三峡库区3条支流夏季浮游生物现状及多样性分析

但言 沈子伟 余凤琴 李燕 张燕

摘 要 为分析三峡库区长江支流浮游生物的群落结构特征及多样性，2015年6月对彭溪河、梅溪河、抱龙河3条支流共选取8个断面进行了浮游生物调查。采集到浮游植物8门74属157种，其中硅藻门种类最多，为18属53种，占浮游植物种类总数的33.76%;浮游植物物种组成呈硅藻-绿藻型，自三峡水库三期蓄水以来未发生显著变化。采集到浮游动物4门52属107种，其中轮虫最多，为23属53种，占浮游动物种类总数的49.53%。通过对8个断面Shannon Wiener指数、Marglef 指数和Pielou指数分析可以得出，三峡库区支流水质处于轻度-中度污染。

关键词 三峡库区;河流;浮游植物;浮游动物;群落结构;多样性指数

2009年，三峡水库蓄水完成设计水位175 m，库区内各支流水文条件都发生了不同程度的变化，存在由自然河流向湖泊型转化的趋势。库区水环境的改变将直接影响水生生物的结构。本文根据在三峡库区3条支流的调查情况，分析该水域夏季的浮游生物群落结构特征及多样性，为三峡库区的环境治理提供依据。

1 调查范围及方法

1.1 调查范围

彭溪河设置渠口镇（P1：N31°07'56.86″，E108°30'10.98″），高阳（P2：N31°05'38.77″，E108°40'36.02″），高速公路桥（P3：N30°58'22.57″，E108°42'38.07″）3个采样断面;梅溪河设置桂花桥（M1：N31°07'40.01″，E109°19'41.96″），康乐镇（M2：N31°07'2.29″，E109°26'10.63″），唐家湾（M3：N31°3'59.47″，E109°30'38.85″）3个断面;抱龙河流程短，设置石花村（B1：N30°58'56.48″，E110°1'47.25″），候老拐（B2：N30°59'53.16，E110°2'44.26″）2个断面。采样点见图1。

1.2 样品采集

采集包括定性采集和定量采集。

采集及固定方法参照文献[1]进行。

1.3 分析方法

1.3.1 种类鉴定与计数

浮游生物的镜检、种类鉴定及计数参照文献[2-9]进行。

1.3.2 多样性指数计算

以上各式中，S为群落的总种数，N为观察到的个体总数，Ni为第i种的个体数，Pi为物种i的个体数Ni占所有个体总数N的比例，即Pi=Ni/N。

2 结果与分析

2.1 浮游植物群落结构及多样性

2015年6月，在调查区域抱龙河、梅溪河及彭溪河通过对所采样品的定性、定量分析，共鉴定出浮游植物157种，隶属于8门74属。其中，硅藻门18属53种，绿藻门29属52种，蓝藻门13属28种，裸藻门4属10种，甲藻门3属5种，黄藻门3属4种，隐藻门3属4种，金藻门1属1种。硅藻门占所有藻类组成的33.76%，绿藻门占所有藻类组成的33.12%，蓝藻门占所有藻类组成的17.83%，裸藻门占所有藻类组成的6.37%，甲藻门占所有藻类组成的3.18%，黄藻门占所有藻类组成的2.55%，隐藻门占所有藻类组成的2.55%，金藻门占所有藻类组成的0.64%。检出的优势藻类主要是硅藻门的美丽星杆藻（Asterionella formosa Hassal），绿藻门的实球藻[Pandorina morum （Muell.）Bory.]、衣藻（Chlamydomonas sp.）、蓝藻门的微囊藻（Microcystis sp.）、甲藻门的拟多甲藻（Peridiniopsis sp.）及隐藻门的卵形隐藻（Crytomonas ovata）。

不同河流及采样断面浮游植物物种组成、物种数和密度不一。由表1可见，彭溪河最多（123种），抱龙河最少（82种）。8个监测断面中，P1断面种类最多（97种），M3断面最少（56种）。彭溪河、梅溪河以绿藻门为主，占比分别为37.40%、37.11%;抱龙河以硅藻门为主，占比为37.80%。由表2可见，3条河流浮游植物的密度为1.45×105～90.6×105 cells·L-1，平均值为29.18×105 cells·L-1，其中抱龙河最高、彭溪河最低;平均生物量为1.728 3 mg·L-1，变动幅度为0.466 7（M3）～3.149 1（B2）mg·L-1。

调查河流浮游植物H′、d′和J′范围分别为1.83～2.78、4.33～7.85、0.45～0.95，平均值分别为2.31、5.66、0.72。以断面来看：d′以P1断面最低，M3断面最高;H′以P3断面最低，B1断面最高;J′以P1断面最低，M1断面最高（见图2）。以河流来看：d′以梅溪河最高，彭溪河最低;H′、J′以抱龙河最高，彭溪河最低。

2.2 浮游动物群落结构及多样性

此次调查中共鉴定浮游动物107种，隶属于4门52属。其中，轮虫23属53种，占浮游动物种类总数的49.53%;枝角类10属24种，占浮游动物种类总数的22.43%;原生动物13属23种，占浮游动物总种类数的21.50%;桡足类7种，占浮游动物种类总数的6.54%。由表3可知，3条河流以轮虫为主，彭溪河、梅溪河、抱龙河中轮虫数量占比分别为52.5%、50.0%、49.18%。检出的优势种有萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）、曲腿龟甲轮虫（Keratella valga）、螺形龟甲轮虫（Keratella cochlearis）、针簇多肢轮虫（Polyarthra trigla）、前节晶囊轮虫（Asplanchna prildonta）、梳状疣毛轮虫（Synchacta pectinata）、角突臂尾轮虫（Brachionus angularis）;枝角类中的优势种为简弧象鼻溞（Bosmina coregoni）、短尾秀体溞（Diaphanosoma brachyurum）和透明溞[Daphnia（Daphnia） hyaline];橈足类中的常见种是广布中剑水蚤（Microcyclops leuckarti）。

监测断面浮游动物平均密度为139.71个/L，由表4可见，B2断面密度最低，P2断面密度最高;变动幅度为22.93～298.60个/L。以河流来看：彭溪河平均密度为235.30个/L，梅溪河平均密度为112.92个/L，抱龙河平均密度为36.50个/L。监测断面浮游动物平均生物量为313.2 mg·L-1，B2断面密度最低（2.3 mg·L-1），P2断面最高（443.2 mg·L-1）。以河流来看：抱龙河平均生物量最小，彭溪河平均生物量最大。

调查河流浮游动物H′、d′、J′范围分别为1.92～2.91、3.42～5.85、0.49～0.75，平均值分别为2.68、5.38、0.63。以断面来看：H′及d′以P1断面最低，J′以M2断面最低;H′、J′以P2断面最高，d′以B2断面最高（见图3）。以河流来看：J′以彭溪河最高，抱龙河最低;H′、d′以抱龙河最高，彭溪河最低。

3 结论与讨论

3.1 浮游植物群落的结构特征

调查水域浮游植物整体以硅藻门种类为主，占浮游植物种类总数的33.76%，其次是绿藻，占33.12%，硅藻与绿藻物种数量占比几乎无差异，即三峡库区支流夏季浮游植物群落整体属于硅藻-绿藻型。其中，抱龙河、梅溪河为绿藻-硅藻型，彭溪河为硅藻-绿藻型。彭溪河为本次调查3条支流中位于上游的支流，受三峡水库水位调节水流波动相对较大，而硅藻由于具有坚硬的硅外壳，能抵抗机械损伤，能够在波动较大的水体中生存[10]。陈勇等在2007年对三峡水库三期蓄水时的浮游植物群落进行了研究，发现物种组成为呈硅藻-绿藻型[11]。朱永峰等在2015年对三峡水库春季浮游植物群落特征及影响因素调查中得出，在长江干流段和库湾群中采集到的浮游植物物种组成为绿藻-硅藻型[12]。张磊等在2013年对三峡库区浮游植物的空间分布及影响机制研究中得出，在支流的物种组成为蓝藻-硅藻门，在长江干流的物种组成为硅藻-绿藻门[13]。与本研究结果相比，具体的物种组成优势种群没有变化，仍为硅藻和绿藻，但是占绝对优势的藻类在不同的研究中有差异。王英才等在2009年对三峡库区试验性蓄水期间浮游植物群落特征进行研究，结果显示在藻类结构组成上，干流硅藻居于绝对优势地位，支流则呈现多样化，绿藻、甲藻、隐藻均可能成为优势种群，但硅藻仍在整体上占有一定优势[14]。这与本次调查结果基本上一致。上述研究表明，三峡水库自2007年三期蓄水以来，经过10多年的过渡，浮游植物的组成比较稳定，未发生显著变化，这也与朱永峰的研究结果[12]一致。

就3条支流来看，表现出由上游至下游浮游植物种类、密度、生物量逐渐增多的现象，下游的抱龙河为典型的库区静水环境，更适宜藻类的生长繁殖[15]。就单条河流来看，浮游植物的数量和密度呈波浪状分布，并未呈现出上述规律，可能的原因是各采样点水文环境较为相似，因此，在各条河流中浮游生物的结构组成未表现出明显的差异。

3.2 浮游动物群落的结构特征

调查结果显示，三峡库区浮游动物种类组成以轮虫为主，占浮游动物种类总数的49.53%，与翟世涛2009对澎溪河浮游动物的研究结果[16]相似。2012—2013年何滔等对抱龙河浮游动物现状的研究也表明，轮虫为浮游生物的优势种[17]。轮虫的有性繁殖特性能够增加遗传多样性，有助于轮虫种群的环境适应能力[18]。此外，轮虫休眠卵具有抵抗干燥等不良条件的能力，有利于提高种群迁移力[19]，在应对三峡水库环境变化时更具优势。因此，轮虫在区内广泛分布。

3.3 浮游生物多样性分析

根据浮游动物的分布情况，运用Shannon Wiener指数（H′）、Marglef 丰度指数（d′）和Pielou均匀度指数（J′）对三峡库区支流水质情况进行综合评价，可以得出，夏季三峡库区支流水质处于轻度-中度污染。渠口镇断面（P1）污染最为严重，可能的原因为渠口镇人类活动干扰且受到三峡水库回水顶托，水交换率降低。

参考文献：

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（責任编辑：丁志祥）