海河流域下游天津段浮游生物调查研究

2023.10.25

于洁　姜智飞　李彤　周文礼　窦勇　高金伟　贾旭颖

摘要：为了研究海河下游天津段浮游生物的分布特征，在海河下游七个区域共设置28个调查站位，于2013年5月、7月、9月对各站位表层水体的浮游动植物丰度、生物量进行采样调查和分析。调查期间共发现浮游植物117种，浮游动物20种，浮游植物的平均丰度为8.145×104cells/L，主要优势种为蓝纤维藻（Dactylococ-copsis）、颤藻（Oscillatoria）、四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda（Turp.）de Breb）、纤维藻（Ankistrodesmus），以蓝、绿藻为主；浮游动物的平均丰度为7.679×104ind/L，主要优势种为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）、短尾秀体溞（Diaphanosoma brachyurum（Lievin，））、萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）。

关键词：海河下游；浮游动物；浮游植物；生物量

海河是我国华北地区的最大水系，同时也是我国七大河流之一。海河水系由海河干流和上游的北运河、永定河、大清河、子牙河、南运河五大支流以及300多条支流组成。海河流域下游位于华北平原与渤海的交界地带，该地域内有众多发达的城市、人类活动强度大，天津段区域位于环渤海经济圈的中心位置，经济发达、人口稠密，污染物排放通量很高，淡水环境质量逐渐恶化，生物资源量受到很大的破坏。浮游生物作为水生生态系统中的重要类群，也是水域生产力的基础。其中，浮游植物是水域中的初级生产者，而浮游动物作为消费者也在食物网系统中起着承上启下的巨大作用，同时也是环境变化的重要指示生物，不同区域间水体的理化特性以及生物学特性等方面存在差异，致使水体浮游生物群落结构存在一定的区域差异性。物种丰富度指群落或系统中物种的数目，能够反映出群落中的物种多样性。浮游植物的物种组成与物种丰富度是评价水体富营养化程度的一个重要指标。不同区域水体间的营养物水平与地质条件等因素都会使浮游植物物种组成与丰富度存在差异性。而当前国内对海河流域的研究大多数都还停留在对人类活动对海河流域水资源的影响的研究，对海河流域各水系生物资源的调查研究则很少。本研究调查了海河流域下游天津段水域的浮游生物的物种组成及其物种丰富度，分析了海河流域下游的浮游植物物种组成与丰富度的分布情况，以期为海河流域生态环境与水生生物资源的保护和恢复提供基础资料。

1材料与方法

1.1采样站位与调查时间

在海河下游天津段典型水域设置采样调查站位，站位分布如图1所示，包括北大港湿地（1#东卡口、2#A养殖场、3#十道口、4#B养殖基地、5#北港、6#进水口、7#引黄进水口、8#C养殖场、9#D养殖场），独流减河（10#进洪闸、11#团泊大桥西、12#万家码头桥），海河干流市区段（13#三岔口、14#刘庄桥、15#东丽外环河、16#二道闸上），七里海湿地（17#淮淀、18#七里海鸟岛、19#E养殖场），蓟运河（20#芦台大桥、21#江洼口大桥、22#马营节制闸），于桥水库（23#上游采样点、24#下游采样点、25#中游采样点），潮白新河（26#杨码头、27#潮兴大桥、28#引滦潮白河管理

1.2采样与分析方法

在各站位采集深度为0.5 m的表层水体，水样采集和浮游动植物定性、定量及分类鉴定操作流程参照文献进行。

2结果与分析

2.1北大港湿地浮游生物的分布变化

2.1.1浮游植物的分布变化调查期间共发现浮游植物80种，其中硅藻门16种，甲藻门5种，蓝藻门17种，裸藻门16种，绿藻门23种，隐藻门3种（表1）。其中5月份的优势种为蓝藻门平裂藻（Merismopedia）、蓝纤维藻（Dactylococcops-is），绿藻门的四尾栅藻（Scenedesmus quadricau-da（Turp.）de Breb）、纤维藻（Ankistrodesmus），硅藻门的新月拟菱形藻（Nitzschiiella closteri-Um）、小环藻（Cyclotella）以及隐藻门的啮蚀隐藻（Cryptomonas erosa Her）。7月份的优势种为蓝藻门的尖头藻（Raphidiopsis）、胶鞘藻（Phor-midium mucicola）和蓝纤维藻（Dactylococcops-is）。9月份的优势种为蓝藻门的尖头藻（Raphidiopsis）、胶鞘藻（Phormidium mucicola）和平裂藻（Merismopedia）。

每个站位的生物量都有明显的变化（图2）。5月份各站位的平均生物量为1.73 mg/L，其中9号站位生物量最高达到3.28 mg/L，而5号与7号站位生物量最低，都为0.71 mg/L。7月份各站位的平均生物量为11.21 mg/L，其中3号站位生物量最高达到22.53 mg/L，而7号站位的生物量最低，仅为1.28 mg/L。9月份各站位的平均生物量为14.06 nag/L，其中8号站位生物量最高达到25.78 mg/L，而1号站位的生物量最低，为5.54 mg/L。

2.1.2浮游动物的分布变化调查期间共发现浮游动物12种，其中枝角类3种，桡足类2种，轮虫7种（表2）。3个月份的主要优势种均为桡足类和轮虫。5月份的优势种为近邻剑水蚤（Cy-clops vicinus）和矩形龟甲轮虫（Brachionus an-gularis）。7月份的优势种为近邻剑水蚤（Cy-clops vicinus）、晶囊轮虫（Asplanchna priodon-ta）和萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）。9月份的优势种为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）和萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）。另外在调查期间均发现水体中存在大量低等甲壳动物的无节幼体以及一些原生动物。

3个月中各个站位浮游动物整体变化趋势不大，但是7月份的生物量明显高于5月份和9月份（图3）。5月份各个站位的平均生物量为1.19mg/L，其中9号站位的生物量最高达到2.09mg/L，8号站位的生物量最低仅为0.068 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为4.52 mg/L，其中9号站位的生物量最高达到10.85 mg/L，2号站位的生物量最低为0.53 mg/L。9月份各个站位的平均生物量为1.45 mg/L，其中9号站位生物量最高达到8.33mg/L，而6号站位的生物量最低仅为0.019 mg/L。

2.2独流减河浮游生物的分布变化

2.2.1浮游植物的分布变化调查期间共发现浮游植物46种，其中硅藻门6种，甲藻门1种，金藻门1种，蓝藻门12种，裸藻门10种，绿藻门14种，隐藻门2种（表3）。5月份的优势种为绿藻门的斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）、四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda（Turp.）de Breb）和纤维藻（Ankistrodesmus）。7月份的优势种为蓝藻门的胶鞘藻（Phormidium mucicola）、颤藻（Oscillatoria）以及硅藻门的小环藻（Cyclotella）。9月份的优势种为隐藻门的啮蚀隐藻（Crypto-monas erosa Her），蓝藻门的胶鞘藻（Phormidi-um mucicola）和金藻门的单鞭金藻（Chromuli-na）。

在独流减河区域的三个站位中，5月份与7月份的生物量水平相差不大，但9月份生物量水平明显增多（图4）。5月份各个站位的平均生物量为5.41 mg/L，其中12号站位的生物量最高，达到7.74 mg/L，10号站位的生物量最低，为1.11 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为6.33 mg/L，其中10号站位的生物量最高，达到9.88 mg/L，12号站位的生物量最低，为1.77mg/L。9月份的平均生物量为21.11 mg/L，其中11号站位的生物量最高，达到32.5 mg/L，12号站位的生物量最低，为6.53 mg/L。

2.2.2浮游动物的分布变化调查期间共发现浮游动物9种，其中轮虫4种，桡足类2种，枝角类3种（表4）。其中5月份的优势种为短尾秀体潘（Diaphanosoma brachyurum（Lievin））和近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）。7月份的优势种为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）、短尾秀体潘（Diaph-anosoma brachyurum（Likvin））和萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）。9月份的优势种为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）。另外在调查期间各个站位均发现有大量的低等甲壳生物的无节幼体和少部分原生动物。

随着季节的推移，独流碱河被调查区域总体生物量呈现出逐渐减少的趋势（图5）。5月份各个站位的平均生物量为37.14 mg/L，其中11号站位生物量最高，达到62.75 mg/L，12号站位的生物量最低，为16.02 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为19.05 mg/L，其中10号站位的生物量最高，达到36.16 mg/L，11号站位的生物量最低，为6.21 mg/L。9月份各个站位的平均生物量为6.95 mg/L，其中10号站位的生物量最高，达到12.94 mg/L，12号站位的生物量最低，为3.24 mg/L。

2.3海河干流市区段浮游生物的分布变化

2.3.1浮游植物的分布变化调查期间共发现浮游植物70种，其中硅藻门14种，黄藻门1种，甲藻门2种，蓝藻门15种，裸藻门7种，绿藻门28种，隐藻门3种（表5）。5月份的优势种为隐藻门的尖尾蓝隐藻（Chroomonas acuta Uterm）和硅藻门的菱形藻（Nitzschiaacicularis）。7月份的优势种为蓝藻门的色球藻（Chroococcus）、颤藻（Oscillatoria），隐藻门的啮蚀隐藻（Cryptomonas erosa Her）和裸藻门的宽扁裸藻（Phacus pleu-ronectes）。9月份的优势种为绿藻门的四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda（Turp.）de Brkb），蓝藻门的平裂藻（Merismopedia）、小色球藻（Chroococcus minutus）和硅藻门的直链藻（Melo-sira）。

各个站位间的生物量有明显变化，但是5月份的生物量与7月和9月相比相对较少，7月份与9月份生物量相差不大（图6）。5月份各个站位的平均生物量为1.21 mg/L，其中15号站位的生物量最高，达到3.25 mg/L，16号站位的生物量最低，为0.44 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为5.36 mg/L，其中14号站位的生物量最高，达到11.39 mg/L，16号站位的生物量最低，为2.26 mg/L。9月份的平均生物量为5.79 mg/L，其中14号站位的生物量最高，达到8.34 mg/L，15号展位的生物量最低，为2.36 mg/L。

2.3.2浮游动物的分布变化调查期间共发现浮游动物12种，其中轮虫5种，桡足类2种，枝角类5种（表6）。其中5月份和9月份的优势种都为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）。7月份的优势种为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）和萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）。另外在调查期间各个站位均发现有大量的低等甲壳生物的无节幼体。

调查发现，各个站位5月份的生物量均为最高，且5月份总体生物量明显要比7月份和9月份高（图7）。5月份各个站位的平均生物量为16.68 mg/L，其中16号站位生物量最高，达到31.3 mg/L，15号站位的生物量最低，为5.94mg/L。7月份各个站位的平均生物量为5.94mg/L，其中16号站位的生物量最高，达到19.42mg/L，15号站位的生物量最低，为0.45 mg/L。9月份各个站位的平均生物量为0.48 mg/L，其中15号站位的生物量最高，达到0.71 mg/L，16号站位的生物量最低，为0.34 mg/L。

2.4七里海湿地浮游生物的分布变化

2.4.1浮游植物的分布变化调查期间共发现浮游植物52种，其中硅藻门6种，蓝藻门9种，裸藻门14种，绿藻门20种，隐藻门3种（表7）。5月份的优势种为蓝藻门的胶鞘藻（Phormidium mucicola），绿藻门的四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda（Turp.）de Breb）和裸藻门的扁裸藻（Phacus）。7月份的优势种为蓝藻门的色球藻（Chroococcus minutus）、蓝纤维藻（Dactylococ-copsis）和裸藻门的双鞭藻（Eutreptia）。9月份的优势种为蓝藻门的胶鞘藻（Phormidium mucico-la）、平裂藻（Merismopedia）和蓝纤维藻（Dac-tylococcopsis）。

随着月份的变化，被调查区域内的整体生物量呈现逐渐减少的趋势（图8）。5月份各个站位的平均生物量为17.44 mg/L，其中17号站位的生物量最高，达到23.05 mg/L，18号站位的生物量最低，为7.78 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为9.45 mg/L，其中17号站位的生物量最高，达到12.42 mg/L，19号站位的生物量最低，为4.21 mg/L。9月份的平均生物量为5.51 mg/L，其中17号站位的生物量最高，达到8.57 mg/L，18号站位的生物量最低，为3.39 mg/L。

2.4.2浮游动物的分布变化调查期间共发现浮游动物11种，其中轮虫6种，桡足类2种，枝角类3种（表8）。其中5月份的优势种为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）和短尾秀体潘（Diaphanoso-ma brachyurum（Likvin，））。7月份的优势种为短尾秀体潘（Diaphanosoma brachyurum（Likvin，））和萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflotus）。9月份的优势种为萼花臂尾轮虫（Bra-chionus calyciflorus）。另外在调查期间各个站位均发现有大量的低等甲壳生物的无节幼体。

随着时间的推移，浮游动物的生物量在逐渐减少，并且三个月份中19站位的生物量都非常少（图9）。5月份各个站位的平均生物量为7.31mg/L，其中17号站位的生物量最高，达到17.34mg/L，19号站位的生物量最低，为0.43 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为0.84 mg/L，其中17号站位的生物量最高，达到1_41 mg/L，19号站位的生物量最低，为0.23 mg/L。9月份的平均生物量为0.23 mg/L，其中17号站位的生物量最高，达到0.54 mg/L，19号站位的生物量最低，为0.074 mg/L。

2.5蓟运河浮游生物的分布变化

2.5.1浮游植物的分布变化调查期间共发现浮游植物64种，其中硅藻门11种，甲藻门2种，蓝藻门12种，裸藻门14种，绿藻门22种，隐藻门3种（表9）。5月份的优势种为隐藻门的啮蚀隐藻（Cryptomonas erosa Her），绿藻门的四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda（Turp.）de Breb）和硅藻门的小环藻（Cyclotella）。7月份的优势种为隐藻门的啮蚀隐藻（Cryptomonas erosa Her）、尖尾蓝隐藻（Chroomonas acuta Uterm），绿藻门的十字藻（Crucigenia）和硅藻门的小环藻（Cy-clotella）。9月份的优势种为硅藻门的小环藻（Cyclotella），甲藻门的薄甲藻（Glenodinium pulvisculus）和绿藻门的四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda（Turp.）de Breb）。

根据结果，7月份的生物量明显高于5月份和9月份，且5月份和9月份相差不明显（图10）。5月份各个站位的平均生物量为4.2 mg/L，其中20号站位的生物量最高，达到5.22 mg/L，21号站位的生物量最低，为2.36 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为15.55 mg/L，其中20号站位的生物量最高，达到25.03 mg/L，22号站位的生物量最低，为10.49 mg/L。9月份的平均生物量为3.83 mg/L，其中20号站位的生物量最高，达到5.14 mg/L，21号站位的生物量最低，为2.61 mg/L。

2.4.2浮游动物的分布变化调查期间共发现浮游动物13种，其中轮虫7种，桡足类2种，枝角类4种（表10）。5月份的优势种为萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）、近邻剑水蚤（Cyclopsvicinus）、蚤状潘（Daphnia pulexLeydig）。7月份的优势种为萼花臂尾轮虫（Brachionus calyci-florus）、曲腿龟甲轮虫（Keratella valga）、近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）。9月份的优势种为短尾秀体潘（Diaphanosoma

brachyurum（Likvin，））。另外在调查期间各个站位均发现有大量的低等甲壳生物的无节幼体。

在各个站位中，5月份三个站位的生物量波动较大，7月份与9月份相对波动较小（图11）。5月份各个站位的平均生物量为8.94 mg/L，其中21号站位的生物量最高，达到23.8 mg/L，22号站位的生物量最低，为0.36 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为6.01 mg/L，其中22号站位的生物量最高，达到13.4 mg/L，20号站位的生物量最低，为2.58 mg/L。9月份的平均生物量为1.94 mg/L，其中21号站位的生物量最高，达到4.22 mg/L，20号站位的生物量最低，为0.47 mg/L。

2.6于桥水库浮游生物的分布变化

2.6.1浮游植物的分布变化调查期间共发现浮游植物57种，其中硅藻门9种，黄藻门1种，甲藻门1种，金藻门1种，蓝藻门14种，裸藻门2种，绿藻门27种，隐藻门2种（表11）。5月份的优势种为硅藻门的脆杆藻（Fragilaria）。7月份的优势种为蓝藻门的色球藻（Chroococcus），绿藻门的集星藻（Actinastrum）。9月份的优势种为绿藻门的四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda（Turp.）de Brkb）、小球藻（Chlorella），蓝藻门的小色球藻（Chroococcus minutus）、平裂藻（Meris-mopedia）。

调查发现，7月份的生物量相比于5月份和9月份要多，但是整个区域相对比其他区域生物量还是比较少的（图12）。5月份各个站位的平均生物量为0.054 mg/L，其中23号站位的生物量最高，达到0.083 mg/L，25号站位的生物量最低，为0.015 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为2.88 mg/L，其中23号站位的生物量最高，达到3.57 mg/L，24号站位的生物量最低，为2.49mg/L。9月份的平均生物量为1.6 mg/L，其中23号站位的生物量最高，达到2.31 mg/L，24号站位的生物量最低，为0.72 mg/L。

2.6.2浮游动物的分布变化调查期间共发现浮游动物9种，其中轮虫5种，桡足类2种，枝角类2种（表12）。5月份的优势种为晶囊轮虫（As-planchna priodonta）。7月份的优势种为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）、长额象鼻潘（Bosminalongirostris）。9月份的优势种为短尾秀体潘（Diaphanosoma brachyurum（Likvin，））、近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）。另外在调查期间各个站位均发现有大量的低等甲壳生物的无节幼体以及大量的原生动物。

该区域整体生物量偏低，生物匮乏，7月份的生物量相对较高（图13）。5月份各个站位的平均生物量为0.189 mg/L，其中25号站位的生物量最高，达到0.256 mg/L，24号站位的生物量最低，为0.065 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为10.72 mg/L，其中23号站位的生物量最高，达到25.19 mg/L，24号站位的生物量最低，为1.86 mg/L。9月份的平均生物量为1.41 mg/L，其中23号站位的生物量最高，达到1.83 mg/L，25号站位的生物量最低，为0.91 mg/L。

2.7潮白新河浮游生物的分布变化

2.7.1浮游植物的分布变化调查期间共发现浮游植物65种，其中硅藻门10种，黄藻门1种，蓝藻门14种，裸藻门11种，绿藻门26种，隐藻门3种（表13）。5月份的优势种为硅藻门的菱形藻（Nitzschia）、小环藻（Cyclotella），隐藻门的啮蚀隐藻（Cryptomonas eFosa Her）。9月份的优势种为隐藻门的啮蚀隐藻（Cryptomonas erosa Her），蓝藻门的小色球藻（Chroococcus minutus），硅藻门的菱形藻（Nitzschia）。

该区域内5月份的生物量明显低于7月份和9月份，7月份和9月份总生物量相差不大，但是7月份3个站位生物量逐渐减少，9月份27号站位生物量最多（图14）。5月份各个站位的平均生物量为2.55 mg/L，其中26号站位的生物量最高，达到4.38 mg/L，28号站位的生物量最低，为1.55 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为12.76 mg/L，其中26号站位的生物量最高，达到17.002 mg/L，28号站位的生物量最低，为4.83mg/L。9月份的平均生物量为12.26 mg/L，其中27号站位的生物量最高，达到15.99 mg/L，26号站位的生物量最低，为9.92 mg/L。

2.7.2浮游动物的分布变化调查期间共发现浮游动物14种，其中轮虫6种，桡足类2种，枝角类6种（表14）。5月份的优势种为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）、多刺裸腹潘（Moina macroco-paStraus）和壶状臂尾轮虫（Brachionus urceus）。7月份的优势种为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）、短尾秀体潘（Diaphanosoma brachyurum（Likvin，））。9月份的优势种为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）、短尾秀体潘（Diaphanosoma brachyurum（Lievin，））和萼花臂尾轮虫（Bra-chionus calyciflorus）。另外在调查期间各个站位均发现有大量的低等甲壳生物的无节幼体。

该区域5月份的生物量相对较为丰富，7月份与9月份生物量相对较少（图15）。5月份各个站位的平均生物量为24.65 mg/L，其中26号站位的生物量最高，达到43.7 mg/L，27号站位的生物量最低，为7.73 mg/L。7月份各个站位的平均生物量为2.31 mg/L，其中28号站位的生物量最高，达到4.39 mg/L，26号站位的生物量最低，为1.22 mg/L。9月份的平均生物量为2.76mg/L，其中28号站位的生物量最高，达到3.41mg/L，26号站位的生物量最低，为2.15 mg/L。

3结论

调查期间，共发现浮游植物117种，浮游动物20种。浮游植物主要优势种为蓝纤维藻（Dac-tylococcopsis）、颤藻（Oscillatoria）、四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda（Turp.）de Breb）、纤维藻（Ankistrodesmus）、啮蚀隐藻（Cryptomonaserosa Her）、小环藻（Cyclotella）、胶鞘藻（Phor-midium mucicola）。浮游动物的主要优势种为近邻剑水蚤（Cyclops vicinus）、短尾秀体潘（Diaph-anosoma brachyurum（Lidvin，））、萼花臂尾轮虫（Brachionus calyci florus）。

浮游植物的丰度范围在1.5×102cells/L～32.498×104cells/L之间，以蓝、绿藻占优。浮游动物的丰度范围在1.93×102ind/L～62.75×104ind/L之间，以桡足类和轮虫为主。