濟南流域秋季底棲動物多樣性研究

王帥帥 樊甜甜 王博涵 曹龍智 郭偉 白海鋒

摘 要：于2014年秋季對濟南地區水域的底棲動物的進行設點采樣調查，并利用底棲動物香農維納多樣性指數和均勻度指數對水質進行評價。結果表明：濟南地區水域共鑒定出底棲動物3門10目33種，以節肢動物門和軟體動物門為主。底棲動物平均密度為865.42個/m2，底棲動物香農維納指數和均勻度指數較低，平均值分別為1.28和0.67。綜合各項指標評價認為濟南流域秋季水質污染較為嚴重，為中度污染，應加大保護力度。

關鍵詞：底棲動物；濟南流域；多樣性；水質評價

底棲動物是生活在水體底部的動物群落，棲息的形式多為固著于巖石等堅硬的基體上和埋沒于泥沙等松軟的基底中。具有地區性強、遷移能力弱等特點，多數個體較大，容易辨認[1-2]。不同底棲動物對環境條件的適應性及對污染等不利因素的敏感程度不同，利用底棲動物的種群結構等參數可以準確反映水體的質量狀況[3-4]。

濟南位于山東省中西部，南依泰山，北跨黃河，背山面水。從地形上濟南市可分為三個地帶：北部臨黃帶，中部山前平原帶，南部丘陵山區帶。水域生態系統類型復雜，代表性水生態類型有泉水、河流、水庫、湖泊等。因此，于2014年秋季對濟南地區水域的底棲動物種類、密度和多樣性進行調查，并對濟南地區水域的水環境質量狀況進行評價，旨在為濟南地區水生態系統保護提供參考依據。

1 材料和方法

1.1 采樣點位設置、樣品采集與鑒定

于2014年秋季，在濟南地區開展大型底棲動物群落結構調查，在調查區域設置35個采樣點位（見圖1）。利用索伯網（0.09 m2，60目尼龍紗）進行定量采樣，每個調查河段采集2個平行樣，以減小采樣誤差。現場用75%酒精對采集的標本進行固定，并裝入500 mL樣本瓶中。在實驗室條件下，對標本進行分類和鑒定。

圖1 濟南地區采樣點位分布

1.2 數據分析和處理

運用Biodiversity Profession 2.0計算Shannon-Wiener指數（H'）和Pielou均勻度指數（J）。

（1） Shannon-Wiener-多樣性指數（H'）：H' =-Σ（ni /N）×log2（ni /N）

（2） Pieiou均勻度指數（J）：J= H'/ log2S

式中：ni是第i個物種個體數，N是所有種類個體數，S是水樣中總種類數。

水質評價標準（見表1）[5]：

2 結果

2.1 濟南地區底棲動物物種組成

濟南地區水域共鑒定出底棲動物3門10目33種。其中蜉蝣目1屬1種，占底棲動物總物種的0.74%；毛翅目1屬1種，占底棲動物總物種的7.44%；雙翅目2屬11種，占底棲動物總物種的50.43%；蜻蜓目1屬1種，占底棲動物總物種的0.74%；基眼目6屬10種，占底棲動物總物種的25.15%；真瓣鰓目2屬2種，占底棲動物總物種的0.86%；顫蚓目1屬3種，占底棲動物總物種的9.81%；顎蛭目1屬1種，占底棲動物總物種的1.72%；無吻蛭目1屬1種，占底棲動物總物種的2.06%；十足目2屬2種，占底棲動物總物種的1.75%。

2.2 底棲動物密度

在濟南地區水域35個采樣點中，J16點位底棲動物物種數為最高，有8種，其他各采樣點位物種數較少（見圖2）。底棲動物密度范圍在14.29～6 542.86個/m2，平均值為865.42個/m2，其中J22點位底棲動物密度最大，為6 542.86個/m2，J30點位底棲動物密度最小，為14.29個/m2（圖2）。

2.3 底棲動物多樣性指數

從圖3可見，濟南地區水域秋季底棲動物香農維納多樣性指數（H'）最高值出現在采樣點位J5，最低值出現在J4，平均值為1.28；采樣點位J20均勻度指數（J）最高，采樣點位J5均勻度指數最低，平均值為0.67。2≤H'≤3的采樣點位有7個，有12個采樣點位1≤H'≤2，0≤H'≤1的采樣點位有16個；綜合考慮各個采樣點位多樣性指數，依據水質評價標準表明，濟南地區秋季水體污染程度為中度污染。

3 討論

結果表明，濟南地區水域共采集到底棲動物 3門10目33種，主要為節肢動物和環節動物，底棲動物平均密度為865.42個/m2，香農維納指數平均值為1.28，均勻度指數平均值為0.67。這與濟南流域夏季底棲動物多樣性研究結果[6]相似，這說明底棲動物多樣性在季節變化上無顯著差異。有研究[7]表明，香農維納多樣性指數在一定程度上能反映出水體狀況，數值越大，表明生物群落結構越穩定，水質相對較好，相反，則相對較差。濟南地區水域底棲動物香農維納多樣性指數和均勻度指數較低，表明底棲動物群落結構不穩定，綜合各項指數評價表明，秋季濟南地區水域水質狀況整體為中污染，個別調查區域為重污染。因此，在保護流域生態環境中，需要加大治污力度以提高生物多樣性。

參考文獻：

[1]

Brown S C，Smith K，Batzer D.Macroinvertebrate responses to wetland restoration in northernNew York[J].Environmental Entomology，1997，26（5）： 1016-1024

[2] Pedersen M L，Friberg N，Skriver J，Baattrup-Pedersen A，Larsen S E.Restoration of SkjernRiverand its valley-Short-term effects on riverhabitats，macrophytes and macroinvertebrates[J].Ecological Engineering，2007，30（ 2） ：145-156

[3] Rosenberg D M，Resh V H.Introduction to freshwater biomonitoring and benthicmacroinvertebrates[J].Chapman And Hall，New York（ USA） ，1993： 1-9

[4] Borcherding J，Sturm W.The Seasonal Succession of Macroinvertebrates，in Particular the Zebra Mussel （ Dreissenapolymorpha） ，in the RiverRhine and Two Neighbouring Gravel-Pit Lakes Monitored Using Artificial Substrates[J].International Review of Hydrobiology，2002， 87 （ 2/3 ）：165-181

[5] Brendonck L， Maes J， Rommens W， et al.The impact of waterhyacinth （Eichhorniacrassipes） in a eutrophic subtropoicalimpoundment （Lake Chivero， Ximbabwe）.II.Species diversity [J].Arch.Hydrobiol.， 2003，158：389-405

[6] 曹龍智，王博涵，王帥帥，等.濟南流域夏季大型底棲動物群落結構調查及水質評價[J].河北漁業， 2015（11）：14-16

[7] 姜作發，唐富江，董崇智，等.黑龍江水系主要江河底棲動物種群結構特征[J]，吉林農業大學學報， 2007，29 （1）：53-57

（收稿日期：2015-11-24）