海南尖峰岭国家级自然保护区秋季浮游生物调查与评价

王镇江 隋盺融 张清凤 李高俊 蔡杏伟 申志新

摘要 [目的]了解尖峰岭秋季浮游生物群落状况。[方法]于2018年8月对尖峰岭天池浮游生物进行调查研究，设置7个采样点，分析浮游生物群落结构与多样性指数。[结果]共鉴定出浮游植物8门139种及变种，其中绿藻门种数最多，为63种;硅藻门次之，42种;蓝藻门10种;裸藻门7种;黄藻门、金藻门、隐藻门各4 种。浮游植物丰度为39.6×104～444.0×104  个/L;生物量为0.630～9.865 mg/L;Shannon-Wiener指数为4.321～5.780;Pielou均匀度指数为0.778～0.933。浮游动物共4类21种及变种，原生动物9种，轮虫7种，桡足类3种，枝角类2种。浮游动物丰度为0.001×104～0.109×104 个/L;生物量为0.001～0.090 mg/L;Shannon-Wiener指数为1.522～3.057;Pielou 均匀度指数为0.812～1.000。采用Shannon-Wiener 指数和Pielou 指数评价尖峰岭天池水质状况，结果表明，7个采样点的水质均为轻污染或无污染状态。[结论]该研究结果丰富了尖峰岭自然保护区生物多样性基础资料，为自然保护区生物多样性保护提供参考依据。

关键词 浮游生物;尖峰岭;群落结构

中图分类号 Q 178  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）18-0070-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.018

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Investigation and Evaluation of Autumn Plankton in Jianfengling National Nature Reserve， Hainan

WANG Zhen-jiang， SUI Xin-rong， ZHANG Qing-feng et al

（Hainan Academy of Ocean and Fisheries Science， Haikou， Hainan 571126）

Abstract [Objective]To understand the status of plankton community in Autumn of Jianfengling.[Method]The plankton in Tianchi of Jianfengling was investigated in August 2018 at seven sampling points， and the community structure and diversity index of plankton were analyzed. [Result] A total of 139 species and varieties of 8 phylum phytoplankton were identified， of which the number of Chlorophyta was 63， followed by Bacillariophyta 42， Cyanophyta 10， bare Euglenophyta 7， Xanthophyta 4， Chrysophyta 4， Cryptophyta 4. Phytoplankton abundance ranged from 39.6×104-444.0×104 ind/L; biomass was 0.630-9.865 mg/L， Shannon-Wiener index was 4.321-5.780 and Pielou evenness index was 0.778-0.933. There were 4 categories， 21 species and varieties of zooplankton， 9 species of protozoa ，7 species of rotifera，3 species of copepoda and 2 species of cladocera. Zooplankton abundance ranged from 0.001×104-0.109×104 ind/L; biomass was 0.001-0.090 mg/L， Shannon-Wiener index was 1.522-3.057; and a Pielou evenness index of 0.812-1.000. Using Shannon-Wiener index and Pielou evenness index to evaluate the water quality of Tianchi in Jianfengling， the results showed that the water quality of the seven sampling points was light pollution or no pollution state. [Conclusion]The results of this study enrich the basic information of biodiversity in Jianfengling Nature Reserve， and provide reference for biodiversity conservation in Nature Reserve.

Key words Plankton;Jianfengling;Structure of community

基金項目 农业基础性长期性科技工作项目（ZX08S220259）“‘两江一河鱼类与环境监测项目”;科研院所技术开发（R100030.304）“海南省淡水鱼类资源调查”。

作者简介 王镇江（1992—），男，山东泰安人，硕士研究生，研究方向：水生生物调查。*通信作者，研究员，从事渔业生态、鱼类保护、渔业技术推广研究。

收稿日期 2020-12-16

尖峰岭国家级自然保护区位于海南岛西南部，属海南省乐东黎族自治县。面积约1 250 hm2，位于108°52′E，18°42′N，保存有较完整的热带天然林和次生林。有神秘的热带雨林、神奇的自然景观、独特的气候条件、山海相连的地理优势，拥有我国现存整片面积最大、保护完好的原始热带雨林。从滨海至1 412 m的主峰分布着7个植被类型，形成垂直的植被带谱。拥有维管植物2 800余种，动物4 300余种（含昆虫），被誉为“热带北缘生物物种基因库”。但是对其浮游生物的研究目前处于空白状态。浮游植物作为初级生产者，易受环境变化的影响，水环境状况对其群落结构与功能的变化有着直接的影响。部分浮游植物种类可作为环境污染和水体富营养化的指示生物[1-4]。笔者于2018年秋季在海南尖峰岭天池设7个样点，对浮游生物进行调查研究，通过调查监测浮游生物资源，对天池生态保护提出合理建议。

1 材料与方法

1.1 样点设定

依据《内陆水域渔业自然资源调查手册》中对水生生物调查布点的要求和原则对尖峰岭天池采样点进行设定，依据尖峰岭天池的生态状况和地理特征，设置7个采样点，分别是1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#（表1、图1）。

1.2 样品采集与处理

浮游植物：采取水样1 L，加入鲁哥氏液进行48 h 固定，静置后虹吸，最后浓缩至50 mL进行鉴定分析[5-7]，取0.1 mL置于浮游生物计数框中，在 10×40 倍生物显微镜下计数，生物量通过细胞体积法推算[8]。

浮游动物：采浮游动物水样20 L，用浮游生物网过滤，加入5%甲醛溶液固定，最后浓缩，在实验室进行鉴定分析[9-12]，生物量通过体积法计算。

采样时间：2018年8月对尖峰岭天池进行采样工作。

1.3 浮游生物多样性指数

采用Shannon-Wiener指数（H′）、Pielou均匀度指数（J′）[13-14]及优势度（Y）描述尖峰岭天池浮游植物群落结构及多样性特征。

Shannon-Wiener 指数

H′=-si=1P ilog 2P i

P i=n i/N

Pielou均匀度指数J′= H′/log2S。

优势度Y=（n i/N）·f i。

式中，n i为单个藻的个数;N为一个样点所有藻的个数;S为采集样品中的种类总数;f i为第i种在各样点出现的频率。Y≥0.02为优势种。

2 结果与分析

2.1 浮游植物的种类组成

该调查共采集到浮游植物8门139种及变种，其中绿藻门种数最多，为63种，约占总数的45%;硅藻门次之，42种，占总数的30%;蓝藻门10种，占总数的7%;裸藻门7种，占总数的5%;黄藻门、金藻门、隐藻门各4 种，占总数的3%。采样点1#、2#、3#、4#的浮游植物种数明显多于样点5#、6#、7#（图2）。

2.2 浮游植物的丰度与生物量

从图3可见，浮游植物丰度为39.6×104～444.0×104 个/L，最高值出现在2#采样点，达444.0×104 个/L，最低值出现在7#采样点，仅39.6×104 个/L。其样点的丰度排序为2#>1#>3#>4#>6#>5#>7#。生物量为0.630～9.865 mg/L，最大值出现在2#采样点，为9.865 mg/L，最小值出现在7#采样点，仅0.630 mg/L。可见，尖峰岭天池秋季浮游植物丰度与生物量的变化趋势相同，峰值均出现在2#采样点。主要原因是2#样点为静水面，腐殖质积累，易于浮游植物群落的产生，而其他样点处于流水中，不易形成较大的浮游植物群落。

2.3 浮游植物的多样性

为了避免单一多样性指数分析的不确定性，采用多样性分析中常用的Shannon-Wiener 指数（H′）和Pielou（J′）指数进行分析。

从图4可以看出，Shannon-Wiener 指数和Pielou指数变化趋势大体一致。Shannon-Wiener指数为4.321～5.780，其中4#采样点高于其他样点，主要是由于4#点水流相对较缓，腐殖质较为丰富;而7#采样点最低，主要是由于7#点处于天池出水口，水流流速较快，周围腐殖质较少导致浮游植物多样性较低。根据評价标准：0～1为重污染，>1～3为中污染，>3为轻污染或无污染，7个采样点均为无污染。Pielou 均匀度指数为0.778～0.933，其中5#采样点为最高点，4#采样点次之，7#采样点为最低。依据评价标准：0～0.3为重污染，>0.3～0.5为中污染，>0.5～0.8为轻污染或无污染评价，7个采样点为轻污染或无污染。

2.4 浮游植物的优势种与常见种

根据Y≥0.02为优势种可判断，尖峰岭天池秋季优势种以硅藻门与绿藻门为主。其中，蓝藻门6种，硅藻门17种，甲藻门2种，裸藻门3种，金藻门1种，隐藻门4种，黄藻门3种，绿藻门15种。根据频率≥80%为常见种，因此可判断常见种以硅藻门为主。其中，蓝藻门3种，硅藻门13种，裸藻门2种，金藻门1种，隐藻门1种，黄藻门1种，绿藻门7种。

2.5 浮游动物的种类组成

该调查共采集到浮游动物4类21种及变种，原生动物9种，占总数的43%;轮虫7种，占总数的33%;桡足类3种，占总数的14%;枝角类2种，占总数的10%。浮游动物物种数占比见图5。

2.6 浮游动物的丰度与生物量

由图6可知，浮游动物丰度为0.001×104～0.109×104 个/L，最高值出现在5#采样点，为0.109×104 个/L，最低值出现在7#采样点，为0.001×104 个/L。其样点的丰度排序为5#>4#>3#>6#>1#>2#>7#。生物量为0.001～0.090 mg/L，最大值出现在5#采样点，为0090 mg/L，最小值出现在7#采样点，为0.001 mg/L。尖峰岭天池秋季浮游动物丰度与生物量的变化趋势相同，峰值均出现在5#采样点，最低值均出现在7#采样点。主要原因是5#样点为静水面，易于浮游植物群落的产生，可为浮游动物提供饵料，而其他样点处于流水中，不易形成较大的浮游植物群落。

2.7 浮游动物的多样性

为了避免单一多样性指数分析的不确定性，采用多样性分析中常用的Shannon-Wiener 指数（H′）和Pielou（J′）指数进行分析。

由图7可以看出，Shannon-Wiener 指数和Pielou指数变化幅度不大，趋势大体一致。Shannon-Wiener指数为1.522～3.057，其中4#采样点高于其他样点，主要是由于4#点相对水流较缓，饵料较为丰富;而7#采样点最低，主要是由于7#点位于天池出水口，水流流速较快，周围饵料较少。根据评价标准，除4#采样点为轻污染或无污染外，其余均为中污染。Pielou指数为0.812～1.000，其中6#采样点为最高点，7#采样点次之，5#采样点为最低，但是各点Pielou指数均在0.800以上。依据评价标准可知，7个采样点均为无污染。

2.8 浮游动物的优势种与常见种

浮游动物优势种以原生动物为主。其中，原生动物8种，轮虫4种，桡足类1种，枝角类1种。根据频率≥50%为常见种可判断，常见种以原生动物为主，其中原生动物4种，轮虫1种，桡足类1种。

3 讨论与结论

浮游生物在生态系统中具有重要作用，是水生食物网中不可或缺的组成部分。该研究通过对浮游生物群落调查研究，对尖峰岭天池进行水生态状况评价[15-16]，结果表明，尖峰岭天池共鉴定出游植物8门139种及变种，生物量和丰度以2#采样点最高，7#采样点最低，优势种以硅藻门、绿藻门为主，浮游植物丰度与生物量变化趋势基本一致。浮游动物4类21种及变种，优势种以原生动物为主，生物量和丰度在5#采样点最高，7#采样点最低，浮游植物丰度与生物量变化趋势一致。通过浮游植物与浮游动物的Shannon-Wiener指数与Pielou 均匀度指数结果显示水质良好。

尖峰岭天池浮游生物优势种分布存在显著的空间差异性。浮游植物优势种与水体污染有关[6]。在浮游植物的优势种中多甲藻和小型黄丝藻、拟丝状黄丝藻、小环藻、锥囊藻是寡污带指示生物;镰形纤维藻、四尾栅藻、衣藻、尾棘囊裸藻是弱中污带指示生物。在浮游动物的优势种中原生动物表壳虫、普通砂壳虫是寡污带指示生物。

该调查采用Shannon-Wiener 指数和Pielou均勻度指数来评价尖峰岭天池秋季浮游生物的多样性特征，二者评价结果趋势一致。水生态状况评价结果显示，样点水质总体呈轻污染至无污染状态，尖峰岭天池位于尖峰岭国家森林公园内，总体人为干扰较少，也没有农业和工业污染，但是应控制商业活动带来的生活污染，避免因人为活动增多而导致水质恶化。

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