黃河蘭州市區段浮游動物群落結構調查及水質初步評價

賈秋紅等

摘要：為了解黃河蘭州段浮游動物群落結構特征及水質狀況，于2014年秋季對蘭州市區段進行了浮游動物群落調查。調查期間共檢出浮游動物4大類27種屬，其中輪蟲和原生動物在種類組成中占主導地位。浮游動物密度范圍為1.9～11.1 ind./L，均值為4.6 ind./L，生物量范圍為0.001～0.004 mg/L，均值為0.003 mg/L。浮游動物常見種有4種，以小口鐘蟲（Vorticella microstoma）出現頻率最高。Shannon-Weiner多樣性指數范圍為1.6～2.2，平均值為1.9，根據物種多樣性指數結果對水質狀況進行評價，結果表明黃河蘭州市區段水質受到中度污染，浮游動物群落結構趨于簡單化。

關鍵詞：黃河蘭州市區段；浮游動物；群落結構；水質評價

黃河蘭州段西起永靖縣境內的劉家峽水庫，東至景泰縣的無佛寺，河段全長358 km，河段流域面積8.5萬km2。蘭州市位于該河段中部的河谷盆地中，市區段河道全長78 km，流經西固區、安寧區、七里河區、城關區和什川鎮，沿途接納了雷壇河、宛川河等。

浮游動物是懸浮在水體中的微小生物，具有種類多、世代時間短、對環境敏感和方便采集等特點[2]，是指示河流水環境質量特征的極佳類群，尤其是輪蟲這種模式生物。目前針對黃河流域蘭州段的浮游動物的詳細調查研究僅僅在上世紀90年代[3-4]。基于此，本文通過調查黃河蘭州市區段浮游動物的群落結構特征以及進行水質初步評價，以期為黃河蘭州段水生態系統健康評價提供基礎理論數據。

1研究方法

1.1采樣斷面設置

于2014年秋季，根據黃河蘭州市區段的地勢地貌以及人類活動影響程度，在研究區域共設7個調查斷面，其中市區中上游設置6個斷面，市區下游設置1個斷面，斷面具體位置見圖1。

1.2樣品采集與觀察

根據黃河蘭州市區段具體地理情況及黃河水質特征，浮游動物樣品用有機玻璃采水器取100 L混合水樣，用25#浮游生物網過濾濃縮至50 mL后，現場加入4%～5%（體積比）甲醛溶液固定。混勻濃縮樣品，依據文獻[5-6]，在生物顯微鏡下鑒定浮游動物種類，并記錄個體數量。

1.3數據處理與分析

浮游動物密度計算公式：N=（Vs ×n ）/（ V ×Va ）

式中：N 為1 L水中浮游動物的個體數（ind·L-1），V 為采樣體積（L），Vs為沉淀體積（mL），Va 為計數體積（mL），n為計數所得的個體數。

浮游動物生物量依據文獻中各種類個體濕重換算。

物種多樣性指數采用Shannon- Weiner指數（H）計算公式： H=-∑ Pi log2 Pi

式中，H 為Shannon指數；Pi為第i種的個體數與總個體數的比值，Pi = ni / N，ni為第i種個體數，N 為所有種個體數。所有數據統計分析采用軟件SPSS19.0。

2結果與分析

2.1浮游動物群落結構特征

2.1.1浮游動物種類組成黃河蘭州市區段7個斷面共檢到浮游動物4大類27種屬。其中原生動物9種屬，占總種屬33.3%，輪蟲10種屬，占總種屬37.1%，枝角類5種屬，占總種屬的185%，橈足類3種屬，占總種屬11.1%（見圖2），種類組成主要以輪蟲和原生動物為主。

2.1.2浮游動物現存量黃河蘭州市區段浮游動物密度變動范圍1.88～11.09 ind./L，平均密度4.64 ind./L。其中，原生動物密度占浮游動物總密度的73.43%，輪蟲密度占浮游動物總密度的22.28%，枝角類密度占浮游動物總密度的148%，橈足類密度占浮游動物總密度的2.82%（見圖3）。

浮游動物平均生物量為0.002 5 mg/L，變化范圍0.001 3～0.004 4 mg/L。其中采集到的原生動物生物量占總生物量的7.27%，輪蟲生物量占總生物量的45.86%，枝角類生物量占總生物量的30.15%，橈足類生物量占總生物量的1671%（見圖3）。

2.2浮游動物多樣性

黃河蘭州市區段浮游動物Shannon-Weiner多樣性指數（H）變化幅度不大，如圖5所示，最大值出現在H2斷面，指數值為2.23，最小值出現在H6斷面，指數值為1.57，平均值為1.89。根據浮游生物多樣性指數水質評價標準，H大于4.5為無污染；H在4.5～3之間為輕度污染，H在3～1之間為中污染，H小于1為重污染。綜合多樣性指數結果可初步評價出黃河蘭州市區段水質受到中度污染。圖4浮游動物多樣性指數

3討論

蘭州市作為新型的石油、化工為主要產業的城市，每年均有大量的各類廢水及污水排入黃河。其中大量有毒有害物質勢必會對水生生物的棲息、繁殖和生長造成影響。因此，對黃河蘭州段進行生態調查勢在必行。此次調查發現，黃河蘭州市區段浮游動物群落結構在種類組成上較為單一，主要以輪蟲為主，原生動物次之。這一調查結果與國內大部分河流浮游動物種類組成較相似[8]。從現存量來看，浮游動物的密度和生物量較小，這與黃河水體獨有的特征有很大關系，黃河水體具有透明度低，含沙量大等特點，這些環境條件對浮游生物的生存影響較大。本次調查中，與黃河蘭州段上世紀90年代的兩次調查結果[3-4]相比，浮游動物種類數相對較少，

現存量也相對較小，而與黃河上游瑪曲段的浮游動物調查[9]結果相比較，種類數有所增加，種類組成較為多樣。這說明浮游動物隨著環境的時空變化能表現出敏感的相應。

浮游動物多樣性指數通常用來反映河段生物種群組成的豐富度和種群結構的穩定性，在特定的水環境條件下能相對地反映出河段水質的污染情況。根據浮游生物多樣性指數水質評價標準評價黃河蘭州市區段水質發現，Shannon-Weiner多樣性指數顯示水環境質量為中污染。這與同流域的渭河和北洛河的水質評價結果較相似[10-11]。因此，黃河蘭州市區段水質污染除自身自然環境污染外，人類活動影響比較嚴重，需加大污染治理力度和河段生態保護建設。

參考文獻：

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（收稿日期：2015-04-01）