芡河湖大银鱼水产种质资源保护区轮虫群落多样性
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摘要 通过对芡河湖大银鱼种质自然保护区轮虫群落特征的研究,可为大银鱼保护以及生态文明建设提供科学依據。于2019年3月,对芡河湖大银鱼种质自然保护区4个采样站点的轮虫群落结构特征进行调查。结果表明,共鉴定出轮虫7科12属25种,其中臂尾轮科13种,矩形龟甲轮虫、缘板龟甲轮虫和针簇多枝轮虫为该保护区的主要优势种。研究区轮虫总丰度变化范围为646.5~1104.0 ind./L,Shannon-Wiener指数和Margalef指数的变化范围分别为2.32~2.54和2.65~3.53。通过对轮虫多样性分析表明,芡河湖大银鱼水产种质资源保护区水质介于寡污型至β-中污型之间。
关键词 大银鱼;轮虫;群落多样性;水质评价;种质资源保护区;芡河湖
中图分类号 Q178.1 文献标识码 A
Abstract The study of rotifers community characteristics in Protosalanx hyalocranius aquatic germplasm reserves of Qianhehu Lake can provide a scientific basis for the protection of P. hyalocranius and the construction of ecological civilization.The rotifers community structure at four sampling sites in Qianhehu Lake were investigated in March,2019,and 25 species,7 family of rotifers were identified. Among them,13 species were Brachionidae,and as the dominant group of the reserve,K. quadrata,K. ticinensis and P. trigla were major dominant species.The rotifers abundance ranged from 646.5 ind./L to 1104.0 ind./L,the Shannon-Wiener diversity index and Margalef abundance index of rotifers were 2.32-2.54 and 2.65-3.53,respectively.The results of diversity analysis showed that the water quality of the reserve in Qianhehu Lake was between oligotrophic and β-moderate pollution type.
Key words Protosalanx hyalocranius;rotifers;community characteristic;water quality assessment;germplasm resource reserve;Qianhehu Lake
轮虫广泛分布于江河湖泊等各类水体中,在水体食物网中起着承上启下的作用,是许多鱼虾类的开口饵料和食物来源,同时轮虫又对水环境变化特别敏感,是水体环境的重要指示物种,其群落特征可以作为评价水域生态系统服务功能的重要依据之一。因此,轮虫群落结构特征及其对水质的指示作用以及轮虫对水产养殖的影响等方面的研究受到国内外学者的广泛关注[1-4]。
芡河湖(东经117°01′17"~117°07′23",北纬32°55′50"~32°59′06")位于安徽省怀远县荆芡乡境内,是芡河下游的蓄水湖,通过六孔闸与茨淮新河相连,最终流入淮河干流,现为安徽省省级大银鱼水产种质资源保护区[5]。大银鱼属于敞水性、定居型、河口性鱼类,1年至少产2次卵,产卵期自12月中旬至翌年3月中下旬。由于大银鱼繁殖期间受水域中多种因素的影响,对水质和水温的要求较高,因而自然产卵的孵化率较低[6]。20世纪90年代以前,由于芡河湖饵料生物丰富,且水质良好,大银鱼的产量基本稳定在每年50 t以上,但后来由于生境破碎化、环境污染以及过度捕捞等多种因素的影响,大银鱼产量逐年减少[7]。2012年以后,随着大银鱼水产种质资源保护区的建立,当地政府切实强化管护措施,加大水产种质资源保护力度,有效保护了该保护区水域的生态环境。
本研究选择大银鱼繁殖和幼苗生长的关键期,对芡河湖大银鱼水产种质资源保护区的轮虫种类和多样性进行调查,并通过该指示物种对该区域的水环境质量进行评价。现将研究结果总结如下。
1 材料与方法
1.1 样品采集与鉴定
由于大银鱼繁殖期间对水质要求较高,因而本次样品的采集选择大银鱼繁殖和幼苗生长的关键期,2019年3月进行,沿保护区的上游至下游共布置4个站点进行样品的采集,其中1号和4号站点分别位于保护区上游和下游的试验区内,2号和3号站点位于保护区的核心区内。
参照《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)[8]等相关国家标准对各站点的水体理化性质进行评价。pH值测定采用玻璃电极法,参照《水质 pH 值的测定》(GB 6920—86);溶解氧(DO)测定采用碘量法,参照《水质溶解氧的测定》(GB 7489—87);化学需氧量(COD)测定采用重铬酸盐法,参照《水质 化学需氧量的测定》(GB/T 11914—89);总磷(TP)测定采用钼酸铵分光光度法,参照《水质 总磷的测定》(GB 11893 —89);总氮(TN)测定采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法,参照《水质 总氮的测定》(GB 11894—89)。
依據《水环境监测规范》(SL 219—1998)和《淡水浮游生物研究方法》等文献进行样品的采集[9-10];轮虫种类的鉴定参考《中国淡水轮虫志》[11],样品浓缩、固定和保存参照《水生生物监测手册》[12]进行。定量样品的采集使用1 000 mL采水器在不同水层中采集,经充分混合后,经25号生物网过滤,获得50 mL样品;定性样品采用25号浮游生物网反复拖曳进行采样,将过滤后的样品装入样品瓶中。所有样品均用5%福尔马林液固定后带回实验室进行种类鉴定;轮虫的定量计数使用浮游生物计数框进行。
1.2 数据处理
分别采用Margalef指数和Shannon-Wiener指数来评价各站点轮虫的丰富度及多样性,并通过所得的数据对水质情况进行评价[13-14]。
2 结果与分析
2.1 调查期间水质特征
对各站点的水体理化性质进行评价,保护区水体pH值介于 6.98~7.60之间,溶解氧(DO)为6.10~7.68 mg/L,化学需氧量(COD)为9.90~17.64 mg/L,总氮(TN)为0.62~1.10 mg/L,总磷(TP)为0.03~0.11 mg/L。参照《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)[8],对水质进行单因子评价,结果表明,该保护区的核心区(站点2、站点3)和上游试验区(站点1)的水质均达到了Ⅲ类水体标准,但下游的试验区(站点4)有少数指标(TN,TP)未达到Ⅲ类水体标准,存在一定程度的富营养化现象。
2.2 轮虫群落组成
依据研究地4个采样站点所取得的样品,芡河湖大银鱼水产种质资源保护区共鉴定出轮虫7科12属25种,其中臂尾轮科种类最多,共5属13种,分别占总属数的41.7%,总种数的52.0%,为该保护区的优势类群;疣毛轮科和晶囊轮科均为1属3种,腹尾轮科2属2种,鼠轮科1属2种,镜轮科和腔轮科均为1属1种(表1)。
轮虫污染指示种共19种,占轮虫总种数的76.00%。其中,寡污型轮虫共3种,占污染轮虫数的15.79%;寡污-β中污型为7种,占36.84%;β中污-寡污型为2种,占10.52%;β中污型为5种,占26.32%;β中污-α中污型和α中污型均为2种,占10.52%。
调查期间,共鉴定出优势种轮虫7种,分别是长肢多肢轮虫、小多肢轮虫、针簇多枝轮虫、螺形龟甲轮虫、缘板龟甲轮虫、矩形龟甲轮虫和角突臂尾轮虫。通过对各优势种的优势度指数(Y)进行分析,矩形龟甲轮虫,缘板龟甲轮虫和针簇多枝轮虫在4个采样站点均占优势,因而为该保护区的主要优势种。
2.3 轮虫数量及多样性特征
对4个采样站点的轮虫丰度以及多样性进行评价,该保护区3月份轮虫总丰度变化范围在646.5~1104.0 ind./L之间,其中2号站点的轮虫丰度最高,4号站点的轮虫丰度最低。多样性分析表明,Shannon-Wiener多样性指数(H′值)介于2.32~2.54之间,Margalef丰富度指数(M值)介于2.65~3.53之间。综合H′值和M值对水质进行评价,芡河湖大银鱼水产种质资源保护区水体总体介于寡污型至β-中污型之间(表2)。
3 结论与讨论
轮虫能快速对水体环境变化产生反应,因而常被用来作为评价江河湖泊水质和水体营养状况的指示物种[16]。大银鱼是我国重要的经济鱼类之一,在自然状态下孵化率较低,繁殖期间对水体环境要求较高,繁殖率受水域中多种因素的影响[6]。因此,通过轮虫作为指示生物,对芡河湖大银鱼水产种质资源保护区水环境质量进行评价,对保护和恢复大银鱼种质资源、掌握该保护区水资源安全状况具有重要意义。
本研究选择大银鱼繁殖和幼苗生长的关键期(3月),对芡河湖大银鱼水产种质资源保护区的轮虫群落特征进行调查。通过对4个采样站点的水体理化性质进行分析与评价,保护区大部分区域的水环境质量均达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅲ类水体标准,基本达到水产养殖区等渔业水域用水标准,但下游试验区水质存在一定程度的富营养化现象。本次调查共鉴定出轮虫7科12属25种,其中轮虫污染指示种共19种,占轮虫总种数的76.00%;共有优势种轮虫有7种,矩形龟甲轮虫,缘板龟甲轮虫和针簇多枝轮虫在4个采样站点均占优势,为该保护区主要优势种。
轮虫Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数能在一定程度上反映水体的水质状况[13-14]。通过对芡河湖大银鱼水产种质资源保护区轮虫多样性及丰度进行计算,该保护区3月轮虫总丰度变化范围为646.5~1104.0 ind./L之间,Shannon-Wiener多样性指数(H′值)介于2.32~2.54之间,Margalef丰富度指数(M值)介于2.65~3.53之间。因此,综合H′值和M值对水质进行评价,芡河湖大银鱼水产种质资源保护区水体总体介于寡污型至β-中污型之间。采用轮虫作为指示物种对保护区水质进行评价,与通过水体理化性质进行水质评价所得的结果基本一致。
自2012年开始,当地政府加强了对芡河湖水域生态环境的保护和管理,但从本次调查结果来看,芡河湖大银鱼水产种质资源保护区部分水质仍然有一定程度的富营养化现象。因此,建议有关部门严格执行国家和地方的相关法律法规,规范湖区周边居民行为,减少人为因素对保护区水域生态系统的破坏,维护保护区水域生态平衡,进一步保护和恢复芡河湖大银鱼种质资源,从而使社会经济发展和维护生态环境达到和谐统一的目标。 4 参考文献
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