塔里木河流域多浪水庫浮游生物的調查研究

陳生熬 王 帥 周 剛 彭冰洋歐陽金

(1 塔里木大學動物科學學院，新疆阿拉爾843300)

(2 華中農業大學水產學院，湖北武漢 430070)

(3 新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室，新疆阿拉爾 843300)

塔里木河西起昆侖山脈及天山北坡，由阿克蘇河、葉爾羌河、和田河等匯聚而成為塔里木河源頭。它是中國最大的內陸河，現有終點為大西海子水庫［1］。洪水季節，由于水流較急，河床較大，其水體中含氧量極為豐富，高達9.81mg/L［2］。在枯水季節時，水流較小，河水較清澈，透明度也較高，約47cm。

多浪水庫位于阿克蘇市東南74公里處，離阿拉爾市40公里，水庫由阿克蘇河塔里木攔河閘北岸分水閘引水入庫，屬旁側式平原水庫。1965年建時庫容為0.11億立方米，1971年擴庫，庫容達0.43億立方米，設計入庫引水流量25 m3/s，1995年在老庫邊建一新庫，庫容0.77億立方米，新老兩庫相通，致使多浪水庫的現有庫容達1.2億立方米［8］，是農一師阿拉爾墾區三個平原型水庫之一。

對塔里木河流域的漁業資源調查見于70年代，僅有一些零星的考察研究;近年來，也有黑龍江水產研究所和新疆水產研究所的人員來考察，但是由于路途的艱辛，沒有徹底調查，僅見有關魚類的調查報道［4－7］，關于塔里木墾區水庫浮游生物調查的未見報道。

1 材料與方法

1.1 采樣點的選擇

在入庫河段選取了三個點，每個點(上、中、下三個采樣層):攔河閘內外各一個點(1和2)，主干渠道(3)等三個點。水庫的采樣點是以庫形和調查類型為依據來選取的。沿岸帶、淺水區、深水區、主養區、中心水域、進出水口、上下風口都要涉及。多浪水庫的采樣點在平面上的分布具有代表性，上、中、下游都有分布。水庫平面圖以及采樣點的分布情況如圖1所示。

圖1 多浪水庫采樣點的分布

1.2 試驗方法

1.2.1 水質檢測

水體溫度、透明度、pH值和鹽度均可用儀器直接測出，水體的溶解氧(DO)用碘量法測定，總硬度采用EDTA絡合滴定法，化學需氧量(COD)用堿性高錳酸鉀法測定，氨態氮用納氏試劑法，硫酸根用EDTA 容量滴定法測定［9－11］。

1.2.2 浮游植物的采集定量方法

每一個采樣點采水1L，倒入水樣瓶中用10～15 mL魯哥試液固定，每瓶樣品貼上標簽，標明采集的時間、地點、采水體積。采集的水樣搖勻后倒入1 000 mL圓柱形沉淀器中沉淀24小時，用虹吸管小心抽出上面不含藻液的上清液［12］。剩下30～50 ml沉淀物搖動后轉入50 ml的定量瓶中，再用虹吸出來的上清液少許沖洗三次沉淀器，沖洗液轉入定量瓶中。濃縮時不可攪動底部，虹吸時流速流量不可過大。

加入純水使定量瓶中的液體成整數，充分搖勻后立即用刻度吸管準確吸取0.1 ml，注入0.1 ml計數框內，小心蓋上玻片，確保計數框內無氣泡，樣品不溢出計數框，在400～600倍顯微鏡下計數。每瓶標本計數2片取其平均值，每片大約計算50～100個視野。同一樣品的兩片計算結果和平均數之差如不大于其均數的±15%，其均數視為有效，否則還必須測第三片，直至三片平均數，盡量數之差不超過均數的15%為止。

N為水中浮游植物的密度，Cs為計數框面積，Fs為一個視野的面積，Fn為計數過的視野數，V為1 L水樣經沉淀濃縮后的體積，v為計數框容積，Pn為在Fn個視野中，所計數到的浮游植物個體數。

1.2.3 浮游動物的采集定量方法

計數原生動物、輪蟲的水樣量以1 L為宜，枝角類、橈足類則以10～50 L較好。浮游動物樣品的固定，原生動物和輪蟲可用碘液或福爾馬林，加量同浮游植物。枝角類、橈足類一般用5%體積的甲醛固定。一般采用沉淀法進行浮游動物的濃縮。在筒形分液漏斗中沉淀48小時后，吸取上層清液，把沉淀濃縮樣品放入試劑瓶中，最后定量為30 mL或50 ml。原生動物和輪蟲的計數可與浮游植物的計數合用一個樣品［13］。

原生動物和輪蟲的計數時，沉淀樣品要充分搖勻，然后用定量習慣吸0.1 ml注入0.1 ml計數框中，在200倍顯微鏡下計數原生動物;吸取1 ml注入1 ml計數框內，在100倍下計數輪蟲。計數兩片，取其平均值。

甲殼動物計數時，取10～50 L水樣，用25#浮游生物網過濾，把過濾物放入標本瓶中，并洗3次，所得過濾物也放在瓶中。計數時，根據樣品中甲殼動物的多少分若干次全部過數。

N=Vsn/VVa

N為1L水中浮游動物個體數;V為采樣體積(L);Vs，Va為沉淀體積(ml)和計數體積(ml);n為計數框所得個體數。

1.3 多樣性指數

按Margalef指數 d=(S－1)/ln N計算

S為總種數，N為個體總數。

1.4 魚產力估計

根據何志輝教授利用浮游生物現存量的生物量指標估算鰱鳙魚產力的方法［14］，結合浮游生物的調查結果，對塔里木河入庫河段和多浪水庫的鰱鳙魚產力進行測算。其估算公式是:F=［m×(P/B)×α］/E

F:為魚產潛力(kg/hm2)

m:浮游生物平均生物量(kg/hm2)

α:餌料利用率(浮游植物取30%，浮游動物取50%)

E:餌料系數(浮游植物取30～40，浮游動物取7～10)

P/B:水體中主要餌料生物的現存量與生產量比值(浮游植物取50，浮游動物取20)

2 調查結果

2.1 水體的理化性狀

入庫河段選取3個采樣點，多浪水庫選取10個，用采水器采取水樣，按照水質檢測要求，分別進行了水樣固定保存，并帶回實驗室進行測定。分析結果取其平均值，見表1。

表1 不同段水體理化特征

2.2 浮游生物

浮游生物定性定量分析，在沿岸帶、湖心區、出水口等10處設點采樣。用13#和25#浮游生物采集網分別采集了浮游生物的定性水樣和定量水樣，用魯哥氏液固定后，帶回實驗室用分液漏斗分離，進行鏡檢計數分析。

經鏡檢，入庫河段浮游植物分屬3門10種，其中硅藻門種，綠藻門7種，藍藻門4種。多浪水庫浮游植物分屬5門21種，其中硅藻門6種，綠藻門8種，甲藻門1種，隱藻門1種，藍藻門5種。浮游植物分屬的種屬名詳見下表2，3。

表2 入庫河段浮游植物量及其組成

表3 多浪水庫浮游植物量及其組成

在入庫河段的水樣中，只能找到數量極少的原生動物，如草履蟲，鐘形蟲;而輪蟲、枝角類和橈足類未發現。在多浪水庫的水樣中均有發現，具體見表4。

表4 多浪水庫浮游動物及其生物量

2.3 結果分析

調查期間在夏秋之際，正值河流、水庫的枯水和豐水期，但卻是洪水期，水流速度相對不穩定，水質中性偏酸，COD數量很小，氨氮和硫酸鹽含量相對較低。塔里木河正值洪水季節，水流較大，溶氧較為豐富，水體渾濁，泥沙含量很大，透明度較低，浮游生物量較小，浮游植物僅發現藍藻門、硅藻門、綠藻門的幾個種屬，浮游動物僅有少數原生動物，這與塔里木河洪水季節水流較大有一定關系。多浪水庫的浮游生物量較大，平均為2.780 4 mg/L，其中藍藻和硅藻為優勢種群，浮游動物量為1.126 mg/L，數量上原生動物和枝角類較多，生物量上枝角類和橈足類較大。

入庫河段浮游生物估算:浮游植物生物量為0.553mg/L，P/B系數以 50計算，餌料系數取30～40，可利用率取30%，則鰱鳙魚產力為8.418 kg/hm2。

多浪水庫浮游植物魚產力的估算:浮游植物生物量為2.780 4 mg/L，P/B系數以50計算，餌料系數取 30～40，可利用率取 30%，則魚產潛力為42.32kg/hm2。浮游動物魚產力的估算:浮游動物生物量為1.126 mg/L，P/B系數以20計算，餌料系數7～10，可利用率取50%計算，浮游動物魚產潛力為49.99 kg/hm2。根據以上估算，多浪水庫浮游生物共可以提供的鰱鳙魚產力為92.31 kg/hm2。

3 討論

3.1 入庫段浮游生物的結構的變化

入庫河段浮游生物的種群結構特點是浮游動物少，浮游植物相對較多。浮游植物分屬3門10個種屬，浮游動物只能找到數量極少的原生動物，而輪蟲、枝角類和橈足類并未發現，浮游植物占有絕對優勢，造成這種差異的原因主要有以下2點:(1)浮游生物的生態類型不同;浮游動物只有上層水體的原生動物，與浮游植物多營水面懸浮生活不同，在本次調查中只采集了水體表層和中層的水樣進行觀察，可能有部分生活于底層的浮游動物未被采集到，導致其種類和數量偏少。(2)浮游生物對水環境的適應性不同;浮游植物能夠適應多種環境，具有吸收環境中的養料、凈化水體的作用，如果是水體污染，其種類和數量都有一定程度的減少，使得耐污染的種類和容易引起水花的種類增加，如硅藻、藍藻，綠藻還可以在污染嚴重的水環境中大量生存繁殖［15］。而浮游動物則多生活在水質良好的環境中，如果水體受污染，其食物減少，生長受限，種類和數量就會下降。

3.2 溫度、流速、流量等因素對浮游生物的影響

浮游植物與水流量流速也有一定的關系。塔里木河水環境的調查數據顯示，入庫河段的水體溫度為22～24℃，溫差較小，pH為6～8，浮游植物數量和生物量的變化與水流量有很大關系，因為浮游植物大都是單細胞和營游離生活的種類，水流量增大不利于藻類聚集，定量采集的水樣中藻類密度會減小。通過該河段水寬和水深來判斷水量［16］，冬春枯水期河水較夏秋豐水期淺，水流緩慢，利于藻類聚集，夏季河流水量增大，流速加快，不利于藻類聚集。而到了夏末秋初，河流的水量與初夏相比基本沒有變化，藻類開始適應這種水流環境且密度開始增大。由此可見，水環境的變化會對浮游植物的種類組成和數量變動產生明顯的影響。

浮游生物對溫度的適應性不同。如菱形藻屬于廣溫型生物，溫度幅度大于10℃，能忍受較大幅度的溫度變化;如硅藻、金藻常在春秋大量出現，藍藻多喜歡較高的水溫，在夏秋時節大量繁殖［17］。在塔里木河入庫河段和多浪水庫的水體中均發現了數量較多的舟形藻、菱形藻，顫藻。

多浪水庫是農一師阿拉爾墾區三個平原型水庫之一，與塔里木河關系密切，同入庫河段屬阿克蘇河下游，多浪水庫交通方便，日照充足，水量充沛，水溫在15℃以上的日數年平均在220 d以上，魚類生長期長，為漁業發展提供了有利的地理水文條件。河流的水體流入也影響浮游植物和浮游動物的生物量［18］，水體透明度主要受浮游生物影響，其庫區透明度較大，說明浮游生物量不高。漁業用水pH值6.5～8.5，在標準范圍內，也表明庫區水域的緩沖性能良好。溶解氧含量比較高，水域氧化環境好，有利于有機物的分解和營養鹽類的再生［19］。多浪水庫水質理化指標適宜漁業利用，而且營養鹽類比較豐富，庫水無明顯污染，有利于水生生物及魚類生長繁殖。多浪水庫屬中營養型水庫，在浮游生物組成上以魚類易消化的種類占優勢，有利于魚類生長［20］。據調查結果求得鰱鳙魚產力為 92.31 kg/hm2，目前該庫魚產量較低，餌料生物還未得到充分利用。浮游植物量為2.780 4 mg/L，含量不高，而且藍藻門和硅藻門占優勢。但藻體粒徑普遍小，絕大多數為50 μm以下的微細生物，食同樣質量而粒徑小的食物要比粒徑大的食物所消耗的攝食能量大，這可能是導致鰱鳙魚特別是鰱魚生長緩慢的一個因素。浮游動物生物量比較低，只有1.126 mg/L，這樣主要攝食浮游動物的鳙魚生長會受限制。不同粒級浮游植物對生物量和生產量的貢獻是不同的。根據趙文等［21］的研究，小于20 μm的微小型浮游植物對水體中的生物量貢獻最大，小于2 μm的超微藻類在富營養水體中數量較之在中營養型水體中少。調查期間多浪水庫水體中藍藻門和硅藻門占主體，這很有利于其魚產力的提高。

3.3 對魚產力估算的影響

根據何志輝等以浮游生物現存量的生物量指標估算鰱鳙魚產力的方法，由基礎生產力經過中間環節到魚產力，由參數來推算，從理論上講是最科學的，在國內得到較為廣泛的應用，但是此法也有其固有缺點。首先，從餌料生物量算起，各環節之間的轉換系數的確定不容易求得。一方面，由于水域中的生態因子相當復雜，實驗求出的系數和假設的各項參數難免與實際情況有一定差距，另一方面，群落所處的階段不一定相同。其次，直接測定基礎生產力很少，大部分從生物量來推算。河流、水庫的生物量與群落關系受魚類組成影響。再次，P/B系數受到輻射量、溫度等因素的影響，捕食力不同，生物量的意義也不同。因此，根據此法估算的魚產力只是一種參照。

［1］陳生熬，童華文，霍佳佳，等.塔里木河流域淡水養殖業可持續發展思考［J］.塔里木大學學報.2007，12(4):103–106.

［2］唐精，張劍云，任道泉.塔里木河流域的水質分析［J］.水利漁業.2005，25(2):67 –68.

［3］艾爾肯·吐拉克，艾斯卡爾·買買提，吐爾遜·肉蘇力，等.塔里木河流域水文特性分析［J］.冰川凍土.2007，29(4):544 –552.

［4］Martin W，Norbert W.Plankton dynamics in a river－lake system – on continuity and discontinuity［J］.Hydrobiologia.1999，408/409:233 – 239.

［5］Wolfgang H.Long－term development of the crustacean plankton in the Saidenbach Reservoir(Germany)–changes， causes， consequences ［J］.Hydrobiologia.2003，504:185 –192.

［6］Gerten D，Adrian.R.Climate driven changes in spring plankton dynamics and the sensitivity of shallow polymictic lakes to the North － Atlantic － Oscillation.Limnol.Oceanogr［J］.2000，45:1058 – 1066.

［7］Stenson J A E.Fish impact on rotifer community structure［J］.Hydrobiologia ，1982，8(7):57 – 64.

［8］李中榮，紀軍，柴建江.淺議多浪水庫庫外引洪工程的應用效果［J］.中國農村水利水電.2001，19(2):126–127.

［9］雷衍之.養殖水環境化學實驗［M］.北京:中國農業出版社，2006:21–69.

［10］雷衍之.淡水養殖水環境化學［M］.南寧:廣西科學技術出版社，1993:24–58.

［11］雷衍之.化學實驗［M］.北京:中國農業出版社，2004:35–86.

［12］趙文.水生生物學［M］.北京:中國農業出版，2005:499–514.

［13］張覺民，何志輝.內陸水域漁業自然資源調查手冊［M］.北京:農業出版社，1991:35–68.

［14］何志輝，趙文.養殖水域生態學［M］.大連:大連出版社，2001:45 –89.

［15］蘆靜，張慶，王麗娟，等.昆明市金汁河浮游生物調查與分析［J］.西南林學院學報.2010，30(6):55 –59.

［16］臺建明.巢湖水域浮游生物調查與分析［J］.河北漁業.2005，18(4):18 –22.

［17］董雙林，趙文.養殖水域生態學［M］.中國農業出版社.2004:21 –22.

［18］Kristen M，Reifel Brandon K，Swan，Errel Olivo James M，W，Charles C.Trees Stuart H.Hurlbert.Influence of river inflows on plankton distribution around the southern perimeter of the Salton Sea，California［J］.Hydrobiologia，2007，576:167 – 183.

［19］石俊艷，于偉君，謝涵，等.觀音閣水庫漁業資源調查報告［J］.水利漁業.2006，26(3):109 –112.

［20］張星朗，周小愿，岳繼海，等.安康水庫漁業資源調查及開發利用建議［J］.水利漁業.2001，21(2):39–41.

［21］趙文，刑輝，安立會.不同粒級浮游植物對淡水初級生產力的作用［J］.大連水產學院學報.2001，16(3):157–162.