三环泡湿地浮游生物群落结构时空分布特征研究

安睿，康铁东，于立峰

(黑龙江省湿地保护管理中心，黑龙江 哈尔滨 150090)

水生生态系统是湿地的重要组成部分，对于维持湿地生态功能具有举足轻重的作用。浮游生物是湿地水生生态系统的初级生产者和食物链基础环节。由于对环境变化敏感，其群落变化常被认为是评价水环境质量一个重要指标[1,2]。因此，浮游生物群落结构的变化将直接影响到其水生态系统的结构与功能，进而影响到湿地的生态功能[3]。

三环泡湿地位于黑龙江省三江平原，是典型的内陆淡水沼泽、湖泊湿地。三环泡位于三江平原腹地，七星河中下游，富锦市境内南部，为三江平原典型河流湿地分布区之一，主要保护对象是内陆湿地生态系统及其栖息的珍稀水禽。该保护区距富锦市区75 km，南与宝清县、西与友谊县相邻，西南部与七星河国家级自然保护区隔七星河相望，东南部隔挠力河与挠力河国家级自然保护区相接，担负着湿地生物多样性保护，实现湿地生态系统的保护和可持续发展的重要任务。相对于温暖地区，寒冷地区的气候具有冰冻期长、年平均气温低、光照强度低、昼夜温差大、日照时间短等特点[4-6]。这种气候特征使浮游植物功能群呈现不同的季节变化特征，由此导致浮游植物功能群对湿地水生态系统的响应也与温暖地区有很大不同。因此，开展三环泡湿地浮游生物群落结构的研究对揭示东北不同类型湿地浮游生物功能群对各种人为污染的响应机制具有重要意义。

1 样品采集时间和地点

1.1 采样时间

根据三环泡湿地水域生态环境春秋气候干冷，夏季温和多雨，冬季寒冷漫长、冰冻持久的特点，采样时间确定为春季(2014年5月)、夏季(2014年7月)、秋季(2014年9月)。

1.2 采样点设置

依据《内陆水域渔业自然资源调查手册》[7]对采样点设置的要求和原则，根据湿地保护区的生态特点，兼顾水质监测点的分布，在三环泡湿地核心区、缓冲区和试验区选择15个采样点(表1)。

表1 三环泡湿地采样点地理位置

2 样品测定和处理方法

2.1 测定方法

采用内陆水域大面积定点调查方法，选择有代表性的水生生物调查和监测点，对浮游植物和浮游动物进行定性、定量调查。在选取样品的同时，同步测定和采集水样。

水温用表面水温计测定；电导率、氨氮、浊度、氯离子、浊度等用YSI便携式水质分析仪测定；透明度(SD)用塞奇氏盘测定；水质用UV-755型紫外可见光光度计测定；总氮、总磷、化学耗氧量、五日生化需氧量等水质指标测定均参照国家环境保护部《水和废水监测方法》(第四版)的标准[8]测定。

2.2 处理方法

2.2.1 浮游植物 采用的工具主要是25#浮游生物网和采水器(5L)。在每一个采样点采取1个定性样品和按水深采集1～3个定量样品。定性样品用25#的浮游生物网(网孔直径 0.064 mm)在距水面0.5 m处按“∞”字形拖取3～5 min；滤液用5%甲醛固定；定量样品的采集根据水深不同而分层采集。

2.2.2 浮游动物 采样的工具主要是25#的浮游生物网(网孔直径0.064 mm)和采水器(5L)。在每个采样点采取定性和定量样品。定性样品的采取方法是在距水面0.5 m处按“∞字形捞取放在采集瓶中，并用5%甲醛固定。定量样品采用5 L采水器，共采取20 L水样，用25#浮游生物网过滤，再用5%甲醛进行固定。

3 三环泡湿地浮游生物的时空分布特征

3.1 浮游生物的种类组成

3.1.1 浮游植物 通过对三环泡湿地15个采样点的监测，共发现三环泡湿地有浮游植物7门66种。绿藻门种类最多，32种，占种数的48.48%；其次为硅藻门，15种，占种数的22.73%；再次为蓝藻门，9种，占种数的13.64%；金藻门、裸藻门和隐藻门相对较少，分别为5种，2种和2种；甲藻门最少，仅为1种。(图1)。

图1 三环泡湿地浮游植物种类组成

3.1.2 浮游动物 三环泡湿地共鉴定出浮游动物28种。以轮虫种类数最多，桡足类种类数最少。原生动物5属5种，占浮游动物总种数的17.86%；轮虫10属14种，占浮游动物总种数的50%；枝角类5属5种，占浮游动物总种数的17.86%；桡足类4属4种，占浮游动物总种数的14.29%。(图2)。

图2 三环泡湿地浮游动物种类组成

3.2 浮游生物的水平分布

3.2.1 浮游植物 从季节上来看，三环泡湿地浮游植物的水平分布情况，图3所示。春季三环泡湿地浮游植物以8#点种类数最多，为21种；1#、2#和9#点次之，为17种；3#点种类数最少，仅为6种。夏季三环泡湿地浮游植物以5#点种类数最多，为21种；6#点次之，为18种；7#点种类数最少，仅为6种。秋季三环泡湿地浮游植物以2#点种类数最多，为14种，7#和15#点次之，为13种，4#点种类数最少，仅为3种。

图3 浮游植物各季节各采样点种类数水平分布

3.2.2 浮游动物 春季三环泡湿地浮游动物以9#点种类数最多，为11种，1#点次之，为7种，2#、10#、11#采样点仅仅发现浮游动物1种。夏季三环泡湿地浮游动物以9#点种类数最多，为8种，3#、4#和10#点次之，为7种，2#采样点最少，为4种浮游动物。秋季三环泡湿地浮游动物以8#点种类数最多，为6种，6#、7#、9#和13#点次之，均为3种，3#、4#、5#和10#、11#点种类数最少，仅发现浮游动物1种(图4)。

图4 浮游动物各季节各采样点种类数水平分布

4 三环泡湿地浮游生物常见种

根据全年出现频率>65%为原则确定为常见种[9]。

4.1 浮游植物常见种

三环泡湿地浮游植物常见种有5门7种。春季浮游植物常见种仅1门1种；夏季浮游植物常见种2门4种，其中硅藻门种类最多，为3种，蓝藻门仅1种；秋季浮游植物常见种4门5种，其中硅藻门种类最多，为2种，金藻门、隐藻门和绿藻门各仅1种(表2)。

4.2 浮游动物常见种

三环泡湿地浮游动物常见种有2门4种。春季浮游动物的常见种属仅1门1种。夏季浮游动物的常见种属于2门3种，其中桡足类种类最多，为2种，轮虫仅有1种。秋季浮游动物未发现常见种(表3)。

表2 三环泡湿地春季、夏季、秋季浮游植物常见种

表3 三环泡湿地春季、夏季浮游动物常见种

5 三环泡湿地浮游生物优势种

根据浮游植物出现的频率和丰度，以优势度y>0.02为界来确定优势种[9]。

5.1 浮游植物优势种

三环泡湿地三个季节共发现浮游植物优势种9种。从优势种组成来看，蓝藻门阿氏席藻为全年的优势种。夏季优势种最为明显，均为蓝藻。春季优势种为蓝藻、裸藻和绿藻。秋季优势种为蓝藻、硅藻、金藻和隐藻(表4)。

表4 三环泡湿地浮游植物优势种及其丰度

从优势度来看，全年介于0.022～0.315，秋季的梅尼小环藻优势度最大为0.315；次高出现在夏季的阿氏席藻，为0.213；秋季的短线脆杆藻优势度最小为0.022；次低仍然是出现在秋季，为阿氏席藻，优势度为0.023。

5.2 浮游动物优势种

三环泡湿地浮游动物三个季节共发现优势种6种。从优势种组成来看，原生动物和轮虫为主要优势种。春季优势种均为轮虫，秋季优势种均为原生动物(表5)。

从优势度来看，全年介于0.058～0.139，春季的顿齿单趾轮虫优势度最大为0.139；次高出现在春季的针簇多肢轮虫(Polyarthratrigla)，为0.078；夏季的沟痕泡轮虫和秋季的旋回侠盗虫(Strobilidiumgyrans)和梨形四膜虫(Tetramituspyriformis)优势度最小，均为0.058。

表5 三环泡湿地浮游动物优势种及其丰度

6 结论

6.1 三环泡湿地浮游生物种类特点

本次三环泡湿地共鉴定出浮游植物7门66种，其中绿藻门种类32种为最多，其次为硅藻门，15种，再次为蓝藻门，9种，金藻门、裸藻门和隐藻门相对较少，分别为5种，2种和2种；甲藻门最少，仅为1种。浮游动物28种，其中原生动物5属5种，轮虫10属14种，枝角类5属5种；桡足类4属4种。以轮虫种类数最多，桡足类种类数最少。

从种类总数上看，湿地保护区浮游生物种类数明显少于扎龙(44种)[10]等湿地保护区。种类相对较少的原因是三江平原地处寒冷大陆性季风气候，属于高寒地区，水温变化大，平均水温低，由于冬季过长，生长期过短而不能完成发育周期，很多嗜暖性和温水性种类不能够维持种类的繁衍[11]，同浮游植物一样，浮游动物种类都具有耐寒性和广温性的特点。

6.2 浮游植物丰度与生物量的时空分布特征

从三环泡湿地浮游植物丰度和生物量总体结果来看，春季>夏季>秋季，除了春季1#、2#采样点，夏季5#和6#采样点，秋季8#采样点，其他采样点各季节丰度和生物量均较低，普遍低于扎龙和安邦河等其他沼泽型湿地保护区。但核心区外，试验区和缓冲区丰度和生物量也出现了耐污性较强的蓝藻、裸藻和绿藻，尤其是春季1#、11#、13#、14#、15#，夏季的6#采样点，秋季6#和8#采样点。

1#采样点位于友谊县、宝清县和富锦县三县交界处，属于实验区，春季受上游煤矿废水污染，水色发黑，水质混浊，生物量以耐污性较强的裸藻门尖尾裸藻和绿藻门的卵形衣藻和球衣藻为主，且生物量>5 mg·L-1，有富营养化的趋势，夏季和秋季有所好转。

11#、13#和15#采样点位于湿地保护区核心区和缓冲区，主要受上游挠力河、七星河污水污染，丰度和生物量主要以耐污性较强的蓝藻门阿氏席藻、固氮鱼腥藻和坚实微囊藻为主。

6#采样点位于核心区，受上游七星河水质影响，夏季和秋季受到污水污染，丰度和生物量均以耐污性较强的蓝藻门的阿氏席藻和固氮鱼腥藻为主，尤其是夏季呈暴发趋势，透明度仅为32 cm，丰度达到2 068.8×104ind·L-1。

8#位于中部缓冲区，受到紧邻的村庄东升村和周围农田的干扰，但相对距离农田较远，丰度和生物量主要以蓝藻门的阿氏席藻和隐藻门的卵形隐藻为主。

6.3 浮游动物丰度与生物量的时空分布特征

从三环泡湿地浮游动物丰度和生物量总体结果来看，季节差异不显著，除春季9#、夏季7#和秋季8#以外，各季节各采样点丰度和生物量均较低，普遍低于黑龙江省其他湿地保护区。

丰度和生物量较高的春季9#、夏季7#和秋季8#均以轮虫为主，三环泡湿地各采样点通常水较浅，低于1.5 m，冬天水层从上到下都呈冰冻状态，浮游动物不能够越冬。轮虫通常对水温的适应范围较广，繁殖周期短，相对于枝角类和桡足类更容易大量繁衍，因此在春季9#、夏季7#和秋季8#，以针簇多肢轮虫为代表的轮虫生长较为迅速。枝角类和桡足类在春季1#、7#和9#，夏季的6#和9#丰度和生物量较大，春季的1#和夏季的6#虽然各自受到上游水域的污染，但浮游植物丰度和生物量均很大，饵料充足，因此枝角类和桡足类都相应增多，春季7#和9#，夏季9#两个采样点为静水水体，适合枝角类和桡足类的生长。

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