]。