廣東孔江國家濕地公園大型底棲動物群落組成與水質評價

趙順 鄧婉璐 雷會雄 林路香 賴長斌

（1 廣州草木蕃環(huán)境科技有限公司，廣東 廣州 510000；2 南雄市孔江國家濕地公園管理處，廣東 南雄 512400）

底棲動物指生活在水體淤泥或岸邊石塊、礫石等表面或其縫隙，以及附著于水生植物上的水生無脊椎動物。通常包括水生環(huán)節(jié)動物、水生軟體動物、甲殼動物和水生昆蟲等。底棲動物是水生態(tài)系統(tǒng)重要的生物類群，既取食浮游生物、底棲藻類和有機碎屑等( 陸強等, 2013)，又被魚類和鳥類所捕食(Ashley et al, 2000; 彭建華等, 2002)，是水生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質循環(huán)的重要組成部分( 宋慈玉等, 2011; 張衡等, 2018)。

廣東孔江國家濕地公園( 下稱 “孔江濕地”) 于2016 年正式通過國家林業(yè)局( 現(xiàn)國家林業(yè)和草原局)試點驗收，位于廣東南雄市境內東北角，主要包括孔江水庫、周邊入庫溪流及周邊一定的緩沖區(qū)域，總面積1 667.9 hm2。孔江水庫是珠江流域北江源頭第一水庫，距今已有50 多年的歷史。目前對孔江濕地已開展了陸生高等植物( 丁曉龍, 2017; 林路香等, 2020)、鳥類、獸類( 趙順等, 2016) 等相關研究，而對于孔江濕地則只開展過魚類資源方面的調查( 趙順等, 2016)，對大型底棲動物的相關研究尚未報道。根據(jù)2019 年7 月至2020 年3 月在孔江濕地的調查結果，分析了孔江濕地大型底棲動物的群落組成和時空變化特征，并根據(jù)物種組成側面評價濕地水質現(xiàn)狀，為孔江濕地的管理和生物多樣性保護提供基礎資料和科學依據(jù)，對保障珠江流域源頭水安全具有重要意義。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理

1. 1 研究區(qū)概況

本研究位于廣東孔江國家濕地公園，依托孔江水庫布設4 個采樣點入庫口、庫中、庫灣濕地、出庫口，2019 年7 月至2020 年3 月采集大型底棲動物樣品。底棲動物調查采用Peterson 采泥器(1/16 m2)，底泥經(jīng)500μm 篩網(wǎng)篩洗后置于解剖盤中將動物撿出；在入庫口、庫中、庫灣濕地和出庫口位點的近岸地帶用D 型網(wǎng)( 網(wǎng)口長30 cm，網(wǎng)衣孔徑0.5 mm) 拖網(wǎng)3 m 以輔助樣品采集。所有樣品采集完成后裝入密封袋，現(xiàn)場用10% 福爾馬林固定，帶回實驗室后進行種類鑒定、計數(shù)( 陳德牛等, 2004)。

1.2 數(shù)據(jù)處理

采用Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)和物種優(yōu)勢度指數(shù)對大型底棲動物群落結構進行分析。計算公式如下：Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)(Shannon et al, 1949)：

物種優(yōu)勢度指數(shù)( 孫軍等, 2004)：

式中：Pi=Ni/N，Ni為第i 個分類單元的個體數(shù)，N 為樣品中的總個體數(shù)；fi為第i 種在樣品中出現(xiàn)的頻率。將物種優(yōu)勢度Y ＞0.02 定為優(yōu)勢種。Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)劃分水體污染程度的標準是：H ＇＞3 為清潔，3 ＞H′＞2 為輕度污染，2＞H＇＞1 為中度污染，H′＜1 為重度污染( 譚香等, 2011)。

2 結果與討論

2.1 底棲動物種類組成

調查期間共發(fā)現(xiàn)大型底棲動物33 種，其中節(jié)肢動物門最多，25 種( 占比75.76%)；其次是軟體動物門，有6 種；而環(huán)節(jié)動物門僅檢到2 種，占比6.06%( 表1)。

整體上，孔江水庫庫中位點的底棲動物物種數(shù)量較少( 表2)，這可能與該位點位于孔江水庫庫心，水面開闊，水深近20 m，較少有淤泥有關。2020 年3 月，孔江水庫的底棲動物種類數(shù)量較多，其中入庫口位點有20 種，而出庫口位點則不足10 種；夏季豐水期，各個位點的底棲動物種類數(shù)量均不高，庫灣濕地最多只有11 種，而庫中則檢到全年最少種類的底棲動物(5 種)。

表1 底棲動物種類組成Table 1 Species composition of macrobenthos

表2 不同時期不同位點的底棲動物種類數(shù)量Table 2 Number of macrobenthos species at different sites in different periods

2.2 底棲動物密度

孔江水庫底棲動物密度水平較低( 表3)，底棲動物密度最大值出現(xiàn)于豐水期(2019 年7 月) 的庫灣濕地，有121.67 ind./m2，其次為10 月的入庫口位點，其密度為111.56 ind./m2，而最低值為7 月豐水期的庫中位點，僅有9.17 ind./m2。底棲動物密度較高的均為節(jié)肢動物門中的搖蚊類，如多摩長跗搖蚊(Tanytarsus tamaundecimus)、 耐垢多足搖蚊(Polypedilum sordens) 和卵圓長跗搖蚊(T. ovatus) 等。

表3 底棲動物密度 ind./m2Table 3 Density of macrobenthos ind./m2

2.3 底棲動物物種多樣性

孔江水庫底棲動物的Shannon-Wiener(H ＇) 多樣性指數(shù)范圍為1.37 ～2.61( 表4)，2020 年冬春交換期的底棲動物物種多樣性較高，物種多樣性指數(shù)最高值為該期的入庫口位點；而豐水期的庫灣濕地物種多樣性指數(shù)最低，僅有1.37。

2.4 底棲動物優(yōu)勢種

豐水期孔江水庫的底棲動物以米蝦(Caridina sp.) 為優(yōu)勢種，而其余時期以昆蟲綱中的搖蚊(Chironomuds) 為主( 表5)，其中多摩長跗搖蚊、耐垢多足搖蚊、 卵圓長跗搖蚊、 分離底棲搖蚊(Benthalia dissidens) 等均有多頻次出現(xiàn)。

表4 底棲動物Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)Table 4 Shannon-Wiener diversity index of macrobenthos

表5 底棲動物優(yōu)勢種( 優(yōu)勢度Y＞0.2)Table 5 Dominant species of macrobenthos (Dominance Y＞0.2)

3 水質評價及保護對策

根據(jù)大型底棲動物物種多樣性指數(shù)與水體的水質關系可得出孔江水庫水質為中度、輕度污染。在孔江水庫的出庫口位點鏡檢發(fā)現(xiàn)數(shù)量較多的霍普水絲蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)， 而在庫灣濕地、出庫口等也發(fā)現(xiàn)有數(shù)量頗多的搖蚊，霍普水絲蚓是耐污性很強的物種( 王寶強等, 2015)，搖蚊通常也被視為富營養(yǎng)化水體的指示類群( 李永剛等, 2018)，這兩類大型底棲動物的出現(xiàn)表明孔江水庫的水質存在一定的有機污染。但在入庫口前段的溪流定性采樣過程中發(fā)現(xiàn)石蛾屬(Hydropsyche)、四節(jié)蜉屬(Baetis) 等水生昆蟲的幼體和成體廣泛分布，而這些水生昆蟲物種通常被美國環(huán)保總署作為清潔水體的指示生物，表明孔江水庫的入庫溪流水質優(yōu)于庫區(qū)水質。庫區(qū)水體流動較溪流流動緩慢，降雨及庫區(qū)周邊農業(yè)生產(chǎn)會排入較多外源污染和面源污染，這些因素可能是溪流水質高于庫區(qū)水質的主要因素。

濕地公園與水庫管理部門需要加強庫區(qū)及周邊農業(yè)生產(chǎn)的管理，加強宣傳教育，控制濕地的面源污染，引導農戶合理施肥、用藥；加強庫區(qū)周邊植被的培育和養(yǎng)護，做好水土保持工作，減少水土流失；建設科研監(jiān)測體系，加強水生生物的監(jiān)測，尤其是要加強庫區(qū)周邊7 條入庫溪流底棲動物的監(jiān)測力度，以保護濕地公園的生物多樣性( 丁曉龍, 2017; 趙順等, 2016; 張和平等, 2011; 趙魁義等, 2010)。