哈素海水生生物调查及水质评价

（内蒙古自治区水产技术推广站，内蒙古 呼和浩特 010010）

哈素海水库是一座集灌溉、旅游、餐饮、垂钓和养殖为一体的多功能水库，面积为4.5万亩。这里水质清澈，风景秀美，是很多水生动植物和鸟类的栖息地。该水库的渔业资源非常丰富，是内蒙古自治区第五大渔场，也是自治区重要的商品鱼生产基地和黄河鲤鱼重要的栖息地与产卵场。哈素海旅游区是自治区境内久负盛名的旅游名胜景区，素有“塞外西湖”的美誉。旅游高峰年份，哈素海年接待游客20余万人次，为当地创造了良好的经济效益和社会效益。

浮游动物是水生或水域生态系统的一个重要组成部分，处于水体生态系统食物链的中间环节，是鱼类的饵料。同时又可以通过对浮游植物的滤食，限制藻类的大量繁殖。经典的实践案例就是通过操纵食浮游动物的鱼类和浮游动物的种群以增加对浮游植物的牧食压力。淡水浮游动物主要包括原生动物类、轮虫类、枝角类和桡足类等，它们对水生生态系统物质循环和能量流动有着关键作用，对水生生态系统的容纳量及生物资源补充量也可以产生显著的影响。浮游动物通过摄食浮游植物和微生物来净化水质，通常可以根据浮游动物的优势种来评价水质，因此亦可以作为评估水生环境腐殖程度的指标。浮游动物还可以作为鱼苗和一些成熟鱼类的食物来源。浮游动物的物种多样性、丰度和生物量决定了水生生态系统的鱼产力。

底栖动物是指生活史的全部或大部分时间生活于水体底部的水生动物群。作为淡水生态系统的重要组成部分，对底栖动物的研究，有助于我们深入了解水生生态系统的结构和功能。在实际生活中，底栖动物是鱼类等经济水生生物的天然食料，具有比较高的经济价值。此外，利用底栖动物的种群结构、优势种类和数量等参量可以确切反应水体的质量状况。利用这种方法，不但能够较好地反映一段时间内的水质变化情况，而且还能够反映水体中各污染物协同与拮抗作用的结果，即各类污染物的综合毒性，从而为生物多样性保护与防治污染提供有价值的参考依据。

1982年内蒙古自治区水产科学研究所和南开大学生物系曾对哈素海浮游动物及底栖动物进行过较为系统的渔业资源调查，1991年内蒙古自治区环保监测中心站又对哈素海水质环境进行了调查监测。但是时间已经过去了20多年，该湖泊水体已经发生了巨大变化，许多物种已消失，取而代之的是一些新的物种出现。2018年、2019年我们对哈素海进行了系统的周年调查监测，特别是对水体浮游动物及底栖动物群落结构、丰度、生物量及季节变化规律进行初步研究，并对水体营养状况进行了评价，目的是为哈素海渔业的可持续发展及水环境保护提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 采样时间和采样点布设

本次调查监测按照《内陆水域渔业自然资源调查规范》和相关标准进行。哈素海北部有山洪补水，西南部有黄河进水口，根据水面具体情况，在库中设4个点采样。这4个采样点分别为进水口、西排、库中和库北，具体采样点设置情况见图1。

各点根据水深不同，水深3 m以上的采样点采上、中、下3层水，混匀后取样测定；水深2 m以下的采样点取中上层水进行分析测定。检测项目包括水质常规分析、浮游生物调查分析和底栖动物调查分析。分别在夏、秋、冬、春季各进行1次。其中底栖动物调查分析在春、夏两季进行。

1.2 样品的采集和鉴定

浮游动物的采集和鉴定采用《内陆水域渔业自然资源调查试行规范》方法进行。定性样品用13号定性网，在水下0.5 m处做“∞”字型拖曳3 min，加福尔马林固定后保存于100 mL标本瓶中。定量样品采水10 L置于25号浮游生物网中过滤，浓缩至20 mL，加福尔马林固定后保存于100 mL标本瓶中。测定丰度时将样品稀释至100 mL，摇匀并吸取1 mL置于计数框中，分类计数全部浮游动物数量，然后换算为水样密度。底栖动物定性采用三角拖网采取。定量采样方法用1/16 m2的彼得生采泥器在每个采样点采泥1～2次，获得的泥样经40目（孔径0.38 mm）分样筛洗后带回实验室处理。先将底栖动物挑出，然后进行种类鉴定、计数和质量测定。

2 结果与分析

2.1 种类组成

2.1.1 浮游动物群落组成及优势种属。经过2018年夏、秋、冬及2019年春季4次采样调查，初步测定哈素海浮游动物有原生动物、轮虫、枝角类和桡足类4大类，其中原生动物17种、轮虫31种、枝角类6种、桡足类8种，总计62种。浮游动物名录详见表1。

经测定分析，哈素海春季浮游动物种类很多，但数量都不大，主要有无节幼体、象鼻蚤、剑水蚤、龟甲轮虫、疣毛轮虫和多肢轮虫；夏季浮游动物种类多，数量大，主要有疣毛轮虫、角突臂尾轮虫、晶囊轮虫、多肢轮虫、无节幼体、剑水蚤和哲水蚤等；秋季主要有龟甲轮虫、晶囊轮虫、多肢轮虫、疣毛轮虫、无节幼体、剑水蚤和哲水蚤等；冬季浮游动物种类、数量均大幅度下降，只有少量剑水蚤、哲水蚤、无节幼体和个别的疣毛轮虫、多肢轮虫、臂尾轮虫等。

表1 哈素海浮游动物名录

2.1.2 底栖动物群落组成。2018年8月和2019年3月，两次调查采样共获底栖动物4科、23种，隶属3门、3纲，即节肢动物门、昆虫纲、摇蚊科；软体动物门、腹足纲、椎实螺科和扁卷螺科；环节动物门、寡毛纲、颤蚓科。详见表2。

2.2 丰度和生物量

2.2.1 浮游动物丰度和生物量。哈素海大型浮游动物全年平均丰度为228.5个/L，以轮虫类为主，占58.34%。原生动物丰度为1.68×104个/L。平均生物量为1.934 mg/L，以枝角类和桡足类为主，所占比例达到75.59%。哈素海浮游动物丰度、生物量及组成比例见图2。

2.2.2 底栖动物的丰度及生物量。哈素海底栖动物平均丰度为397.5个/m2。其中摇蚊幼虫密度最大，占总数的70.4%；寡毛类次之，占总数的18.2%。平均生物量为1.86 g/m2，摇蚊幼虫生物量最大，占总数的54.8%，软体动物次之，占总数的26.9%。具体情况详见表3。

表2 哈素海底栖动物名录

表3 哈素海底栖动物丰度（个/m2）及生物量（g/m2）

3 讨论

3.1 浮游动物丰度和生物量的季节变化情况

3.1.1 丰度的季节变化趋势。在各季节中，大型浮游动物丰度夏季明显偏多，平均为451.9个/L；秋季次之，平均为288.4个/L；冬季和春季较少，平均为49.6个/L和124.2个/L。原生动物丰度以春季最多，平均为3.3×104个/L；夏季次之，平均 1.58×104个/L；秋、冬季最少，平均为 1.06×104个/L 和 0.76×104个/L。 各季节浮游动物丰度变化情况详见图3。

由图3可知，夏秋两季轮虫丰度变化不大，明显高于春冬两季；无节幼体、桡足类和枝角类丰度夏季最高，其次是春秋两季基本相等，冬季最低。所有浮游动物种类在冬季急剧下降，冬季达到最低值。

3.1.2 生物量的季节变化趋势。哈素海生物量最高值出现在夏季，平均为4.116 mg/L，其中个体较大的桡足类的生物量为2.024 mg/L；春、秋季次之，平均为1.404 mg/L和1.732 mg/L；冬季最少，平均为0.4840 mg/L。这3个季节均是个体较小的枝角类占较大比例。各季节浮游动物生物量变化情况详见图4。

3.2 营养状况

水体营养状况是由水体中氮、磷等营养元素浓度、叶绿素a含量和透明度高低等因素决定的。同时浮游生物的多少决定了水的透明度，影响着光合作用的程度，从而影响叶绿素a含量。而浮游动物又是以浮游植物、腐屑及细菌作为食物的，所以利用浮游动物群落结构和生物量变化及优势种分布情况，从侧面监测评价水环境的方法是比较常见的，在国内外也已经有相当长的历史。综合考虑浮游动物的种类、密度和多样性指数，可以对水体的富营养化状态和污染情况进行较为客观的评价。我国著名水生生物学家何志辉，通过对国内211个内陆水域调查，提出一个以浮游动物生物量评价水体营养级别的标准：0.16～2.19 mg/L(平均 0.96 mg/L)为贫营养，0.28～17.60 mg/L(平均2.10 mg/L)为中营养型，0.59～9.52 mg/L(平均3.59 mg/L)为富营养型。南开大学李明德教授根据于桥水库调查结果，提出了非结冰期浮游动物生物量年均值表示法：＜1 mg/L为贫营养型，1.1～3.4 mg/L 为中营养型，3.5～8.0 mg/L为富营养型，＞8.0 mg/L为超富营养型。依照上述评价标准，哈素海的浮游动物年均生物量为1.934 mg/L，变动范围为0.4840～4.116 mg/L，属于中富营养型。

作为水体状况指示生物的底栖动物是淡水生态系统的重要组成部分，它们对环境污染的反应较灵敏，能够比较直观地反映水质的变化。按照1952年Carlander分类，底栖动物群落生物量在0.20～1.70 g/m2为贫营养型，2.50～6.25 g/m2为中营养型，10.00～25.00 g/m2为富营养型。1980年俄罗斯学者A.И.依萨耶夫将苏联的水库营养类型分为＜1.5 g/m2、1.5～3.0 g/m2、3.0～6.0 g/m2、6.0～12.0 g/m2和＞12.0 g/m2五个级别。哈素海底栖动物的平均生物量为1.86 g/m2，属于中富营养型。

4 结论

哈素海浮游动物种类由多至少依次为：轮虫＞原生生物＞桡足类＞枝角类；浮游动物丰度由多至少为：轮虫＞无节幼体＞枝角类＞桡足类；浮游动物平均生物量由多至少为：桡足类＞枝角类＞轮虫＞无节幼体＞原生动物。底栖动物丰度由多至少为：摇蚊幼虫＞寡毛类＞软体动物；底栖动物平均生物量由多至少为：摇蚊幼虫＞软体动物＞寡毛类。浮游动物丰度和生物量均以夏季最高，春、秋两季次之，冬季达到最低值(原生动物除外)。造成该现象的主要原因为哈素海深居内陆，属温带大陆性季风气候，夏季高温，冬季寒冷，降水主要集中在夏季。

虽然我们通常采用的利用浮游动物及底栖动物生物量对水体营养状况进行评价的方法有较大的局限性，但是仍然可以在一定范围内、一定程度上反映出水体的营养状况。分析我们的监测数据可以得出，哈素海属于中富营养型。由于近年来我国经济的高速发展和人类对资源开发程度的加剧，使得一些营养物通过各种途径入湖，并在水体中增加和积累，使水质恶化，加速了富营养化进程。如果不及时采取有效的措施，哈素海水体营养状况向富营养化发展的速度将会越来越快。