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基于轮虫群落季节性变化的济南市水环境监测和评价

2021-11-20赵凤飞王博涵张玥彤

江西水产科技 2021年5期
关键词:水环境季节

赵凤飞 王博涵 张玥彤

摘要:以济南2015年和2016年的春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)的11个采样点位的轮虫为研究对象,对轮虫群落的物种组成、物种多样性以及水体健康状况进行研究,结果表明:2015年春季和2016年夏季采集到的轮虫物种数最高。两年中各季节采集到的轮虫物种数平均值范围在2.00~8.00种,密度平均值范围在10.55~171.61 ind./L,香农威纳指数平均值范围在1.36~2.16,均匀度指数平均值范围在0.58~0.82。综合分析后,可以判断出济南市2015年和2016年水体整体为中度污染。

关键词:季节;生态评价;轮虫;水环境

中图分类号:S931.3        文献标识码:B

轮虫是很多水生生物的开口饵料之一,同样也是监测水体污染的重要的指示物种之一[1-2],轮虫群落分布很广泛,轮虫的物种的种类和密度又较多,轮虫群落的繁殖速度也较快[3-4],常被国内外的学者们做为实验的对象之一[5-6]。轮虫是评价水生态健康中的重要参照物之一,在水文监测中起指示作用[7-8]。

济南市的水域生态系统比较复杂,本次调查主要以2015年和2016年的春季、夏季和秋季的轮虫群落为研究对象,研究了这两年中不同季节的轮虫群落特征动态,找出轮虫群落季节性变化的差异性和不同性,盼望为济南更好地制定相关的治理措施、对水域生态进行全方位的评价、合理开发利用水资源以及环境污染治理提供可靠依据。

1  材料与方法

1.1  采样点位设置

济南在山东省及全国都有着重要的经济、政治地位。目前为止,济南水资源受到了一定程度的破坏,污染、水资源恶化等都是比较棘手的问题。本次调查考虑到省内水文局的监测点位、各县、市、区的典型采样点位分布以及有无水资源等特点,共设置11个采样点位(图1)。

1.2  轮虫的采集与环境因子采集

轮虫采集方式与浮游动物的采集方式相同,运用采水器采集,采集过滤后加入甲醛固定,收集、处理好后,样品在实验室中静止24小时后,浓缩样品。陆续鉴定样品。记录轮虫的数据,转变成电子版数据、整理并分析轮虫群落数据[9-12]。

1.3  数据处理及分析

计算并分析两年中各季节轮虫群落的物种密度占比及物种量、优势种、指示物种分布、香农威纳指数和均匀度指数等数据[1-2,14-17]。

轮虫群落运用香农威纳指数对水环境因子的健康评价标准见表1。

运用SPSS17.0来分析并计算数据之间相关性,采用ArcMap10.2进行本次采样点位的制作。采用WPS2016来制作轮虫群落数据的分析、表格制作和柱状图的制作[1-2,14-17]。

2  结果及分析

2015年和2016年这两年共采集到轮虫物种27种,2015年春季采集到的轮虫种类最多,为23种,其次为2016年的夏季,采集到16种,2015年秋季采集到的轮虫种类最少,只有9种。2015年中,春季采集到的轮虫密度最高,占2015年全年采集轮虫密度的74.04%。夏季采集到的轮虫密度最少,2016年中,同样是春季采集到的轮虫密度最高,占2016年全年采集轮虫密度的52.06%。夏季同样采集到的轮虫密度最少(图2)。

2015年和2016年度各季节的轮虫群落特征平均值见表2。我们发现,这两年中采集到的轮虫物种数相对较少,2015年春季轮虫物种数最高,平均值为8种,夏季和秋季物种数平均值最低,仅有两种。2016年采集到轮虫密度平均值最高,为171.61 ind./L,2015年的夏季和秋季采集到的密度较低。这两年中轮虫群落的香农威纳指数平均值在1.30以上,最高数值为2015年春季的2.16。的轮虫群落均匀度指数最高值为2015年春季的0.83,整体指数平均值在0.50以上。

3  讨论

本文是通过对济南2015年和2016年这两年的春、夏和秋季的调查研究,共采集并鉴定出轮虫27种,采集到的轮虫物种数分别为23种、13种、9种、13种、16种和14种,不难发现,2015年春季采集到的轮虫物种最高,秋季最低。2015年和2016年的春季采集到的轮虫密度在全年中占绝对优势。春季采集到的轮虫密度要高于夏季和秋季,这可能是因为春季為轮虫的生存提供了丰富的食物和良好的生存环境,轮虫群落也迅速的繁殖,达到了高峰。夏季和秋季由于捕食者的大量存在及环境及其他因素的影响,可能会导致轮虫密度减少。各年份、各季节采集到轮虫优势种也有所不同,2015年中萼花臂尾轮虫是三个季节中均有的优势种,优势种主要以臂尾轮虫、龟甲轮虫和晶囊轮虫为主。2016年中卜氏晶囊轮虫是三个季节均有的优势种,优势种同样以臂尾轮虫、龟甲轮虫和晶囊轮虫为主。这些轮虫属大多为广生性轮虫,同样很多物种又都是寡营养型水体的指示物种和富营养型的指示物种。足以看出,采集的济南各点位中,多数点位呈富营养化[14-17]。

轮虫群落的多样性是判断轮虫自身群落重要性的基础。当轮虫群落的种类越多,轮虫物种分布的越均匀,轮虫群落的多样性指数就会越大[14-17]。同时,轮虫群落的多样性指数还能够反应出轮虫群落的变化信息以及生活的环境污染程度,也可以的间接反应轮虫群落的特点。轮虫群落的香农威纳指数已经经常的用于评价轮虫所生活的水环境的富营养状态和健康状况。也有研究表明,轮虫群落的种类会随着生活环境富营养化的程度的增加而变少[14-20]。就轮虫的污染指示种来看,除了2015年春季污染指数种类占总物种数的56.00%以上,其他时期的污染指示物种均超过了采集物种总数的70%以上,甚至在2016年3个季节中,均超过了80.00%以上。从轮虫群落香农多样性指数来分析轮虫群落结构,得出结论:2015年和2016年调查的各点位中,水体为中度污染,水体呈富营养化[14-17]。

参考文献

[1]白海峰,赵乃锡,殷旭旺,等.渭河流域浮游动物的群落结构及其与环境因子的关系[J].2014,大连海洋大学学报,29(3):260-266.

[2]王博涵,李晨,姜力文,等.济南地区河流轮虫群落结构的时空动态研究[J].水生态学杂志,2016,37(3):93-101.

[3]May L. Rotifer occurance in relation to water temperature in Loch Leven Scotland[J]. Hydrobiologia, 1983,104:311-315.

[4] Devetter M. Influence of environmental factors on the rotifer assemblages in an artificial lake[J].Hydrobiologia,1998,387-388:171-178.

[5]Angeler D G,Alvarez-Cobelas M,Sánchez-Carrillo S. Evaluating environmental conditions of a temporary pond complexusing rotifer emergence from dry soils [J]. Ecological Indicators,2010,10(2) :545-549.

[6]陈立婧,刘樵,彭自然,等.阳澄湖养蟹网围内外轮虫群落结构的变化及分析[J].水产学报,2011,35(8)1247-1257.

[7]Duggan IC, Green JD, ShielR J. D is tribution of rotifer assemble ages in North Island, New Zealand, lakes relationships to environmental and historical factors.Freshwater Biology,2002,47:195-206.

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[9]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法,(第四版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002,50-400.

[10]孟伟,张远,渠晓东,等.河流生态调查技术方法[M].北京:科学出版社,2011.40-400.

[11]王家楫.中国淡水轮虫志[M].北京:科学出版社,1961:21-283.

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[13]王博涵,项阵龙,杨增丽,等.济南流域轮虫群落结构及多样性研究[J].河北渔业,2015,7(7):20-23.

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