濟南地區豐、枯水期浮游動物群落結構特征的研究

李　萌（1.山東省棗莊市水文局　棗莊　277800　2.濟南市水文局　濟南　250014）

濟南地區豐、枯水期浮游動物群落結構特征的研究

李萌1，2
（1.山東省棗莊市水文局棗莊2778002.濟南市水文局濟南250014）

為了解濟南地區浮游動物群落結構特征，于2014年豐水期（5月）和枯水期（11月）對濟南地區22個采樣點位進行了調查。結果表明，兩個時期共鑒定出浮游動物86種，豐水期浮游動物共計4類74種，平均密度為38.77 ind./L；枯水期浮游動物共4類27種，平均密度為3.99 ind./L。根據多樣性指數、均勻度指數、豐富度指數對濟南地區浮游動物進行評價，豐水期均勻度指數與枯水期相似，其余指數均高于枯水期。

濟南浮游動物群落結構環境因素

浮游動物是水域生態系統中重要的組成部分。具有分布廣泛、種類多、繁殖迅速，世代周期短等特點。浮游動物多樣性是水域生態系統中重要的評價指標，其種類和密度的變化，可以準確地反映出水域生態系統環境的好壞。浮游動物與水質有密切關系，經常被作為水體污染的重要指示物種，對水體環境變化較敏感，在環境監測和環境保護中起著重要作用。

本文以浮游動物為指標，研究了2014年濟南地區豐水期和枯水期浮游動物的種類數、密度、物種多樣性等指數動態，探究了影響濟南地區浮游動物群落結構特征的主要水質因子，并從水質理化指標、浮游動物指標等多個角度評價了濟南地區水質的狀況，旨在為濟南地區水質健康評價和可持續發展提供理論依據。

1　材料與方法

1.1采樣點位設置

濟南位于山東省中西部，南依泰山，北跨黃河，背山面水，占地面積為8177.21km2，境內河流主要有黃河、小清河兩大水系。豐水期和枯水期是冬季轉夏季、夏季轉冬季的過渡季節，風向多變。于2014年豐水期和枯水期對濟南地區進行采樣調查，根據濟南生態環境特點，共設立22個采樣點位（圖1）。

1.2樣品采集與處理

使用采水器在各水層采混合水樣100L，用25號浮游生物網過濾，將濾取過的樣本放入100mL標本瓶中，加4% ～5%的甲醛溶液固定。固定的樣本在室內靜止24h后虹吸上清液，濃縮至50mL。在100～400倍Olympus—CX21生物顯微鏡下鑒定浮游動物種類，記錄個體密度。浮游動物種類鑒定參考主要根據相關文獻。

1.3數據分析和處理

計算Shannon-Wiener指數（H'）、Pielou均勻度（J）、Margalef種類豐富度指數（D）來研究浮游動物多樣性。

（1）Shannon-Wiener-多樣性指數（H'）：H'=－Σ（ni/N）×log2（ni/N）；

（2）Pieiou均勻度指數（J）：J=H'/lns；

（3）Margalef多樣性指數（D）：D=（s－1）/lnN。

Shannon-Wiener指數和Margalef種類豐富度指數評價水質標準均分為5個等級：0～1為多污型，1～2為α-中污型，2～3為β-中污型，3～4為寡污型，大于4為清潔水體。

式中：s為輪蟲的種類數；N為浮游動物的總密度，ni為第i種的密度。

1.4數據統計分析

運用Origin7.5完成箱型圖分析，Shannon-Wiener-多樣性指數、Pieiou均勻度指數、Margalef多樣性指數計算用BiodiversityProfession 2.0完成，濟南地區圖在ArcMap 9.3上完成。

2　結果及分析

濟南地區豐、枯水期共鑒定出浮游動物共4類86種。其中，豐水期74種，枯水期27種，豐水期種類相比枯水期較多。從時間上看，豐水期共鑒定出浮游動物4類74種。其中，輪蟲最多，共30種，占種類組成的40.54%；其次為原生動物，共25種，占33.78%；枝角類13種，橈足類6種，分別占17.57%和8.11%?？菟诠茶b定出浮游動物4類27種，其中輪蟲和原生動物最多，均8種，占種類組成的29.63%；其次為枝角類，共7種，占25.93%；橈足類4種，占14.81%（圖2）。

豐水期浮游動物主要由輪蟲組成，浮游動物密度為0～853.00ind./L，平均值為38.77 ind./L。密度最高的點位為J22，密度值為266.25 ind./L，密度最低點位為J9，密度值為0.25 ind./L。輪蟲的密度相對較大?？菟诟∮蝿游镏饕性鷦游锖洼喯x組成，密度相對較小，為0～175.50ind./L，平均值為3.99 ind./L。各種類密度相差不大。密度最高點位為J15，密度值為42.00 ind./L，密度最低點位為J16和J19，密度值均為0.50 ind./L。豐水期和枯水期浮游動物密度差異性較大（P＜0.05）（見圖2）。

圖1　濟南采樣點分布圖

圖2　不同時期浮游動物密度的組成圖

濟南地區豐水期除均勻度指數與枯水期相差不大，平均值分別為0.88和0.91，密度及各個指數均要高于枯水期。Shannon-Wiener-多樣性指數H'值平均值為2.75，枯水期Shannon-Wiener-多樣性指數H'平均值為1.83，兩個時期相關性不顯著（P＞0.05）；豐水期Margalf豐富度指數（D）平均值為2.47，枯水期Margalf豐富度指數（D）平均值為1.75，兩個時期相關性不顯著（P＞0.05）（圖3）。

圖3　濟南地區豐水期和枯水期全流域浮游動物群落結構特征的比較分析圖

表1　不同季節浮游動物的種類組成及其所占比例表

3　討論

此次調查濟南地區浮游動物共鑒定出4類86種。其中，輪蟲33種，原生動物28種，枝角類16，橈足類6種；豐水期各種類數分別為30、25、13、6種，枯水期各種類數分別為8、8、7、4種?？菟谙啾蓉S水期而言種類下降32.50%。從各季節種類組成來看，輪蟲占絕對的優勢，其次為原生動物。豐、枯水期浮游動物密度為38.77 ind./L和3.99 ind./L，主要原因可能是由于豐水期溫度升高，食物、溫度、光照等條件充足，適合浮游動物生長繁衍。而枯水期溫度下降，各方面條件都達不到豐水期時標準，導致浮游動物的種類數量下降?？菟诩竟澑?，導致浮游動物群落結構進行了演替和種類發生了改變，浮游動物種類和密度均有不同程度的下降。

有研究表明，浮游生物多樣性指數在一定程度可以鑒定水質狀況，浮游動物多樣性指數越大，水質越良好。根據水質評價標準，得出結論：濟南地區豐水期與枯水期的Shannon-Wiener-多樣性指數H'平均值為2.75和1.83，說明濟南地區豐水期水體整體為β-中污染，枯水期水體整體為α-中污染。利用Margalf豐富度指數（D）評價，得出相同結論。說明濟南地區水體不同季節受到不同程度污染，綜合評價濟南地區，水體呈中度污染。

研究表明，濟南地區豐水期和枯水期浮游動物群落種類和數量受到季節影響較大。濟南位于山東省中部地帶，人口密集，人類的活動可能引起水體污染和水體富營養化，豐水期相比枯水期各種因素更適合浮游動物生長繁殖，浮游動物群落發生季節性演替，使得物種和數量都有明顯的差距。濟南地區水質相對較好，更有大明湖、趵突泉等文明全國的旅游景點。合理開發水資源，保護水體生態環境，會使得環境保護和經濟發展起到雙豐收■

（濟南市水生態時空變異驅動機制及自動監測模式；國家自然科學基金（51279005）；山東省水利廳、山東省財政廳《水生態文明試點科技支撐計劃》（SSTWMZCJH-SD02）資助。）