第二松花江長春段浮游生物群落結構動態特征分析
——以2023年為例

綦天華 楊翼羽 修磊 李霞 楊立軍 鄧瑞 段偉東 陳倩

(吉林省長春市水產品質量安全檢測中心，吉林 長春 130000)

引言

第二松花江長春段作為吉林省主要流域，是松花江中、上游魚類天然的種質資源庫，也是我國重要的種植業、漁業基地，該流域在生物、水域等自然資源方面都具有顯著特點。由于該流域與人類生活密切相關，當前水環境養護變得尤為重要，因此了解該水域當前的水環境現狀變得勢在必行。

浮游生物個體微小、生命力強、繁殖速度快，對環境因子的變化十分敏感，具有較好的指示作用，能夠間接反映河流生態系統的生態演替及其他生態過程[1]。浮游生物主要包括浮游植物和浮游動物，是水生生態系統的重要組成部分。浮游植物是水中的初級生產者，浮游動物是浮游植物重要的消費者[2]，兩者均對水環境變化敏感，可表征水體受污染情況，能作為水環境監測的指示生物，反映水體健康狀況[3]。群落的分布規律能作為反映水生態系統長期變化的指標[4，5]。

目前對第二松花江長春段浮游生物的研究鮮有報道，本文基于2023年度春夏秋3季浮游生物監測結果，對第二松花江長春段流域浮游生物群落結構周年變化進行分析，較全面分析表述了該流域浮游生物周年變化情況，以期為該流域資源保護、水生態養護提供數據支持。

1 材料及方法

1.1 區域概況與采樣點布設

松花江南端發源于長白山天池，在同江市注入黑龍江，南源全長1927km，本研究涉及流域為第二松花江長春段，主要流經地區包括九臺區、農安縣、德惠市及榆樹市。共布設6個點位，分別為九臺區龍鵬、其塔木鎮，農安縣唐家村、鎮江口村，德惠市后口子渡口和榆樹市五棵樹鎮，見圖1。

圖1 第二松花江長春段監測點位

1.2 設備與材料

1.2.1 采樣設備

有機玻璃采水器，25號浮游生物網(網孔0.064mm)。

1.2.2 觀測分析設備

生物顯微鏡(OLYMPUSCX23)，其中目鏡1對(10×)、物鏡4個(4×、10×、40×、100×)，0.1mL浮游生物計數框(面積20mm×20mm)，0.1mL定量吸管，載玻片，蓋玻片(面積20mm×20mm)，生物計數器，1000mL筒形沉淀器，50mL廣口瓶。

1.2.3 生物樣品固定保存劑

甲醛溶液，含HCHO 37%～40%，市售分析純；碘溶液(碘化鉀及碘)，市售分析純。

1.3 研究方法

浮游生物的研究主要通過定性與定量的方法進行分析。水樣收集日期主要在2023年5月、8月、10月(春夏秋3季)開展。

1.3.1 浮游植物的調查方法

1.3.1.1 收集方法

在采樣點位上游、下游各100m內，使用有機玻璃采水器在一定水層采集500mL水樣置于廣口瓶中。在水樣中添加適量碘溶液進行固定，水樣呈棕黃色即可。將固定后的水樣完全轉移至筒形沉淀器中，沉淀48h后濃縮至40mL。

1.3.1.2 鑒定

吸取0.1mL藻類樣本置相對應的計數框中，400倍顯微鏡下，對藻類種類及數量進行鑒別，鑒別不低于100個視域的藻類。將其劃分為最小等級(屬或種)。

1.3.2 浮游動物的調查方法

1.3.2.1 收集方法

采用5L的玻璃采水器，根據實際情況收集5～10L混合水樣，用25號浮游生物網過濾，將過濾后水樣(20mL)置100mL的容量瓶中后添加2mL甲醛固定液。

1.3.2.2 鑒定

樣本搖勻后吸取2mL置浮游動物計數框中，在100～400倍顯微鏡下，對浮游動物的種類及數量進行鑒別。鑒別到最低的分類水平(屬或種)。

2 結果與分析

2.1 浮游植物的周年動態分析

2.1.1 浮游植物物種分布

2023年，第二松花江長春段流域內，共監測到浮游植物5個門類，包括硅藻門、綠藻門、黃藻門、裸藻門和藍藻門，28種(屬)，見表1。5個門類中，硅藻門最多，共12種(屬)，占全部種類的42.86%；其次為綠藻門，9種(屬)，占全部種類的32.14%；藍藻門4種(屬)，占全部種類的14.30%；裸藻門2種(屬)，占全部種類的7.14%；黃藻門1種，占全部種類的3.57%，見圖2。

圖2 松花江長春段浮游植物各門類種(屬)數占比

2.1.2 浮游植物物種季變化特點

從第二松花江長春段水域不同季浮游植物種(屬)組成和數目變化來看，共監測到浮游植物28種(屬)。其中，春季22種(屬)，夏季18種(屬)，秋季21種(屬)。該水域浮游植物種(屬)數春季高于夏秋2季。各季均以硅藻門種(屬)數最多，其中，春季11種(屬)，占當季總種(屬)數50.00%；夏季9種(屬)，占當季總種(屬)數50.00%；秋季9種(屬)，占當季總種(屬)數42.86%。其次為綠藻門，春季共發現8種(屬)，夏季共發現5種(屬)，秋季共發現7種(屬)，分別占當季總種(屬)數的36.36%、27.78%和33.33%，見圖3。

圖3 松花江長春段浮游植物各門類種(屬)數各季變化

2.1.3 浮游植物密度水平分布

基于2023年3季6個點位的監測數據，浮游植物平均密度水平達到45.06×104ind·L-1，其中硅藻門最高，平均密度水平為33.42×104ind·L-1，占總平均密度水平的74.18%；其次為綠藻門，平均密度水平為9.33×104ind·L-1，占總平均密度水平的20.71%；藍藻門為1.03×104ind·L-1，占總平均密度水平的2.28%；裸藻門為0.90×104ind·L-1，占總平均密度水平的2.01%；黃藻門為0.37×104ind·L-1，占總平均密度水平的0.82%，見圖4。

圖4 第二松花江長春段浮游植物平均密度水平分布

2.1.4 浮游植物密度水平的季變化特點

根據第二松花江長春段流域3季中6個監測點位浮游植物平均密度水平分析可知，春季浮游植物平均密度水平高于夏秋2季，見圖5。春季浮游植物的平均密度水平為92.75×104ind·L-1，優勢種為針桿藻、星桿藻、黃絲藻；夏季平均密度水平為20.84×104ind·L-1，優勢種為平板藻、針桿藻、小球藻；秋季浮游植物平均密度水平為21.58×104ind·L-1，優勢種為舟形藻、直鏈藻、輻節藻、小環藻。各季中，春季硅藻門平均密度水平最高，其次為綠藻門，其余分別為裸藻門、藍藻門和黃藻門。夏秋季中，硅藻門平均密度水平最高，其次為綠藻門，其余分別為藍藻門、黃藻門和裸藻門。

圖5 第二松花江長春段浮游植物平均密度水平季變化

2.2 浮游動物周年動態分析

2.2.1 浮游動物物種分布

2023年，第二松花江長春段流域共監測到浮游動物3個門類，包括輪蟲類、枝角類和橈足類，共21種(屬)，見表2。以輪蟲類為主，共13種(屬)，占總種(屬)數的61.90%；枝角類4種(屬)，占總種(屬)數的19.05%；橈足類4種(屬)，占總種(屬)數的19.05%，見圖6。

表2 松花江長春段浮游動物種類組成及分布

圖6 第二松花江長春段浮游動物各門類種數占比

2.2.2 浮游動物物種分布季變化規律

通過對第二松花江長春段水域3季的監測，共發現浮游動物21種(屬)。其中，春季16種(屬)，夏季12種(屬)，秋季10種(屬)。該水域環境浮游動物在春季種(屬)數高于夏秋2季。各季均以輪蟲類種(屬)數占比最多，其中，春季10種(屬)，占當季總種(屬)數的62.50%；夏季9種(屬)，占當季總種(屬)數的75.00%；秋季6種(屬)，占當季總種(屬)數的60.00%。其次為橈足類，春季2種(屬)，夏季和秋季監測到3種(屬)，分別占當季總種(屬)數的12.50%、25.00%和30.00%。枝角類春季監測到4種(屬)，秋季監測到1種，夏季未發現，見圖7。

圖7 松花江長春段浮游動物物種季變化規律

2.2.3 浮游動物密度水平分布

基于第二松花江長春段水域3季6個監測點位的調查結果，浮游動物平均密度水平為28ind·L-1，其中輪蟲類平均密度水平最高，為18ind·L-1，占總平均密度水平的64.29%；其次為橈足類，平均密度水平為9ind·L-1，占總密度水平的32.14%；枝角類平均密度水平為1ind·L-1，占總密度水平的3.60%，見圖8。

圖8 第二松花江長春段浮游動物平均密度水平分布

2.2.4 浮游動物密度水平季變化規律

根據第二松花江長春段水域環境中每季中6個監測點位浮游動物平均密度水平變化可知，各季浮游動物平均密度水平由高到低的順序為春季、夏季、秋季。春秋2季，浮游動物均由輪蟲類、枝角類和橈足類組成；夏季，浮游動物由輪蟲類、橈足類組成。春季浮游動物平均密度水平為74ind·L-1，優勢種為萼花臂尾輪蟲和無節幼體；夏季浮游動物平均密度水平為6ind·L-1，優勢種為針狀無節幼體、蒲達臂尾輪蟲；秋季浮游動物平均密度水平為5ind·L-1，優勢種為多肢輪蟲、三肢輪蟲，見圖9。

圖9 第二松花江長春段浮游動物平均密度水平季變化規律

3 討論

3.1 浮游植物種群結構特征

在自然水體中，浮游植物的組成和現存量容易受環境梯度的影響，典型表現為生物量隨季節改變而發生周期性變化[6-8]。在水生態系統中，浮游植物群落組成特征及其現存量是評價水體營養類型和生產潛力的重要指標，并能在一定程度上反映水質好壞，指示水體營養狀態[9，10]。

本研究表明，第二松花江長春段水域2023年度浮游植物物種豐富，適合魚類生長。浮游植物類群中硅藻門類占比最高，其次為綠藻門。硅藻門優勢種為針桿藻、星桿藻、直鏈藻，綠藻門優勢種為鼓藻、纖維藻，這些優勢種主要分布在榆樹市五棵樹鎮，農安縣唐家村及鎮江口村，表明該段水域環境適合硅藻類和綠藻類生長，對提高水體魚產力具有積極作用。

通過季節變化分析可知，本次調查浮游植物密度水平春季最高。通常浮游植物中硅藻類和綠藻類為溫帶河流中常見類群，硅藻類在低溫環境有較高適應性[11]，本研究春季采樣時間為5月，該季水域水溫較低且魚類種群還未迅速增長，適合硅藻類生長，故春季浮游植物密度水平高于夏秋2季。夏季采樣時間為8月，水溫升高但魚類種群處于生長期，故浮游植物密度水平略有下降。

3.2 浮游動物種群結構特征

浮游動物作為消費者多以浮游植物為食，是食物鏈中的重要紐帶，其種類構成、數量變化和群落結構特征等可以體現水環境的變化情況[12]。

本研究表明，第二松花江長春段水域2023年度浮游動物以輪蟲類為主，其優勢種為三肢輪蟲、無柄輪蟲和萼花臂尾輪蟲。輪蟲喜好富營養環境[13]，由此可見，該水域水體營養狀態良好。

通過季節變化分析可知，本次調查研究浮游動物密度水平春季最高，與浮游植物密度水平結果一致。其中，春季和秋季，浮游動物物種較為豐富，輪蟲類、枝角類、橈足類均有觀測到；夏季未觀測到枝角類。

4 結論

河流生境是水生生物賴以生存的基礎和棲息空間。生境研究是河流生態修復和環境管理的重要基礎，水生生物處于水生態系統中不同的生態位和營養級，可較好地反映水環境質量。由于各湖區、水庫和河段水環境因素的差異，使得水生生物在空間上的分配呈現出一定的差異，在同一個水域不同層級中，浮游生物的種類和數量也存在較大差異[14]。

第二松花江長春段2023年度水域環境中浮游生物種群結構較為豐富，尤其在春季，浮游生物密度水平較高，利于魚類幼魚期的生長與生存。本研究表明，分析和識別該水域浮游生物群落結構組成，對第二松花江長春段的生態保護具有重要意義。