焦作市青天河浮游动物调查及多样性研究

王玉玲,张霁

(1.商丘师范学院 生命科学学院,河南 商丘 476000;2.商丘职业技术学院,河南 商丘 476001 )

焦作市青天河浮游动物调查及多样性研究

王玉玲1,张霁2

(1.商丘师范学院 生命科学学院,河南 商丘 476000;2.商丘职业技术学院,河南 商丘 476001 )

主要对焦作市青天河浮游动物的种类组成、群落结构特征和物种的多样性进行了调查研究，共鉴定出浮游动物82种，其中原生动物32种，轮虫26种，节肢动物24种.优势种主要有蚤状溞(Daphniapulex)、大型溞(DaphniamagnaStraus)、放射太阳虫(ActinophryssolEhrenberg)、广布中剑水蚤(Mesocychclops)等.原生动物占浮游动物总数的39.0%，轮虫占31.7%，节肢动物占29.3%.结果表明，浮游动物随浮游植物数量的增多而增多，密度和浮游动物数量间呈良好的正相关，鱼类对浮游动物的滤食同样也影响浮游动物的群落结构.

焦作市青天河；浮游动物；种类组成；多样性

浮游动物是存在于水中的小型水生动物，是水体的重要组成部分.在维持水体生态系统中有重要的作用，同时，它们的种类和数量的变化还控制着初级生产力的变化，能直接或间接影响食物链中其他浮游藻类、微生物和一些鱼类的群落组成和数量，从而影响到水域生态系统的结构，进而能调控生态系统中的物质循环和能量流动.另一方面，浮游动物也是评价水域生态系统的质量好坏的重要指标，其中很多种类对环境的变化非常敏感.利用群落结构中浮游动物的种类组成差异、种类数量的变化、个体数的变动以及生物的多样性等一些综合指标，可以评判水域质量和环境的变化，反映水体的质量优劣和健康状况[1,2].在对大面积水体养殖的实践中，通常采取对水域中浮游生物的采样分析，计算水体生物的生产量，分析养鱼水质，进而判定是否增加饵料.

焦作南邻黄河，青天河位于焦作市西北部博爱县境内，距离黄河大约20 km，地处北温带，属温带大陆性季风气候，年降水量大致为738.9 mm，全年平均温度大约为14.8 ℃,青天河河水平均温度11 ℃,青天河外形不太规则，由大坝、大泉湖、三姑泉、靳家岭等游览区等308个景点组成，其内部还有峡谷和丘陵组成，总面积为106 km2.青天河中有多种鱼类，常见的有鲢鱼、鲫鱼、草鱼、鳙鱼、鲤鱼等，这些鱼类大部分都以河中的浮游生物为食，但随着景区的开放度逐渐提高，游客量逐年升高，景区河水受到很大污染.而河中生活的大量浮游动物是主要的次级生产者，为河内的动物提供了主要饵料.因此，它们的数量、分布以及变动等都会直接或间接的影响着青天河的生态环境.本文主要研究青天河浮游动物组成、分布、多样性以及与其生存环境的主要关系，以期能为青天河的生态系统修复和生物多样性研究提供一些基础资料.

1 材料与方法

1.1 采样时间和站位设置

课题组成员根据青天河的形状、周边环境、水体条件以及对浮游生物的采集要求,在青天河周围设置了A、B、C、D、E、F、G、H共8个采样点，并于2014年6月至9月的上、中、下旬分别对青天河进行采样.采样点位置介绍见表1

表1 青天河浮游动物采样点位置

Table 1 The sampling site of Qingtian River

1.2 样品采集和处理

根据青天河的地理位置，用网口内径31.6 cm，下圈内径50 cm,网长140 cm，筛绢网孔宽160 um，高度30 cm的浅水II 型浮游生物网，从底层到表层垂直拖网，采集浮游动物样品，并将样品装入广口瓶，用80%的酒精固定住带回实验室；另外，在设置的8个点分别采集水质样品，将样品中杂质滤掉，在显微镜下进行种类鉴定、计数[3-7].

1.3 数据处理和相关性分析[8,9]

浮游动物的数量计算:按照下式计算浮游动物的数量

Na=(Vs×n)/(V×Va)

式中Na代表1L中浮游动物的个体数(ind·L-1)；V代表采样体积(L)；Vs代表沉淀体积(mL)；Va代表计数体积(mL)；n代表技术所得的个体数.

浮游动物多样性指数计算 根据Shannon-Wiener计算多样性指数，即:

式中Pi=Ni/N，Ni代表第i个物种的个体数，N代表S个物种的总个体数.

浮游动物优势度指数计算 根据Simpson优势度公式计算优势度指数，即:

式中Ni为第i个物种的个体数，N是S个物种的总个体数，S是物种数.

浮游动物均匀度指数计算 根据Pielou均匀度公式计算均匀度指数，即：

E=H/lnS

式中H为Shannon-Wiener物种多样性指数，S为物种数.

浮游动物丰富度指数计算 根据Margalef丰富度公式计算丰富度指数,即：

R=(S-1)/lnN

浮游动物相似性指数计算 根据Jaccard相似性公式计算相似性指数，即：

q=J/(a′+b′-J)

式中a′为A群落物种数,b′为B群落物种数,J为A、B共有的物种数.

2 结果与分析

2.1 青天河浮游动物种类

本次所得的样品中，共有82种，具体名录见表2，其中原生动物有10科13属32种，占总数的39.0%，轮虫有5科10属26种，占总数的31.7%，节肢动物有5科5属24种，占总数的29.3%(见表3).就浮游动物的优势种的情况来看，原生动物中的优势种主要有大变形虫(AmoebaproteusLeidy)、多足变形虫(Amoebapolypodia)、大草履虫(ParameciumcaudatumEhrenber)、放射太阳虫(ActinophryssolEhrenberg)等.轮虫主要有臂尾水轮虫 (EpiphanesbrachionusEhrenberg)、小巨头轮虫(CephalodellaexignaGosse)为优势种.节肢动物门主要有蚤状溞(DaphniapulexDe Geer)、大型溞(DaphniamagnaStraus)、广布中剑水溞(MesocyclopsleuckartiClaus)等.

表2 青天河浮游动物名录

Table2 The name of zooplankton of Qingtian River

表3 青天河浮游动物组成及数目

Table3 Composition and numbers of zooplankton in Qingtian River

2.2 多样性特征

从表4可以看出，8个采样点地区浮游动物分布强度大致相同，但浮游动物的种类丰富度表现出较为明显的差异.8个采样点的浮游动物的种类丰富度指数的比较：凤凰滩(2.45)>石佛滩(2.42)>月山寺(2.08)>明清居民寺(1.94)>靳家岭(1.89)>太行博竹苑(1.28)>河水入口处(1.26)>河水出口处(1.17).从表4可以看出，河水入口和出口处浮游动物的丰富度指数相对于河水中央处的石佛滩和凤凰滩的浮游动物的丰富度指数较小.石佛滩和凤凰滩浮游动物数量较多，丰富度也最高.

表4 8种采样点浮游动物种类多样性指标

Table4 Species diversity index of zooplankton in 8 sampling areas

8个采样点中虽然凤凰滩和石佛滩的浮游动物的多样性指数相对较高，但8个采样点的多样性指数差异不太明显.石佛滩和凤凰滩的环境容纳量相对较大，处于河水中央处，环境较为稳定，污染程度较小，自然状况较为稳定，这些都是有利于浮游动物正常生长和生殖的因素，物种多样性指数相对较高.

从表4可得，多样性和优势度规律大致一样.8个采样点的优势度指数大体一致，但石佛滩(0.40)和凤凰滩(0.40)的优势度指数较其余6个采样点的优势度指数高,凤凰滩(0.40)>明清居民寺(0.39)>月山寺(0.38)>河水入口处(0.37)>靳家岭(0.36)>河水出口处(0.34)>太行博竹苑(0.33),多样性指数由种类数和分布均匀性这两个成分组成，石佛滩和凤凰滩均匀度指数相对较低，但后者两处浮游动物丰富度指数最高，这是由于较多的种类数起了关键性作用.

从这8个采样点的优势度指数可以看出，其规律与种类丰富度指数基本一致，这充分反映出浮游动物丰富度高的地方优势度也较高，这与浮游动物的生境的环境有直接关系.

2.3 浮游动物分布相似性比较

根据Jaccard的相似性系数原理，当q在0.00～0.25区间时为不相似，在0.25～0.50区间时为中等不相似，在0.50～0.75区间时为中等相似，在0.75～1.00区间时为极相似.青天河浮游动物的各个采样点的相同物种数见表5，物种的相似系数见表6.

表5 8种采样点浮游动物相似物种

Table5 Species habitat similarity of zooplankton in 8 sampling areas

表6 8种采样点浮游动物物种相似系数

Table6 Species habitat similarity coefficient of zooplankton in 8 sampling areas

从表6中可知，河水入口处与靳家岭、河水入口处与月山寺、河水入口处与明清居民村、河水入口处与太行博竹苑、河水入口处与河流出口处、靳家岭与月山寺、靳家岭与石佛滩、靳家岭与凤凰滩、靳家岭与明清居民村、靳家岭与太行博竹苑、靳家岭与河流出口处、月山寺与石佛滩、月山寺与凤凰滩、月山寺与太行博竹苑、月山寺与河流出口处、石佛滩与太行博竹苑、石佛滩与河流出口处、凤凰滩与太行博竹苑、凤凰滩与河流出口处、明清居民村与太行博竹苑、明清居民村与河流出口处、太行博竹苑与河流出口处均为不相似.河水入口处与石佛滩、河水入口处与凤凰滩、石佛滩与凤凰滩、石佛滩与明清居民村、凤凰滩与明清居民村为中等不相似.石佛滩与凤凰滩均地处河流中央处，水体状况相似，环境也较为相同，因此石佛滩和凤凰滩的相似系数相对较高.另外，明清居民村与石佛滩和凤凰滩相距较近，因此，相似系数也相对较高.

3 讨 论

3.1 浮游动物种类分析

经过几个月的取样调查，共鉴定出3类浮游动物共82种，其中原生动物32种，轮虫26种，节肢动物24种.从8个采样点可以看出浮游动物的种类与具体生活环境中的环境容纳量和资源状况有很大关系，即资源越为丰富，环境越为适宜，生境遭受的破坏越小，浮游动物的种类也越多.一些浮游植物和滤食性的鱼类也可能会影响到浮游动物的种类.滤食性鱼类对浮游动物的捕食对浮游动物的个体大小有着很明显的选择性，在同样的能量消耗下，会优先选择个体相对较大的浮游动物.因此，鱼类的捕食压力是影响浮游动物物的种类数量和多样性的一个重要因素.同样，浮游动物之间的竞争和捕食关系的存在也在一定程度上影响着浮游动物的种类数.

3.2 浮游动物多样性分析

物种之间的多样性分析表明，8个采样点浮游动物的种类丰富度为：凤凰滩>石佛滩>月山寺>明清居民寺>靳家岭>太行博竹苑>河水入口处>河水出口处.因为多样性指数由种类数量和均匀性两种成分决定，石佛滩和凤凰滩均匀度指数相对较低，但后者两处浮游动物丰富度指数最高，这是由于较多的种类数起了关键性作用.因此，物种的多样性的大小决定于种类的丰富度和均匀度共同变化的相对大小.石佛滩和凤凰滩的多样性、优势度均较高，这说明这两个采样点的环境容纳量和资源量最适合于浮游动物的生存，凤凰滩的丰富度指数最高，空间异质性程度较高，这表明此处有着更多样性的小生境，能够允许更多的物种生存于其中.河流入口处和出口处的环境较为复杂，生境不稳定，因此，多样性和丰富度指数均较低.

3.3 浮游动物相似性分析

从表6得到的相似性之间的关系可以看出，河水入口处与石佛滩、河水入口处与凤凰滩、石佛滩与凤凰滩、石佛滩与明清居民村、凤凰滩与明清居民村为中等不相似，这表明了这些地方有较多的相似物种.同时，由于石佛滩和凤凰滩均处于河水中央处，河水受到的污染程度低，因此，这两个地方的浮游动物种类数较多，相似性也较高.

3.4 青天河管理建议

近些年随着人们的旅游量剧增，对河水的破坏程度比之前要高很多，对河水中的浮游动物的生存环境造成很大破坏，对浮游动物的数量种类和多样性也有很大影响.近些年报道的赤潮现象的频发可能也是由于浮游动物数量减少，因此，可食用的浮游植物的数量骤增，造成赤潮现象的爆发.对青天河旅游景区保护的建议为在发展经济的同时，要加大对环境的保护力度，健全管理制度，限制景区的人口数量，加强对景区的人员管理，传播保护生态环境的意识，禁止向河中投掷污染水环境的东西.及时将人类留下的垃圾处理掉，定期检测河水中的浮游动物或水生生物的种类和数量的变化，掌握水域的变化趋势并及时采取措施补救.尽量减少景区周围会排放有害气体和污水的工厂,避免破坏水体生态平衡和减少对自然景观的破坏.

[1]刘建康.高级水生生物学[M].北京:科学出版社，1999:94-97，199-223，284-288，327-337.

[2]刘凌云，郑光美.普通动物学[M].北京:高等教育出版社，1997:35-67，162-166， 233-301.

[3]王家楫.中国淡水轮虫志[M].北京:科学出版社，1961:1-288.

[4]蒋燮治，堵南山.中国动物志：淡水枝角类[M].北京:科学出版社，1979:1-297.

[5]沈嘉瑞.中国动物志：淡水桡足类[M].北京:科学出版社，1979:1-450.

[6]黄祥飞，孙鸿烈，刘光菘.湖泊生态调查观测与分析[M].北京:中国标准出版社，2000:147-157.

[7]周凤霞.淡水微生物图谱[M].北京:化学工业出版社，2005:1-107.

[8]章宗涉，黄祥飞.淡水浮游生物研究方法[M].北京:科学出版社，1991:358-388.

[9]李春喜,等.生物统计学[M].北京：科学出版社，2000:229-238.

[责任编辑：徐明忠]

Investigation on zooplankton and diversity in the Qingtian river of Jiaozuo

WANG Yuling1,ZHANG Ji2

(1.College of Life Science, Shangqiu Normal University, Shangqiu 476000,China; 2.Shangqiu Vocational Technical College,Shangqiu 476001,China)

This paper deals with the species, distribution, diversity of the zooplankton in the Qingtian river of Jiaozuo.Species diversity and community structure characteristics were investigated,and discuss the main environmental factors.A total of 58 species zooplankton were found and identified as 32 species ofPhylumProtozoa,26 species ofPhylumRotifera,24 species ofPhylumArthropoda.The dominant species areDaphniapulex、DaphniamagnaStraus、ActinophryssolEhrenberg andMesocychclops.PhylumProtozoaaccounting for 39.0%,PhylumRotiferaaccounting for 31.7%,PhylumArthropodaaccounting for 29.3%.The results show that the highest biomass and abundance of zooplankton in the Qingtian river of Jiaozuo City appears in October, from which they gradually decrease.This research also shows that the relationship of zooplankton in the Qingtian river of Jiaozuo with phytoplankton is positive correlativity.

the Qingtian river of Jiaozuo; zooplankton; species;diversity

2015-10-18

河南省2011年基础与前沿技术研究计划项目(112300410267)

王玉玲(1968-),女,河南商丘人，商丘师范学院副教授,主要从事动物学教学及昆虫研究.

Q958.8

A

1672-3600(2015)12-0056-06