巢湖底棲動物群落結構的時空變動格局研究

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　　摘  要：2017年夏季（7月）和秋季（10月）對巢湖大型底棲動物進行了季度性調查，共鑒定到大型底棲動物17種，隸屬于3門6綱7科。巢湖優勢種為霍甫水絲蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、正顫蚓（Tubifex tubifex）、菱跗搖蚊（Clinotanypus sp.）、紅裸須搖蚊（Propsilocerus akamusi）、寡鰓齒吻沙蠶（Nephtys oligobranchira）、多毛管水蚓（Aulodrilus pluriseta）和厚唇嫩絲蚓（Teneridrilus mastix）。在Shannon-Weiner多樣性指數方面，西湖心最低（0.639），中廟最高（2.044）。群落密度方面，各采樣點寡毛類總密度為183±30.7ind/m2，占比高達49.9%;水生昆蟲總密度為152±28.9ind/m2，占比為41.4%。群落生物量方面，各采樣點水生昆蟲總生物量為1.0329±0.2888g/m2，占比高達84.35%，占據絕對優勢。
　　關鍵詞：巢湖;大型底棲動物;群落結構;時空變動格局
　　中圖分類號 S958.8   文獻標識碼 A   文章編號 1007-7731（2019）09-0119-3
　　Abstract：Macrozoobenthos community of Lake Chaohu was investigated in summer and autumn in 2017. A total of 17 species were recorded， which belonged to 7 families， 6 classes and 3 phylum. The dominant species in Lake Chaohu were Limnodrilus hoffmeisteri， Tubifex tubifex， Clinotanypus sp.， Propsilocerus akamusi， Nephtys oligobranchira，Aulodrilus pluriseta and Teneridrilus mastix. The Shannon-Weiner index of macrozoobenthos in Lake Chaohu was the highest at station Zhongmiao （2.044） and the lowest at Xihuxin （0.639）. The mean density of oligochaete and aquatic insects in Lake Chaohu were 183±30.7ind/m2 and 152±28.9ind/m2，which accounted for 49.9% and 41.4%， respectively. The mean biomass of aquatic insects in Lake Chaohu was 1.0329±0.2888g/m2， which accounted for 84.35%.
　　Key words：Lake Chaohu;Macrozoobenthos;Community structure;Temporal and spatial variation
　　巢湖位于31°25′28″～31°43′28″N、117°16′54″～117°51′46″E，流域面積13486km2，是我國五大淡水湖之一。湖面水位高程達10m時湖面面積為760km2，蓄水容量33億m3，東西長55km，南北寬22km，湖岸周長184.66km，正常水文年平均水深3m左右，屬長江下游左岸水系。東臨長江，西北至江淮分水嶺，距離省會合肥15km，跨越合肥、六安、安慶、蕪湖、馬鞍山5市9個縣，進入巢湖的主要河流有兆河、白石天河、杭埠河、派河、十五里河、南淝河、柘皋河、雙橋河，最后由巢湖閘經裕溪河注入長江。
　　巢湖具有工農業生產和生活供水、航運、旅游和調節洪水等多種功能，隨著經濟社會的快速發展和人們生活水平不斷提高，大量的生活污水、工業廢水雖經處理，但最終進入巢湖的污染物（主要以N、P計）絕對量仍大于湖泊自身消耗量和交換量，致使巢湖水質長期處于富營養化狀態，如遇適宜的氣象條件，藍藻水華發生仍較頻繁。而水體富營養化嚴重破壞了湖泊生態系統的平衡，并對包括浮游動物、魚類、水生植物、底棲動物等在內的水生生物產生了不同程度的負面影響[1-3]。其中，底棲動物生命周期長、移動范圍小，對周圍環境條件的改變反應敏感，底棲動物的群落結構可以用來指示水質狀況的變化[4-6]。關于巢湖水體富營養化和藍藻水華的研究報道很多，但是對于底棲動物群落結構缺乏系統的研究，筆者調查研究了巢湖全湖區底棲動物群落結構的空間分布格局，以期為巢湖的水環境保護提供科學依據。
　　1 材料與方法
　　該研究在全巢湖共布設8個采樣點，編號分別為C1～C8，對應點位名稱為C1—巢湖船廠，C2—東湖心，C3—黃麓，C4—中廟，C5—兆河入湖區，C6—新河入湖區，C7—西湖心，C8—湖濱，分別于2017年7月份和10月份進行了調查。底棲動物的定量采集用1/16m2的彼得升采泥器，沉積物樣品經60目的篩網篩洗后置于解剖盤中將動物撿出，用10%福爾馬林固定，在實驗室中將標本鑒定至盡可能低的分類單元[7-10]，然后用濾紙吸干標本，置于電子天平上稱重，并將結果折算成密度和生物量。
　　2 結果與分析
　　2.1 物種組成 2017年夏季和秋季對巢湖大型底棲動物進行了季度性調查，共鑒定到大型底棲動物17種，隸屬于3門6綱7科。其中寡毛類2科7種（占總物種數的41.2%），搖蚊科幼蟲6種（35.3%），軟體動物僅采集到1種（5.9%），各采樣點出現頻次最高的物種是寡毛類正顫蚓（Tubifex tubifex）、霍甫水絲蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）和水生昆蟲類菱跗搖蚊（Clinotanypus sp.）、小搖蚊（Microchironomus sp.）（詳見表1）。 　　2.2 優勢種 根據物種在各站點出現的頻率和物種豐度所占百分比計算物種優勢度Y（Y>0.02為優勢種）發現，巢湖夏季優勢種依次為霍甫水絲蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、菱跗搖蚊（Clinotanypus sp.）、羽搖蚊（Chironomus plumosus）、寡鰓齒吻沙蠶（Nephtys oligobranchira）、多毛管水蚓（Aulodrilus pluriseta）和厚唇嫩絲蚓（Teneridrilus mastix）;秋季優勢種依次為正顫蚓（Tubifex tubifex）、紅裸須搖蚊（Propsilocerus akamusi）、霍甫水絲蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、厚唇嫩絲蚓（Teneridrilus mastix）、菱跗搖蚊（Clinotanypus sp.）、小搖蚊（Microchironomus sp.）和多毛管水蚓（Aulodrilus pluriseta）。
　　2.3 生物多樣性 在Shannon-Weiner多樣性指數方面，夏季西湖心最低（0.639），中廟最高（2.044），平均值為1.354;秋季湖濱最低（1.316），中廟最高（1.940），平均值為1.619（見圖1）。
　　2.4 群落組成及現存量 群落密度方面，各采樣點寡毛類總密度為183±30.7ind/m2，占比高達49.9%;水生昆蟲總密度為152±28.9ind/m2，占比為41.4%;軟體動物總密度僅為3±2.1ind/m2，占比僅為0.81%。在空間尺度上，黃麓密度最高，為576ind/m2，巢湖船廠和西湖心密度最低，為160ind/m2群落生物量方面，各采樣點水生昆蟲總生物量為1.0329±0.2888g/m2，占比高達84.35%;寡毛類生物量為0.0831±0.0154g/m2，軟體動物生物量為0.0023±0.0016g/m2，僅占0.19%。在空間尺度上，東湖心生物量最高，為2.3544g/m2，西湖心生物量最低，為0.2072g/m2（見圖2）。
　　3 討論
　　巢湖底棲動物優勢種為菱跗搖蚊、小搖蚊、霍甫水絲蚓、長足搖蚊、正顫蚓和蘇氏尾鰓蚓，東半湖和西半湖底棲動物的群落結構差異明顯，東半湖主要以菱跗搖蚊和小搖蚊為主，西半湖主要以霍甫水絲蚓、正顫蚓和長足搖蚊為主，西半湖底棲動物的總密度明顯高于東半湖。但是東半湖和西半湖在物種數目和生物多樣性方面并無明顯差異。巢湖僅僅采集到底棲動物23種，軟體動物數目極少，尤其體現在腹足類底棲動物種類數目上，對比分析發現巢湖沉水植物的消失是造成底棲動物物種數目銳減的主要原因。20世紀70年代，巢湖水生維管束植物多達50余種[11]，但是在筆者野外調查過程中，大型水生植物現存量極少。
　　巢湖大型水生植物消失的主要原因有2點：一是巢湖閘建成后，為了保障正常的通航條件，巢湖水位長期處于高位運行，湖泊失去曬灘機會，大型水生植物難以生長;二是水體富營養化對大型水生植物產生了較嚴重的影響。近幾年巢湖水質監測結果顯示，巢湖處于輕度富營養化狀態（東半湖）至中度富營養化狀態（西半湖）。水體富營養化導致巢湖藍藻水華爆發，浮游藻類大規模增殖[12]，進而導致水體的透明度急劇下降，較低的透明度導致水下光照強度變弱，嚴重抑制了大型水生植物的光合作用[13-14];大型水生植物的消失可以直接導致附草螺類消失，大大降低了底棲動物的生態位，進一步導致巢湖底棲動物物種數目的急劇下降[15]。
　　參考文獻
　　[1]Zbikowski， J.， Kobak， J. Factors influencing taxonomic composition and abundance of macrozoobenthos in extralittoral zone of shallow eutrophic lakes[J]. Hydrobiology， 2007 （584）： 145-155.
　　[2]Ma， R.H.， Duan， H.T.， Gu， X.H.，et al. Detecting aquatic vegetation changes in Lake Taihu， China using multi-temporal satellite imagery[J]. Sensors， 2008 （8）： 3988-4005.
　　[3]Liu， Y.M.， Chen， W.， Li， D.H.，et al.Cyanobacteria-/cyanotoxin-contaminations and eutrophication status before Wuxi Drinking Water Crisis in Lake Taihu， China[J]. Journal of Environmental Sciences， 2011 （23）： 575-581.
　　[4]Bilyard， G.R. The value of benthic infauna in marine pollution monitoring studies[J]. Marine Pollution Bulletin， 1987 （18）： 581-585.
　　[5]王備新，楊蓮芳. 我國東部底棲無脊椎動物主要分類單元耐污值[J]. 生態學報，2004（24）：2768-2775.
　　[6]鄧道貴，李洪遠，胡萬明，等. 巢湖富營養化對河蜆和環棱螺分布及種群密度影響[J]. 應用生態學報，2005（16）：1502-1506.
　　[7]劉月英，張文珍，王躍先，等. 中國經濟動物志——淡水軟體動物[M]. 北京： 科學出版社，1979.
　　[8]梁彥齡，王洪鑄. 高級水生生物學[M]. 北京，科學出版社，1999.
　　[9]王洪鑄. 中國小蚓類研究——附中國南極長城站附近地區兩新種[M]. 北京：高等教育出版社，2002.
　　[10]劉學勤. 湖泊底棲動物食物組成與食物網研究[D].北京：中國科學院博士學位論文，2006.
　　[11]李如忠. 巢湖水環境生態恢復初探[J]. 合肥工業大學學報（社會科學版）， 2002（16）：130-133.
　　[12]繆燦，李堃，余冠軍. 巢湖夏、秋季浮游植物葉綠素a及藍藻水華影響因素分析[J]. 生物學雜志，2011（28）：54-57.
　　[13]張圣照，王國祥，濮培民. 太湖藻型富營養化對水生高等植物的影響及植被的恢復[J]. 植物資源與環境，1998（7）：52-57.
　　[14]倪樂意. 富營養水體中肥沃底質對沉水植物生長的脅迫[J]. 水生生物學報，2001（25）：399-405.
　　[15]胡菊英，姚聞卿. 巢湖底棲動物的調查研究[J]. 安徽大學學報，1981（2）：159-173.
　?。ㄘ熅帲盒焓兰t）作者簡介：劉剛（1971—），男，安徽巢湖人，高級工程師，從事環境監測及環境管理工作。   收稿日期：2019-04-21
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