溱湖湿地底栖动物生态学研究

2020-06-26 06:23孙海涛卜伟朱宇芳朱希希
环境与发展 2020年5期
关键词:水质评价群落结构

孙海涛 卜伟 朱宇芳 朱希希

摘要:根据2011~2017年溱湖湿地底栖动物调查数据,分析了底栖动物种群组成、优势种、生物指数的变化。结果表明:2011~2017年间共记录底栖动物3门7纲36属(种),年度间底栖动物种类组成有一定的波动变化,但摇蚊幼虫一直是主要种群;底栖动物种群密度组成以耐污型的寡毛类和摇蚊幼虫占优势,2014~2016年寡毛类和摇蚊幼虫密度比例略有下降,而多毛类、甲壳动物、软体动物种群密度相对上升。采用生物指数评价,溱湖湿地水质由重污染转为中污染。

关键词:溱湖湿地;底栖动物;群落结构;生物指数;水质评价

中图分类号:X835 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)05-0-02

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.123

Study on the macrobenthic ecology of Qinhu Wetland

Sun Haitao,Bu Wei,Zhu Yufang,Zhu Xixi

(Taizhou Environmental Monitoring Center Station,Taizhou Jiangsu 225300,China)

Abstract:Based on monitoring data were collected to analyze the variations of population compostion,dominant species and biological indexes of macrozoobenthos in Qinhu Wetland from the years 2011 to 2017.Results showed that 36 species from 7 classes and 3 phyla were recorded in seven years.There was a certain fluctuation in the species composition of macrozoobenthos in each year,but the chironomidae larvaes were always the dominant species.The population density of the macrozoobenos were dominant of the pollution-tolerant oligochaeta and chironomidae larvaes,the density decreased slightly from 2014 to 2016,and the density of polychaete ,crustacea and mollusk relatively went up. With the comprehensive evaluation of bioindexes,the water quality of Qinhu wetland had been transformed from heavily polluted to moderately polluted.

Key Words:Qinhu Wetland;Macrobenthos;Community structure;Biological index;Water quality assessment

底棲动物是淡水生态系统的一个重要生物类群,能加速水底有机碎屑分解、调节泥水界面物质交换、促进水体自净,同时还可以作为水污染指示种,不同种类对环境条件的适应及对污染等不利因素的耐受力不同[1-2]。当环境发生变化,底栖动物的群落结构会发生不同程度的改变,环境恶劣时还会导致原群落结构发生瓦解[3-6]。

溱湖国家湿地公园位于全国著名三大洼地之一的里下河南部,具独特的自然地理环境。湿地内拥有多种地貌类型,包括有湖泊、河流、池塘、沼泽等,孕育了丰富的野生动植物资源。本文从溱湖湿地底栖动物的群落结构变化特征出发分析溱湖湿地的水质变化,以期为溱湖湿地生态环境保护和治理提供基础数据支撑。

1 材料与方法

1.1 群落调查方法

溱湖湿地底栖动物群落调查共设5个监测点,调查时间为每年的5月、9月。定量采集用1/16m2彼得逊采泥器,每个采样点取样3次并为一个样品,泥样经40目筛洗净后在解剖瓷盘中挑拣底栖动物样本,在显微镜下鉴定种类并计数。

1.2 数据分析处理

水环境评价采用Shannon-Wiener多样性指数(H)和生物指数(BI)[7]。

Shannon-Wiener多样性指数:H′=–∑(ni/N)log2(ni/N)

生物指数:BI=∑ni×ti/N

式中N为样品中所有物种的总个体数,ni为第i个分类单元的个体数,ti为第i个分类单元的耐污值。

Shannon-Wiener多样性指数:H=0(无底栖动物),严重污染;H为0~1(贫乏),重污染;H为1~2(一般),中污染;H为2~3(较丰富),轻污染;H>3(丰富),清洁。生物指数:BI<5.5,清洁;BI为5.5~6.6,轻污染;BI为6.61~7.7,中污染;BI为7.71~8.8,重污染;BI>8.8,严重污染。

2 结果与分析

2.1 种群结构组成变化

溱湖湿地底栖动物由寡毛类、摇蚊幼虫、软体动物、甲壳动物、多毛类及其他组成,全时段共调查到底栖动物3门7纲36属(种)。底栖动物种类在13~21种之间,除了2012年有21种,其他年度基本在15种左右;种类结构组成各年间有一定的差异,但摇蚊幼虫一直是溱湖湿地的主要种群,各年度所占的比例在31.2%~66.7%之间。

底栖动物种群密度组成变化见图1,全时段溱湖湿地底栖动物种群密度先逐渐上升至2014年后呈下降趋势,寡毛类和摇蚊幼虫密度占主要优势,尤其在2011~2013年和2017年间寡毛类、摇蚊幼虫占底栖动物的绝对优势,密度比例达93.3%~99.5%,2014~2016年,寡毛类和摇蚊幼虫密度占比有所下降,而污染较轻的多毛类、甲壳动物、软体动物种群密度上升。

2.2 优势种变化

底栖动物主要优势种有水丝蚓Limnodrilus sp.、小摇蚊Microchironomus sp、前突摇蚊Procladius sp.、长足摇蚊Tanypus sp、多足摇蚊Polypedilum sp.、环棱螺Bellamya sp,各年度的优势种种类略有差异,除了2014年,其他年度的优势种优势度最大的一直是耐污值较高的水丝蚓。从2013年开始,优势种中出现了一般耐污的长足摇蚊、多足摇蚊和环棱螺,说明溱湖湿地的水质是有改善趋势。

2.3 生物指数变化

根据底栖动物调查数据计算各年度的平均H′指数和BI指数,见表1。H′指数显示溱湖湿地除了2015年生物多样性为较丰富,水质为轻污染,其他年度生物多样性均为一般,水质为中污染,H′指数值年度间呈上下波动变化,无明显变化趋势;BI指数显示溱湖湿地水质从重污染转为中污染,BI指数值逐年下降至2016年之后又略有上升。综合评价,溱湖湿地水质逐渐改善由重污染转为轻-中污染,至2016年起水质又有恶化趋势变为中污染。

3 结论

底栖动物的群落结构受水质、污染物类型、生境特征、沉积物类型、水动力状况和水文特征等因素的影响[8-10]。本研究中,溱湖湿地底栖动物密度主要以寡毛类和摇蚊幼虫占优,这些种类大多耐有机污染,为富营养化水体的常见种,由于溱湖湿地内植被丰富,河流为浅水型,水流较缓,有机沉积物多,底泥中常形成一厚层有机碎屑。前几年,溱湖景区管委会实施河道清淤工程,对湿地内水系进行疏浚,增强了水的流动性,减轻了水体污染,底栖动物群落调查结果也证实了湿地内水质有所改善,但近两年水质有恶化趋势,表明河道清淤只能治标不能治本,应根据湿地河道的现状及特点,结合多种整治措施包括水系疏通、生态修复、河岸砌护等,同时加强河道管理和保护,减轻工农业发展对湿地水体的破坏。

参考文献

[1]蔡永久,刘劲松,戴小琳,等,长荡湖大型底栖动物群落结构及水质生物学评价[J].生态学杂志,2014,33(5):1224-1232.

[2]王艳杰,李法云,范志平,等.大型底栖动物在水生态系统健康评价中的应用[J].气象与环境学报,2012,28(5):90-96.

[3]陈丽,王东波,君珊.拉萨河流域大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系[J].生态学报,2019,39(3):757-769.

[4]王备新,杨连芳.我国东部底栖无脊椎动物主要分类单元耐污值[J].生态学报,2004,24:2769-2775.

[5]吴召仕,蔡永久,陈宇炜,等.太湖流域主要河流大型底栖动物群落结构及水质生物学评价[J].湖泊科学,2011,23(5):686-694.

[6]王琴,王海军,崔永德.武汉东湖水网区底栖动物群落特征及其水质的生物学评价[J].水生生物学报,2010,34(4):739-746.

[7]中国环境监测总站.流域水生态环境质量监测与评价技术指南[M].北京:中国环境出版集團,2017.

[8]刘曼红,马成学,左彦东,等.镜泊湖大型底栖动物群落调查[J].水生态学杂志,2009,2(4):1-4.

[9]张莹,吕振波,徐宗法,等.环境污染对小清河口大型底栖动物多样性的影响[J].生态学杂志,2012,31(2):381-387.

[10]王凯,张宗祥,刘朔孺,等.溱湖国家湿地公园水环境特征与底栖动物群落结构研究[J].湿地科学,2011,9(1):26-32.

收稿日期:2020-03-19

作者简介:孙海涛(1985-),女,汉族,硕士研究生,工程师,研究方向为水生生物监测。

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