北洛河丰水期浮游动物群落结构调查及水质初步评价

    宋菊梅+白海锋+鲁媛媛+殷旭旺+武玮+徐宗学+沈红保

    摘要：以渭河第二大支流-北洛河为研究对象，于2012年9月对整个水系内13个点位的浮游动物群落进行了调查。结果表明，该流域浮游动物种类有31属49种，其中轮虫最多，原生动物次之，分别占种类总数的83.67%和8.16%，浮游动物密度为1.8～479.4 ind./L，平均值为57.7 ind./L，生物量为0.002～0.604 mg/L，平均值为0.070 mg/L。各采样点浮游动物群落结构存在明显的空间异质性。基于浮游动物的群落结构特征，根据浮游生物物种多样性指数结果，对该流域水质状况进行简单评价表明，北洛河流域水质处于中度污染，浮游动物群落结构较简单，需要加大河道管理，防止污染加重。

    关键词：北洛河；浮游动物；群落结构；水质评价

    北洛河为渭河第二大支流，发源于陕西省榆林地区定边县，自西北向东南流经定边、靖边、吴旗、志丹、甘泉、富县、洛川、黄陵、宜君、白水、澄城、蒲城、大荔等13县，在三河口附近注入渭河，河长680 km。 流域平均宽80 km，总面积2.69 km2，占渭河流域面积的20%。浮游动物（zooplankton）是水域生态系统中重要的生物组成部分，在食物链、物质转化、能量流动、信息传递等水域生态过程中起着至关重要的作用［1-2］。目前，在渭河流域水生态环境评价中对浮游动物的关注较少，尤其在北洛河流域，对浮游动物的调查研究几乎是空白。基于此，本文通过调查浮游动物的种类组成、现存量和多样性指数等方面对北洛河浮游动物群落结构特征和水体质量进行研究和初步评价，以期为渭河流域水生态系统健康的维护及渔业管理提供基础数据。

    1材料与方法

    1.1采样时间及点位设置

    调查于2012年9月进行，根据北洛河水系地形特点，在调查水域共设置13个点位进行样品采集，这13个点位分别设置在主干流和支流上，其中主干流设置7个点位，各支流设置6个点位（见图1）。

    图1北洛河流域示意图

    1.2样品采集与观察

    样品以采水器在各水层采混合水样100 L，用25号浮游生物网过滤，将滤取的样本放入100 mL标本瓶中，加4%～5% 的甲醛溶液固定［3］。固定的样本在室内静置24 h后虹吸上清液，浓缩至30 mL。混匀沉淀样品依据文献［4-10］，在100～400倍生物显微镜（Olympus-CX21）下鉴定浮游动物种类，并记录个体密度。运用软件Biodiversity Professional 2.0计算浮游动物多样性指数：Shannon – Weiner物种多样性指数（H）、Margalef物种丰富度指数（M）和Pielou均匀度指数（J）。

    2结果与分析

    2.1浮游动物种类组成及现存量

    图2北洛河流域丰水期浮游动物种类组成

    本次调查中，北洛河全流域共鉴定出浮游动物31属49种，其中原生动物3属4种，占浮游动物总物种数的8.16% ；轮虫27属41种，占总浮游动物总种数的83.67% ；枝角类2属2种，占总浮游动物总物种数的4.08% ；桡足类2属2种，占总浮游动物总物种数的4.08%（见图2）。北洛河流域浮游动物的密度在1.8～479.4 ind./L，平均为57.7 ind./L，浮游动物总密度的高低主要取决于轮虫的密度。浮游动物生物量为0002～0604 mg/L，平均为0.070 mg/L，轮虫生物量同样是北洛河流域浮游动物生物量的主体（见图3）。

    图3北洛河流域丰水期浮游动物各类群密度和生物量百分比组成

    从图4可以看出，北洛河流域浮游动物多样性指数（H）变化幅度较大，最大值出现在L5采样点，指数为3.664，最小值出现在L2和L6采样点，指数为1.697，平均值2.671。浮游动物丰富度指数（M）变化幅度也较大，最大值出现在L1采样点，指数值为3.073，最小值出现在L6采样点，指数为0.768，平均值为1.652。浮游动物均匀度指数（J）变化幅度较小，平均值为0.749。

    2.2浮游动物物种多样性

     图4北洛河流域丰水期浮游动物多样性

    表1浮游生物多样性指数水质评价标准［11］

    生物多样性指数

    无污染

     轻度污染

     β-中污染

    α-中污染

    重污染

    H＞4.54.5～33～22～1＜1

    M＞66～44～22～11～0

    J＞0.80.8～0.50.5～0.30.3～0.1＜0.1

    根据浮游生物多样性指数水质评价标准（见表1），综合三种多样性指数结果，可判断出北洛河流域丰水期水环境质量属于轻度污染-中度污染，但个别采样点位水质属于中污染-重污染。

    3讨论

    调查发现，北洛河流域浮游动物群落结构在种类组成上主要以轮虫为主，轮虫有41个种，占种类数的83.67%。这一调查结果与国内其他流水性河流浮游动物群落的组成较相似，符合典型河流型浮游动物群落组成［12］。从现存量来看，轮虫密度为719.9 ind./L，占中密度的95.98%，在生物量上轮虫和原生动物的百分比有所下降，而枝角类和桡足类的比重有所上升，这要是因为轮虫和原生动物体型较小，它们的相对湿重较体型较大的枝角类和桡族类偏低。

    根据浮游生物多样性指数水质评价标准评价北洛河流域水质发现，多样性指数显示水环境质量为β-中污染，而丰富度指数显示水环境质量为α-中污染，均匀度指数显示水质为轻度污染。Margalef物种丰富度指数（M）是表示群落种类的丰富程度，一般情况下，在健康的环境种类丰富度高，在受污染环境中种类丰富度较低。Pielou均匀度指数（J）是反映浮游动物总个体数分配的均匀程度，J值范围一般为0~1之间，J值越大表示种间个体数分布越均匀，相反，J值越小表明种间个体数分布越不均匀。从结果可以看出，除个别点位的水质处于轻度污染或无污染状态外，北洛河流域水环境质量污染程度比较严重，需要加强治理点源污染的同时加大力度控制非点源污染。

    参考文献：

    ［1］ Park,K.S.and Shin,H.W.Studies on phyto and zooplankton composition and its relation to fish productivity in a west cost fish pond ecosystem.［J］ J.Envi.Biol.,2007,28:415-422.

    ［2］ Datta，T.Zooplankton diversity and physicochemical condition of two wetlands of Jalpaiguri District,India.［J］.Int.J.App.Biol and Pharma.Tech.,2001,2(3):576-583

    ［3］ 孟伟，张远，渠晓东，等.河流生态调查技术方法［M］.北京：科学出版社，2011

    ［4］ 赵文.水生生物学［M］.北京：中国农业出版社，2005

    ［5］ 黄祥飞.湖泊生态调查观测与分析［M］.北京：中国标准出版社，2000

    ［6］ 王家楫.中国淡水轮虫志［M］.北京：科学出版社，1961:21-283

    ［7］ 蒋燮治，堵南山.中国动物志节肢动物门甲壳纲淡水枝角类［M］.北京：科学出版社，1979

    ［8］ 中国科学院动物研究所甲壳动物研究组.中国动物志节肢动物门甲壳纲淡水桡足类［M］.北京：科学出版社，1979

    ［9］ 周凤霞，陈剑虹.淡水微型生物图谱［M］.北京：化学工业出版社，2005

    ［10］ 韩茂森，束藴芳.中国淡水生物图谱［M］.北京：海洋出版社，1995

    ［11］ 郑丙辉，田自强，张摇雷，等.太湖西岸湖滨带水生生物分布特征及水质营养状况［J］. 生态学报，2007，27 (10):4214-4223

    ［12］ 吴利，冯伟松，陈小娟，等.新疆伊犁地区夏季浮游动物群落结构特征［J］.应用生态学报，2008，19（1）：163-172

    摘要：以渭河第二大支流-北洛河为研究对象，于2012年9月对整个水系内13个点位的浮游动物群落进行了调查。结果表明，该流域浮游动物种类有31属49种，其中轮虫最多，原生动物次之，分别占种类总数的83.67%和8.16%，浮游动物密度为1.8～479.4 ind./L，平均值为57.7 ind./L，生物量为0.002～0.604 mg/L，平均值为0.070 mg/L。各采样点浮游动物群落结构存在明显的空间异质性。基于浮游动物的群落结构特征，根据浮游生物物种多样性指数结果，对该流域水质状况进行简单评价表明，北洛河流域水质处于中度污染，浮游动物群落结构较简单，需要加大河道管理，防止污染加重。

    关键词：北洛河；浮游动物；群落结构；水质评价

    北洛河为渭河第二大支流，发源于陕西省榆林地区定边县，自西北向东南流经定边、靖边、吴旗、志丹、甘泉、富县、洛川、黄陵、宜君、白水、澄城、蒲城、大荔等13县，在三河口附近注入渭河，河长680 km。 流域平均宽80 km，总面积2.69 km2，占渭河流域面积的20%。浮游动物（zooplankton）是水域生态系统中重要的生物组成部分，在食物链、物质转化、能量流动、信息传递等水域生态过程中起着至关重要的作用［1-2］。目前，在渭河流域水生态环境评价中对浮游动物的关注较少，尤其在北洛河流域，对浮游动物的调查研究几乎是空白。基于此，本文通过调查浮游动物的种类组成、现存量和多样性指数等方面对北洛河浮游动物群落结构特征和水体质量进行研究和初步评价，以期为渭河流域水生态系统健康的维护及渔业管理提供基础数据。

    1材料与方法

    1.1采样时间及点位设置

    调查于2012年9月进行，根据北洛河水系地形特点，在调查水域共设置13个点位进行样品采集，这13个点位分别设置在主干流和支流上，其中主干流设置7个点位，各支流设置6个点位（见图1）。

    图1北洛河流域示意图

    1.2样品采集与观察

    样品以采水器在各水层采混合水样100 L，用25号浮游生物网过滤，将滤取的样本放入100 mL标本瓶中，加4%～5% 的甲醛溶液固定［3］。固定的样本在室内静置24 h后虹吸上清液，浓缩至30 mL。混匀沉淀样品依据文献［4-10］，在100～400倍生物显微镜（Olympus-CX21）下鉴定浮游动物种类，并记录个体密度。运用软件Biodiversity Professional 2.0计算浮游动物多样性指数：Shannon – Weiner物种多样性指数（H）、Margalef物种丰富度指数（M）和Pielou均匀度指数（J）。

    2结果与分析

    2.1浮游动物种类组成及现存量

    图2北洛河流域丰水期浮游动物种类组成

    本次调查中，北洛河全流域共鉴定出浮游动物31属49种，其中原生动物3属4种，占浮游动物总物种数的8.16% ；轮虫27属41种，占总浮游动物总种数的83.67% ；枝角类2属2种，占总浮游动物总物种数的4.08% ；桡足类2属2种，占总浮游动物总物种数的4.08%（见图2）。北洛河流域浮游动物的密度在1.8～479.4 ind./L，平均为57.7 ind./L，浮游动物总密度的高低主要取决于轮虫的密度。浮游动物生物量为0002～0604 mg/L，平均为0.070 mg/L，轮虫生物量同样是北洛河流域浮游动物生物量的主体（见图3）。

    图3北洛河流域丰水期浮游动物各类群密度和生物量百分比组成

    从图4可以看出，北洛河流域浮游动物多样性指数（H）变化幅度较大，最大值出现在L5采样点，指数为3.664，最小值出现在L2和L6采样点，指数为1.697，平均值2.671。浮游动物丰富度指数（M）变化幅度也较大，最大值出现在L1采样点，指数值为3.073，最小值出现在L6采样点，指数为0.768，平均值为1.652。浮游动物均匀度指数（J）变化幅度较小，平均值为0.749。

    2.2浮游动物物种多样性

     图4北洛河流域丰水期浮游动物多样性

    表1浮游生物多样性指数水质评价标准［11］

    生物多样性指数

    无污染

     轻度污染

     β-中污染

    α-中污染

    重污染

    H＞4.54.5～33～22～1＜1

    M＞66～44～22～11～0

    J＞0.80.8～0.50.5～0.30.3～0.1＜0.1

    根据浮游生物多样性指数水质评价标准（见表1），综合三种多样性指数结果，可判断出北洛河流域丰水期水环境质量属于轻度污染-中度污染，但个别采样点位水质属于中污染-重污染。

    3讨论

    调查发现，北洛河流域浮游动物群落结构在种类组成上主要以轮虫为主，轮虫有41个种，占种类数的83.67%。这一调查结果与国内其他流水性河流浮游动物群落的组成较相似，符合典型河流型浮游动物群落组成［12］。从现存量来看，轮虫密度为719.9 ind./L，占中密度的95.98%，在生物量上轮虫和原生动物的百分比有所下降，而枝角类和桡足类的比重有所上升，这要是因为轮虫和原生动物体型较小，它们的相对湿重较体型较大的枝角类和桡族类偏低。

    根据浮游生物多样性指数水质评价标准评价北洛河流域水质发现，多样性指数显示水环境质量为β-中污染，而丰富度指数显示水环境质量为α-中污染，均匀度指数显示水质为轻度污染。Margalef物种丰富度指数（M）是表示群落种类的丰富程度，一般情况下，在健康的环境种类丰富度高，在受污染环境中种类丰富度较低。Pielou均匀度指数（J）是反映浮游动物总个体数分配的均匀程度，J值范围一般为0~1之间，J值越大表示种间个体数分布越均匀，相反，J值越小表明种间个体数分布越不均匀。从结果可以看出，除个别点位的水质处于轻度污染或无污染状态外，北洛河流域水环境质量污染程度比较严重，需要加强治理点源污染的同时加大力度控制非点源污染。

    参考文献：

    ［1］ Park,K.S.and Shin,H.W.Studies on phyto and zooplankton composition and its relation to fish productivity in a west cost fish pond ecosystem.［J］ J.Envi.Biol.,2007,28:415-422.

    ［2］ Datta，T.Zooplankton diversity and physicochemical condition of two wetlands of Jalpaiguri District,India.［J］.Int.J.App.Biol and Pharma.Tech.,2001,2(3):576-583

    ［3］ 孟伟，张远，渠晓东，等.河流生态调查技术方法［M］.北京：科学出版社，2011

    ［4］ 赵文.水生生物学［M］.北京：中国农业出版社，2005

    ［5］ 黄祥飞.湖泊生态调查观测与分析［M］.北京：中国标准出版社，2000

    ［6］ 王家楫.中国淡水轮虫志［M］.北京：科学出版社，1961:21-283

    ［7］ 蒋燮治，堵南山.中国动物志节肢动物门甲壳纲淡水枝角类［M］.北京：科学出版社，1979

    ［8］ 中国科学院动物研究所甲壳动物研究组.中国动物志节肢动物门甲壳纲淡水桡足类［M］.北京：科学出版社，1979

    ［9］ 周凤霞，陈剑虹.淡水微型生物图谱［M］.北京：化学工业出版社，2005

    ［10］ 韩茂森，束藴芳.中国淡水生物图谱［M］.北京：海洋出版社，1995

    ［11］ 郑丙辉，田自强，张摇雷，等.太湖西岸湖滨带水生生物分布特征及水质营养状况［J］. 生态学报，2007，27 (10):4214-4223

    ［12］ 吴利，冯伟松，陈小娟，等.新疆伊犁地区夏季浮游动物群落结构特征［J］.应用生态学报，2008，19（1）：163-172

    摘要：以渭河第二大支流-北洛河为研究对象，于2012年9月对整个水系内13个点位的浮游动物群落进行了调查。结果表明，该流域浮游动物种类有31属49种，其中轮虫最多，原生动物次之，分别占种类总数的83.67%和8.16%，浮游动物密度为1.8～479.4 ind./L，平均值为57.7 ind./L，生物量为0.002～0.604 mg/L，平均值为0.070 mg/L。各采样点浮游动物群落结构存在明显的空间异质性。基于浮游动物的群落结构特征，根据浮游生物物种多样性指数结果，对该流域水质状况进行简单评价表明，北洛河流域水质处于中度污染，浮游动物群落结构较简单，需要加大河道管理，防止污染加重。

    关键词：北洛河；浮游动物；群落结构；水质评价

    北洛河为渭河第二大支流，发源于陕西省榆林地区定边县，自西北向东南流经定边、靖边、吴旗、志丹、甘泉、富县、洛川、黄陵、宜君、白水、澄城、蒲城、大荔等13县，在三河口附近注入渭河，河长680 km。 流域平均宽80 km，总面积2.69 km2，占渭河流域面积的20%。浮游动物（zooplankton）是水域生态系统中重要的生物组成部分，在食物链、物质转化、能量流动、信息传递等水域生态过程中起着至关重要的作用［1-2］。目前，在渭河流域水生态环境评价中对浮游动物的关注较少，尤其在北洛河流域，对浮游动物的调查研究几乎是空白。基于此，本文通过调查浮游动物的种类组成、现存量和多样性指数等方面对北洛河浮游动物群落结构特征和水体质量进行研究和初步评价，以期为渭河流域水生态系统健康的维护及渔业管理提供基础数据。

    1材料与方法

    1.1采样时间及点位设置

    调查于2012年9月进行，根据北洛河水系地形特点，在调查水域共设置13个点位进行样品采集，这13个点位分别设置在主干流和支流上，其中主干流设置7个点位，各支流设置6个点位（见图1）。

    图1北洛河流域示意图

    1.2样品采集与观察

    样品以采水器在各水层采混合水样100 L，用25号浮游生物网过滤，将滤取的样本放入100 mL标本瓶中，加4%～5% 的甲醛溶液固定［3］。固定的样本在室内静置24 h后虹吸上清液，浓缩至30 mL。混匀沉淀样品依据文献［4-10］，在100～400倍生物显微镜（Olympus-CX21）下鉴定浮游动物种类，并记录个体密度。运用软件Biodiversity Professional 2.0计算浮游动物多样性指数：Shannon – Weiner物种多样性指数（H）、Margalef物种丰富度指数（M）和Pielou均匀度指数（J）。

    2结果与分析

    2.1浮游动物种类组成及现存量

    图2北洛河流域丰水期浮游动物种类组成

    本次调查中，北洛河全流域共鉴定出浮游动物31属49种，其中原生动物3属4种，占浮游动物总物种数的8.16% ；轮虫27属41种，占总浮游动物总种数的83.67% ；枝角类2属2种，占总浮游动物总物种数的4.08% ；桡足类2属2种，占总浮游动物总物种数的4.08%（见图2）。北洛河流域浮游动物的密度在1.8～479.4 ind./L，平均为57.7 ind./L，浮游动物总密度的高低主要取决于轮虫的密度。浮游动物生物量为0002～0604 mg/L，平均为0.070 mg/L，轮虫生物量同样是北洛河流域浮游动物生物量的主体（见图3）。

    图3北洛河流域丰水期浮游动物各类群密度和生物量百分比组成

    从图4可以看出，北洛河流域浮游动物多样性指数（H）变化幅度较大，最大值出现在L5采样点，指数为3.664，最小值出现在L2和L6采样点，指数为1.697，平均值2.671。浮游动物丰富度指数（M）变化幅度也较大，最大值出现在L1采样点，指数值为3.073，最小值出现在L6采样点，指数为0.768，平均值为1.652。浮游动物均匀度指数（J）变化幅度较小，平均值为0.749。

    2.2浮游动物物种多样性

     图4北洛河流域丰水期浮游动物多样性

    表1浮游生物多样性指数水质评价标准［11］

    生物多样性指数

    无污染

     轻度污染

     β-中污染

    α-中污染

    重污染

    H＞4.54.5～33～22～1＜1

    M＞66～44～22～11～0

    J＞0.80.8～0.50.5～0.30.3～0.1＜0.1

    根据浮游生物多样性指数水质评价标准（见表1），综合三种多样性指数结果，可判断出北洛河流域丰水期水环境质量属于轻度污染-中度污染，但个别采样点位水质属于中污染-重污染。

    3讨论

    调查发现，北洛河流域浮游动物群落结构在种类组成上主要以轮虫为主，轮虫有41个种，占种类数的83.67%。这一调查结果与国内其他流水性河流浮游动物群落的组成较相似，符合典型河流型浮游动物群落组成［12］。从现存量来看，轮虫密度为719.9 ind./L，占中密度的95.98%，在生物量上轮虫和原生动物的百分比有所下降，而枝角类和桡足类的比重有所上升，这要是因为轮虫和原生动物体型较小，它们的相对湿重较体型较大的枝角类和桡族类偏低。

    根据浮游生物多样性指数水质评价标准评价北洛河流域水质发现，多样性指数显示水环境质量为β-中污染，而丰富度指数显示水环境质量为α-中污染，均匀度指数显示水质为轻度污染。Margalef物种丰富度指数（M）是表示群落种类的丰富程度，一般情况下，在健康的环境种类丰富度高，在受污染环境中种类丰富度较低。Pielou均匀度指数（J）是反映浮游动物总个体数分配的均匀程度，J值范围一般为0~1之间，J值越大表示种间个体数分布越均匀，相反，J值越小表明种间个体数分布越不均匀。从结果可以看出，除个别点位的水质处于轻度污染或无污染状态外，北洛河流域水环境质量污染程度比较严重，需要加强治理点源污染的同时加大力度控制非点源污染。

    参考文献：

    ［1］ Park,K.S.and Shin,H.W.Studies on phyto and zooplankton composition and its relation to fish productivity in a west cost fish pond ecosystem.［J］ J.Envi.Biol.,2007,28:415-422.

    ［2］ Datta，T.Zooplankton diversity and physicochemical condition of two wetlands of Jalpaiguri District,India.［J］.Int.J.App.Biol and Pharma.Tech.,2001,2(3):576-583

    ［3］ 孟伟，张远，渠晓东，等.河流生态调查技术方法［M］.北京：科学出版社，2011

    ［4］ 赵文.水生生物学［M］.北京：中国农业出版社，2005

    ［5］ 黄祥飞.湖泊生态调查观测与分析［M］.北京：中国标准出版社，2000

    ［6］ 王家楫.中国淡水轮虫志［M］.北京：科学出版社，1961:21-283

    ［7］ 蒋燮治，堵南山.中国动物志节肢动物门甲壳纲淡水枝角类［M］.北京：科学出版社，1979

    ［8］ 中国科学院动物研究所甲壳动物研究组.中国动物志节肢动物门甲壳纲淡水桡足类［M］.北京：科学出版社，1979

    ［9］ 周凤霞，陈剑虹.淡水微型生物图谱［M］.北京：化学工业出版社，2005

    ［10］ 韩茂森，束藴芳.中国淡水生物图谱［M］.北京：海洋出版社，1995

    ［11］ 郑丙辉，田自强，张摇雷，等.太湖西岸湖滨带水生生物分布特征及水质营养状况［J］. 生态学报，2007，27 (10):4214-4223

    ［12］ 吴利，冯伟松，陈小娟，等.新疆伊犁地区夏季浮游动物群落结构特征［J］.应用生态学报，2008，19（1）：163-172