白亚荣 ,武二栓 ,乌兰托亚 ,张 浩 ,闫 峻 ,张 华 ,张 彦 ,贾蓉洁
(1.内蒙古自治区水产技术推广站,内蒙古 呼和浩特 010010;2.巴盟乌拉特前旗水产站,内蒙古 巴彦淖尔015000;3.内蒙古自治区农村牧区社会事业发展中心,内蒙古 呼和浩特 010010)
浮游植物是湖泊生态系统的主要初级生产者,也是生态系统中能量流动和物质循环的重要组成部分,在维持水域生态系统平衡中起着极其重要的作用[1],浮游植物群落的种类组成、数量分布和多样性等群落结构特征是评价水环境质量的重要标准,可以反映水环境污染状况[2];浮游动物是水生态系统的重要组成部分,作为重要的次级生产力,它们把浮游植物转化成能被更高级动物利用的动物性食物,是食物网结构的关键环节,在生态系统能量流动和物质循环中发挥着重要作用[3]。浮游生物作为水环境特征的重要指示生物之一,已引起了广泛关注。
二牛湾水库地处乌拉特中旗楚鲁图乡境内的摩楞河中游,水库坝址位于楚鲁图乡政府所在地石哈河镇东北6.6 km处,属于小型水库,距乌拉特中旗政府所在地海流图镇56 km。其地理坐标东经109°6′—109°8′,北纬 41°29′—41°30′,面积 600 亩,蓄水量189×104m3,水深4 m。库呈东西走向,大坝位于库区西侧,在库东北有季节性河流进水(洪水),主要靠雨水、洪水进水。库中养殖鱼类有鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼、鲫鱼、鲶鱼和草鱼。本文旨在研究二牛湾水库浮游生物现状,为下一步可持续开发利用这些水体提供了科学的依据。
从2013年9月24日至2014年7月3日,二牛湾水库按秋季、冬季、春季、夏季生物资源进行四次调查监测。调查按照《内陆水域渔业自然资源调查试行规范》和相关标准要求,在二牛湾水库的西部、中部和东部设3个采样点,进行了浮游生物的测定分析。
图1 二牛湾水库采样点位
1.2.1 浮游植物采样调查方法。水深2 m以上的采样点采上、中、下三层水混匀后取样,水深2 m以下的采样点取上、下二层水混匀取样。每个采样点采水1 L,加福尔马林固定,带回实验室逐级沉淀浓缩至20~40 mL,用0.1 mL计数框在400倍显微镜下鉴定种类、计数,测算出水体中浮游植物的数量和生物量。
1.2.2 浮游动物采样调查方法。浮游动物调查采样,水深2 m以上的采样点采上、中、下三层水混匀后取样,水深2 m以下的采样点取上、下二层水混匀取样。大型浮游动物样品每个采样点采水10 L,经浮游生物网过滤后收集于水样瓶中,加福尔马林固定,带回实验室沉淀浓缩至10~15 mL,用 1 mL计数框在100~200倍显微镜下全片鉴定计数两次,取平均值并测算出水体中的数量和生物量。原生动物测定是用浮游植物样品浓缩至10 mL,用0.1 mL计数框在400倍显微镜下鉴定、计数并测定生物量。由于轮虫、桡足类的无节幼体在浮游植物中很少出现,所以这些小型动物亦同大型动物一同计数测定。根据相关文献[4-11]对所有定性、定量样品进行种类鉴定。
2.1.1 浮游植物群落结构。2013年9月~2014年7月调查结果显示,二牛湾水库有浮游植物7门59属。其中蓝藻门9属,绿藻门24属,硅藻门11属,金藻门5属,裸藻门6属,隐藻门2属,甲藻门2属。二牛湾水库藻类名录见表1。
表1 二牛湾水库浮游植物名录
2.1.2 浮游植物种类数季节变化。各门藻类在不同季节数量有较大幅度的变化。春季二牛湾水库浮游植物数量及生物量中金藻门占优势,主要种类有金藻、钟罩藻,硅藻门针杆藻、舟形藻、蓝藻门的微囊藻、蓝纤维、隐藻门的隐藻都是习见种。春季二牛湾水库中浮游植物水平分布无明显变化。夏季浮游植物裸藻门的裸藻、囊裸藻是优势种,占主要数量及生物量,绿藻门的四角藻、衣藻、金藻门的金藻等都是习见种。夏季二牛湾水库浮游植物较丰富,库中数量及生物量明显高于库西、库东。秋季裸藻门的囊裸藻、尖裸藻、绿藻门的新月鼓藻数量较多、个体大,占生物量的主要组成部分。硅藻门的小环藻、针杆藻、蓝藻门的席藻和颤藻也是习见种。秋季二牛湾水库浮游植物数量及生物量水平分布无明显变化。冬季浮游植物中金藻门数量及生物量占优势,主要包括金藻、钟罩藻,绿藻门的衣藻、网球藻、硅藻门的针杆藻和小环藻是习见种。冬季天气变冷,二牛湾水库浮游植物明显减少,水平分布无明显变化,结果详见表2。
表2 二牛湾水库浮游植物数量
2.1.3 密度与生物量。二牛湾水库浮游植物年平均数量约为889.1万个/L,其中金藻门藻类数量最多,其次是裸藻门、硅藻门、绿藻门、蓝藻门,甲藻门藻类数量最少。各门藻类在不同季节数量有较大辐度的变化。春季金藻门藻类数量最多,夏季裸藻门藻类数量最多,秋季硅藻门、绿藻门、裸藻门藻类数量都很多,冬季金藻门藻类数量最多。
二牛湾水库浮游植物年平均生物量约为15.16 mg/L,其中裸藻门藻类生物量最大,达10.2 mg/L,成为年平均生物量的主体,其次是绿藻门,其他藻门藻类生物量小。浮游植物生物量不同季节变化幅度较大。秋季生物量最大,其次为夏季,冬季生物量最小。具体调查结果详见表3。
表3 二牛湾水库浮游植物生物量
2.2.1 浮游动物群落结构。经鉴定,二牛湾水库浮游动物有四大类32个(科)属。其中桡足类1科;枝角类1属;轮虫18属;原生动物12属。二牛湾水库浮游动物名录见表4。
表4 二牛湾水库浮游动物名录
2.2.2 浮游动物种类数季节变化。对按季节进行的四次调查结果分析可见,二牛湾水库的大型浮游动物中,桡足类的剑水蚤科、轮虫类的龟甲轮属、臂尾轮属、多肢轮属常年较多,其余各科、属均有消长季节。枝角类仅在夏季有较多秀体蚤属出现,其他季节极少。二牛湾水库的原生动物中,钟虫属常年较多,其余各属均有消长季节,夏季种类最多,秋季和冬季次之,春季最少。二牛湾水库原生动物数量和生物量均以秋季最高,平均为 10.00×104个/L、0.30 mg/L,春季次之;夏季最少,平均为 1.50×104个/L、0.0450 mg/L,与冬季相差不大。
二牛湾水库大型浮游动物数量以夏季最高,平均为454.6个/L;冬季次之,平均为225个/L;秋季最少,平均为50个/L,与春季基本相同。生物量以夏季最高,平均生物量为0.6393 mg/L;秋季次之;春季最少,平均生物量为0.1418 mg/L,差距较大。
2.2.3 密度与生物量。由于浮游动物个体大小差别较大,因此计算方法也不同,在计算数量时,将其分为大型浮游动物(枝角类、桡足类、无节幼体、轮虫)和原生动物两部分。从对四次按季节进行的调查结果分析可见,二牛湾水库浮游动物中原生动物的数量最多,平均为3.98×104个/L。大型浮游动物数量较少,平均为195.6个/L,其中轮虫数量占97.89%,桡足类及其无节幼体占2.03%,枝角类数量极少。
二牛湾水库浮游动物平均生物量为0.3606 mg/L,其中轮虫类平均生物量较多,占52.53%,原生动物占33.07%,桡足类及其无节幼体占14.98%,枝角类所占比例极少。各类浮游动物数量、生物量及所占比例详见表 5、表 6。
表5 二牛湾水库浮游动物数量
表6 二牛湾水库浮游动物生物量
2.2.4 浮游动物的水平分布情况。二牛湾水库大型浮游动物数量水平分布春季以西部采样点最高,中部采样点次之,东部采样点最低;夏季以东部采样点最高,中部采样点次之,西部采样点最低;秋季以中部采样点最高,西部采样点次之,东部采样点最低;冬季以中部采样点最高,西部采样点次之,东部采样点最低。
浮游动物生物量水平分布春季以西部采样点最高,东部采样点次之,中部采样点最低;夏季以东部采样点最高,中部采样点次之,西部采样点最低;秋季以中部采样点最高,西部采样点次之,两者间差别不大,东部采样点最低;冬季以中部采样点最高,西部采样点次之,东部采样点最低。
各采样点间浮游动物数量在冬季相差悬殊,其他季节差距不大。各采样点间浮游动物生物量在秋季相差较大,其他季节较为均匀。
2.3.1 浮游植物提供的鱼产力。由秋、冬、春、夏四季调查结果可知,二牛湾水库游浮植物的年平均生物量为15.16 mg/L,如二牛湾水库平均水深按2.5 m测算,每亩水体平均约有浮游植物25.267 kg。若按饵料系数40、利用率20%、P/B系数60来估算,二牛湾水库浮游植物提供的鱼产力:25.267 kg/亩×60×20%÷40=7.58 kg/亩。
2.3.2 浮游动物提供的鱼产力。二牛湾水库浮游动物年平均生物量为0.3606 mg/L。如果平均水深按2.5 m计算,每亩水面平均有浮游动物0.601 kg,若按饵料系数10,利用率25%,P/B系数20来计算,二牛湾水库由浮游动物提供的鱼产力:0.601 kg/亩×20×25%÷10=0.3005 kg/亩。
2.3.3 底栖动物提供的鱼产力。根据调查结果分析,二牛湾水库底栖动物的生物量相对较大,平均为10.08 g/m2,即 6.72 kg/亩。渔业利用上,按鱼类可摄食率50%,饵料系数为6,P/B系数按2计算,每亩可提供鱼产力1.12 kg。
2.3.4 饵料生物(不包括水草及其他生物)为二牛湾水库提供的鱼产力为9.00 kg/亩。
二牛湾水库浮游植物含量很丰富,平均生物量达15.16 mg/L,其中裸藻门藻类生物量最大,平均可达10.20 mg/L。较高的浮游植物含量是水体富营养化的标志。浮游动物含量较少,平均生物量为0.3606 mg/L。底栖动物量较大,每平方米约为10.08 g。该水库中有少量水草。考虑到二牛湾水库多年来苗种投放主要靠外运,不但成本高,而且成活率低,应积极筹措资金,建设苗种基地,培育大规格鱼苗种;适当加大白鲢鱼苗种投放数量、规格,以提高单产,加快回捕率;采用库湾、围栏等多种养殖方式,大力发展名特优品种的养殖;合理经营,正确地估算鱼产力。