溱湖底棲動物群落結構與多樣性及其與水環境變量的相關性分析

李娣　牛志春　王霞　厲以強　李旭文

摘要 [目的] 研究溱湖濕地旅游行船對底棲動物群落結構和多樣性的影響。[方法] 于2008～2013年5月和9月對溱湖濕地5個采樣點底棲動物群落和水質指標（pH、溶解氧、高錳酸鹽指數、總磷和總氮）進行調查，分析底棲動物群落結構，研究底棲動物多樣性指數與水質指標的Pearson相關系數。[結果] 共采集到底棲動物39種，其中軟體動物9種，搖蚊類11種，寡毛類9種，其他類10種；優勢種為耐污種群水絲蚓屬（Limnodrilus）。水溫、DO、總磷和總氮是影響溱湖底棲動物群落結構與多樣性的重要因素。其中，水溫與底棲動物多樣性指數（Shannonwiener指數、Simpson指數和Pielou均勻度指數）呈顯著正相關。DO與底棲動物個體數呈顯著負相關。總磷和總氮與底棲動物多樣性指數呈顯著負相關性，說明水質的營養狀況是影響溱湖濕地底棲動物群落結構與多樣性的重要水環境因素。溱湖濕地水質功能在退化，說明旅游行船不利于底棲動物生長。[結論] 該研究可為該地區動植物資源和水資源管理以及水質生物監測工作提供重要的生物數據和技術參考。

關鍵詞 溱湖濕地；底棲動物；多樣性；影響因素

中圖分類號 S917.4 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）20-06613-02

Community Structure and Diversity of Zoobenthos and Their Relationship with Water Environmental Variables of Qinhu Wetland

LI Di et al

（Jiangsu Environmental Monitoring Center， Nanjing，Jiangsu 210036）

Abstract [Objective] The research aimed to study the effects of tourism boat on the community structure and diversity of zoobenthos in Qinhu wetland. [Method] The community of zoobenthos and water quality indices（pH，DO，potassium permanganate index，total P and total N）in five sampling points of Qinhu wetland in May and September during 2008～ 2012 were investigated. The community structure of zoobenthos was analyzed. And Pearson correlation coefficients between diversity indices of zoobenthos and water quality indices were studied. [Result] 39 species of zoobenthos were collected， including 9 species of molluscs， 11 species of chironomids， 9 species of oligochaetes and 10 other species. The dominant taxa was Limnodrilus. Water temperature， DO， total phosphorus and total nitrogen were main factors that influenced the community structure and diversity of zoobenthos. The water temperature showed significant positive correlations with the diversity indices（Shannonwiener index， Simpson index and Pielou index） of zoobenthos. DO showed a significant negative correlation with the individual number of zoobenthos. Total P and total N showed significant negative correlations with the diversity indices of zoobenthos， which indicated that nutritional status of water was one of important environmental factors that affected the community structure and diversity of zoobenthos in Qinhu wetland. The water quality indices of Qinhu wetland were degenerate， which indicated that the tourism was unfavorable for the growth of zoobenthos. [Conclusion] The research could provide important biological data and technical references for the management of animal and plant resources and water resources in this region and the biological monitoring of water quality.

Key words Qinhu wetland； Zoobenthos；Diversity； Influencing factors

底棲動物是指生活史的全部或大部分時間生活于水體底部的水生動物群，是較好的水環境質量指示生物[1-2]。濕地是水陸交互作用下形成的獨特生態系統，在蓄洪防災、污染物降解、水源補給、侵蝕控制、氣候調節等方面起著不可忽視的作用，更重要的是濕地為多種生物提供了獨特的生境[3]。底棲動物是水生態系統的重要類群之一，對維持水生態系統的生物完整性有著十分重要的作用[4-5]，也是濕地生態系統能量流動和物質循環的重要組成部分[6]。筆者研究了溱湖濕地旅游行船對底棲動物群落結構多樣性的影響，以期為該地區動植物資源和水資源管理以及水質生物監測工作提供重要的生物數據和技術參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

泰州溱湖濕地處于江蘇中部，是江蘇省第一個國家級濕地公園，規劃總面積26 km2，旅游景區面積7 km2。濕地內河網密布，湖泊交織，島嶼錯落，是典型的湖泊河網型濕地。5個采樣點船行干擾較為嚴重。

1.2 研究方法

2008～2013年，每年5月和9月對溱湖濕地5個采樣點進行底棲動物群落調查與水質參數測定。

1.2.1 底棲動物采集與鑒定。

底棲動物定量采集使用1/16 m2的彼得遜采泥器，每個樣點采樣3次，用于混合樣分析。采集的底泥樣品經40目篩網現場分選，然后置于白色解剖盤中挑選出底棲動物樣本，并使用10%的福爾馬林固定。帶回實驗室后，用顯微鏡將樣本鑒定至盡可能低的分類單元，并計數。

1.2.2 水質指標測定。

水質監測指標包括水溫、pH、溶解氧、高錳酸鹽指數、總磷和總氮。其中，水溫、pH和溶解氧在現場測定。其他指標（高錳酸鹽指數、總磷、總氮）按照《水和廢水監測分析方法》（第4版）[7]的要求采集水樣，并帶回實驗室分析測定。

1.3 數據處理

使用PRIMER6.0軟件計算底棲動物多樣性指數（Shannonwiener指數[8]、Margalef指數[9]、Pielou均勻度指數[10]、Simpson指數）；使用SPSS13.0統計軟件分析水質參數與底棲動物多樣性指數的Pearson相關性。

2 結果與分析

2.1 底棲動物的物種組成

此次調查共采集并鑒定39個大型底棲無脊椎動物分類單元，其中軟體動物9種，搖蚊類11種，寡毛類9種，其他類10種；優勢種為耐污種群水絲蚓屬（Limnodrilus）。

2.2 水質參數分析 溱湖濕地5個采樣點水質指標見表1。

2.3 水質參數與底棲動物多樣性的相關性

3 結論與討論

溱湖濕地5個采樣點的底棲動物群落結構主要由耐污種群水絲蚓屬（Limnodrilus）、長足搖蚊屬（Tanypus）和管水蚓屬（Aulodrilus）組成，而清潔敏感種群蜻蜓目、蜉蝣目和毛翅目[11]等較為少見。陳凱等[12]研究表明溱湖濕地豐水期底棲動物優勢種多為耐污種，鮮見敏感種。這表明溱湖濕地水質功能在退化，旅游行船不利于底棲動物生長。同時，水溫、DO、總磷和總氮是影響溱湖5個采樣點底棲動物群落結構與多樣性的重要水環境因素。

首先，5個采樣點底棲動物多樣性某種程度上受旅游行船的影響，水體攪動對底棲動物造成一定的沖刷，同時也無法為底棲動物提供一個良好的生存環境，從而導致底棲動物多樣性較低[13]。

其次，水質參數的變化與底棲動物群落結構和多樣性有著復雜的關系。筆者發現水溫、DO、總磷和總氮是影響底棲動物群落結構與多樣性的重要因素。其中，水溫與底棲動物多樣性指數（Shannon-wiener指數、Simpson指數和Pielou均勻度指數）呈顯著正相關，水溫高的情況下水體餌料豐富，促進底棲動物的繁殖發育。DO與底棲動物個體數呈顯著負相關，而且DO值均高于缺氧水平（2.8 mg/L），高DO是由于旅游行船攪動水體所致[14-15]。總磷和總氮與底棲動物多樣性指數呈顯著負相關性，說明水質的營養狀況是影響溱湖底棲動物群落結構與多樣性的重要水環境因素。水體中營養物質增加，會導致水體藻類大量繁殖，從而使水體透明度降低，影響水體底棲動物與外界的光和氧氣的交換，最終導致底棲動物中耐污耐缺氧生物水絲蚓的大量滋生。

參考文獻

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