黃河陜西段浮游動物群落結構特征研究

陳媛媛+王益昌+沈紅保+余斌+張軍燕+李瑞嬌+劉婷婷

摘 要：于2013年5月對黃河陜西段浮游動物的群落進行了系統調查，并結合相關數據，分析了黃河陜西段浮游動物群落結構空間變化特征。調查共獲取浮游動物4個大類，12個種，在種類組成中占主導地位的類群是輪蟲。黃河陜西段浮游動物平均密度為6.6個/L，變化范圍為0.2～21.0個/L，浮游動物平均生物量為14.8 μg/L，變化范圍為0.1～56.3 μg/L。前節晶囊輪蟲（Asplanchna priodonta）和萼花臂尾輪蟲（Brachionus calyciflorus）為黃河陜西段浮游動物優勢種類。浮游動物Shannon-Weiner多樣性指數平均值為1.48，變化范圍為1.00～2.12。浮游生物物種多樣性指數評價結果表明，黃河陜西段浮游動物群落結構趨于簡單化，水質受污染程度為中等，河流生態保護亟待加強。

關鍵詞：黃河陜西段；浮游動物；群落結構；水環境質量評價

浮游動物（Zooplankton）是河流生態系統中水生生物的重要組成部分，其種類組成、群落結構以及種群動態直接或間接制約著初級生產力水平，在河流生態系統的結構和功能中具有重要的調控作用，因此，浮游動物多樣性常被廣泛用作評價河流生態系統功能的重要指標[1]。黃河發源于青藏高原的巴顏喀拉山北麓，由西向東流經9省（區），在山東東營注入渤海。其干流全長5 464 km，流域總面積79.5萬km2[2]。黃河陜西段處于黃河中游，自府谷縣墻頭鄉進入陜西，途徑榆林、延安、渭南3市，在潼關秦東流入河南，全長714 km，河寬41～620 m，流域總面積13.33萬km2，河流落差516 m，比降0.72‰[3]。主要支流有無定河、延河、汾河、渭河等，這些河流的交匯處是浮游動物生長繁殖的極佳棲息地。但是隨著河道周邊工業和農業的快速發展以及各種工程建設的陸續實施，水域環境受到污染，水生生物生存環境遭到破壞，致使其群落結構產生變化。然而有關黃河陜西段浮游動物的調查研究僅局限于零星報道[4]，較系統的群落演替研究未見詳細報道。基于此，作者于2013年對黃河陜西段浮游動物群落結構進行了調查研究，旨在為黃河陜西段水生態系統健康評價以及黃河漁業資源的恢復和保護提供服務。

1 材料與方法

1.1 調查點位設置

本次調查依據《黃河流域漁業資源調查規范》在黃河陜西段設置7個調查斷面，即上游的府谷調查點（HS-1），中游的吳堡調查點（HS-2），下游的龍門調查點（HS-3）、洽川調查點（HS-4）、港口調查點（HS-5），以及兩大支流：汾河調查點（HS-6）和渭河調查點（HS-7）（見圖1）。

1.2 浮游動物樣品采集、鑒定

根據黃河陜西段水質理化特征，依據《淡水浮游生物研究方法》[5]，浮游動物樣品采用5 L有機玻璃采水器采集，具體方法為：取20 L混合水樣，用25#浮游生物網（網孔0.064 mm）進行水樣過濾濃縮，將收集到浮游動物轉入50 mL采樣瓶中，現場快速加入4%～5%甲醛溶液固定。固定樣本帶入實驗室后，參照相關種類鑒定文獻[6-8]，利用生物顯微鏡對浮游動物進行種類鑒定，并記錄個體數量。

1.3 數據處理與分析

浮游動物密度和生物量參照文獻[6]中的公式進行計算。物種多樣性指數采用Shannon- Weiner指數（H）計算公式H′= -∑Pi log2 Pi進行計算，其中Pi為第i種類的個體數與總種類個體數的比值。所有數據的統計與分析利用軟件SPSS19.0進行。

2 結果與分析

2.1 浮游動物群落結構

2.1.1 種類組成及空間分布 調查表明，本次黃河陜西段7個調查斷面共收集到浮游動物4大類（原生動物、輪蟲、枝角類、橈足類），共有12個種類。其中原生動物有1個種類，占總種類的83%；輪蟲有6個種類，占總種類的50.0%；枝角類有2個種類，占總種類的16.7%；橈足類有3個種類，占總種類的25.0%。種類組成主要以輪蟲為主，其中數量最大、出現頻率最高的輪蟲為前節晶囊輪蟲（Asplanchna priodonta）和萼花臂尾輪蟲（Brachionus calyciflorus）。從浮游動物空間分布來看，渭河上的調查斷面（HS-7）浮游動物種類數最多，有7個種，種類數最少的斷面是中游的吳堡（HS-2），有2個種（見圖2）。

2.1.2 浮游動物密度和生物量 7個調查點樣本分析發現，黃河陜西段浮游動物密度平均值是6.6個/L，密度變化范圍在0.2～21.0個/L之間（見圖3）。從四個類群的密度來看，輪蟲占絕對優勢，其平均密度占浮游動物平均密度84.72%；其次為橈足類，平均密度占9.68%；原生動物和枝角類平均密度總和占5.60%（見圖4）。

依據浮游動物生物量濕重換算方法[6]，黃河陜西段浮游動物平均生物量為14.8 μg/L，變化范圍為0.1～56.3 μg/L（見圖5）。其中采集到的輪蟲平均生物量為6.7 μg/L，占浮游動物平均生物量45.27%；其次為枝角類，平均生物量占3040%；橈足類生物量占24.3%，原生動物僅占0.05%（見圖4）。

2.2 黃河陜西段浮游動物多樣性

分析顯示，黃河陜西段浮游動物Shannon-Weiner多樣性指數（H′）總體變化幅度不大，其最大值為2.12，出現在HS-5斷面，最小值為100，出現在HS-2斷面，指數平均值為1.48（見圖6）。根據浮游生物多樣性指數水質評價標準：H′值大于4.5表明水體未受到污染，H′在45～3.0之間表明水體受到輕度污染，H′在3.0～1.0之間表明水體受到中等污染，H′小于1.0表明水體受到嚴重污染[9]。評價結果表明，黃河陜西段水環境已受到中度污染，需嚴格限制污染物肆意排放，加大河道生態保護力度。

3 討論

此次調查結果表明，黃河陜西段浮游動物群落結構在種類組成上主要以輪蟲占優勢，結構較為單一，群落穩定性較差。此結果與黃河流域其它河段調查結果基本一致[10-12]。研究表明，黃河陜西段浮游動物的密度和生物量均較小，這與黃河水體透明度低、含沙量大、流速快、腐殖質少等特征有很大關系，這些環境條件對浮游生物的生存產生較大壓力。此外，本次調查發現黃河陜西段的支流-渭河上的調查點（HS-7）的種類數最多，現存量（密度和生物量）也相對較大，其主要原因可能與近年來渭河污染治理力度的加強產生的水生態系統趨于平衡有關。本次調查結果與黃河蘭州段浮游動物調查結果[12]相比較存在較大差異，黃河陜西段浮游動物種類數雖有所減少，但是密度和生物量都有所增加，這表明浮游動物類群對水域環境的時空變化能表現出敏感的響應并作出相應的變動，以逐漸適應環境從而保持其結構穩定性。

依據相關研究結果[13]獲得的生物多樣性指數越大水質越好的評價標準，渭河入黃處的港口段調查點（HS-5）H′值相對較大，水質相對較好，這表明棲息地群落交錯區浮游動物存在多樣性增加的。根據水質評價標準[9]，黃河陜西段水環境狀況為中污染，這與其最大支流的渭河、渭河最大支流的涇河及北洛河的水質評價結果較一致[14-18]，這說明黃河陜西段整體水質污染較嚴重，黃河流域中游水質污染壓力較大。因此，在進行黃河流域生態系統修復工程建設的同時需加大水質污染治理和河段水生生物保護與增殖力度。

本次調查研究的時間選在黃河流域枯水期（5月）進行，研究結果只能表明此水期的浮游動物群落結構特征，全面系統評價黃河陜西段水環境狀況存在局限性。因此，黃河陜西段平水期和豐水期浮游動物群落結構的研究將是下一步的工作重點。

參考文獻：

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（收稿日期：2016-05-16）