图1.采样点示意图 1、材料与方法 1.1、采样时间和采样点设置 2017年5月和2017年11月在西溪湿地共计开展两次浮游动物调查, 在西溪湿地二期保护工程区域 (II) 设置3个采样点, 分别为进水口、中间和出水口 (图1) 。根据中国通常采用的“候温四季划分法”, 将5月采集的样品称为春季样品, 将11月采集的样品称为秋季样品。 1.2、采样及处理 用5?L有机玻璃采水器, 分别于水面以下0.5?m处和1.5?m处采集混合水样, 每个采样点采集水样20?L。水样经25号浮游生物网过滤取样, 当即用鲁哥氏液固定保存。样品在采样后的3?d内鉴定完毕。 1.3、种类鉴定与计数 在实验室静置24?h后, 浓缩至20?m L保存。定量计数前将沉淀样品充分摇匀, 然后吸取1?m L?注入1?m L计数框内, 在10×10倍的光镜下全片计数。每个标本重复计数3次, 取平均值。种类鉴定参照《淡水微型生物图谱》 (周凤霞等, 2005) 、《淡水浮游生物研究方法》 (张宗涉等, 1991) 、《中国淡水轮虫志》 (王家楫, 1961) 、《中国动物志 (淡水枝角类) 》 (蒋燮治等, 1979) 、《中国动物志 (淡水桡足类) 》 (沈嘉瑞, 1979) 。 1.4、数据处理 浮游动物的密度与生物量参考章宗涉 (1991) 计算;设定优势度 (Y≥0.02) 为优势种, 优势度参考李强等 (2010) 计算;计算香农-维纳多样性指数 (Shannon-Wiener?Index, H′) 、皮诺均匀度指数 (Pielou’s?Evenness?Index, J′) 、马格利夫多样性指数 (Margalef?Diversity?Index, D) 。 水质评价根据比较通用的标准 (沈韫芬等, 1990) , 当H′>3时为清洁;3>H′>2?时为轻污染;2>H′>1?时为中度污染;1>H′>0时为重污染。当D>6时为清洁;6>D>4?时为轻污染?;4>D>2?时为中度污染;2>D>1时为严重污染;1>D>0时为重污染。当J′>0.5时为轻污染或清洁;0.5>J′>0.3时为中度污染;J′<0.3时为重污染。 表1 浮游动物种类组成
2、结果与分析 2.1、物种组成 如表1所示, 两次调查共计采集到浮游动物17种 (属) , 隶属于9科14属, 其中轮虫4科8种, 占总种类数的47.06%, 枝角类4科7种 (41.18%) , 桡足类1科1种 (5.88%) ;无节幼体未鉴定到物种水平, 作为1个种类进行统计分析 (5.88%) 。春季采集到了5个种类, 而秋季采集到了13个种类。另外, 颈沟基合溞在春季的3个采样点均有采集到, 出现频率较高, 尤其是无节幼体在春秋两个季度中均有采集到。 2.2、密度与生物量 由图2可知, 春季期间, 浮游动物的密度普遍偏低, 3个采样点的密度均未达到50?ind/L;而秋季时的进水口、出水口浮游动物的密度都高达400?ind/L以上, 远高于春季, 但中间处其密度比春季较低。另外, 秋季期间, 在进水口处, 广布多肢轮虫数量最大, 占总密度的66.19%;出水口处的角突臂尾轮虫、暗小异尾轮虫和广布多肢轮虫数量都比较大, 且占总密度的比例相同, 为28.32%。
图2 不同采样点浮游动物的密度
图3 不同采样点浮游动物的生物量 表2 春秋季浮游动物优势种 (Y≥0.02)
由图3可知, 春季期间的浮游动物生物量与秋季相比较为偏低。秋季时的进水口浮游动物生物量最高, 达899.95?μg/L, 分别是中间处和出水口处的8倍和4倍多。另外, 秋季期间, 在3个采样点处, 晶囊轮虫的生物量占总生物量的65.30%, 短尾秀体溞占36.12%和角突臂尾轮虫占27.63%。 2.3、优势种 从表2可知, 春季和秋季浮游动物的优势种存在很大差异。春季浮游动物的优势种包括2种轮虫类、1种枝角类和无节幼体, 其中2种轮虫的优势度较高;秋季浮游动物的优势种由5种轮虫类组成, 广布多肢轮虫的优势度较大, 占绝对优势。 2.4、生物多样性 如图4所示, 浮游动物的Margalef丰富度指数? (D) 的变化范围为0.95~1.91 (水质重度污染或中度污染) , Pielou均匀度指数 (J′) 的变化范围为0.61~0.63 (轻度污染或清洁) , 而ShannonWiener多样性指数 (H′) 的变化范围为1.01~1.61 (中度污染) , 生物多样指数较低。浮游动物的Margalef丰富度指数? (D) 和Shannon-Wiener多样性指数 (H′) 在两个季节中差异明显, 且秋季的值显然大于春季;而Pielou均匀度指数在两个季节中没有明显差异。根据水质评价标准, 综合评价西溪湿地已受到中度污染或轻度污染。?
图4 浮游动物的生物多样性指数 3、结论与讨论 两次调查共计采集到浮游动物17种 (属) , 其中轮虫类占总种数的47.06%, 枝角类占41.18%。而刘松璐 (2015) 调查发现西溪湿地浮游动物92种, 轮虫类占61.96%, 桡足类占20.65%, 说明轮虫类有所下降, 而枝角类有所增加。浮游动物的种类、群落结构有所改变, 可能与水体环境的改变有关, 也可能与调查方法有关。从优势种方面来看, 春季的优势种含有2种轮虫类和1种枝角类, 秋季多达6种轮虫类, 这也反映出轮虫类在西溪湿地分布较多, 多为优势种, 而刘松璐 (2015) 调查发现的优势种多以枝角类为优势种。秋季采集到的种类多于春季, 可能是春季的水质情况较为良好, 浮游植物的数量较少;而秋季的水质可能营养较高, 藻类大量繁殖, 为浮游动物提供充足的饵料。西溪湿地浮游动物的Margalef丰富度指数 (D) 、Shannon-Wiener多样性指数 (H′) 和Pielou均匀度指数 (J′) 的值均较低, 均小于2013年6月至2014年5月期间的水平 (刘松璐, 2015) , 表明生物多样性偏低, 群落不够复杂, 这与蔡国俊等 (2016) 调查发现的草海浮游动物Shannon-Wiener多样性指数和?Margalef?丰富度指数较低结果相似, 可能是由于西溪湿地水质受到中度污染或轻度污染, 而草海2014年的水质也处于中度污染水平 (蔡国俊等, ?2016) , 从而影响生物的生存与生活。因此, 需从西溪湿地的水体环境等方面进行管理, 加大湿地生态保护。 4、管理对策 根据西溪湿地浮游动物资源现状以及评价的水质状况, 在水体管理方面应着手以下几项工作: (1) 控制水源的无污染性。一方面对周边地区流入的水源进行管理污染控制 (徐桂红等, 2016) , 保证进水口处水源的无污染性, 避免浮游动物的生存生活受到污染胁迫。另一方面定期监测水质和水生生物资源, 发现问题及时处理; (2) 加大水体的流动性 (张强, 2013) 。连通相对封闭的湖、塘, 使水体具有流动性, 营造动力系统使水体循环;或者适当增加水体曝气增氧装置, 使水体含氧量增加, 利于改善水质; (3) 增加水生生物多样性。一是增加种植水生植物。不同的水生植物对水体不同污染物的吸收作用不同, 增加湿地水生植物多样性, 有利于综合净化水体的不同残留物, 进而改善水质。二是投放适量滤食性鱼类, 滤食性鱼类可对浮游植物和浮游动物进行控制, 形成健全的循环链, 起到洁水保水的作用。如浮游生物→滤食性鱼类→人工捕鱼→人工投放→洁水保水→影响浮游生物, 周而复始, 改善水质。 参考文献 [1]蔡国俊, 周晨, 林艳红, 等.2016.贵州草海高原湿地浮游动物群落结构与水质评价[J].生态环境学报, 25 (2) :279-285 [2]曹晓.2011.西溪国家湿地公园湿地水生植被特征及其与水环境关系研究[D].南京:南京师范大学学位论文 [3]陈文岳, 沈国正, 郑洁敏, 等.2009.西溪湿地水环境污染现状及生态治理对策[J].农业环境与发展 (2) :5-8 [4]高乙梁.2006.西溪国家湿地公园模式的实践与探索[J].湿地科学与管理, 2 (1) :55-59 [5]侯翠翠.2015.西溪湿地原生动物群落结构的时空变动及其水质评价[D].杭州:杭州师范大学学位论文 [6]蒋燮治, 堵南山.中国动物志 (淡水枝角类) [M].北京:科学出版社 [7]李强, 安传光, 马强, 等.2010.崇明东滩潮间带潮沟浮游动物的种类组成及多样性[J].生物多样性, 18 (1) :67-75 [8]刘松璐.2015.西湖与西溪湿地浮游动物群落变动及与水质关系的比较研究[D].杭州:杭州师范大学学位论文 [9]陆强, 陈慧丽, 邵晓阳, 等.2013.杭州西溪湿地大型底栖动物群落特征及与环境因子的关系[D].生态学报, 33 (9) :2803-2815 [10]陆强.2012.西溪湿地大型底栖动物群落特征及其对生态保护工程的响应[D].杭州:杭州师范大学学位论文 [11]沈嘉瑞.1979.中国动物志 (淡水桡足类) [M].北京:科学出版社 [12]沈琪, 刘珂, 李世玉, 等.杭州西溪湿地植物组成及其与水位光照的关系[J].植物生态学报, 32 (1) :114-122 [13]沈韫芬, 章宗涉, 龚循矩, 等.1990.微型生物监测新技术[M].北京:中国建筑工业出版社 [14]王家楫.中国淡水轮虫志[M].北京:科学出版社 [15]徐桂红, 杨积涛, 巫锡良, 等.2016.华侨城湿地浮游生物调查[J].湿地科学与管理, 12 (2) :46-48 [16]余海霞, 何平, 赵佳佳.2011.西溪湿地公园水体富营养化评价及防治[J].武汉工程大学学报, 33 (12) :50-53 [17]张强.2013.北京翠湖湿地浮游动物调查及水质评价[J].湿地科学与管理, 9 (2) :34-37 [18]张宗涉, 黄祥飞.1991.淡水浮游生物研究方法[M].北京:科学出版社 [19]周凤霞, 陈剑虹.2005.淡水微型生物图谱[M].北京:化学工业出版社
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