小五臺水域浮游植物和底棲動物多樣性調查分析

喬艷珍　倪銘　王培培　王星　邢韶穎　王亞欣　王宏偉

摘 要：基于2016年8月對小五臺山的河流、水庫、池塘等水體14個樣點進行的浮游植物和底棲動物調查，對小五臺水生生物的種類組成、均勻度、豐富度及其多樣性現狀進行了研究，并據此評價小五臺水體的水質狀況。研究結果表明：小五臺水域采集到的浮游植物共有8門109種，其中硅藻門種類占主要優勢，占所有物種數的40.3%，綠藻和藍藻次之。主要底棲動物調查采用定性與定量相結合的方法，鑒定出底棲無脊椎動物34種，隸屬于28科32屬，并對它們的多樣性及分布進行了初步分析。以多樣性指數為指標對水體作評價，結果顯示大多數采樣點水體營養化程度不高，水質總體良好。

關鍵詞：小五臺水域；浮游植物；底棲動物；多樣性

小五臺山國家級自然保護區位于位于河北省西北張家口地區的蔚縣和涿鹿兩縣境內，被譽為“天然基因庫”和自然“試驗室”[1]。浮游植物的群落結構、生物量以及發生水華的強度和頻度，都可以作為衡量水體生態系統長期變化的重要指標[2]。周圍河流、水庫、池塘等水體中浮游植物的生態類型多種多樣。有些底棲動物對環境污染具有指示和凈化作用。因此研究水生生物多樣性，對了解小五臺水域中生態狀況和合理利用水資源等具有重要意義，同時可以促進水生態環境的保護治理以及可持續發展。

1 材料與方法

采樣地點位于張家口小五臺自然保護區，實驗小組于河北省蔚縣金河口景區水源、小五臺水溝、壺流河水庫、白樂鎮上河灘等地共14個樣點進行采樣，并檢測了采樣點水質，具體情況見表1。

小五臺金河流域為采樣點1-6號，7-9號在松子口峪，壺流河水庫是10號樣點，白樂鎮上河灘不同水域的12-14樣點，在2016年8月進行了定點采樣，在距水表面下10 cm處采水樣，用酒精固定樣品并做標記，回實驗室充分靜置24 h，顯微鏡下鑒定種類和計數。從草叢、底泥、池底等采集底棲生物，鑒定，分析多樣性。水生生物功能群的出發點是把形態、生理和生態特征相似的歸為一組，群組內具有相同或相近的生存策略（生態位），每一個組可以反映特定生境類型[3]。

2 結果

2.1 浮游植物分類

經過14個樣點的浮游植物的調查，在小五臺水域中共鑒定出浮游植物有109種及變種，隸屬于8門藻類，其中硅藻門出現的種類數量最多，為44種（包括3種變種），占總類數的40.3%。優勢種主要有水華微囊藻、卷曲魚腥藻、顆粒直鏈藻、鞘藻、新月藻等。小五臺水域浮游植物分類見圖1。

2.2 浮游植物多樣性

Shannon-Wiener多樣性指數H通常描述種的個體出現的不確定性，H值越高，表明多樣性越高，一般 H>1屬于正常，H<1 可能受到環境因子的擾動。小五臺山金河流域各采樣點，圖2中浮游植物H的范圍在0.69～4.91之間，表明其多樣性可能受到其他環境因子的擾動，其中1號采樣點的數值最高，10號采樣點數值最低。Pielou（J）均勻度指數是群落的實測多樣性與最大多樣性的比率，范圍在0～2之間，比率越高，則多樣性越高，用來評價生物的多樣性水平較為直觀。一般當J>0.3時，水域內的生物多樣性較好。小五臺水體中浮游植物J的范圍在0.23～1.64之間，表明其多樣性較豐富。Margalef（D）豐富度指數是群落或生境中物種數目的多寡，其值越大，則說明此流域的多樣性越高。D值范圍在2.39～8.56之間，最高值出現在12號采樣點，最低值出現在10號采樣點。綜上所述，小五臺金河流域浮游植物多樣性較為良好，適合于多種浮游植物的生長。

2.3 底棲動物分類

調查結果見表2、圖3，小五臺水域中，采到底棲動物34種，隸屬于28科32屬。節肢動物種類最多，占總種類數的71%，數量也最大，占總數的77%；軟體動物次之；其中，節肢動物主要為甲殼綱、昆蟲綱和蛛形綱的動物。兩棲類采到的種類和數量都不多。而脊椎動物魚類在水塘中的數量比較多，但種類有2種。

2.4 底棲動物多樣性

根據小五臺河流主要底棲動物Shannon-Wiener多樣性指數H、均勻度指數J和豐富度指數D的統計結果： H的范圍在0～2.16之間，表明底棲動物的多樣性可能受到其他環境因子的擾動，其中昆蟲綱的數值最高。J的范圍在0～075之間，表明底棲動物的多樣性良好。D值范圍在0～3.15之間，最高值出現在昆蟲綱。綜上所述，小五臺水域主要底棲動物昆蟲綱、腹足綱和蛭綱的種類較為豐富（見圖4）。

3 討論

小五臺屬恒山余脈，桑干河與拒馬河分水嶺，位于省境西部偏北，呈東北—西南走向，因有東、西、南、北、中五個高峰，俗稱五臺；又因較五臺山低，故名小五臺山。以東臺最高，海拔2 882 m，為華北地區高峰之一。氣溫低、溫差大，降水集中于夏季，無霜期短，凍結時間長，陰坡積雪可終年不化。蔚縣小五臺金河景區成為國家4A級旅游景區。

浮游植物分類方法是揭示浮游植物群落演替規律、開展淡水生態研究的工作基礎和重要工具[4]。在小五臺山的調查中共觀察到浮游植物8門109種，以硅藻門最多，綠藻門和藍藻門次之。從整體流域來看，1號和7-9號生物多樣性指數高于其他地點，水體污染較少，10號生物多樣性指數明顯低于其他地點，水體富營養化嚴重。從整體來說，小五臺山浮游植物的物種多樣性相對較高，物種豐富度相對偏低。而Shannon -Wiener指數評價結果介于中度和輕度污染之間，因此，用生物多樣性指數來評價水質富營養化水平，有待進一步深入[5]。

小五臺水域主要采到的底棲無脊椎動物34種，隸屬于28科32屬，底棲動物主要是昆蟲綱和腹足綱，多樣性良好。小五臺山的特殊環境，決定了種類組成復雜性[6]。本次調查工作雖較為簡單，大部分只鑒定到屬，有的只能鑒定到科[7]，但為小五臺水域大型底棲動物的進一步研究提供了基礎研究參考。 受各方面條件所限，調查工作在8月開展，可能錯過某些底棲動物的出現時間，導致調查到的種數不多。為了進一步了解小五臺水域底棲動物的發生和分布，今后應加大力度，提高取樣頻度，以期得到更充實的研究結果。今后在小五臺底棲動物的生物多樣性與環境因素的關系，水生動物的次級生產力等方面還需要展開深入具體的研究。

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參考文獻：

[1]

Reynolds C.Variability in the provision and function of mucilage in phytoplankton： facultative responses to the environment[J].Hydrobiologia， 2007， 578 （1）：37 -45

[2] Cellamare M，Morin S，Coste M et al.Ecological assessment of French Atlantic lakes based on phytoplankton，phytobenthos and macrophytes[J].Environmental Monitoring and Assessment， 2012， 184 （8）：4685-4708

[3] 胡韌，藍于倩，肖利娟，等.淡水浮游植物功能群的概念、劃分方法和應用[J].湖泊科學， 2015， （01）：11-23