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。通常包括水生環節動物、水生軟體動物、甲殼動物和水生昆蟲等。底棲動物是水生態系統重要的生物類群，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)，是水生態系統能量流動和物質循環的重要組成部分( 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局( 現國家林業和草原局)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，并根據物種組成側面評價濕地水質現狀，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，對保障珠江流域源頭水安全具有重要意義。

1 研究區概況與數據處理

1. 1 研究區概況

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500μm 篩網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( 網口長30 cm，網衣孔徑0.5 mm) 拖網3 m 以輔助樣品采集。所有樣品采集完成后裝入密封袋，現場用10% 福爾馬林固定，帶回實驗室后進行種類鑒定、計數( 陳德牛等, 2004)。

1.2 數據處理

采用Shannon-Wiener 多樣性指數和物種優勢度指數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(Shannon et al, 1949)：

物種優勢度指數( 孫軍等, 2004)：

式中：Pi=Ni/N，Ni為第i 個分類單元的個體數，N 為樣品中的總個體數；fi為第i 種在樣品中出現的頻率。將物種優勢度Y ＞0.02 定為優勢種。Shannon-Wiener 多樣性指數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

調查期間共發現大型底棲動物33 種，其中節肢動物門最多，25 種( 占比75.76%)；其次是軟體動物門，有6 種；而環節動物門僅檢到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最低，僅有1.37。

2.4 底棲動物優勢種

豐水期孔江水庫的底棲動物以米蝦(Caridina sp.) 為優勢種，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。

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

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

3 水質評價及保護對策

根據大型底棲動物物種多樣性指數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現數量較多的霍普水絲蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)， 而在庫灣濕地、出庫口等也發現有數量頗多的搖蚊，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現石蛾屬(Hydropsyche)、四節蜉屬(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于庫區水質。庫區水體流動較溪流流動緩慢，降雨及庫區周邊農業生產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水質的主要因素。

濕地公園與水庫管理部門需要加強庫區及周邊農業生產的管理，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；加強庫區周邊植被的培育和養護，做好水土保持工作，減少水土流失；建設科研監測體系，加強水生生物的監測，尤其是要加強庫區周邊7 條入庫溪流底棲動物的監測力度，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)。