淮南花家湖浮游甲壳动物群落结构特征与季节变化

王小允　张建梅　杨永锐　郭玉明

摘 要：在淮南花家湖中设置3个采样点，于2017年9月至2018年8月分春、夏、秋、冬4个季节采集浮游甲壳动物样品，进行群落结构及季节变化分析。结果表明，检测到的浮游甲壳动物共7属10种，其中浮游甲壳动物生物量在秋季时最大，为0.09mg/L，以剑水蚤幼体、简弧象鼻溞、微型裸腹溞、短尾秀体溞为优势种;在春季时生物量最小，为0.001mg/L，以简弧象鼻溞为优势种。浮游甲壳动物中，枝角类的生物量普遍大于桡足类的，总体以剑水蚤幼体的生物量最多，为0.04mg/L，占总生物量的36%。

关键词：花家湖;浮游甲壳动物;群落结构;季节差异

中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2022）07-0028-03

1 引言

在水体生态系统中，浮游甲壳动物是重要的组成部分，具有数量大、种类多的特点，主要分为桡足类和枝角类，位于水生食物链的中间环节，承接水体初级生产者和高级消费者，广泛存在于淡水水体如河湖、水塘等及海洋中，在生态系统中发挥着承上启下的作用[1-2]。浮游甲壳动物对水环境的变化极为敏感，其群落结构多样性与水环境状况密切相关，作为水体污染的指示类群十分可行[3]。因此，对浮游甲壳动物群落结构的研究成为热点。但当前浮游甲壳动物的生存环境不容乐观，湖泊富营养化现已经成为全球性水环境污染问题，随着我国社会经济及城市化的快速发展，过量输入的氮、磷导致藻类大量繁殖，影响水体生态环境，湖泊水体富营养化现象日益严重。相关研究表明，我国长江三角洲地区河湖航运连通遭受阻碍，渔业养殖管理不当等是加剧水体富营养化的重要原因。因此，对湖泊中浮游动物群落结构的研究迫在眉睫。

花家湖是淮河区域的一个特殊湖泊，其上游位于张集塌陷区域内，下游与淮河相连。淮河作为我国七大河流之一，流域水生态环境遭受严重影响，由于防洪需要以及大规模进行水资源利用，淮河支流增设大量闸控，虽在防洪、水资源供给、渔业养殖等方面发挥着重要功能，但目前对其中河道型湖泊浮游甲壳动物群落结构及其对水文环境条件的响应仍知之甚少。为此，笔者以淮河支流中河道型湖泊花家湖为研究对象，对湖泊中浮游甲壳动物的群落结构特征及季节差异进行分析，以期获得此类湖泊水环境生态系统的基础信息，明确群落结构的影响因素，為后续湖泊生态环境的管理与保护提供科学依据。

2 材料与方法

2.1 研究区域概况 花家湖是位于淮河支流西淝河下游的河道型湖泊（图1），于西淝河出口设有西淝河闸调控与淮河水体交换，淮河水位高时关闭防倒灌，低时开启，是一个在安徽省凤台县西北10km处流经张集矿区在下游形成的河湾带，东西长7km，南北宽1.5～3km，水域面积1533.33hm2 [4]。花家湖区地势平坦，资源丰富，属于北亚热带季风气候，是当地重要的水产养殖基地。

2.2 研究方法

2.2.1 样品采集与分析 本研究在花家湖上游布置3个采样点，于2017年10月至2018年8月分4个季节对花家湖进行浮游甲壳动物的采集。对甲壳类定性样品，本研究采用浮游生物网进行采集，方式为在水体表层中以“∞”字型来回捞取，随后加福尔马林固定，部分样品作活体观察，用于鉴定种类。而对于定量样品，则采用5L有机玻璃采水器根据水深在上、中、下层采取水样进行混合，经25#（64[μm]）浮游生物网过滤，加福尔马林固定。浮游甲壳动物种类鉴定及观察计数则参照章宗涉等的研究方法进行[5]。

2.2.2 数据处理 运用浮游动物Shannon-Wiener多样性指数D和优势度Y对浮游甲壳动物进行生态学分析评价，以上各项指数计算公式如下[6]：

式中，[D]为多样性指数、[Y]为优势度指数，当[Y≥]0.02时的物种定义为优势种;ni为站位中i物种的个数，N为站位中浮游甲壳动物总个数、fi为i物种在各站位中出现的频率、S为站位中浮游甲壳动物总种数;J为均匀度指数。

3 结果与分析

3.1 浮游甲壳动物种类组成及优势种 2017—2018年调查期间，共监测到浮游甲壳动物7属10种。其中，枝角类4属5种，年个体总生物量为0.064mg/L;桡足类3属5种，年个体总生物量为0.047mg/L。浮游甲壳动物的主要种类是简弧象鼻溞（Bosmina coregoni）、短尾秀体溞（Diaphanosoma brachyurum）、微型裸腹溞（Moina micrura）颈沟基合溞（Bosminopsis deitersi）、秀体溞属（Diaphanosoma sp.）、广布中剑水蚤（Mesocyclops leuckarti）、台湾温剑水蚤（Thermo-cyclops taihokuensis）、剑水蚤幼体（Thermocyclops spp.）、僧帽溞（Daphnia cucullata）。

浮游甲壳动物优势种名录如表1所示，其中春季和冬季只有1种优势物种，分别是简弧象鼻溞（Bosmina coregoni）和僧帽溞（Daphnia cucullata），夏季有4种优势物种，桡足类的剑水蚤幼体（Thermocyclops spp.）和枝角类的微型裸腹溞（Moina micrura），秋季则有最多的优势物种，共计7种，其中优势度较大的有剑水蚤幼体（Thermocyclops spp.）、简弧象鼻溞（Bosmina coregoni）和微型裸腹溞（Moina micrura），优势度分别为0.21、0.184和0.184。

3.2 浮游甲壳动物的丰度 浮游甲壳动物总生物量在花家湖的季节变化规律为：秋季>夏季>冬季>春季，其中秋季浮游甲壳动物生物量明显高于其他3个季节（图2A），总计0.09mg/L，占总生物量的81%，最低值出现在春季，总计0.001mg/L，占总生物量的1%。春季与冬季出现优势物种为简弧象鼻溞（Bosmina coregoni）和僧帽溞（Daphnia cucullata），两者是该季节出现的唯一物种，夏季以微型裸腹溞生物量最大，组成百分比为46%，秋季中生物量最大的物种为微型裸腹溞，生物量组成百分比为28%，简弧象鼻溞为生物量第二高的优势物种，生物量为0.013mg/L，占该季节总生物量的14%。桡足类和枝角类浮游甲壳动物的生物量如图2B所示，总体而言，秋季浮游甲壳动物的生物量远远大于其他3个季节的，生物量范围在0.001～0.091mg/L，枝角类和桡足类分别占全年平均丰度的65.7%、34.3%。在春季和冬季，更是只有枝角类浮游甲壳动物存在，夏、秋、2季桡足类分别是枝角类生物量的1.42倍、1.92倍。

3.3 浮游甲壳动物多样性和均匀度 在对花家湖的浮游甲壳动物多样性及均匀度研究中（图3）发现，秋季是浮游甲壳多样性最高的季节，多样性指数1.268，同时均匀度指数也为四季中最高，为0.382。而春季多样性指数最低，为0.026，均匀度指数0.008，与优势分布和生物量分布趋势相同。根据香浓-威尔指数及Pielou指数的评价标准，花家湖水环境属于清洁型。

4 讨论

通过探究花家湖地理区域不难发现，该湖上游张集矿由于长期进行矿采活动，导致大面积地表下沉塌陷积水，又因该地区上游水体流动缓慢且受污水排放的影响，致使水体污染严重，对湖泊水体富营养化产生消极作用，该区域生物尤其是敏感的浮游甲壳动物受到严重影响[7]。

浮游甲壳动物在湖泊生态系统食物网中处于中间地带，具有承上启下的重要作用。一般来说，浮游甲壳动物的丰度与水体营养水平呈现正相关的规律，浮游甲壳动物数量在富营养水体中为10～100ind./L（不含无节幼体），而在贫营养水体中较低[8]。太湖的水体相对来说富营养化程度较高，其丰度范围在91～199ind./L[9]，武汉东湖为55.2～106.5ind./L[10]，而焦岗湖相比之下水质较好，平均丰度为28.8ind./L[11]。

冬、春季浮游甲壳动物的平均丰度远远高于夏季、秋季，从生物多样性角度来看，花家湖浮游甲壳动物的多样性较低，均值为0.463，略低于其他湖泊。花家湖属于典型的河道型湖泊，无法为浮游甲壳动物提供良好的生境，因而多样性不高。从均勻度上看，花家湖浮游甲壳动物的均匀性较低，均值为0.139，秋季虽然浮游甲壳动物生物量大，物种均匀度却不高，这可能是因为夏季优势种的快速生长影响了其他种属浮游甲壳动物的生长。另外，塌陷湖每年投放大量的滤食性鱼类（鲢鳙鱼），可能给甲壳类浮游动物带来了较大的扑食压力，加上湖泊水体中蓝藻在数量上占据优势，其较大个体对甲壳类浮游动物来说并不是适合的食物，从而导致花家湖水体生物量较少。浮游动物群落结构体现了富营养化湖泊营养结构的典型特征。花家湖的浮游甲壳动物群落结构同时具有湖泊和河流的特点，变化多样，与某些水库浮游甲壳动物群落相似[12]。花家湖浮游甲壳动物优势类群与河流或水库生态系统的优势类群相似性极大，体现了河道型湖泊生境的特点。

5 结论

由本次调查结果可以看出，花家湖监测到的浮游甲壳动物共计7属10种，年生物量变化范围在0.001～0.091mg/L，秋季较高、春季最低。从浮游甲壳动物分类角度来说，枝角类生物量最多且种类较多;主要优势种为短尾秀体溞、剑水蚤幼体及微型裸腹溞。浮游甲壳动物的多样性均值为0.463，均匀度均值为0.139。根据Shannon-Wiener指数及Pielou指数的评价标准，花家湖水环境属于清洁型。群落结构简单且不稳定是河道型湖泊水环境生境的特点。

参考文献

[1]汤长宽，杨宇峰，罗洪添，等.常德柳叶湖及其连通水体浮游甲壳动物群落结构与水环境特征[J].应用与环境生物学报，2021，27（01）：200-207.

[2]易齐涛，汪琪，谢凯，等.淮南采煤塌陷湖泊浮游甲壳动物群落结构特征及其影响因素[J].水生态学杂志，2018，39（03）：37-43.

[3]杨威，孙雨琛，张婷婷，等.富营养化对小型湖泊浮游甲壳动物群落结构及多样性的影响[J].生态学报，2020，40（14）：4874-4882.

[4]邓佩瑶.淮南花家湖浮游植物的群落结构特征及季节变化[J].安徽农学通报，2020，26（17）：149-152.

[5]章宗涉，黄祥飞.淡水浮游生物研究方法.北京：科学出版社，1991.

[6]邓道贵，谢平，周琼，等.巢湖微囊藻和浮游甲壳动物昼夜垂直迁移的初步研究[J].生态科学，2006，25（001）：8-12.

[7]张思亮.张集矿区花家湖水质氮磷特征分析及评价[J].安徽农学通报，2019，25（05）：142-145，149.

[8]Wolfinbarger W C. Influences of biotic and abiotic factors on seasonal succession of Oklahoma，USA[J]. Hydrobiologia，1999，400：13-31.

[9]王颖，杨桂军，秦伯强，等.太湖不同生态类型湖区浮游甲壳动物群落结构季节变化比较[J].湖泊科学，2014（5）：743-750.

[10]章宗涉，黄祥飞.淡水浮游生物研究方法[M].北京：科学出版社，1991.

[11]陈逸函.淮南焦岗湖浮游甲壳动物群落结构特征[J].安徽农学通报，2021，27（20）：28-30.

[12]Horn W. Long-term development of the crustacean plankton in the Saidenbach Reservoir（Germany）-changes，causes，consequences[J].Hydrobiologia，2003，504（1-3）：185-192.

（责编：张宏民）

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

作者简介：王小允（1997—），女，山东临沂人，硕士研究生，研究方向：水生态环境修复。  收稿日期：2022-01-19