杭州城西西溪湿地浮游动物现状与保护措施

 

　　Abstract：An investigation was conducted on the zooplankton resources at 3 sampling sections in Xi Xi Wetland in May and November 2017, and the zooplankton species composition, temporal and spatial distribution, dominant species and biological diversity were analyzed. A total of 17 species or genera were collected, belonging to 9 families and 14 genera, and the Rotifera had the largest number of species, accounting for 47.06% of the total species number, followed by Cladocera accounting for 41.18%, there was only 1 species of Copepoda. The density and biomass of Zooplankton were generally low in spring. The most dominant species were Rotifera, biological diversity was low, and the structure of zooplankton community was not complex. The change of wetland habitat may be the main reason for the decline of zooplankton species. Measures were proposed to overcome the problems existing in the wetland management.

 

　　Keyword：Xixi Wetland; Zooplankton; Rotifera; Cladocera; Copepoda;

 

　　西溪湿地位于杭州城西, 区内河、塘、港、漾、湖水网交错, 狭窄的塘基和宽阔的洲渚相间排列, 构成次生湿地地貌景观, 其中水域面积占70%左右 (余海霞等, 2011) , 总湿地面积缩小至10.08?km2 (高乙梁, 2006) 。近几十年来, 由于人为活动对西溪湿地造成水环境污染 (陈文岳等, 2009) , 从而影响其水生生物资源。湿生植物、浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类是西溪湿地生态系统的重要组成部分。近年来对西溪湿地的生物资源已有相关报道, 如沈琪等 (2008) 调查了湿地的植物组成, 发现维管植物119种;曹晓 (2011) 调查发现水生植物26种;侯翠翠 (2015) 调查发现100种原生动物, 包括67种纤毛虫、23种肉足虫和10种鞭毛虫;刘松璐 (2015) 调查发现92种浮游动物, 包含轮虫57种、桡足类16种和枝角类19种;陆强 (2012) 调查发现大型底栖动物45种, 且发现多毛管水蚓Aulodrilus?pluriseta和梨形环棱螺Bellamya?purificata为优势种, 且可作为湿地环境评价的指示物种 (陆强等, 2013) , 但浮游动物的相关研究鲜有报道。因此, 本调查分别于2017年5月和2017年11月对西溪湿地浮游动物开展调查, 旨在了解湿地内的浮游动物资源现状并为湿地生态管理、环境保护和科学利用提供参考。

 

图1.采样点示意图

 

 

　　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

 

 

　　2.1、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

 

 

　　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。

 

 

　　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。

 

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