海南尖峰嶺國家級自然保護區秋季浮游生物調查與評價

王鎮江 隋盺融 張清鳳 李高俊 蔡杏偉 申志新

摘要 [目的]了解尖峰嶺秋季浮游生物群落狀況。[方法]于2018年8月對尖峰嶺天池浮游生物進行調查研究，設置7個采樣點，分析浮游生物群落結構與多樣性指數。[結果]共鑒定出浮游植物8門139種及變種，其中綠藻門種數最多，為63種;硅藻門次之，42種;藍藻門10種;裸藻門7種;黃藻門、金藻門、隱藻門各4 種。浮游植物豐度為39.6×104～444.0×104? 個/L;生物量為0.630～9.865 mg/L;Shannon-Wiener指數為4.321～5.780;Pielou均勻度指數為0.778～0.933。浮游動物共4類21種及變種，原生動物9種，輪蟲7種，橈足類3種，枝角類2種。浮游動物豐度為0.001×104～0.109×104 個/L;生物量為0.001～0.090 mg/L;Shannon-Wiener指數為1.522～3.057;Pielou 均勻度指數為0.812～1.000。采用Shannon-Wiener 指數和Pielou 指數評價尖峰嶺天池水質狀況，結果表明，7個采樣點的水質均為輕污染或無污染狀態。[結論]該研究結果豐富了尖峰嶺自然保護區生物多樣性基礎資料，為自然保護區生物多樣性保護提供參考依據。

關鍵詞 浮游生物;尖峰嶺;群落結構

中圖分類號 Q 178? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）18-0070-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.018

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Investigation and Evaluation of Autumn Plankton in Jianfengling National Nature Reserve， Hainan

WANG Zhen-jiang， SUI Xin-rong， ZHANG Qing-feng et al

（Hainan Academy of Ocean and Fisheries Science， Haikou， Hainan 571126）

Abstract [Objective]To understand the status of plankton community in Autumn of Jianfengling.[Method]The plankton in Tianchi of Jianfengling was investigated in August 2018 at seven sampling points， and the community structure and diversity index of plankton were analyzed. [Result] A total of 139 species and varieties of 8 phylum phytoplankton were identified， of which the number of Chlorophyta was 63， followed by Bacillariophyta 42， Cyanophyta 10， bare Euglenophyta 7， Xanthophyta 4， Chrysophyta 4， Cryptophyta 4. Phytoplankton abundance ranged from 39.6×104-444.0×104 ind/L; biomass was 0.630-9.865 mg/L， Shannon-Wiener index was 4.321-5.780 and Pielou evenness index was 0.778-0.933. There were 4 categories， 21 species and varieties of zooplankton， 9 species of protozoa ，7 species of rotifera，3 species of copepoda and 2 species of cladocera. Zooplankton abundance ranged from 0.001×104-0.109×104 ind/L; biomass was 0.001-0.090 mg/L， Shannon-Wiener index was 1.522-3.057; and a Pielou evenness index of 0.812-1.000. Using Shannon-Wiener index and Pielou evenness index to evaluate the water quality of Tianchi in Jianfengling， the results showed that the water quality of the seven sampling points was light pollution or no pollution state. [Conclusion]The results of this study enrich the basic information of biodiversity in Jianfengling Nature Reserve， and provide reference for biodiversity conservation in Nature Reserve.

Key words Plankton;Jianfengling;Structure of community

基金項目 農業基礎性長期性科技工作項目（ZX08S220259）“‘兩江一河魚類與環境監測項目”;科研院所技術開發（R100030.304）“海南省淡水魚類資源調查”。

作者簡介 王鎮江（1992—），男，山東泰安人，碩士研究生，研究方向：水生生物調查。*通信作者，研究員，從事漁業生態、魚類保護、漁業技術推廣研究。

收稿日期 2020-12-16

尖峰嶺國家級自然保護區位于海南島西南部，屬海南省樂東黎族自治縣。面積約1 250 hm2，位于108°52′E，18°42′N，保存有較完整的熱帶天然林和次生林。有神秘的熱帶雨林、神奇的自然景觀、獨特的氣候條件、山海相連的地理優勢，擁有我國現存整片面積最大、保護完好的原始熱帶雨林。從濱海至1 412 m的主峰分布著7個植被類型，形成垂直的植被帶譜。擁有維管植物2 800余種，動物4 300余種（含昆蟲），被譽為“熱帶北緣生物物種基因庫”。但是對其浮游生物的研究目前處于空白狀態。浮游植物作為初級生產者，易受環境變化的影響，水環境狀況對其群落結構與功能的變化有著直接的影響。部分浮游植物種類可作為環境污染和水體富營養化的指示生物[1-4]。筆者于2018年秋季在海南尖峰嶺天池設7個樣點，對浮游生物進行調查研究，通過調查監測浮游生物資源，對天池生態保護提出合理建議。

1 材料與方法

1.1 樣點設定

依據《內陸水域漁業自然資源調查手冊》中對水生生物調查布點的要求和原則對尖峰嶺天池采樣點進行設定，依據尖峰嶺天池的生態狀況和地理特征，設置7個采樣點，分別是1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#（表1、圖1）。

1.2 樣品采集與處理

浮游植物：采取水樣1 L，加入魯哥氏液進行48 h 固定，靜置后虹吸，最后濃縮至50 mL進行鑒定分析[5-7]，取0.1 mL置于浮游生物計數框中，在 10×40 倍生物顯微鏡下計數，生物量通過細胞體積法推算[8]。

浮游動物：采浮游動物水樣20 L，用浮游生物網過濾，加入5%甲醛溶液固定，最后濃縮，在實驗室進行鑒定分析[9-12]，生物量通過體積法計算。

采樣時間：2018年8月對尖峰嶺天池進行采樣工作。

1.3 浮游生物多樣性指數

采用Shannon-Wiener指數（H′）、Pielou均勻度指數（J′）[13-14]及優勢度（Y）描述尖峰嶺天池浮游植物群落結構及多樣性特征。

Shannon-Wiener 指數

H′=-si=1P ilog 2P i

P i=n i/N

Pielou均勻度指數J′= H′/log2S。

優勢度Y=（n i/N）·f i。

式中，n i為單個藻的個數;N為一個樣點所有藻的個數;S為采集樣品中的種類總數;f i為第i種在各樣點出現的頻率。Y≥0.02為優勢種。

2 結果與分析

2.1 浮游植物的種類組成

該調查共采集到浮游植物8門139種及變種，其中綠藻門種數最多，為63種，約占總數的45%;硅藻門次之，42種，占總數的30%;藍藻門10種，占總數的7%;裸藻門7種，占總數的5%;黃藻門、金藻門、隱藻門各4 種，占總數的3%。采樣點1#、2#、3#、4#的浮游植物種數明顯多于樣點5#、6#、7#（圖2）。

2.2 浮游植物的豐度與生物量

從圖3可見，浮游植物豐度為39.6×104～444.0×104 個/L，最高值出現在2#采樣點，達444.0×104 個/L，最低值出現在7#采樣點，僅39.6×104 個/L。其樣點的豐度排序為2#>1#>3#>4#>6#>5#>7#。生物量為0.630～9.865 mg/L，最大值出現在2#采樣點，為9.865 mg/L，最小值出現在7#采樣點，僅0.630 mg/L。可見，尖峰嶺天池秋季浮游植物豐度與生物量的變化趨勢相同，峰值均出現在2#采樣點。主要原因是2#樣點為靜水面，腐殖質積累，易于浮游植物群落的產生，而其他樣點處于流水中，不易形成較大的浮游植物群落。

2.3 浮游植物的多樣性

為了避免單一多樣性指數分析的不確定性，采用多樣性分析中常用的Shannon-Wiener 指數（H′）和Pielou（J′）指數進行分析。

從圖4可以看出，Shannon-Wiener 指數和Pielou指數變化趨勢大體一致。Shannon-Wiener指數為4.321～5.780，其中4#采樣點高于其他樣點，主要是由于4#點水流相對較緩，腐殖質較為豐富;而7#采樣點最低，主要是由于7#點處于天池出水口，水流流速較快，周圍腐殖質較少導致浮游植物多樣性較低。根據評價標準：0～1為重污染，>1～3為中污染，>3為輕污染或無污染，7個采樣點均為無污染。Pielou 均勻度指數為0.778～0.933，其中5#采樣點為最高點，4#采樣點次之，7#采樣點為最低。依據評價標準：0～0.3為重污染，>0.3～0.5為中污染，>0.5～0.8為輕污染或無污染評價，7個采樣點為輕污染或無污染。

2.4 浮游植物的優勢種與常見種

根據Y≥0.02為優勢種可判斷，尖峰嶺天池秋季優勢種以硅藻門與綠藻門為主。其中，藍藻門6種，硅藻門17種，甲藻門2種，裸藻門3種，金藻門1種，隱藻門4種，黃藻門3種，綠藻門15種。根據頻率≥80%為常見種，因此可判斷常見種以硅藻門為主。其中，藍藻門3種，硅藻門13種，裸藻門2種，金藻門1種，隱藻門1種，黃藻門1種，綠藻門7種。

2.5 浮游動物的種類組成

該調查共采集到浮游動物4類21種及變種，原生動物9種，占總數的43%;輪蟲7種，占總數的33%;橈足類3種，占總數的14%;枝角類2種，占總數的10%。浮游動物物種數占比見圖5。

2.6 浮游動物的豐度與生物量

由圖6可知，浮游動物豐度為0.001×104～0.109×104 個/L，最高值出現在5#采樣點，為0.109×104 個/L，最低值出現在7#采樣點，為0.001×104 個/L。其樣點的豐度排序為5#>4#>3#>6#>1#>2#>7#。生物量為0.001～0.090 mg/L，最大值出現在5#采樣點，為0090 mg/L，最小值出現在7#采樣點，為0.001 mg/L。尖峰嶺天池秋季浮游動物豐度與生物量的變化趨勢相同，峰值均出現在5#采樣點，最低值均出現在7#采樣點。主要原因是5#樣點為靜水面，易于浮游植物群落的產生，可為浮游動物提供餌料，而其他樣點處于流水中，不易形成較大的浮游植物群落。

2.7 浮游動物的多樣性

為了避免單一多樣性指數分析的不確定性，采用多樣性分析中常用的Shannon-Wiener 指數（H′）和Pielou（J′）指數進行分析。

由圖7可以看出，Shannon-Wiener 指數和Pielou指數變化幅度不大，趨勢大體一致。Shannon-Wiener指數為1.522～3.057，其中4#采樣點高于其他樣點，主要是由于4#點相對水流較緩，餌料較為豐富;而7#采樣點最低，主要是由于7#點位于天池出水口，水流流速較快，周圍餌料較少。根據評價標準，除4#采樣點為輕污染或無污染外，其余均為中污染。Pielou指數為0.812～1.000，其中6#采樣點為最高點，7#采樣點次之，5#采樣點為最低，但是各點Pielou指數均在0.800以上。依據評價標準可知，7個采樣點均為無污染。

2.8 浮游動物的優勢種與常見種

浮游動物優勢種以原生動物為主。其中，原生動物8種，輪蟲4種，橈足類1種，枝角類1種。根據頻率≥50%為常見種可判斷，常見種以原生動物為主，其中原生動物4種，輪蟲1種，橈足類1種。

3 討論與結論

浮游生物在生態系統中具有重要作用，是水生食物網中不可或缺的組成部分。該研究通過對浮游生物群落調查研究，對尖峰嶺天池進行水生態狀況評價[15-16]，結果表明，尖峰嶺天池共鑒定出游植物8門139種及變種，生物量和豐度以2#采樣點最高，7#采樣點最低，優勢種以硅藻門、綠藻門為主，浮游植物豐度與生物量變化趨勢基本一致。浮游動物4類21種及變種，優勢種以原生動物為主，生物量和豐度在5#采樣點最高，7#采樣點最低，浮游植物豐度與生物量變化趨勢一致。通過浮游植物與浮游動物的Shannon-Wiener指數與Pielou 均勻度指數結果顯示水質良好。

尖峰嶺天池浮游生物優勢種分布存在顯著的空間差異性。浮游植物優勢種與水體污染有關[6]。在浮游植物的優勢種中多甲藻和小型黃絲藻、擬絲狀黃絲藻、小環藻、錐囊藻是寡污帶指示生物;鐮形纖維藻、四尾柵藻、衣藻、尾棘囊裸藻是弱中污帶指示生物。在浮游動物的優勢種中原生動物表殼蟲、普通砂殼蟲是寡污帶指示生物。

該調查采用Shannon-Wiener 指數和Pielou均勻度指數來評價尖峰嶺天池秋季浮游生物的多樣性特征，二者評價結果趨勢一致。水生態狀況評價結果顯示，樣點水質總體呈輕污染至無污染狀態，尖峰嶺天池位于尖峰嶺國家森林公園內，總體人為干擾較少，也沒有農業和工業污染，但是應控制商業活動帶來的生活污染，避免因人為活動增多而導致水質惡化。

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