黄河兰州市区段浮游动物群落结构调查及水质初步评价

贾秋红等

摘要：为了解黄河兰州段浮游动物群落结构特征及水质状况，于2014年秋季对兰州市区段进行了浮游动物群落调查。调查期间共检出浮游动物4大类27种属，其中轮虫和原生动物在种类组成中占主导地位。浮游动物密度范围为1.9～11.1 ind./L，均值为4.6 ind./L，生物量范围为0.001～0.004 mg/L，均值为0.003 mg/L。浮游动物常见种有4种，以小口钟虫（Vorticella microstoma）出现频率最高。Shannon-Weiner多样性指数范围为1.6～2.2，平均值为1.9，根据物种多样性指数结果对水质状况进行评价，结果表明黄河兰州市区段水质受到中度污染，浮游动物群落结构趋于简单化。

关键词：黄河兰州市区段；浮游动物；群落结构；水质评价

黄河兰州段西起永靖县境内的刘家峡水库，东至景泰县的无佛寺，河段全长358 km，河段流域面积8.5万km2。兰州市位于该河段中部的河谷盆地中，市区段河道全长78 km，流经西固区、安宁区、七里河区、城关区和什川镇，沿途接纳了雷坛河、宛川河等。

浮游动物是悬浮在水体中的微小生物，具有种类多、世代时间短、对环境敏感和方便采集等特点[2]，是指示河流水环境质量特征的极佳类群，尤其是轮虫这种模式生物。目前针对黄河流域兰州段的浮游动物的详细调查研究仅仅在上世纪90年代[3-4]。基于此，本文通过调查黄河兰州市区段浮游动物的群落结构特征以及进行水质初步评价，以期为黄河兰州段水生态系统健康评价提供基础理论数据。

1研究方法

1.1采样断面设置

于2014年秋季，根据黄河兰州市区段的地势地貌以及人类活动影响程度，在研究区域共设7个调查断面，其中市区中上游设置6个断面，市区下游设置1个断面，断面具体位置见图1。

1.2样品采集与观察

根据黄河兰州市区段具体地理情况及黄河水质特征，浮游动物样品用有机玻璃采水器取100 L混合水样，用25#浮游生物网过滤浓缩至50 mL后，现场加入4%～5%（体积比）甲醛溶液固定。混匀浓缩样品，依据文献[5-6]，在生物显微镜下鉴定浮游动物种类，并记录个体数量。

1.3数据处理与分析

浮游动物密度计算公式：N=（Vs ×n ）/（ V ×Va ）

式中：N 为1 L水中浮游动物的个体数（ind·L-1），V 为采样体积（L），Vs为沉淀体积（mL），Va 为计数体积（mL），n为计数所得的个体数。

浮游动物生物量依据文献中各种类个体湿重换算。

物种多样性指数采用Shannon- Weiner指数（H）计算公式： H=-∑ Pi log2 Pi

式中，H 为Shannon指数；Pi为第i种的个体数与总个体数的比值，Pi = ni / N，ni为第i种个体数，N 为所有种个体数。所有数据统计分析采用软件SPSS19.0。

2结果与分析

2.1浮游动物群落结构特征

2.1.1浮游动物种类组成黄河兰州市区段7个断面共检到浮游动物4大类27种属。其中原生动物9种属，占总种属33.3%，轮虫10种属，占总种属37.1%，枝角类5种属，占总种属的185%，桡足类3种属，占总种属11.1%（见图2），种类组成主要以轮虫和原生动物为主。

2.1.2浮游动物现存量黄河兰州市区段浮游动物密度变动范围1.88～11.09 ind./L，平均密度4.64 ind./L。其中，原生动物密度占浮游动物总密度的73.43%，轮虫密度占浮游动物总密度的22.28%，枝角类密度占浮游动物总密度的148%，桡足类密度占浮游动物总密度的2.82%（见图3）。

浮游动物平均生物量为0.002 5 mg/L，变化范围0.001 3～0.004 4 mg/L。其中采集到的原生动物生物量占总生物量的7.27%，轮虫生物量占总生物量的45.86%，枝角类生物量占总生物量的30.15%，桡足类生物量占总生物量的1671%（见图3）。

2.2浮游动物多样性

黄河兰州市区段浮游动物Shannon-Weiner多样性指数（H）变化幅度不大，如图5所示，最大值出现在H2断面，指数值为2.23，最小值出现在H6断面，指数值为1.57，平均值为1.89。根据浮游生物多样性指数水质评价标准，H大于4.5为无污染；H在4.5～3之间为轻度污染，H在3～1之间为中污染，H小于1为重污染。综合多样性指数结果可初步评价出黄河兰州市区段水质受到中度污染。图4浮游动物多样性指数

3讨论

兰州市作为新型的石油、化工为主要产业的城市，每年均有大量的各类废水及污水排入黄河。其中大量有毒有害物质势必会对水生生物的栖息、繁殖和生长造成影响。因此，对黄河兰州段进行生态调查势在必行。此次调查发现，黄河兰州市区段浮游动物群落结构在种类组成上较为单一，主要以轮虫为主，原生动物次之。这一调查结果与国内大部分河流浮游动物种类组成较相似[8]。从现存量来看，浮游动物的密度和生物量较小，这与黄河水体独有的特征有很大关系，黄河水体具有透明度低，含沙量大等特点，这些环境条件对浮游生物的生存影响较大。本次调查中，与黄河兰州段上世纪90年代的两次调查结果[3-4]相比，浮游动物种类数相对较少，

现存量也相对较小，而与黄河上游玛曲段的浮游动物调查[9]结果相比较，种类数有所增加，种类组成较为多样。这说明浮游动物随着环境的时空变化能表现出敏感的相应。

浮游动物多样性指数通常用来反映河段生物种群组成的丰富度和种群结构的稳定性，在特定的水环境条件下能相对地反映出河段水质的污染情况。根据浮游生物多样性指数水质评价标准评价黄河兰州市区段水质发现，Shannon-Weiner多样性指数显示水环境质量为中污染。这与同流域的渭河和北洛河的水质评价结果较相似[10-11]。因此，黄河兰州市区段水质污染除自身自然环境污染外，人类活动影响比较严重，需加大污染治理力度和河段生态保护建设。

参考文献：

[1]

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[2] Guevara G， Lozano P， Reinoso G et al. Horizontal and seasonal pattererns of tropical zooplankton from the eutrophic Prado Reservoir（Colombia）[J].Limnologica，2009，39（2）：128-139

[3] 宋玉珍，马正学，金德美.黄河兰州段浮游动物调查[J].甘肃科学学报，1997，9（2）：78-81

[4] 孙胜利，冯琳，杜彩，等.黄河兰州段浮游动物种类构成及水质评价[J].甘肃科学学报，2000，12（1）：80-83

[5] 赵文.水生生物学[M].北京：中国农业出版社， 2005

[6] 韩茂森，束藴芳.中国淡水生物图谱[M].北京：海洋出版社，1995

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[8] 吴利，冯伟松，陈小娟，等.新疆伊犁地区夏季浮游动物群落结构特征[J].应用生态学报，2008，19（1）：163-172

[9] 张军燕，张建军，杨兴中，等.黄河上游玛曲段春季浮游生物群落结构特征[J].生态学杂志， 2009，28（5）：983-987

[10] 白海锋，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].大连海洋大学学报，2014，29（3）：260-266

[11] 宋菊梅，白海锋，鲁媛媛，等.北洛河丰水期浮游动物群落结构调查及水质初步评价[J].河北渔业，2014，7（1）：163-172

（收稿日期：2015-04-01）