哈素海水生生物調查及水質評價

（內蒙古自治區水產技術推廣站，內蒙古 呼和浩特 010010）

哈素海水庫是一座集灌溉、旅游、餐飲、垂釣和養殖為一體的多功能水庫，面積為4.5萬畝。這里水質清澈，風景秀美，是很多水生動植物和鳥類的棲息地。該水庫的漁業資源非常豐富，是內蒙古自治區第五大漁場，也是自治區重要的商品魚生產基地和黃河鯉魚重要的棲息地與產卵場。哈素海旅游區是自治區境內久負盛名的旅游名勝景區，素有“塞外西湖”的美譽。旅游高峰年份，哈素海年接待游客20余萬人次，為當地創造了良好的經濟效益和社會效益。

浮游動物是水生或水域生態系統的一個重要組成部分，處于水體生態系統食物鏈的中間環節，是魚類的餌料。同時又可以通過對浮游植物的濾食，限制藻類的大量繁殖。經典的實踐案例就是通過操縱食浮游動物的魚類和浮游動物的種群以增加對浮游植物的牧食壓力。淡水浮游動物主要包括原生動物類、輪蟲類、枝角類和橈足類等，它們對水生生態系統物質循環和能量流動有著關鍵作用，對水生生態系統的容納量及生物資源補充量也可以產生顯著的影響。浮游動物通過攝食浮游植物和微生物來凈化水質，通常可以根據浮游動物的優勢種來評價水質，因此亦可以作為評估水生環境腐殖程度的指標。浮游動物還可以作為魚苗和一些成熟魚類的食物來源。浮游動物的物種多樣性、豐度和生物量決定了水生生態系統的魚產力。

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。作為淡水生態系統的重要組成部分，對底棲動物的研究，有助于我們深入了解水生生態系統的結構和功能。在實際生活中，底棲動物是魚類等經濟水生生物的天然食料，具有比較高的經濟價值。此外，利用底棲動物的種群結構、優勢種類和數量等參量可以確切反應水體的質量狀況。利用這種方法，不但能夠較好地反映一段時間內的水質變化情況，而且還能夠反映水體中各污染物協同與拮抗作用的結果，即各類污染物的綜合毒性，從而為生物多樣性保護與防治污染提供有價值的參考依據。

1982年內蒙古自治區水產科學研究所和南開大學生物系曾對哈素海浮游動物及底棲動物進行過較為系統的漁業資源調查，1991年內蒙古自治區環保監測中心站又對哈素海水質環境進行了調查監測。但是時間已經過去了20多年，該湖泊水體已經發生了巨大變化，許多物種已消失，取而代之的是一些新的物種出現。2018年、2019年我們對哈素海進行了系統的周年調查監測，特別是對水體浮游動物及底棲動物群落結構、豐度、生物量及季節變化規律進行初步研究，并對水體營養狀況進行了評價，目的是為哈素海漁業的可持續發展及水環境保護提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 采樣時間和采樣點布設

本次調查監測按照《內陸水域漁業自然資源調查規范》和相關標準進行。哈素海北部有山洪補水，西南部有黃河進水口，根據水面具體情況，在庫中設4個點采樣。這4個采樣點分別為進水口、西排、庫中和庫北，具體采樣點設置情況見圖1。

各點根據水深不同，水深3 m以上的采樣點采上、中、下3層水，混勻后取樣測定；水深2 m以下的采樣點取中上層水進行分析測定。檢測項目包括水質常規分析、浮游生物調查分析和底棲動物調查分析。分別在夏、秋、冬、春季各進行1次。其中底棲動物調查分析在春、夏兩季進行。

1.2 樣品的采集和鑒定

浮游動物的采集和鑒定采用《內陸水域漁業自然資源調查試行規范》方法進行。定性樣品用13號定性網，在水下0.5 m處做“∞”字型拖曳3 min，加福爾馬林固定后保存于100 mL標本瓶中。定量樣品采水10 L置于25號浮游生物網中過濾，濃縮至20 mL，加福爾馬林固定后保存于100 mL標本瓶中。測定豐度時將樣品稀釋至100 mL，搖勻并吸取1 mL置于計數框中，分類計數全部浮游動物數量，然后換算為水樣密度。底棲動物定性采用三角拖網采取。定量采樣方法用1/16 m2的彼得生采泥器在每個采樣點采泥1～2次，獲得的泥樣經40目（孔徑0.38 mm）分樣篩洗后帶回實驗室處理。先將底棲動物挑出，然后進行種類鑒定、計數和質量測定。

2 結果與分析

2.1 種類組成

2.1.1 浮游動物群落組成及優勢種屬。經過2018年夏、秋、冬及2019年春季4次采樣調查，初步測定哈素海浮游動物有原生動物、輪蟲、枝角類和橈足類4大類，其中原生動物17種、輪蟲31種、枝角類6種、橈足類8種，總計62種。浮游動物名錄詳見表1。

經測定分析，哈素海春季浮游動物種類很多，但數量都不大，主要有無節幼體、象鼻蚤、劍水蚤、龜甲輪蟲、疣毛輪蟲和多肢輪蟲；夏季浮游動物種類多，數量大，主要有疣毛輪蟲、角突臂尾輪蟲、晶囊輪蟲、多肢輪蟲、無節幼體、劍水蚤和哲水蚤等；秋季主要有龜甲輪蟲、晶囊輪蟲、多肢輪蟲、疣毛輪蟲、無節幼體、劍水蚤和哲水蚤等；冬季浮游動物種類、數量均大幅度下降，只有少量劍水蚤、哲水蚤、無節幼體和個別的疣毛輪蟲、多肢輪蟲、臂尾輪蟲等。

表1 哈素海浮游動物名錄

2.1.2 底棲動物群落組成。2018年8月和2019年3月，兩次調查采樣共獲底棲動物4科、23種，隸屬3門、3綱，即節肢動物門、昆蟲綱、搖蚊科；軟體動物門、腹足綱、椎實螺科和扁卷螺科；環節動物門、寡毛綱、顫蚓科。詳見表2。

2.2 豐度和生物量

2.2.1 浮游動物豐度和生物量。哈素海大型浮游動物全年平均豐度為228.5個/L，以輪蟲類為主，占58.34%。原生動物豐度為1.68×104個/L。平均生物量為1.934 mg/L，以枝角類和橈足類為主，所占比例達到75.59%。哈素海浮游動物豐度、生物量及組成比例見圖2。

2.2.2 底棲動物的豐度及生物量。哈素海底棲動物平均豐度為397.5個/m2。其中搖蚊幼蟲密度最大，占總數的70.4%；寡毛類次之，占總數的18.2%。平均生物量為1.86 g/m2，搖蚊幼蟲生物量最大，占總數的54.8%，軟體動物次之，占總數的26.9%。具體情況詳見表3。

表2 哈素海底棲動物名錄

表3 哈素海底棲動物豐度（個/m2）及生物量（g/m2）

3 討論

3.1 浮游動物豐度和生物量的季節變化情況

3.1.1 豐度的季節變化趨勢。在各季節中，大型浮游動物豐度夏季明顯偏多，平均為451.9個/L；秋季次之，平均為288.4個/L；冬季和春季較少，平均為49.6個/L和124.2個/L。原生動物豐度以春季最多，平均為3.3×104個/L；夏季次之，平均 1.58×104個/L；秋、冬季最少，平均為 1.06×104個/L 和 0.76×104個/L。 各季節浮游動物豐度變化情況詳見圖3。

由圖3可知，夏秋兩季輪蟲豐度變化不大，明顯高于春冬兩季；無節幼體、橈足類和枝角類豐度夏季最高，其次是春秋兩季基本相等，冬季最低。所有浮游動物種類在冬季急劇下降，冬季達到最低值。

3.1.2 生物量的季節變化趨勢。哈素海生物量最高值出現在夏季，平均為4.116 mg/L，其中個體較大的橈足類的生物量為2.024 mg/L；春、秋季次之，平均為1.404 mg/L和1.732 mg/L；冬季最少，平均為0.4840 mg/L。這3個季節均是個體較小的枝角類占較大比例。各季節浮游動物生物量變化情況詳見圖4。

3.2 營養狀況

水體營養狀況是由水體中氮、磷等營養元素濃度、葉綠素a含量和透明度高低等因素決定的。同時浮游生物的多少決定了水的透明度，影響著光合作用的程度，從而影響葉綠素a含量。而浮游動物又是以浮游植物、腐屑及細菌作為食物的，所以利用浮游動物群落結構和生物量變化及優勢種分布情況，從側面監測評價水環境的方法是比較常見的，在國內外也已經有相當長的歷史。綜合考慮浮游動物的種類、密度和多樣性指數，可以對水體的富營養化狀態和污染情況進行較為客觀的評價。我國著名水生生物學家何志輝，通過對國內211個內陸水域調查，提出一個以浮游動物生物量評價水體營養級別的標準：0.16～2.19 mg/L(平均 0.96 mg/L)為貧營養，0.28～17.60 mg/L(平均2.10 mg/L)為中營養型，0.59～9.52 mg/L(平均3.59 mg/L)為富營養型。南開大學李明德教授根據于橋水庫調查結果，提出了非結冰期浮游動物生物量年均值表示法：＜1 mg/L為貧營養型，1.1～3.4 mg/L 為中營養型，3.5～8.0 mg/L為富營養型，＞8.0 mg/L為超富營養型。依照上述評價標準，哈素海的浮游動物年均生物量為1.934 mg/L，變動范圍為0.4840～4.116 mg/L，屬于中富營養型。

作為水體狀況指示生物的底棲動物是淡水生態系統的重要組成部分，它們對環境污染的反應較靈敏，能夠比較直觀地反映水質的變化。按照1952年Carlander分類，底棲動物群落生物量在0.20～1.70 g/m2為貧營養型，2.50～6.25 g/m2為中營養型，10.00～25.00 g/m2為富營養型。1980年俄羅斯學者A.И.依薩耶夫將蘇聯的水庫營養類型分為＜1.5 g/m2、1.5～3.0 g/m2、3.0～6.0 g/m2、6.0～12.0 g/m2和＞12.0 g/m2五個級別。哈素海底棲動物的平均生物量為1.86 g/m2，屬于中富營養型。

4 結論

哈素海浮游動物種類由多至少依次為：輪蟲＞原生生物＞橈足類＞枝角類；浮游動物豐度由多至少為：輪蟲＞無節幼體＞枝角類＞橈足類；浮游動物平均生物量由多至少為：橈足類＞枝角類＞輪蟲＞無節幼體＞原生動物。底棲動物豐度由多至少為：搖蚊幼蟲＞寡毛類＞軟體動物；底棲動物平均生物量由多至少為：搖蚊幼蟲＞軟體動物＞寡毛類。浮游動物豐度和生物量均以夏季最高，春、秋兩季次之，冬季達到最低值(原生動物除外)。造成該現象的主要原因為哈素海深居內陸，屬溫帶大陸性季風氣候，夏季高溫，冬季寒冷，降水主要集中在夏季。

雖然我們通常采用的利用浮游動物及底棲動物生物量對水體營養狀況進行評價的方法有較大的局限性，但是仍然可以在一定范圍內、一定程度上反映出水體的營養狀況。分析我們的監測數據可以得出，哈素海屬于中富營養型。由于近年來我國經濟的高速發展和人類對資源開發程度的加劇，使得一些營養物通過各種途徑入湖，并在水體中增加和積累，使水質惡化，加速了富營養化進程。如果不及時采取有效的措施，哈素海水體營養狀況向富營養化發展的速度將會越來越快。