洱海水質與底棲動物多樣性監測科考報告

李卓然　王政杰　李漢卿　史宇航

摘? 要：在云南省大理白族自治州洱海水源地湖泊之中，對茈碧湖、西湖、海西海三個湖泊的底棲動物多樣性監測和水質關系進行研究。底棲動物的物種多樣性與水質營養水平呈現反趨勢。

關鍵詞：底棲動物;水質;物種多樣性;多樣性指數

滇池作為云南省第一大淡水湖，昆明市位于滇池上游，生活污水大量排放至滇池導致滇池近年來污染嚴重。而洱海作為云南省第二大淡水湖近年來水質也不斷下降，同時，洱海位于滇西北生物多樣性地區。所以保護洱海的同時也保護了滇西北地區生物多樣性的穩定。故而我們開展了此次“水質與底棲動物多樣性監測”科考活動。底棲動物是水生生態系統的一個重要的生態類群。底棲動物具有區域性強，遷移力弱，不同種類對環境條件的適應性及對污染等不利因素的耐受力和敏感程度不同等特點。更為重要的是，底棲動物在濕地生態系統物質循環和能量流動中起著重要作用。它可以加速水滴碎屑的分解，促進泥水界面的物質交換和水體的自凈。所以底棲動物的多樣性是評判水質的重要指標。本研究的目的就是通過研究底棲動物的多樣性對其生活的水質的影響規律。同時，我們也提出假設，水質與底棲動物多樣性成正相關。

I? 研究方法

1.1 研究地點

洱海水源地湖泊（茈碧湖、海西海、西湖）

1.2 研究工具

彼得遜采泥器、手持式水質監測儀、分層采水器、索博網

1.3底棲動物的采集和后處理

首先在洱海的源頭湖泊，從Google Earth上在三個湖泊中標明8個不同的樣點，后坐船到個個樣點。首先使用采泥器在湖底取泥，用索博網洗泥以至于網兜里只剩下沙子與底棲生物。同時使用水質檢測儀實時監測水質，使用采水器測量個個樣點的湖底深度并取水。在實驗室里，從沙子中找出底棲生物配合顯微鏡辨別物種，同時分析水質。

1.4 物種多樣性的研究方法

在實驗室里，從沙子中找出底棲生物配合顯微鏡辨別物種，同時分析水質。

1.5分析方法

配合統計軟件，輸入已有數據，計算出生物多樣性。

1.6 標點方法

由于本次研究的主題是關于底棲動物和水質的關系，那么我們為了保證數據多樣性，我們選取了各種不同的周圍環境進行采樣，以此保證水質的數據不同。

1，茈碧湖*（1）

我們在茈碧湖選取了八個樣點進行采樣。我們發現茈碧湖周圍有許多的城鎮和濕地以及水壩。考慮到城鎮和農村的生活廢水，濕地的動物棲息，水壩另外一邊的水草成群，以及山地的海拔與降水，放牧的關系對水質的影響，我們在這些環境因子的周圍（通常我們都選取樣點與岸邊的距離為100到200米）選取了樣點。同時我們也選取了兩個較為中間的樣點作為可能受周圍環境影響較小的點。

2，西湖*（2）

我們在西湖選取了八個樣點進行采樣。我們發現西湖周圍的房子以及農莊相對而言是三個湖泊中最多的，也就是說人為影響可能是最大的，房子區主要集中在西湖中間的幾個島上。同時由于地形關系，西湖相對而言并沒有另外兩個湖泊那么聯通，它被分成了幾個部分。我們在除了最大的湖泊的另外兩者中分別選取了一個樣點，考慮到一個部分中水質的信息差距可能不會特別大。對于最大的湖泊，因為它各個地方受到周圍的影響相對較多元化，我們選取了位于西湖西北部和西南部的兩個湖灣的兩個樣點;選取了位于中北部和中南部的兩個濕地中的樣點;又選取了湖中間的兩個樣點。

3，海西海*（3）

我們在海西海選取了八個樣點進行采樣。海西海周圍的農田和房子相對于其他兩者而言會少很多，所以猜測它受到的人為影響會少很多。我們在兩個河流（溪流）的注入口標記了兩個點;在西北部的兩個湖灣而又靠近湖中心的地方標了兩個點;由于湖的東部有相對高海拔的山地，于是我們在靠近山地的岸邊按照南北的地理位置以此標記了三個樣點;同時湖的西南部有一塊樹林，考慮到樹林對水的吸收，也在那里的岸邊標記了樣點。

注;

*（1）;茈碧湖是一個水庫，水深處大約為二十米。我們前去采樣時，茈碧湖的南部，壩的另一邊長滿水草，相對而言不適合我們的采樣。

*（2）;西湖是一個天然湖泊，水深沒有超過十米。西湖的東南部同樣有水草，不適合采樣。

*（3）;海西海是一個水庫，水深處大約為二十米。

II 分析與結果

我們通過采樣和檢測得到了如下數據。（SBCB為茈碧湖，ABHXH為海西海，XH為西湖）

樣點實際地理坐標，海拔高度，采樣時間，天氣，環境因子，電導率（Cond），鹽度（Sal），總溶解固體（TDS），水溫（WT），溶解氧（DO）mg/L，溶解氧（DO）%，pH，氧化還原電位（ORP），生物多樣性（Shannon-Winner）指數。

1.分類分析

首先我們使用IBM SPSS22對數據進行分類分析，并給出樹狀圖，以直觀地對三個湖泊的環境數據進行對比。

對于地理坐標海拔數據的分析沒有意義，因為同一個湖泊的數據相對統一，而不同湖泊之間的數據則可能會有較大的出入。天氣和環境因子不能通過軟件進行分析。溶解氧的兩個數據之間只需要分析一個。水溫與采樣時間的關系比較大，所以進行分析并沒有太大的意義，因為并不能反映湖泊的情況?？紤]到這些因素，我們最終對電導率，鹽度，總溶解固體，溶解氧（mg/L），pH，氧化還原電位，生物多樣性指數進行分類分析。

1.1數據

通過此表，可發現每一個湖的樣點數據相差甚大，因為他們在樹狀圖中被完美的分開了。

1.2 逐類分析

同一個湖泊中數據的非常相似，但是發現每一個湖中的數據雖然有一定的差別，但是與其他湖泊相比差別還是很大，進而推測它們的生物群落的差別也會受到一定的影響。

2.相關分析

相關分析通過IBM SPSS22的相關分析功能只需要把除了地理坐標的數據全部進行分析即可。

2.1 總表

Cond，Sal，TDS 的相似性是因為他們是通過同一個探頭進行測量的。而另外我們發現海拔高度，pH和這三者成負相關，這兩個指標本身成正相關。同時溶解氧的兩個指標也成正相關?？上У氖?，從總的相關分析中我們并沒有發現生物多樣性與這些指標的相關性。

2.2 逐類分析

西湖的相關分析;

除去之前已經提到過的三者，;通過這里的部分數據發現水溫與Cond 成正相關，與海拔高度成負相關。另外pH與溶解氧的百分含量成正相關。

茈碧湖的相關分析;

較為特殊的是，我們在茈碧湖得到的鹽度數據因為都是.15，并沒有數據分析的價值。而茈碧湖的數據相關性沒有十分明顯。

海西海的相關分析;

同理因為Sal數據的一致性，不予海西海的此指標分析。海西海數據中溶解氧的兩個指標，pH與氧化還原電位與TDS與Cond成負相關。同時水溫也與氧化還原電位呈負相關;氧化還原電位與溶解氧（mg/L）也呈現了正相關性。

但是從總的來說，單個湖泊的數據相關性可能并不足夠使我們可以得到一定普遍的結論。例如;氧化還原電位與溶解氧（mg/L）的相關性只有在海西海數據中得以體現，而在另外兩者以及總表中并沒有形成相關性。通過比較，總表的總相關性分析相對而言更加普遍一點。

III討論

綜上所示，由于我們的技巧的生疏與天氣的原因，我們并沒有收集的足夠的信息，主要問題發生在我們的樣點不夠具有代表性，與此同時我們在洗泥與尋找底棲生物的過程中有些生疏，以至于我們有一定的可能遺漏了關鍵信息。在西湖上，水華的現象普遍較為嚴重，會一定的程度上影響到底棲生物的生態環境，因為不同程度的陽光的直射。如果要得到更詳細的內容，需要研究并且衡量所有導致底棲生物不同的因素，不僅僅是水質，地質和陽光同時可能會對底棲生物的生態系統產生影響進而導致了生物多樣性。

參考文獻

[1] 龔志軍 謝平 唐匯涓 王士達.水體富營養化對大型底棲動物群落結構及多樣性的影響{J}.水生生物集刊，2001.5：55-68