北方碳酸鹽堿池塘浮游動物群落結構特征分析

劉超奇 孫博 張立民 常玉梅 王慶奎 梁利群

摘要 2020年8—10月，對大慶連環湖3個中堿度池塘進行浮游動物鑒定以及水環境因子檢測，分析了浮游動物的群落結構特征，并運用Pearson相關系數對池塘中浮游動物與水環境因子的相關性進行分析。結果表明：1號、2號、3號池分別鑒定出28、34和28個浮游動物種屬，輪蟲種類最多，其中原生動物分別為9、11、10個種屬，輪蟲分別為12、16、15個種屬，枝角類分別為5、5、1個種屬，橈足類均為2個種屬;原生動物優勢種10種，輪蟲優勢種6種;3個池塘水體浮游動物平均豐度分別為10 264.89、9 416.89和3 939.33 ind./L，平均生物量分別為17.03、20.69和8.14 mg/L;3個池塘平均總氮含量為2.69 mg/L，平均總磷含量為0.91 mg/L，試驗池塘均為富營養型水體。此研究結果為中堿度養殖池塘水質調控提供了基礎數據。

關鍵詞 碳酸鹽池塘;浮游動物;群落結構;水環境因子

中圖分類號 S-917.4? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）22-0117-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.22.028

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Community Structure Characteristics Analysis of Zooplankton in Carbonate Alkali Pond in North China

LIU Chao-qi?? ?SUN Bo? ?ZHANG Li-min 3 et al （1.Fisheries College， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384;2.National and Local Joint Engineering Laboratory for Freshwater Fish Breeding，Heilongjiang River Fisheries Research Institute， Chinese Academy of Fishery Sciences， Harbin，Heilongjiang 150070;3.Key Laboratory of Fish Stress Resistance Breeding and Germplasm Characteristics on Special Habitats in Heilongjiang Province， Heilongjiang River Fisheries Research Institute， Chinese Academy of Fishery Sciences， Harbin，Heilongjiang 150070）

Abstract From August to October of 2020， zooplankton were identified，water environment factors were detected in three ponds with three medium alkalinity in Lianhuan Lake of Daqing.The community structure characteristics of zooplankton were analyzed， and Pearson correlation coefficient was used to analyze the correlation between zooplankton and water environment factors in ponds. The results showed that 28， 34 and 28 zooplankton species were identified in ponds No. ?No.2 and No. ?among which 9， 11 and 10 species were protozoa， 1 ?16 and 15 species were rotifers， ??5 and 1 species were cladocera， and 2 species and genera were copepods. The average abundance of zooplankton in the three ponds was 10 264.89， 9 416.89 and 3 939.33 ind./L respectively， and the average biomass was 17.0 ?20.69 and 8.14 mg/L respectively.The average total nitrogen content and average total phosphorus content in three ponds were 2.69 and 0.91 mg/L respectively. And the experimental ponds were all eutrophic water bodies.The study results provided basic data for water quality control of medium alkalinity aquaculture ponds.

Key words Carbonate pond;Zooplankton;Community structure;Water environmental factors

連環湖位于大慶市杜爾伯特蒙古族自治縣連環湖鎮，水域由18個泡子組成，是烏裕爾河、雙陽河下游的漫流區和泄洪區，湖底平坦，水深平均3 m[1-2]，湖水水體離子成分復雜，是東北地區典型的碳酸鹽型鹽堿水體，水中浮游動物多，溶氧量低，魚類生長慢。

浮游動物主要包括原生動物、輪蟲、枝角類和橈足類，是水體中的重要生態功能群，可作為濾食性水生動物的天然餌料，降低餌料系數[3-4]。浮游動物以浮游植物為食，其排泄和分泌作用加快了物質循環和能量流動，可調節水體生態平衡[5-6]。水溫、營養鹽、溶解氧含量等環境因子是影響浮游動物生長、發育、攝食、繁殖的主要限制因素[7]。因此，充分了解鹽堿池塘中浮游動物在不同季節的變化情況，對于調節水體生態環境、提高鹽堿池塘魚類養殖效率至關重要。筆者對北方不同碳酸鹽堿度池塘浮游動物的群落結構特征以及水環境因子開展調查，以期為建立鹽堿池塘綠色、生態、高效養殖奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗地點 在大慶連環湖選取3個不同堿度、放養相同密度的雅羅魚養殖池塘進行研究。3個池塘概況見表1。

采樣點布局：通過對連環湖池塘綜合考察，結合《內陸水域漁業自然資源調查手冊》等資料[8]，布設15個采樣點，沿1號、2號、3號池塘長邊，每個池塘設置5個采樣點，每月采樣1次。

1.2 浮游動物樣品采集、固定與鑒定方法

池塘浮游動物樣品采集與固定方法參照《內陸水域漁業自然資源調查手冊》[8]，將處理過的樣品放在顯微鏡下觀察，種類鑒定參考《中國淡水生物圖譜》和《淡水浮游生物圖譜》[9-10]，豐度、生物量計算參照《內陸水域漁業自然資源調查手冊》[8]的方法進行。

1.3 水環境因子的測定 2020年8—10月在池塘采樣，水溫（WT）和溶解氧含量（DO）使用便攜式溶氧儀檢測; pH使用pH儀測定，總氮（TN）、總磷（TP）、葉綠素a（Chla）、硝酸鹽（NO3-N）、亞硝酸鹽（NO2-N）、氨氮（NH3-N）含量參考《內陸水域漁業自然資源調查手冊》[8]方法進行測定，堿度（A）用0.02 mol/L的HCl滴定測定。

1.4 數據處理 優勢種根據Mcnaughton優勢度Y確定，當Y≥0.02時確定為優勢種：

Y=（ni/N）fi（1）

式中，ni 為物種i的個數，N為所有種類的個體數， fi為i物種出現的頻率。

按照以下公式計算香農-威納（Shannon-Wiener）指數（H）、Margalef豐富度指數（D）和Pielou均勻度指數（J）：

H=-（Pi×lnPi）（2）

D=（S-1）/lnN（3）

J=H/log2S（4）

式中，Pi為物種i占總個體的比例，H為 Shannon-Wiener多樣性指數，S為物種數。

參照鞠永富等[11]的水質評價標準，評價池塘富營養化程度;使用Excel軟件進行多樣性指數計算和繪圖，使用SPSS 23.0統計軟件進行數據統計與分析。

2 結果與分析

2.1 浮游動物種類、豐度和生物量 由圖1可知，3個試驗池塘浮游動物共發現40種，

1號、2號、3號池塘分別鑒定出28、34和28個浮游動物種屬，輪蟲種類最多，其中原生動物分別為9、11、10個種屬，輪蟲分別為12、16、15個種屬，枝角類分別為5、5、1個種屬，橈足類均為2個種屬;其中2號池10月份物種數最多，3號池8月份最少。3個試驗池塘浮游動物豐度為3 163.00～13 690.67 ind./L，3個池塘水體浮游動物平均豐度分別為10 264.89、9 416.89和3 939.33 ind./L，

1號池8月份豐度最高，3號池10月份豐度最低;1、3號池豐度隨著時間的變化而逐漸降低，2號池先增加后降低。3個試驗池塘浮游動物生物量為3.43～35.86 mg/L，平均生物量分別為17.03、20.69和8.14 mg/L，2號池10月份最高，3號池8月份最低。1、2號池浮游動物生物量均隨著時間的變化而呈先降低再增加的變化，而3號池浮游動物生物量隨時間的變化呈逐漸升高的趨勢。

2.2 池塘水化學因子 于2020年8—10月對3個池塘進行浮游動物樣品采集調查，并對水體的水溫（WT）、溶解氧含量（DO）、pH、總氮（TN）、總磷（TP）、葉綠素a（Chla）、氨氮（NH3-N）、硝酸鹽（NO3-N）、亞硝酸鹽（NO2-N）含量、堿度（A）10個環境因子進行了測定，結果見表2。

由表2可知，2020年8—10月不同堿度池塘水體的水溫逐漸降低，3個池塘水溫均在8月份最高，均為21.6 ℃;8—10月3號池塘溶解氧含量均隨著水溫的下降而逐漸增高;8—10月3個池塘水體pH呈現先升高后下降的變化趨勢;總氮含量1號池8月最高（3.78mg/L），3號池塘8月最低（1.41 mg/L）;總磷含量3號池10月最高（1.62 mg/L），8月份最低（0.51 mg/L）;葉綠素a含量2號池9月份最高（251.1 mg/m3），8月份最低（35.1 mg/m3）;氨氮含量3號池9月份最高（1.60 mg/L），1號池10月份最低（0.85 mg/L）;亞硝酸鹽含量2號池8月份最高（0.48 mg/L），1號池10月份最低（0.30 mg/L）;2020年8—10月3個池塘水體堿度為12.00～21.47 mmol/L;硝酸鹽含量1號池10月份最高（0.246 mg/L），8月份最低（0.002 mg/L）。3個池塘平均總氮含量為2.69 mg/L，平均總磷含量為0.91 mg/L，試驗池塘均為富營養型水體。

2.3 浮游動物優勢種分布特征 3個池塘共發現浮游動物40種，優勢種為16種，其中輪蟲6種，原生動物10種。砂殼蟲、河生筒殼蟲、鐘形蟲在2020年8—10月都是優勢種群（表3）。

2.4 浮游動物多樣性指數特征 由圖2可知，試驗期間浮游動物Shannon-Wiener多樣性指數（H值）最高值出現在2號池9月份（2.44），最低值出現在1號池8月份（1.78）。

試驗池塘浮游動物Margalef豐富度指數（D）最高值出現在2號池10月份（2.87），最低值出現在1號池8月份（1.89）。

試驗池塘浮游動物Pielou均勻度指數（J）最高值出現在2號池9月份（0.55），最低值出現在1號池9月份（0.40）。

2.5 池塘浮游動物與水環境因子的Pearson相關性分析

對池塘水環境因子與浮游動物物種數、多樣性指數、浮游動物四大類群生物量等指標進行Pearson相關性分析，結果見表4～6。

由表4～6可知，3個池塘水溫與物種數、豐富度指數、橈足類生物量都呈負相關;3個池塘pH與橈足類、枝角類生物量呈

都負相關，與輪蟲生物量呈正相關;3個池塘溶解氧含量與物種數、豐富度指數、橈足類生物量均呈正相關，與原生動物生物量呈負相關;3個池塘總磷含量與物種數、豐富度指數、橈足類生物量均呈正相關;3個池塘葉綠素a含量與物種數、枝角類生物量、橈足類生物量均呈負相關;3個池塘氨氮含量與枝角類生物量、橈足類生物量呈負相關;3個池塘亞硝酸鹽含量與物種數、豐富度指數均呈正相關，與原生動物生物量均呈負相關。

3 討論

3.1 原生動物物種及豐度變化 此次調查鑒定結果表明3個池塘原生動物種類相差不大，其中2號池種類最多。2009年他拉紅泡鑒定出原生動物（含未定種）10個種屬[12]，2019年阿木塔和牙門喜泡鑒定原生動物20種[13]，相較于2019阿木塔和牙門喜泡鑒定此次鑒定種類有所減少，其原因可能與此次有未定種有關。

1號和2 池塘原生動物豐度和生物量相差不大，均明顯高于3號池塘;試驗池塘原生動物平均豐度和生物量明顯高于他拉紅泡、牙門喜泡、阿木塔[12-13]，與原生動物在有機質豐富的靜止水體中數量和種類較多的結果相符[14]。

此次調查發現3個堿水池塘原生動物優勢種與其他泡沼有所不同，原生動物優勢種前3種1號池塘為砂殼蟲、太陽蟲、鐘形蟲，2號池塘為砂殼蟲、河生筒殼蟲、擬急游蟲，3號池塘為砂殼蟲、河生筒殼蟲、鐘形蟲; 1號和3號池塘與他拉紅泡（2009年）原生動物優勢種為鐘形蟲和小口鐘[12]相似;3個池塘均有砂殼蟲出現，與阿木塔和牙門喜泡（2019年）鑒定原生動物優勢種為瓶累枝蟲、球形砂殼蟲、砂殼蟲的結果[13]相似。

3.2 輪蟲群落結構變化

與連環湖其他泡子相比，試驗池塘輪蟲種類有所不同。此次試驗調查表明2號、3號池塘輪蟲種類相差不大，與卡拉白魚放養場、他拉紅泡相似，均略高于1號池塘，3個池塘都明顯低于阿木塔和牙門喜泡鑒定輪蟲種類數（21種）[13]。

3個試驗池塘中，2號池塘輪蟲豐度最高，1號池和2號池豐度都顯著高于3號池;1號池體型大的輪蟲較多，生物量略高于2號池，2個池塘顯著高于3號池，平均豐度和生物量明顯高于他拉紅泡、阿木塔、牙門喜泡[12-13]。輪蟲適合用作多種幼魚的開口餌料[15]，總氮含量較高的水體中輪蟲豐度也較高[16]。9月份池塘出現橈足類，10月份水溫明顯降低，輪蟲數量急劇減少[17]。

1號、2號池塘優勢種為萼花臂尾輪蟲、躍進三肢輪蟲、角突臂尾輪蟲;3號池塘前節晶囊輪蟲、角突臂尾輪蟲和針簇多肢輪蟲與卡拉白魚場2007年優勢種晶囊輪蟲、須足輪蟲[18]相似，3個池塘均有角突臂尾輪蟲，他拉紅泡（2009年）輪蟲優勢種為曲腿龜甲輪蟲和邁氏三肢輪蟲[12]，阿木塔和牙門喜泡（2019年）優勢種為針簇多肢輪蟲[13]，可見在同一區域不同堿度水體中輪蟲存在很大差別，輪蟲的堿度適應能力存在種屬特異性。

3.3 枝角類和橈足類群落結構變化

此次調查發現，堿水池塘枝角類、橈足類種類以及豐度和生物量與連環湖其他泡沼有所不同。此次調查鑒定1號、2號池塘枝角類為5種，均高于3號池（1種），橈足類3個池塘均為2種。記錄的卡拉白魚放養場枝角類14個種（屬）、橈足類6個種（屬）[14]，他拉紅泡枝角類1個種屬、橈足類5個種屬[12]，阿木塔和牙門喜泡枝角類15個種屬、橈足類19個種屬[13]。

1號、2號池塘枝角類豐度均明顯高于3號池塘;1號、2號池塘生物量均明顯高于3號池塘;1號、2號池塘橈足類豐度高于3號池和卡拉白魚場，豐度低于卡拉白魚放養場[18]，與他拉紅泡（2009年）豐度相似，生物量高于他拉紅泡、2019年阿木塔和牙門喜泡[12-13]。2號池塘劍水蚤較多，生物量較高。

枝角類1號池塘較多的是網紋溞屬、短尾秀體溞;2號池塘網紋溞屬、長額象鼻溞，與阿木塔和牙門喜泡優勢種為長額象鼻溞的結果相同[13]，3號池塘短尾秀體溞較多，3個池塘的枝角類與卡拉白魚場的象鼻溞、秀體溞相似[18]; 3個池塘橈足類較多的均為近鄰劍水蚤和無節幼體，與他拉紅泡、阿木塔和牙門喜泡結果相同;他拉紅泡（2009年）枝角類僅出現柯氏象鼻溞[12]。

3.4 池塘浮游動物水環境因子和Pearson相關性變化

池塘浮游動物群落結構與水環境因子表現顯著的相關性。Pearson相關性分析結果顯示，連環湖池塘浮游動物群落結構參數與水溫、pH、堿度、溶解氧含量、總磷含量、總氮含量、葉綠素a含量、氨氮含量和亞硝酸鹽氮含量均有不同的相關性。水溫、pH、總磷含量、總氮含量和葉綠素a含量幾乎與所有的群落結構參數顯著相關，堿度與生物量顯著相關，與以前研究結果[19-21]相似。池塘堿度小于13.47 mmol/L，因此不會對浮游生物產生顯著影響[22]。

堿水池塘浮游動物種類、生物量相對豐富，有一些種類成為中堿度池塘優勢種。為了提高池塘養殖效率，在堿水池塘移植適用于堿水環境的砂殼蟲、太陽蟲、鐘形蟲、萼花臂尾輪蟲、三肢輪蟲和角突臂尾輪蟲;控制和減少劍水蚤數量，以保證水體餌料充足，保持養殖生物有一個良好的生態環境。

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