汾河兰村段底栖动物的群落特征

李安萍，郭 星，尹 倩，韩 超，陈 鹏，周桂旭

(太原师范学院生物系，山西太原 030031)

汾河兰村段底栖动物的群落特征

李安萍，郭 星，尹 倩，韩 超，陈 鹏，周桂旭

(太原师范学院生物系，山西太原 030031)

2014年5月、7月和9月，对汾河兰村段底栖动物进行调查，并运用生物多样性和均匀度指标对群落组成进行了分析。结果表明该河域大型底栖动物共有37种，隶属于4门4纲。其中节肢动物21种，占总数的56.76%；软体动物8种，占总数的21.62%；环节动物7种，占总数的18.92%。优势种为苏氏尾鳃蚓、摇蚊幼虫、霍甫水丝蚓、中华颤蚓和白旋螺。汾河兰村段底栖动物总密度和总生物量分别为801 Ind/m2和592.401 g/m2。Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数表明汾河上兰村段底栖动物种类分布均匀，水质较清洁。

底栖动物；群落特征；汾河

底栖动物是河流生态系统中一个重要的类群，具有分布广泛、生命周期较长、行动缓慢等特点。底栖动物在河流食物网的物质循环和能量流动中，对于有机碎屑的分解、营养元素循环等方面发挥着重要的作用[1]。且底栖动物对环境变化敏感，因此底栖动物种类组成和群落结构特征被广泛应用于生物监测和水质评价[2]。

1 材料与方法

1.1研究区域概况

汾河是山西省最大的河流，全长716 km。汾河发源于宁武县管涔山的雷鸣寺，纵贯省内中部，经太原、临汾盆地至河津汇入黄河。汾河分为上游段、中游段和下游段。汾河上游水经过太原西北部的兰村进入市区，由此为汾河的中游段。汾河上游水出兰村峡谷，河道变宽，坡降趋缓，流水缓滞。兰村峡谷下游500 m，汾河中游干流河道有一条拦河堆石溢流坝，为汾河一坝引水枢纽工程。

1.2样品采集与处理

汾河兰村段底质为砾石，东岸为黄土泥岸，西岸为人工建筑的水泥堤岸。采样在汾河兰村段东、西两岸进行，共设置6个采样点。东、西两岸各为3个采样点，两两间隔约160 m。采集时间段分别为5月（丰水期）、7月（枯水期）、9月（平水期）；底栖动物样品采集使用D型抄网(直径0.3 m)和圆柱形采泥器（直径20 cm，长100 cm）以抽吸方式采集泥样。泥样经40目/cm的铜筛筛洗后，倒入白瓷盘中挑选，用10%的甲醛或70%酒精固定后分类装入样本瓶中，带回实验室进行镜检分类、计数、鉴定并称重。称重前先用滤纸吸干固定液用1/10 000电子天平进行称重，其中软体动物不去壳称重[3]。

1.3底栖动物的生态参数

底栖动物多样性水平，采用多样性指数H'和均匀度指数J来进行。Shannon-Wiener多样性指数：H′=-∑pilnpi。式中，pi=Ni/N，Ni为第i种的个体数占总个体数的比例；N为所有种的个体总数。水质评价标准：H'〉3为清洁；2～3为轻度污染；1～2为中度污染；0～1为严重污染。Pielou均匀度指数：J=H′/ln S。式中，S为样品的种类总数；J值的大小反映个体的分布均匀程度，J值越低，通常表明环境受到一定污染[4]。

2 结果与分析

2.1种类组成及优势种

通过对兰村汾河流域大型底栖动物群落结构的3次调查，共采集到大型底栖动物37种。隶属4门4纲。其中节肢动物21种，占总数的56.76%；软体动物8种，占总数的21.62%；环节动物7种，占总数的18.92%；扁形动物门仅1种，占总数的1.65%。见表1。

表1 汾河兰村段底栖动物各门类所占比例数

汾河兰村段底栖动物中，相对密度大于或等于5%的类群确定为优势类群，调查结果表明，苏氏尾鳃蚓、霍甫水丝蚓、白旋螺、中华颤蚓、裸须摇蚊属5种相对密度分别为14.52%、9.57%、8.25%、5.28%和5.28%，为3次调查中共同的优势种。但在不同的采样时间，优势种有所不同。丰水期的优势种为萝卜螺、圆田螺、云集多足摇蚊；枯水期的优势种有霍甫水丝蚓、苏氏尾鳃蚓、中华颤蚓、白旋螺、黄色羽摇蚊；平水期的优势种是苏氏尾鳃蚓、中华颤蚓、裸须摇蚊属、粗腹摇蚊属一种、恩菲摇蚊属一种。优势种的变化可能与底栖动物的繁殖周期有关。除丰水期外，平水期和枯水期的优势种主要是以耐污种类苏氏尾鳃蚓出现的频次最高，其次常常用于指示水体富营养的摇蚊幼虫出现的频次也较高。

2.2群落结构的时间变化

丰水期（5月）共发现底栖动物27种：其中节肢动物17种，占该时期生物量62.96%；环节动物2种；扁形动物1种。枯水期（7月）共发现底栖动物14种，环节动物和节肢动物均为5种，均占该时期生物量35.71%，软体动物为4种。平水期（9月）共发现底栖动物17种，节肢动物10种，占该时期生物量58.82%，软体动物共3种。见图1。

图1 汾河兰村段底栖动物的时间变化图

2.3群落的多样性指数和均匀度指数

由表2可知丰水期（5月）和平水期（9月）的底栖生物多样性指数分别是6.834和7.790，表明底栖动物种类丰富，个体分布均匀，水体清洁，未见污染。均匀度指数J分别是1.430和1.910，J值介于1～2之间，数值越高，表明种类分布越均匀。7月多样性系数为3。982，J为1.050。

表2 汾河兰村段底栖生物多样性和均匀

2.4生物量和栖息密度

由表3可知，丰水期（5月）以萝卜螺的栖息密度最大，为20.83 ind/㎡，其次为圆田螺的栖息密度，为18.23 ind/㎡，生物量以背角无齿蚌为最大，为254.536 g/㎡；其次为圆田螺，为47.578 g/㎡。枯水期（7月）以苏氏尾鳃蚓的栖息密度最大，83.33 ind/㎡，其次为霍甫水丝蚓的栖息密度，为75.52 ind/㎡，生物量以背角无齿蚌为最大，为159.085 g/㎡；其次为静水锥实螺，为23.446 g/㎡。平水期（9月）以粗腹摇蚊属的栖息密度最大，为15.63 ind/㎡，其次为裸须摇蚊和恩菲摇蚊的栖息密度，均为10.42 ind/㎡，生物量以静水锥实螺为最大，为14.428 g/㎡；其次为中华小长臂虾，为5.040 g/㎡。可见，栖息密度与寡毛类和摇蚊幼虫为主，生物量的的变化趋势与软体动物一致。

3 小论

调查结果显示：底栖动物种类共37种，其中丰水期27种，枯水期14种，平水期17种。分别占全年总种数的46.55%、24.14%和29.31%。由于丰水期水温较高，水底腐殖质丰富，适宜底栖动物生长发育，因此底栖动物种类数最丰富，尤其是水生昆虫和软体动物的种类数较多。而枯水期由于无上游水的补给，水量小，河道狭窄，河岸两侧的底质暴露在干燥的空气中，不利于底栖动物的存活，加之周围烧烤、垂钓等人为干扰，造成水质较差。所以枯水期和平水期均以耐污的寡毛纲种类最多，分别占51.07%和28.48%[5]。

同时不同水情期底栖动物的存量有较大差异。平水期的密度和生物量分别为156.25 ind/㎡和27.675 g/㎡，丰水期分别为265.63 ind/㎡和741.170 g/㎡，枯水期分别为 367.19 ind/㎡和189.105 g/㎡。丰水期的生物量比平水期和枯水期都大，主要是因为萝卜螺和圆田螺的生物量相对较

大；枯水期的密度比平水期和丰水期都大，密度增大与耐污的寡毛类和摇蚊幼虫数量相关。随着5月水温开始升高，7月水温达到一年中较高的过程中，底栖动物活动能力增强，并经过丰水期的繁殖和生长，其密度和生物量较高；而平水期水温开始下降，底栖动物活动减弱，部分种类开始休眠，采集到的底栖动物种类减少。本次研究表明，该水域底栖动物的丰富度和均匀度指数相对比较高，表明汾河兰村段底栖动物种类分布均匀，整体水质较清洁。

表3 汾河兰村段底栖生物的密度和生物量表

[1]Covich A P，Palmer M A，Crowl T A.The role of benthic invertebrate species in freshwater ecosystems：Zoobenthic species influence energy flows and nutrient cycling[J].BioScience，1999，49：119-127.

[2]方红亚，张方方，张萌，等.赣江流域袁河底栖动物群落结构及其水质生物学评价[J].安徽农业科学，2011，39(4)：2254-2257.

[3]张娜，李斌.苕溪上游临安段底栖动物群落结构与水质生物学评价[J].浙江水利科技，2015，197(1)：5-9.

[4]辛荣，孟娜.日照市养殖海域秋季底栖动物的群落特征分析[J].安徽农业科学，2014，42(5)：1393-1394.

[5]陈小华，杨青，赵振，等.基于大型底栖无脊椎动物群落的上海市河道水质生物学评价[J].动物学杂志，2013，48(2)：220-231.

The Community Structure of Zoobenthos in Lancun Segment of Fenhe River

LI An-ping,GUO Xing,YIN Qian,HAN Chao,CHEN Peng,ZHOU Gui-xu,
（Department of Biology,Taiyuan Normal University，Taiyuan Shanxi,030031）

In May，July and September 2014，a zoobenthos research in Lancun segment of Fenhe River was conducted and analyzed.During the investigation，37 taxa were collected，belonging to 4 phylums 4 classes.Among which，21 species were arthropods，occupying 56.76%of the total，and 7 and 8 species were of annelids and mollusks，occupying 18.92%and 21.62%of the total，respectively.The dominant species were composed primarily of Branchiura sowerbyi，Apedilum sp.，Limnodrilus hoffm eisteri，Tubifex sinicus，and Cyraulus albus.The total density and biomass of zoobenthos were 801Ind.m-2and 592.401 g.m-2.The Shannon and Pielou`s index were used to evaluate the results which showed that the zoobenthos species distribution is even，and the water quality is clean in Lancun segment of Fenhe River.

zoobenthos；community structure；Fenhe River

Q15

A

〔责任编辑 杨德兵〕

1674-0874(2017)01-0056-04

2016-11-24

山西省太原师范学院大学生创新创业训练项目[2014374]

李安萍（1962-），女，山西太原人，硕士，副教授，研究方向：动物学和动物生态学研究。