濟南流域夏季大型底棲動物群落結構調查及水質評價

曹龍智++王博涵++王帥帥++郭偉++朱中竹++商書芹++白海鋒

摘 要： 于2014年夏季對濟南流域31個采樣點位的大型底棲動物的進行采樣調查并利用底棲動物香農維納指數、均勻度指數對濟南流域水質進行評價。此次調查共鑒定出大型底棲動物種類3門10目40種，其中以節肢動物門和軟體動物門的種類為主。底棲動物密度范圍為6.25～6 940.06 ind./m2，平均密度為682.57 ind./m2。濟南流域底棲動物香農維納指數和均勻度指數相對較低，物香農維納指數平均值為1.33，均勻度指數平均值為0.63。通過綜合評價認為濟南流域水體污染較重，為中度污染，需加強水體污染控制。

關鍵詞： 大型底棲動物；濟南流域；群落結構；多樣性指數；水質評價

底棲動物是生活在水體底部的動物群落，多數底棲動物長期生活在底泥中，具有區域性強，遷移能力弱等特點，對于環境的污染及變化通常很少有自我回避能力，多數個體較大，易辨認[1-3]，而且不同底棲動物對環境條件的適應性及對污染等不利因素的敏感程度不同。根據以上特點，利用底棲動物的群落結構的參數變化可以反映出水體的質量狀況[4-6]。

濟南市地處中緯度地帶，以泉城著稱，水資源比較豐富，市區周邊區域河流眾多，但針對濟南流域的水生態調查相對較少，尤其是底棲動物群落的調查研究目前還是空白領域，因此筆者于2014年夏季對濟南流域大型底棲動物的種類、密度、多樣性指數和均勻度指數進行調查分析，并對濟南流域的水質進行簡單評價，希望通過此次采樣調查為濟南水生態系統保護提供幫助。

1 材料和方法

1.1 采樣點位設置及樣品采集與鑒定

于2014年夏季，在濟南流域開展大型底棲動物調查，根據流域具體地形，此次調查共設置31個采樣點位（見圖1）。定量采樣的采集利用索伯網（0.09 m2，60 目） ，每個采樣點采集2個平行樣，以減小采樣誤差。現場用75%酒精對采集的標本進行固定，并放入500 mL 樣本瓶中。在實驗室條件下，對標本進行鑒定和分類。大多數物種鑒定到種或屬[7-8]。

1.2 數據分析和處理

采用Biodiversity Profession 2.0計算Shannon-Wiener指數（H'）和Pielou均勻度（J）。

（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'/log2S

式中，ni為第i種個體數，N為所有種個體數；S為樣品中總種類數。

水質評價標準[9]：

2 結果

2.1 濟南流域底棲動物物種組成

濟南流域共鑒定出底棲動物3門10目40種。其中蜉蝣目3屬3種，占底棲動物總物種750%； 毛翅目1屬1種，占底棲動物總物種250%；雙翅目3屬11種，占底棲動物總物種27.50%；蜻蜓目1屬2種，占底棲動物總物種500%；基眼目5屬11種，占底棲動物總物種2750%；真瓣鰓目2屬3種，占底棲動物總物種7.50%；顫蚓目1屬3種，占底棲動物總物種750%；顎蛭目1屬1種，占底棲動物總物種250%；無吻蛭目2屬2種，占底棲動物總物種500%；十足目3屬3種，占底棲動物總物種7.50%。

2.2 底棲動物密度

從調查中發現，在濟南流域31個采樣點中，J5和J14點位底棲動物物種數最多，均有10個種，其他點位物種數相對較少。從整個流域采樣點位來看，底棲動物密度范圍在6.25～6 940.06 ind./m2，平均值為682.57 ind./m2。從各點位的密度分布來看，J28點位底棲動物密度最高，為6 940.06 ind./m2，J18點位底棲動物密度最小，為6.25 ind./m2（見圖2）。

圖2 底棲動物各采樣點位密度分布圖

2.3 底棲動物香農維納指數，均勻度指數

通過圖3可以看出，濟南流域31個采樣點中香農維納指數（H'）最高的采樣點位在J5（2.88），最低的點位在J4（0.02），平均值為1.33；均勻度指數（J）最高的采樣點位在J20（1.00），最低的點位在J5（0.03），平均值為0.63。其中，2≤H'≤3有5個采樣點，1≤H'≤2有10個采樣點位，0≤H'≤1有12個采樣點位。綜合各個采樣點位的指數認為濟南流域水體受到中度污染，需加大保護力度。

圖3 底棲動物香農維納指數、均勻度指數空間分布圖

3 討論

通過本次調查，依據數據分析表明濟南流域共采集到底棲動物 3門10目40種，主要以節肢動物和環節動物為主，底棲動物密度平均值為682.57 ind./m2，這一調查結果與殷旭旺等[10]調查的黃河最大支流--渭河底棲動物群落結構存在較大差異。研究表明香農維納指數和均勻度指數在一定程度上能反映水體的好壞狀況，數值越大，底棲動物群落結構越趨于穩定，水質相對較好，否則水質較差[11]。濟南流域香農維納指數和均勻度指數相對較低，平均值分別為1.33和063。表明底棲動物群落結構穩定性較差，水體受到污染較嚴重，需要加大保護與治理的力度。

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（收稿日期：2015-07-15）