春秋季原生動(dòng)物的群落結(jié)構(gòu)范文

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《水生態(tài)學(xué)雜志》2014年第四期

1數(shù)據(jù)處理

通過(guò)優(yōu)勢(shì)度(Y)確定優(yōu)勢(shì)種，計(jì)算公式為:式中:Ni為第i種密度，N為該類(lèi)群總密度，fi為第i種在各斷面出現(xiàn)頻率，S為該類(lèi)群總種類(lèi)數(shù)。利用SPSS19．0統(tǒng)計(jì)軟件，分析環(huán)境因子對(duì)大渡河河口原生動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的影響。

2結(jié)果與分析

2．1種類(lèi)組成與時(shí)空變化通過(guò)春季和秋季的2次調(diào)查，共采集到原生動(dòng)物2門(mén)、5綱、59屬、118種;其中纖毛蟲(chóng)最多，為38屬、61種，占總種數(shù)的51．69%;肉足蟲(chóng)21屬、57種，占48．31%(表1)。從季節(jié)上看，春季(5月)原生動(dòng)物種類(lèi)最多，共95種;其中肉足蟲(chóng)38種，占春季總種數(shù)的40%;纖毛蟲(chóng)57種，占60%。秋季(9月)種類(lèi)少，為55種;其中肉足蟲(chóng)47種，占85．45%;纖毛蟲(chóng)8種，占14．55%。就各大類(lèi)而言，纖毛蟲(chóng)春季多、秋季少，肉足蟲(chóng)秋季多、春季少。大渡河河口各站點(diǎn)原生動(dòng)物在25～47種，且在水平分布上差異較大(圖2)。1號(hào)站點(diǎn)原生動(dòng)物種類(lèi)數(shù)多，為47種，其次為7號(hào)和11號(hào)站點(diǎn)，均為40種;5號(hào)站點(diǎn)和10號(hào)站點(diǎn)原生動(dòng)物種類(lèi)數(shù)最少，僅有25種，其次為13站點(diǎn)，為26種。從圖2看，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)原生動(dòng)物種類(lèi)組成均以肉足蟲(chóng)根足綱為主，占40%～66%;其次為纖毛蟲(chóng)動(dòng)基片綱，占10．6%～24%;種類(lèi)組成最少的為肉足蟲(chóng)輻足綱，占比少于8%。

2．2優(yōu)勢(shì)種的季節(jié)變化春秋兩季大渡河河口的原生動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種完全不同(表2)。春季優(yōu)勢(shì)種是纖毛蟲(chóng)中的蚤中縊蟲(chóng)(Me-sodiniumpulex)、輻射射纖蟲(chóng)(Actinobolinaradians)、綠急游蟲(chóng)(Strombidiumviride)、陀螺俠盜蟲(chóng)(Strobil-idiumvelox)、旋回俠盜蟲(chóng)(S．viride);秋季優(yōu)勢(shì)種是肉足蟲(chóng)中的褐砂殼蟲(chóng)(Difflugiaavellana)、片口匣殼蟲(chóng)(Centropyxisplatystoma)、圓匣殼蟲(chóng)(C．orbicu-laris)、巢居法冒蟲(chóng)(Phryganellanidulus)。

2．3現(xiàn)存量及時(shí)空分布春秋兩季原生動(dòng)物密度平均為977個(gè)/L;其中纖毛蟲(chóng)所占比例最多，占總平均密度的81．57%;肉足蟲(chóng)所占比例較少，僅占18．43%。生物量平均為0．0312mg/L，仍以纖毛蟲(chóng)生物量最高，占總生物量的77．98%，肉足蟲(chóng)占22．02%。原生動(dòng)物種群密度受到環(huán)境因子變化的影響，常表現(xiàn)出季節(jié)變化特點(diǎn)，一般到春末夏初形成密度高峰。本次調(diào)查春季原生動(dòng)物密度最高，平均為1735個(gè)/L，其中肉足蟲(chóng)密度較低，僅占總密度的9．51%，纖毛蟲(chóng)所占密度比為90．49%;秋季密度低，平均為218個(gè)/L，肉足蟲(chóng)占秋季總密度的89．45%，纖毛蟲(chóng)占10．55%。生物量季節(jié)變化與密度相似，均表現(xiàn)為春季多、秋季少(表3)。大渡河各站點(diǎn)中，15號(hào)站點(diǎn)原生動(dòng)物密度最大，為1553個(gè)/L;密度最低的為3號(hào)站點(diǎn)，僅465個(gè)/L。大渡河河口由于受小環(huán)境因素的限制，原生動(dòng)物密度在空間分布上差異極顯著(t=11．55，P＜0．01)。原生動(dòng)物生物量變化與密度相同，15站點(diǎn)最高，為0．0482mg/L;3號(hào)站點(diǎn)最低，為0．0150mg/L，在空間分布上表現(xiàn)為差異極顯著(t=11．77，P＜0．01)(圖3)。

2．4多樣性指數(shù)及均勻度大渡河河口生境較為復(fù)雜，原生動(dòng)物多樣性在時(shí)空分布上存在較大差異(表4)。春季H''''最高為15號(hào)站點(diǎn)(3．52)，最低值為4號(hào)站點(diǎn)(1．36)，平均為2．50;秋季原生動(dòng)物H''''最高值為15號(hào)站點(diǎn)(2．30)，最低值為14號(hào)站點(diǎn)(0．79)，平均為1．40;春季浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)比秋季高。春秋兩季原生動(dòng)物均勻度(J)變化也較大，春季原生動(dòng)物均勻度在0．53～0．86，平均為0．74;秋季均勻度在0．34～0．79，平均為0．53，同樣也是春季高于秋季。

2．5生態(tài)類(lèi)群及污染指示種

2．5．1功能營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群根據(jù)Paratt＆Cairns的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，從食性角度劃分營(yíng)養(yǎng)功能類(lèi)群。在大渡河河口共劃分了4個(gè)營(yíng)養(yǎng)功能類(lèi)群(表5)，即A群(食藻者，Algivores)、B群(食菌－碎屑者，Bacti-vores-detritivores)、N群(非選擇性雜食者，Nonselec-tiveomnivores)和R群(食肉者，Raptors)。由表5可見(jiàn)，春秋兩季均表現(xiàn)為B群所占比例最大，分別占67．96%和63．79%;其次為A群，春秋兩季分別為27．19%和31．04%;N群和R群所占比例較少。大渡河河口生態(tài)環(huán)境多樣及周邊人口活動(dòng)密集，可以提供豐富的營(yíng)養(yǎng)鹽，從而使B群密度最豐富。

2．5．2污染指示種天然水體受到一定程度的污染后，由于自然界理化及生物過(guò)程的作用，會(huì)使污染得到凈化。根據(jù)其特點(diǎn)，可以將水體劃分為多污性水體、α-中污性水體、β-中污性水體和寡污性水體(沈韞芬1990)。大渡河河口發(fā)現(xiàn)原生動(dòng)物的污染指示種有27種(表6);多污性種類(lèi)4種，α-中污性種類(lèi)8種，β-中污性水體種類(lèi)9種，寡污性種類(lèi)17種，寡污性指示種類(lèi)數(shù)占55．55%，從不同污染等級(jí)的原生動(dòng)物種類(lèi)占總比例來(lái)看，大渡河河口為寡污性水體。

2．6水體理化指標(biāo)與原生動(dòng)物現(xiàn)存量關(guān)系春秋兩次調(diào)查樣點(diǎn)的水環(huán)境因子見(jiàn)表7。平均水溫分別為(18．13±0．72)℃和(19．68±0．44)℃，在原生動(dòng)物最適宜溫度范圍(10～25℃)內(nèi);pH平均值分別為(7．78±0．22)和(8．13±0．10)，一般原生動(dòng)物最適pH在6．5～8．0，秋季pH值超出此范圍，原生動(dòng)物生長(zhǎng)受限;秋季雨水充沛，河流泥沙含量較大，所以平均流速(0．90±0．44)m/s高于春季(0．71±0．63)m/s，平均透明度(17±3)cm低于春季(65±13)cm。成對(duì)T檢驗(yàn)表明，春秋兩季流速差異不顯著(t=0．925，P＞0．05)，溫度(t=－6．83，P＜0．01)、透明度(t=13．08，P＜0．01)、pH(t=－5．23，P＜0．01)春秋兩季差異均極顯著。通過(guò)SPSS19．0統(tǒng)計(jì)軟件分析得出(表8)，秋季原生動(dòng)物密度和生物量與水溫呈顯著相關(guān)，與其他環(huán)境因子間無(wú)顯著相關(guān);春季原生動(dòng)物現(xiàn)存量與環(huán)境因子的相關(guān)性不顯著。

3討論

3．1原生動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化大渡河水環(huán)境因子的季節(jié)變化導(dǎo)致春秋兩季原生動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)差異較大。春季有適宜原生動(dòng)物生長(zhǎng)的溫度(沈韞芬，1990)，大渡河河口流量小、流速緩、透明度高，大量含氮磷的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)滯留，有利于以食細(xì)菌－碎屑為主的纖毛蟲(chóng)大量生長(zhǎng)繁殖，因此春季原生動(dòng)物種類(lèi)是秋季的1．8倍，與長(zhǎng)江三峽地區(qū)原生動(dòng)物枯、豐水期原生動(dòng)物變化趨勢(shì)相吻合(龔循矩等，1990);秋季該水域流速急、透明度低，原生動(dòng)物隨水漂流，游泳能力弱，所以秋季原生動(dòng)物密度很低，其組成以肉足蟲(chóng)為主。

3．2多樣性及水質(zhì)評(píng)價(jià)多樣性指數(shù)是群落演替的一個(gè)重要指標(biāo)。某一群落種類(lèi)多樣性指數(shù)值越高，表明該群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜且穩(wěn)定性好;而生物生存環(huán)境受到脅迫時(shí)，敏感種類(lèi)會(huì)大量消失，多樣性指數(shù)就會(huì)下降(韓蕾等，2007)。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H'''')值為0～1時(shí)，說(shuō)明水體受到嚴(yán)重污染，1～2時(shí)為中等污染，2～3時(shí)為輕度污染，大于3為清潔水體(孫志強(qiáng)等，2013)。大渡河河口春季8號(hào)和15號(hào)站點(diǎn)的H''''值大于3，水質(zhì)清潔;4、6、13號(hào)站點(diǎn)在1～2，受到中度污染，其它站點(diǎn)為輕污染。秋季大渡河河口在此次調(diào)查中無(wú)清潔水體，4、11、15號(hào)站點(diǎn)受到輕污染;3號(hào)和8站點(diǎn)受到嚴(yán)重污染，其它站點(diǎn)為重污染。從上述分析結(jié)果來(lái)看，大渡河河口水質(zhì)位于清潔區(qū)域的較少，均受到不同程度污染，且春季的水質(zhì)比秋季好。

3．3原生動(dòng)物功能類(lèi)群原生動(dòng)物功能營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群的結(jié)構(gòu)與水環(huán)境狀況密切相關(guān)，污染物的輸入會(huì)影響河流原生動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)功能類(lèi)群的結(jié)構(gòu)。在較清潔的水體中，行光合自養(yǎng)的類(lèi)群P和食藻的類(lèi)群A較多(李鳳超等，2006);在有機(jī)污染物輸入較多時(shí)，食菌者較多(劉漢成等，2012);而營(yíng)養(yǎng)水平高的水體中，腐生者S類(lèi)群豐富(沈韞芬，1990)。大渡河河口春秋兩季原生動(dòng)物功能類(lèi)群以B群和A群為主，這與長(zhǎng)江上游各江段類(lèi)似(鄭金秀，2009)。大渡河河口B群所占比例在60%以上，水體狀態(tài)處于清潔和中營(yíng)養(yǎng)之間。

3．4原生動(dòng)物對(duì)水質(zhì)污染的指示作用在自然環(huán)境中，水質(zhì)較好的水體自養(yǎng)程度較高，植物性鞭毛蟲(chóng)所占比例較高(沈韞芬，1990);隨著水體受有機(jī)污染程度的升高，異樣程度增加，肉足蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)所占比例將增加。在大渡河河口27種原生動(dòng)物指示種中，肉足蟲(chóng)有17種，占55．55%，其水質(zhì)存在一定污染(陳立婧等，2010)。通過(guò)對(duì)原生動(dòng)物功能營(yíng)養(yǎng)類(lèi)群和指示種的分析比較，大渡河河水體在寡污性和β-中污性之間。通過(guò)對(duì)原生動(dòng)物多樣性指數(shù)、功能類(lèi)群、原生動(dòng)物污染指示種的綜合分析，大渡河河口水體已經(jīng)受到不同程度的污染。由于原生動(dòng)物生物指標(biāo)受到種類(lèi)鑒定及其對(duì)環(huán)境耐受性限制，以此作出的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，僅對(duì)現(xiàn)階段大渡河河口水質(zhì)起到預(yù)警作用，其水質(zhì)的分類(lèi)及污染物的確定，還需更多的理化指標(biāo)加以論證。

作者：方艷紅王崇 王文君簡(jiǎn)東謝山楊漢運(yùn)單位：水利部中國(guó)科學(xué)院水工程生態(tài)研究所水利部水工程生態(tài)效應(yīng)與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室