东平湖水生生物资源调查与评估

侯 莉，张玲玲，张 倩

(泰安市生态环境局开发区分局，山东 泰安 271000)

1 引言

根据资料显示，东平湖作为黄河流域重要的洄游性鱼类-刀鲚的唯一产卵场，也是东亚-澳大利亚迁徙线候鸟迁徙线的中转站，在黄河下游生态环境系统中发挥着重要作用，对于保持流域、区域生态平衡，维持黄河下游生态系统安全，保护生物多样性等方面都具有重要意义。

2 调查范围

在对东平湖开展以往工作资料分析的基础上，根据东平湖湖泊生态环境特点，选取入湖河道、湖区、出湖河道以及入海口为研究区域，分别布设了9个监测点位，具体如图1所示，开展水生生物调查监测工作。

图1 东平湖区采样点分布

采样点位置的数据如表1所示。

表1 东平湖监测采样点

3 调查内容

2020年8月和10月开展2次浮游植物、浮游动物、着生生物、底栖动物、大型水生植物、鱼类定性、鱼类定量调查监测。考虑各项监测指标的变化规律，兼顾2020年实际情况，调查频次定为2次，于8月和10月分别调查监测1次。同时考虑到浮游生物的日变化，监测时间尽量选择在一天的相近时间，比如上午的8：00～10：00，如果无法做到，则需记录下每次实际的监测时间。样品一般在运输及实验室中暂存时以冷藏的形式保存，故应尽快运回实验室，及时挑拣其中的生物标本。

在8月和10月分别对东平湖开展水生生物调查，通过现场调查获取了研究区域水生生物种类、数量及分布(鱼类、浮游植物、浮游动物、底栖生物、大型维管束植物)，优势种、多样性指数；重点保护的动植物种类及保护现状等。

4 监测方法

河流和湖库水生生物的调查方法参照《湖库水生态环境质量监测与评价技术指南》《流域水生态环境质量监测与评价技术指南(试行)》(总站水字〔2014〕124 号)、《内陆水域渔业资源调查手册》《水库渔业资源调查规范》(SL167-2014)、《淡水生物资源调查方法》《渔业生态环境监测规范》(SC/T9102-2007)、《生物多样性观测技术导则 淡水底栖大型无脊椎动物》(HJ710.8-2014)、《生物多样性观测技术导则 水生维管束植物》(HJ710.12-2016)[1～3]，并结合实际情况加以调整。水生生物样品的分类鉴定主要依靠相关专业技术人员开展，参考各类群相关分类鉴定资料，如《中国淡水藻志》《中国淡水藻类-系统、分类及生态》《中国动物志-无脊椎动物-甲壳纲-淡水桡足类》《中国动物志-无脊椎动物-甲壳纲-淡水枝角类》《中国淡水轮虫志》《微型生物监测新技术》《中国动物志-环节动物门-蛭纲》《中国经济动物志-淡水软体动物》《Aquatic insects of China useful for monitoring water quality》《Identification manual for the larval Chironomidae (Diptera) of North and South Carolina》《中国常见湿地植物》《水生植物图谱》《中国高等植物图鉴》《中国湿地植被》等参考资料来进行[4，5]。

5 分析方法

5.1 多样性指数

香农-维纳(Shannon-Wiener)指数H′按式(1)计算。

(1)

辛普森(Simpson)指数D按式(2)计算。

(2)

皮洛(Pielou)均匀度指数Jsw按式(3)计算。

Jsw=-∑Pi·lnPi/lnS

(3)

式(1)～(3)中：Pi属于种i的个体在全部个体中的比例；S为总物种数。

5.2 优势度

根据McNaughton物种优势度指数Y计算优势度：

Y=(ni/N)×fi

(4)

式(4)中，Y为鱼类优势度指数，ni为第i种的总个体数；N为所有站位采集的总个体数；fi为该物种在各调查点位出现的频率。本调查中选取Y>0.02的种类为优势种。

6 调查结果

6.1 浮游植物

调查结果表明，两次调查东平湖的8个样点中共鉴定浮游植物 38属(种)，隶属于硅藻门、甲藻门、蓝藻门、裸藻门和绿藻门 5 门。其中，绿藻门植物在种类组成上占优势，有 15 属(种)，占 39.47%；其次是硅藻门植物，占比 28.95%；裸藻门植物种类最少，仅有1种，占比为2.63%(表2)。

表2 各样点不同种类浮游植物所占比例

根据植物丰度>5%浮游植物总丰度定义为优势种，东平湖第一次优势种类主要由硅藻门和绿藻门植物组成；且硅藻门的小环藻在多个调查样点均发展成优势种类。蓝藻门平裂藻也在较多调查样点占优势地位。东平湖第二次采样其中除 3#和 8#样点，颗粒直链藻在其他样点均形成优势类群，说明颗粒直链藻在第二次调查中分布较广；在 1#、2#和 3#样点蓝藻门多为优势类群。对比两次采样浮游植物的优势种变化发现，第二次采样中的浮游植物优势类群较第一次采样发现的多，绿藻门植物也较多的在第二次采样中形成优势群体。

通过香农-威纳指数(Shannon wiener index)计算各调查样点浮游植物多样性指数，结果显示东平湖第一次采样各样点生物多样性指数均较低，8#样点生物多样性指数最高为2.71，其次是5#调查样点，生物多样性指数为2.50，3#样点生物多样性最低为0.91。东平湖第二次采样各样点生物多样性指数也较低，8#样点生物多样性指数最高为3.10，其次是 2#调查样点，生物多样性指数为2.83，4#和7#调查样点生物多样性指数最低为1.75。对比两次结果，总体来说，第一次采样的浮游植物生物多样性指数较第二次低，这与采集鉴定到的浮游植物种类较少且较为单一有关，从一定程度上反映出东平湖水质的变化情况。

6.2 浮游动物

本项目于2020年8月对东平湖开展第一次浮游动物资源调查，采用传统分类学鉴定方法并参考各种权威资料进行分类，共收集浮游动物标本8种，隶属于3门8个属8种(表3)。其中轮虫种类最多(4种)，占总种数的50%，没有原生动物。从种类组成来看，区域浮游动物资源以桡足类和轮虫类占较明显优势。其中广布中剑水蚤在5样点均采集到，为常见种。

表3 调查样点浮游动物的种类组成

根据浮游动物调查，采用传统分类学鉴定方法并参考各种权威资料[6～9]进行分类，第二次共收集浮游动物标本9种，隶属于3门9属9种。其中枝角类和桡足种类最多(7 种)，占总种数的77.8%，没有原生动物。从种类组成来看，区域浮游动物资源以桡足类、枝角类和轮虫占较明显优势。其中无节幼体和广布中剑水蚤在 7 样点均采集到，为常见种。

根据丰度>5%浮游动物总丰度定义为优势种[10]，从每种浮游在调查样点中的丰度来看， 2#调查样点优势种为桡足类、枝角类和轮虫，3#调查样点优势种为桡足类和枝角类，4#调查样点优势种为桡足类，5#调查样点优势种为桡足类、枝角类和轮虫，6#调查样点优势种为桡足类、枝角类和轮虫，7#调查样点优势种为桡足类和枝角类，8#调查样点优势种为桡足类、枝角类和轮虫。各调查样点优势种浮游动物组成分布如图2所示。

图2 浮游动物优势种丰度

两次调查结果均显示，5#位点浮游动物的香农威纳多样性指数最高。

6.3 大型底栖动物

东平湖连续两次调查，共采集到大型底栖动物 7 种，隶属于三大类群，分别为软体动物、环节动物和水生昆虫，其中梨形环棱螺、白旋螺和河蚬在两次调查中均采集到。两次调查中，5#、7#样点发现底栖动物种类最多， 均为梨形环棱螺。1#和 4#点位设置于黄河干道，因点位附近水流急、泥沙含量大且底质为流沙，没有采集到底栖动物。

梨形环棱螺在两次调查的不同点位中形成了优势种群。其中，梨形环棱螺均在两次调查中的5#和7#样点成为了优势种。

通过香农-威纳指数、Margalef多样性指数、Simpson指数和皮尔森均匀度指数等计算各调查样点底栖动物的多样性水平，结果显示两次调查各样点生物多样性水平均较低[11～13]。

6.4 大型维管束植物

调查发现东平湖维管束植物共有6种，沉水植物、挺水植物和浮叶植物各2种，隶属于5科6属。其中禾本科植物种类最多，有2种占维管束植物种类的33.3%，其余小二仙草科、眼子菜科、龙胆科、菱科各1种，占维管束植物种类的16.7%。

近几年东平湖优势种主要是菹草，在湖中沉水植物分布频度最高，几乎在全湖都有分布，但其生物量不及芦苇。而芦苇主要分布在岸边浅水区，其频度虽与其他植物差异较大，但其生物量远高于其他植物，其优势度仅次于菹草。其他物种中荇菜、菱和狐尾藻分布较少，只在少部分地区存在，零星分布，其生物量和频度都不高。菰只存在于浅水区，其频度低，生物量居中。以上是东平湖4月份优势种的分布，过10月份后温度骤降，全湖进入冬季，菹草基本全部死亡；而荇菜和菱兴起，多存在于窄水区，成片的分布；芦苇和菰基本不变，狐尾藻还是依旧只有少量分布。

6.5 着生生物

调查结果表明，东平湖水域调查8个样点共鉴定着生藻类14属(种)，均为硅藻门。

根据藻类丰度>5%着生藻类总丰度定义为优势种，东平湖第一次各调查样点其中 1#样点着生藻类优势种数量最多，有6种优势种类，其中菱形藻优势度较大；8#样点着生藻类优势种类数量较少，仅有3种，为菱形藻，舟形藻和曲壳藻。在东平湖的着生藻类中，菱形藻和舟形藻为主要优势种，其次是曲壳藻，其余种类均较低于10%。东平湖第二次各调查样点其中5#样点着生藻类优势种数量最多，有5种优势种类，其中菱形藻优势度较大；2#和8#样点着生藻类优势种类数量较少，仅有2种。

6.6 鱼类

本次调查结果表明，调查所采捕、采集到鱼类经鉴定共22种，隶属于6目10科，其中鲤形目鱼类占绝大多数，种类数为13种，占到59.09%，鲈形目 4 种，鲶形目2种，鲑形目、合鳃目和鲱形目各1种。在东平湖鱼类类群中，鲫是优势种，依次是麦穗鱼、虾虎鱼、鱼白鱼、鲤。其中，大银鱼、鲢和鳙为水库人工放养品种，占比较大，但是种群稳定性受水体环境影响较大。在本次调查中，上述三种鱼类是采购获取，因此不认为是优势种。

7 结论与建议

结合2020年两次现场调查结果以及与历史资料对比分析，东平湖浮游生物、底栖动物及鱼类种类及数量均低于历史水平，区域水生生物资源种类及数量有衰减的趋势，水生态平衡失调，生物多样性受到威胁，因此提出以下建议：①东平湖生物多样性恢复应坚持保护优先、自然恢复为主的方针，根据水生生物完整性指数及重现土著鱼类或土著水生植物的水体清单等目标要求，提出黄河刀鲚洄游通道保护、天然生境恢复、生境替代保护、“三场”保护与修复及增殖放流等任务要求。②对于菹草的泛滥生长，建议采用源头控制、收割治理、生物治理、综合利用等方式实现菹草的综合治理[14，15]。