恩施市龙洞河浮游动物调查与水环境评价

傅 悦，伊剑锋，谢 凡，万 玮，方响亮

(湖北民族学院生物科学与技术学院，湖北恩施445000)

浮游动物是一类经常在水中浮游，个体微小，营浮游生活、摄食浮游植物、多有昼夜垂直移动习性，本身不能制造有机物的异养型无脊椎动物和脊索动物幼体的总称，因此，浮游动物的种类组成极为复杂，但该类动物在生态系统结构、功能和水环境检测中具有重要的应用价值，可以利用浮游动物群落结构和生物量变化以及优势种的分布情况监测评价水环境.龙洞河系清江一级支流，因该河发源于恩施市金子坝龙洞而得名.该河于三孔桥流入恩施市城区，流经土桥坝、栖凤桥，于官坡注入清江.该河全长15.3km(城区段长约5km)，流域面积25.4km2，河床平均宽7m，平均流量0.4m3/s［1］.随着恩施市城市建设的发展，城市规模日益扩大，人口不断增长，废水排放量逐年增加，龙洞河水质也不断恶化，因此，有必要对龙洞河水质进行生物监测.作者于2012年6月～7月对龙洞河浮游动物进行了野外调查及采样、并进行分类鉴定、现存量和水质评价等的研究，能为今后的开发利用提供基础资料;同时依据地表水浮游动物现状和水质评价结果，进一步提出了改善水质、生态恢复和环境管理等方面的措施建议.

图1 采样点位置Fig.1 Sampling point's location

1 材料与方法

1.1 采集点位置设置

这次采集水样的地点为从源头到三孔桥，全长约10.3km，取点时依据河道的长度、水流的走向以及各排入河道的排水口与支流的位置，共设置了7个采样点.源头为采样点Ⅰ，距离源头1 km处为1条支流分支处设为采样点II，后面每隔约1.5km设置1个采样点，依次至三孔桥为采样点III－Ⅶ，如图1.

1.2 采样及分析方法

参照《全国内陆水域水生生物和环境调查规范》进行［2］.1)定性取样:在水下0.5cm处用13号网以画8字的方法拖曳50次，用5%甲醛进行固定;2)定量取样:用取水器取10L水样，然后用25号网过滤浓缩并用5%甲醛进行固定.

在实验室利用光学显微镜进行定性分析:参照《淡水微型生物与底栖动物图谱》［3］、《中国动物志·节肢动物门·甲壳纲·淡水桡足类》［4］、《中国动物志·节肢动物门·甲壳纲·淡水枝角类》［5］进行种类鉴定.

定量分析:将每个采样点的样品浓缩至20 mL，用滴管吸取浓缩液滴于计数板上，在光学显微镜下进行观察并计数.

1.3 生物量的计算

参考《内陆水域渔业资源调查试行规范》29页表2所列出的浮游动物的个体平均湿重测算数据.

1.4 多样性指数的计算

多样性指数D值的计算［6］按照Margalef多样性指数公式:

D为多样性指数，S为种类数，N为个体数.

2 研究结果

2.1 种类组成与分布

在7个采样点中，共采集到9种浮游动物，其中轮虫1种、枝角类3种、桡足类4种.不同采样点浮游动物的分布及出现率见表1.

从表1中可知，在本次调查中，枝角类中的盘肠溞属和桡足类中的猛水蚤目的出现率均为100%，为所调查水域的优势种.轮虫中的间盘轮虫属仅见于前三个采样点，原生动物砂壳虫属中的1种见于前四个取样点.在定性测定中，发现桡足类中的猛水蚤目在该水域中的密度最大，在VI号取样点中，盘肠溞的密度却又比猛水蚤的密度大.此外，无节幼体的出现率也很高，7个采样点均有分布.

表1显示，各采样点浮游动物的种类数相差不大，从大到小依次是:I=II(9种)＞V=VI(6种)＞III=IV=VII(5种).

表1 浮游动物种类组成及分布Tab.1 Species composition and distribution of zooplankton

2.2 现存量

表2 浮游动物密度组成 个·L－1Tab.2 The density of the zooplankton 个·L－1

表3 浮游动物生物量组成 mg·L－1Tab.3 Zooplankton biomass composition mg·L－1

在此次的调查中，平均密度为104个/L，其中无节幼体最多，为52个/L，占总密度的50.2%;其次为桡足类32个/L，占总密度的31.1%;枝角类和轮虫类较少(如表2).

浮游动物的平均生物量为1.6693 mg/L，由高到低依次是桡足类 0.968 6 mg/L，占总生物量的58.0%;枝角类 0.490 3 mg/L，占总生物量的 29.4%;无节幼体 0.2086 mg/L，占总生物量的 12.5%;轮虫类 0.0018mg/L(如表 3).

将各采样点的数据进行比较，可以清晰的看出采样点V的生物量组成最高、采样点VI生物密度最高.将这两项结合起来看，V、VI这两处数值接近.定量结果显示，桡足类中的剑水蚤目中—台湾温剑水蚤是该水域的优势种.

2.3 生物多样性指数

依照国内外常用的标准［7］，将Margalef生物多样性指数D值划分成5个水质等级:0～1为重度污染;1～2为严重污染;2～4为中度污染;4～6为轻度污染;D＞6为清洁水体.依据前面1.4提供的计算方法，算出各取样点的D值.

调查水域Margalef多样性指数(D值)分布(表4)，显示目前龙洞河浮游动物的物种多样性很低，从各取样点的评价中可知，龙洞河的水质在采样点I、II处为中度污染;采样点III～VII均属于重度污染水质.此结果说明龙洞河的水质污染严重，越靠近市区水质污染越严重，即居民越密集的地方水质受污染的程度越明显.

表4 Margalef多样性指数(D值)分布和评价Tab.4 Margalef diversity index(D value)distribution and evaluation

3 讨论

从整体上看所调查水域浮游动物种类多样性均不高，此次调查共采集到9种浮游动物.所有种类均为我国适应环境能力强耐有机污染的广分布种［8］.其中桡足类中的剑水蚤目的一种—台湾温剑水蚤出现率最高且在现存量中占据绝对优势，可以认定其为该水域典型指示性代表种类.

表4已经表明从上游到进入城区这一段龙洞河流域的水质已经受到严重污染.2002年张仪和韩军用综合污染指数法评价龙洞河水环境质量，测定龙洞河上游至进入城区段水环境为中度污染［1］，与此次调查结果相比，发现这一段水域的水质变差，除了离源头较近的两个采样点为中度污染外，其他采样点的水质均为重度污染，说明在过去的十年中龙洞河及周边环境并没有得到改善，而使水质污染程度更加严重.

从龙洞河浮游动物的区系组成来看，主要以典型的适应性强耐有机污染的中国广泛分布的种类为主体［8］，优势种类构成现存量的主要成分，多样性较低.根据李明德在于桥水库1986－1987年调查中给出的非结冰期年均值浮游动物生物量与水体营养类型的表示法［9］，比照调查结果，得出龙洞河属于中营养水体.

由于龙洞河对于恩施整个城区的环境有着非常重要的作用，又是清江的支流，因而有必要加强对其环境变化的检测.而此次仅是一次调查的结果，要想得到更为准确的分析结果，还需要增加调查采样次数.因而，建议今后对龙洞河进行连续和周期性的调查，以了解、跟踪环境和生态系统的变化.从而为更好的治理龙洞河提供依据.同时，对污染源进行处理，使排入龙洞河水的都是达标的水;合理规划，建立健全城市下水道系统，集中处理生活污水;清理河道，清除水底淤泥，避免其所带来的二次污染.

［1］ 张仪，韩军.恩施市龙洞河污染现状与防治对策［J］.环境科学与技术，2002，25(S1):65－71.

［2］ 国家环保局，水生生物监测手册编委会.水生生物监测手册［M］.南京:东南大学出版社，1993.

［3］ 周凤霞，陈剑虹.淡水微型生物与底栖动物图谱［M］.2版.北京:化学工业出版社，2011.

［4］ 中国科学院动物研究所甲壳动物研究组.中国动物志·节肢动物门·甲壳纲·淡水桡足类［M］.北京:科学出版社，1979.

［5］ 蒋燮治，堵南山.中国动物志·节肢动物门·甲壳纲·淡水枝角类［M］.北京:科学出版社，1979.

［6］ 全国湖泊水库富营养化调查研究课题组.湖泊富营养化调查规范［M］.北京:中国环境科学出版社，1987.

［7］ 许木启.从浮游动物群落结构与功能的变化看府河——白洋淀水体的自净效果［J］.水生生物学报，1996，20(3):212－220.

［8］ 洪松，陈静生.中国河流水生生物群落结构特征探讨［J］.水生生物学报，2002，26(3):295－305.

［9］ 李明德.于桥水库水生生物调查［C］//水生生物学论文集.北京:海洋出版社，1991.