夜郎湖水庫春季后生浮游動物調查與水質評價

摘要：2011年3月對夜郎湖水庫后生浮游動物及水質情況進行了調查。共鑒定出后生浮游動物17種，其中，橈足類2種，枝角類3種，輪蟲類12種。優勢種為針簇多肢輪蟲（Polyarthra trigla Ehrenberg）、矩形龜甲輪蟲（Keratella quadrata（Müller））、螺形龜甲輪蟲（Keratella cochlearis Gosse）、曲腿龜甲輪蟲（Keratella valga Ehrenberg）、透明溞（Daphnia hyalina Leydig）、長額象鼻溞（Bosmina longirostris （O.F.Müller））和近鄰劍水蚤（Cyclops vicinus Uijanin）。后生浮游動物數量為0.2～570.0 ind/L。利用后生浮游動物群落結構、理化指標及生物多樣性指數進行綜合評價，該水庫水質為Ⅰ類。

關鍵詞：后生浮游動物；水質評價；夜郎湖水庫

中圖分類號：S932.8；X824 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2012）21-4763-04

Meta-Zooplankton Investigation and Water Quality Assessment in Yelang Reservoir

in Spring

NING Ai-li，CHEN Chuan，PAN Jing，XU Xing-hua，LONG Sheng-xing

（School of Life Sciences， Guizhou Normal University，Guiyang 550001，China）

Abstract：Meta-zooplankton in Yelanghu reservoir was investigated； and the water quality was assessed in March 2011. The results indicated that 17 species of meta-zooplanktons were identified， consisting of 12 species of Rotifera， 2 Species of Cladocera， and 3 species of Copepoda. The dominant species were Cyclops vicinus Uijanin， Daphnia hyalina Leydig， Bosmina longirostris （O.F.Müller）， K. quadrata （Müller）， K. cochlearis Gosse，Keratella valga Ehrenberg and Polyarthra trigla Ehrenberg. The abundance of meta-zooplankton ranged from 0.2 to 570.0 ind/L. The community structure of meta-zooplankton， physical and chemical indicators and diversity indexes were used to evaluate the water quality； and it was revealed that the water quality belonged to classⅠ.

Key words：meta-zooplankton； water quality assessment； Yelanghu reservoir

夜郎湖水庫位于貴州省安順市以北35 km處普定縣境內中部偏北的三岔河中游，1993年普定電站大壩建成，時稱梭篩水庫，因普定古為夜郎地，遂改名夜郎湖水庫。庫區水域面積20多平方公里，主航道42 km，最寬處2～3 km，蓄水4.2億m3[1]，是安順市城區人民主要飲用水源地。浮游動物是水體生態系統中重要的消費者，是水生生態系統中有機和無機能量交換、新陳代謝和演替更新不可缺少的重要環節，對保持生態平衡、組成食物鏈（網）和調節水體自凈能力均起著重要作用[2-4]，尤其是在水質監測方面，許多浮游動物種類越來越被認為是指示生物而被廣泛應用[5-9]。根據2011年春季對夜郎湖水庫浮游動物進行的采樣和測定，初步探討浮游動物群落結構特征及水質狀況，擬為該區域飲用水安全提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 采樣點設置

根據夜郎湖水庫實際水環境情況，遵循《湖泊富營養化調查規范（第二版）》[10]采樣點設置要求，選取碼頭、小河、三岔街、小興峽和哪叭等5個采樣點。夜郎湖水庫采樣點設置如圖1所示。

1.2 樣品采集與計算

后生浮游動物定性樣品使用13#浮游生物網按規定方法以“∞”形撈取。橈足類和枝角類定量樣品使用改良式北原采水器，在水體表層0.5 m處采水10 L，用25#浮游生物網過濾，取過濾物30 mL放入標本瓶中，并用濾出水洗濾網3次，所得的過濾物亦放入上述瓶中，加入固定液固定；輪蟲類定量樣品使用改良式北原采水器，在水體表面0.5 m處采水1 L，加入10 mL的魯哥試劑，帶回實驗室靜置沉淀濃縮，保留30 mL作為定量樣品保存。輪蟲計數時，沉淀樣品要充分搖勻，吸取1 mL注入1 mL計數框中，在10×10的放大倍數下，計數輪蟲。一般計數兩遍，取其平均值。橈足類和枝角類計數時，根據樣品中甲殼動物的多少分若干次全部計數。后生浮游動物定性和定量測定參考文獻[11-14]。根據已有研究[15，16]并與實際相結合，選擇以下指標來衡量夜郎湖水庫春季水質情況：總氮（TN）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）、化學耗氧量（CODcr）、透明度（SD）、pH、水溫（WT）；Margalef豐富度指數（d），d=（S-1）/lnN； Shannon-Weaver多樣性指數（H），H=-∑（ni/N）ln（ni/N）； Pielou均勻度指數（e），e=H/lnS[17]；上述公式中，S為種類數，ni為第i種后生浮游動物的個體數，N為后生浮游動物總個體數。

2 結果與分析

2.1 后生浮游動物的群落結構分析

2.1.1 種類組成與分布 夜郎湖水庫春季共鑒定出后生浮游動物17種，隸屬于8科10屬，其中，橈足類2種，隸屬于2科2屬，占11.76%；枝角類3種，隸屬于2科3屬，占17.65%；輪蟲類12種，隸屬于4科5屬，占70.59%（表1）。由表1可見，夜郎湖水庫春季后生浮游動物種類組成以輪蟲類為主，如多肢輪屬和龜甲輪屬的種類較多；枝角類以透明溞（Daphnia hyalina Leydig）和長額象鼻溞（Bosmina longirostris （O.F.Müller））等為主；橈足類以舌狀葉鏢水蚤（Phyllodiaptomus tunguidus Shen et Tai）和近鄰劍水蚤（Cyclops vicinus Uijanin）為主。主要的優勢種為針簇多肢輪蟲（Polyarthra trigla Ehrenberg）、矩形龜甲輪蟲（Keratella quadrata （Müller））、螺形龜甲輪蟲（Keratella cochlearis Gosse）、曲腿龜甲輪蟲（Keratella valga Ehrenberg）、透明溞（Daphnia hyalina Leydig）、長額象鼻溞（Bosmina longirostris （O.F.Müller））和近鄰劍水蚤（Cyclops vicinus Uijanin）。

2.1.2 數量分布 此次調查中夜郎湖水庫后生浮游動物數量很多，分布較為均勻。各樣點間后生浮游動物的數量鑒定和統計結果見圖2。后生浮游動物的數量為0.2～570.0 ind/L，各樣點后生浮游動物類群的數量差異明顯，其中輪蟲類為30.0～570.0 ind/L，枝角類為0.8～2.5 ind/L，橈足類為0.2～2.3 ind/L。對不同采樣點的后生浮游動物數量進行比較（圖2）可以看出，碼頭（樣點1）的后生浮游動物數量最多，達到了1 324.1 ind/L，其次為小河（樣點2）、哪叭（樣點5）、小興峽（樣點4），三岔街（樣點3）的數量最少，為572.6 ind/L，后生浮游動物數量均值為861.7 ind/L。

浮游動物群落結構特征可反映水污染的程度，尤其輪蟲對環境的敏感性高，其生態特征可作為水質評價的依據。針簇多肢輪蟲等在低營養水體更容易生長，長三肢輪蟲等更喜在富營養化水體生存[3]。從圖2可以看出，后生浮游動物數量以輪蟲類最多，且針簇多肢輪蟲尤為突出，枝角類和橈足類數量相對較少。

2.2 生物多樣性指數與水質評價

物種的多樣性是表征群落結構特征的重要指標，它包括物種的數目及均勻度兩個方面[5]。一般來說，多樣性指數越大，水質越好。生物多樣性指數隨著物種數目的增加而變大。根據比較通用的標準[17]，當H>3時物種種類豐富，水體為清潔；3>H>2時物種種類較豐富，個體分布比較均勻，水體為輕度污染；2>H>1時物種豐富度較低，個體分布相對均勻，水體為中度污染；1>H>0時物種豐富度低，個體分布不均勻，水體為重度污染。當d>4時水體清潔，4>d>3時水質為寡污型，3>d>2時水質為β-中污型，2>d>1時水質為α-中污型，1>d>0時水質為多污型。當e>0.5時為輕度污染或清潔，0.5>e>0.3時為中度污染，e<0.3時為重度污染。后生浮游動物3種生物多樣性指數中Margalef豐富度指數為0.83～1.10，碼頭（樣點1）最小，指示該區域水質為多污型，其余采樣點水質均為α-中污型；Shannon-Weaver多樣性指數為1.28～1.42，各樣點水體均為中度污染；Pielou均勻度指數為0.64～0.68，各樣點水質均為輕度污染或清潔（表2）。水域中后生浮游動物的種類數和個體數量及在水中的分布很大程度上受多方面因素的影響，污染等級不能單純以輪蟲的種類及數量為準，還需結合多刺裸腹溞、微型裸腹溞的有無、數量及水化學、水色、環境條件等具體分析[4]。臂尾輪蟲、異尾輪蟲、疣毛輪蟲、長三肢輪蟲、前節晶囊輪蟲、微型裸腹溞、溫中劍水蚤等多被認為是富營養水體的指示種類[4，5]。當然，各營養水平型水體中后生浮游動物的組成不是絕對不同的，那些被認為是寡營養型的種類在中營養和富營養水體中也有分布，而被認為是富營養型的種類同樣在寡營養型水體中有分布。

2.3 理化指標與水質評價

夜郎湖水庫春季各樣點理化指標測定及《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）基本項目標準限值如表3、表4。由表3、表4可知，Ⅰ～Ⅴ類水質pH為6～9，夜郎湖水庫春季各樣點pH均在此范圍內，均值為8.19；水溫為10.2～12.5 ℃，均值為11.9 ℃；各樣點化學耗氧量為4.21～7.90 mg/L，均值為6.37 mg/L，水質屬于Ⅰ類；各樣點NH3-N為0.038～0.079 mg/L，均值為0.065 mg/L，水質屬于Ⅰ類；1號樣點總磷濃度為0.029 mg/L，其余樣點的總磷濃度均小于或等于0.025 mg/L，均值為0.024 mg/L，水質屬于Ⅱ類；夜郎湖水庫為喀斯特型人工水庫，基鹽含量高，總氮指標忽略不計。綜合所測數據，除個別樣點如碼頭可能受到輕度污染外，其余樣點水質均為Ⅰ類。

水質評價標準中，Ⅰ類：主要適用于源頭水、國家自然保護區；Ⅱ類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產卵場、仔稚幼魚的索餌場等；Ⅲ類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產養殖區等漁業水域及游泳區；Ⅳ類：主要適用于一般工業用水區及人體非直接接觸的娛樂用水區；Ⅴ類：主要適用于農業用水區及一般景觀要求水域。

3 結論與討論

3.1 后生浮游動物的種類組成、分布及現存量

夜郎湖水庫春季后生浮游動物優勢種為針簇多肢輪蟲、矩形龜甲輪蟲、螺形龜甲輪蟲、曲腿龜甲輪蟲、透明溞、長額象鼻溞和近鄰劍水蚤，其中輪蟲類種類較多且現存量較大，枝角類和橈足類種類少且現存量較小，這主要是由于此次采樣過程受季節因素影響，而且整體營養鹽度不大，輪蟲類如多肢輪屬、龜甲輪屬的輪蟲個體較小，發育時間快，生命周期短，能較為迅速地反應環境的變化[18]。碼頭（樣點1）的后生浮游動物數量最多，達到了1 324.1 ind/L，其次為小河（樣點2）、哪叭（樣點5）、小興峽（樣點4），三岔街（樣點3）的數量最少，為572.6 ind/L，后生浮游動物數量均值為861.7 ind/L。后生浮游動物群落結構特點為小型浮游動物（輪蟲）的種類數在浮游動物總種類數中所占比例較大，大型浮游動物（枝角類、橈足類）種類數所占比例較小。這與國內已知江河、湖泊和水庫浮游動物各類群的組成比例情況相似[3]。夜郎湖水庫物種較豐富，分布較均勻。

3.2 水質綜合評價

理論上，浮游生物種類越多，個體數量分布越均勻，所得的Margalef豐富度指數就愈大，指示環境愈穩定，而Shannon-Weaver多樣性指數越高，水質污染程度愈輕。夜郎湖春季后生浮游動物的Margalef豐富度指數除碼頭（樣點1）的水質為多污型外，其余樣點均為α-中污型；Shannon-Weaver多樣性指數評價各樣點均為中度污染；Pielou均勻度指數評價各樣點均為輕度污染或清潔。但水域中浮游動物的種類數和個體數量及在水中的分布很大程度上受水體營養物質的豐富程度、水文、氣候以及浮游動物的繁殖生長狀況等多方面因素的影響[4]，加之受采樣次數限制且此次調查只采集了表層水，而浮游動物存在垂直分布等[5]，因此，要進行綜合分析。Pielou均勻度指數綜合考慮了種類數、總個體數和每種的個體數，評價能夠更接近水體的自然狀況。通過后生浮游動物種類組成、分布、現存量、理化指標及生物多樣性各指數綜合分析夜郎湖水庫水體為清潔，水質為Ⅰ類。生物指標和理化指標各有其優缺點，在實際評價中不能只根據一種指標結果就輕易下結論，只有綜合評價才能使評價更全面、更符合實際情況、更能說明問題。雖然目前水體清潔，但是景區旅游業的發展和周邊農業的面源污染等都加劇了其污染。夜郎湖水庫作為一個以飲用水水源為主要功能的水庫，污染問題不容忽視，政府要將治理水污染問題提上議事日程，保護飲用水安全。首先，控制氮、磷的排放。建立健全的污水處理和排放系統，對城鎮生活污水和工業廢水進行脫磷、脫氮處理，重點是對磷的處理；同時限制含磷洗滌劑的使用，減少污染來源。其次，嚴格控制化肥、農藥的使用。大力提倡農家肥的使用。第三，減少水土流失。沿湖種植樹木。第四，嚴格控制旅游業發展規模。旅游業建設的規模不應超過夜郎湖水庫水環境所能承受的范圍。

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收稿日期：2012-01-06

基金項目：貴州省科學技術基金項目（黔科合J字[2005]2024號，黔科合SY[2010]3012號）

作者簡介：寧愛麗（1985-），女（滿族），河北秦皇島人，在讀碩士研究生，研究方向為植物生態學，（電話）13984081205（電子信箱）

ningaili0311@163.com；通訊作者，陳 椽（1963-），男，教授，（電子信箱）cchuan66@163.com。