李 君周 瓊謝從新王 軍韋麗麗

(1. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院, 農(nóng)業(yè)部淡水生物繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430070; 2. 淡水水產(chǎn)健康養(yǎng)殖湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,武漢 430070)

LI Jun1,2, ZHOU Qiong1,2, XIE Cong-Xin1,2, WANG Jun1,2and WEI Li-Li1,2

(1. Key Laboratory of Freshwater Animal Breeding, College of Fishery, Ministry of Agriculture, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 2. Freshwater Aquaculture Collaborative Innovation Center of Hubei Province, Wuhan 430070, China)

新疆額爾齊斯河周叢藻類群落結(jié)構(gòu)特征研究

李 君1,2周 瓊1,2謝從新1,2王 軍1,2韋麗麗1,2

(1. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院, 農(nóng)業(yè)部淡水生物繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430070; 2. 淡水水產(chǎn)健康養(yǎng)殖湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,武漢 430070)

周叢藻類是新疆跨境河流土著及特有魚類重要的基礎(chǔ)餌料資源, 然而在該地區(qū)有關(guān)周叢藻類的研究目前尚屬空白。有鑒于此, 2012年7、8、10月對(duì)新疆跨境河流——額爾齊斯河全流域的周叢藻類群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查分析。結(jié)果表明, 周叢藻類隸屬7門70屬178種, 由硅藻門、綠藻門、藍(lán)藻門、裸藻門、黃藻門、金藻門和甲藻門組成, 其中硅藻門有 92種并占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)(51.7%), 綠藻門 49種(30.3%), 藍(lán)藻門20種(11.8%), 裸藻門5種(2.8%), 黃藻門3種(1.7%), 金藻門2種(0.1%), 甲藻門僅1種(0.6%), 周叢藻類在不同月份的種類數(shù)存在顯著差異(P＜0.01)。優(yōu)勢(shì)種主要為硅藻門的嗜鹽舟形藻(Navicula halophila)、鈍脆桿藻(Fragilaria capucina Desm)、極小橋彎藻(Cymbella perpusilla Cl)以及藍(lán)藻門的皮狀席藻(Phormidium corium Gom)等。研究期間, 額爾齊斯河周叢藻類的密度和生物量的均值分別為1105.5×106ind./m2和2692.0 mg/m2, 不同月份間密度和生物量的分布差異不顯著, 但在空間分布上整體趨勢(shì)為中下游地區(qū)高于上游地區(qū)。水溫和營(yíng)養(yǎng)鹽成為影響其分布的主要環(huán)境因子。Simpson多樣性指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Margalef豐富度指數(shù)的平均值分別是0.38、3.04、0.66和2.55。運(yùn)用多樣性指數(shù)和藻類豐度對(duì)額爾齊斯河水質(zhì)評(píng)價(jià)為輕度污染。

周叢藻類; 種群結(jié)構(gòu); 豐度; 多樣性指數(shù); 水質(zhì)評(píng)價(jià); 額爾齊斯河

額爾齊斯河, 是我國(guó)唯一流入北冰洋的河流,源出中國(guó)阿爾泰山西南坡, 自東南向西北奔流出國(guó),經(jīng)俄羅斯的鄂畢河注入北冰洋。全長(zhǎng)2969 km, 在中國(guó)境內(nèi)546 km, 流域面積5.7萬km2, 年徑流量多達(dá)119億 m3, 水量?jī)H次于伊犁河居新疆第二位, 號(hào)稱新疆第二大河[1]。額爾齊斯河上游主要靠融雪、融冰和降水補(bǔ)給, 下游主要來源于融雪、降水和土壤中的水[2]。額爾齊斯河不僅水資源豐富, 也是新疆水生生態(tài)環(huán)境保持較為原始的區(qū)域。上游坡降較大,水溫較低, 水流湍急, 是高山冷水性水生生物良好的棲息場(chǎng)所, 該流域棲息有哲羅鮭(Hucho taimen Pallas, 俗稱大紅魚)、細(xì)鱗鮭(Brachymystax lenok Pallas, 俗稱小紅魚)、北極茴魚(Thymallus arcticus arcticus Pallas)等珍稀、瀕危魚類[3]。

周叢藻類即著生藻類, 是指浸沒在水中各種基質(zhì)表面的有機(jī)體集合[4], 它不僅是湖泊重要的初級(jí)生產(chǎn)力, 而且為魚類、底棲動(dòng)物等提供豐富的食物來源[5], 同時(shí)由于其方便采集、對(duì)外來干擾敏感性強(qiáng)及固著生長(zhǎng)等特性, 著生藻類已經(jīng)廣泛應(yīng)用于河流生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境評(píng)價(jià)[6]。額爾齊斯河流域常年棲息著多種珍稀特有的名貴魚類, 隨著人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的加劇, 如: 水利工程建設(shè)、農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)引排水等,對(duì)土著與特有魚類及其餌料資源產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。周叢藻類作為土著和特有魚類的重要餌料資源, 其生態(tài)功能非常關(guān)鍵。對(duì)額爾齊斯河流域的周叢藻類種類組成、優(yōu)勢(shì)種屬、時(shí)空分布及群落多樣性指數(shù)進(jìn)行了調(diào)查分析, 并首次報(bào)道新疆地區(qū)跨境河流周叢藻類群落結(jié)構(gòu)特征。比較全面了解和掌握該水域水生生物物種資源狀況, 從而更加有效地利用水生生物監(jiān)測(cè)水質(zhì)并保護(hù)新疆跨境河流土著、特有魚類種質(zhì)資源。

1 材料與方法

1.1 采樣位置與采樣時(shí)間

額爾齊斯河流域具有較長(zhǎng)的冰封期(11月初至翌年 4月中旬)[2], 根據(jù)額爾齊斯河的氣候條件, 本研究選擇7月、8月和10月作為采樣時(shí)間。根據(jù)額爾齊斯河的生態(tài)特點(diǎn), 上游為山區(qū), 中游為半山區(qū), 下游為荒漠平原區(qū)[7], 在額爾齊斯河的干流、主要支流及重要附屬水體設(shè)置了10個(gè)采樣點(diǎn)(表1), 從下游到上游的順序依次為: 185團(tuán)(北灣)、別列則克、哈巴河大橋、托洪臺(tái)水庫、布爾津河口、充乎爾大橋、小635、克蘭河上游、富蘊(yùn)縣、可可托海。各采樣點(diǎn)的設(shè)置主要依據(jù)河道情勢(shì)、交通條件、采樣條件等因素。

1.2 樣品的采集和處理

用 MAGELLAN 全球定位系統(tǒng)( eXplorist-200)記錄采樣點(diǎn)的經(jīng)緯度和海拔高度(表1)。在采樣點(diǎn)河流上下游 100 m 范圍內(nèi), 依據(jù)河流生境的不同(流速、水深和透明度), 對(duì)周叢藻類進(jìn)行定性和定量樣品的采集。周叢藻類定性樣品是采用天然基質(zhì)采樣法, 采集附有藻類的石頭用硬毛刷將附著其上的藻類刷入裝有蒸餾水的磁盤中, 定量至 1000 mL, 回到實(shí)驗(yàn)室濃縮至50 mL樣品瓶中, 采用甲醛溶液固定[8]。定量樣品是選擇附有藻類的形狀規(guī)整、易于測(cè)量表面積的石塊, 用毛刷刮取藻類并用蒸餾水沖刷至不銹鋼托盤中后裝入 1 L塑料瓶中, 用魯哥氏液 15 mL固定, 帶回室內(nèi)沉淀 24h后至樣品瓶中,定容至50 mL。水質(zhì)指標(biāo)采用alalis MP3500便攜式pH/電導(dǎo)率/溶氧儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。

表1 額爾齊斯河采樣點(diǎn)分布Tab.1 Sampling sites in the Irtysh River

1.3 周叢藻種類的鑒定與計(jì)數(shù)

將處理好的樣品在×40倍光學(xué)顯微鏡下觀察, 用面積為20 mm×20 mm, 容量為0.1 mL計(jì)數(shù)板對(duì)周叢藻類進(jìn)行計(jì)數(shù), 每片計(jì)數(shù)不得少于300個(gè), 每瓶樣品計(jì)數(shù)2次, 2次計(jì)數(shù)結(jié)果之差應(yīng)在15%之內(nèi), 否則增加計(jì)數(shù)次數(shù), 有效統(tǒng)計(jì)數(shù)值取平均后即為該片的周叢藻類數(shù)量。每一樣品的周叢藻類密度由單位面積上的細(xì)胞個(gè)體數(shù)表示(ind./m2)。藻類的鑒定主要參照《中國(guó)淡水藻類》[9]。最后計(jì)算出人工基質(zhì)上每種著生藻類的相對(duì)豐度(用百分含量表示) 和每個(gè)采樣點(diǎn)的藻密度。生物量的測(cè)算采用體積換算法[10]。根據(jù)周叢藻類的體形, 按最近似的幾何形測(cè)量其體積,形狀特殊的種類分解為幾個(gè)部分測(cè)量, 然后結(jié)果相加。由于藻類的密度接近1, 故可以直接由藻類的體積換算成生物量。生物量為各種藻類的數(shù)量乘以各自的平均體積, 單位為mg/m2。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

多樣性的分析

式中 Ni為i種的個(gè)體數(shù), N為所有種類總個(gè)體數(shù), S為物種數(shù)。H′ 值0—1為重污, 1—3為中污 (其中1—2為α-中污, 2—3為β-中污), ＞ 3為輕污或無污[14]。

優(yōu)勢(shì)種的確定 全年調(diào)查周叢藻類的優(yōu)勢(shì)種根據(jù)每個(gè)種的優(yōu)勢(shì)度值(Y)來確定:

式中, Ni為i種的個(gè)體數(shù), N為所有種類總個(gè)體數(shù), Fi為第i種出現(xiàn)的頻率。Y值大于0.02的種類為全年調(diào)查的優(yōu)勢(shì)種[15]。

統(tǒng)計(jì)分析 多樣性指數(shù)、優(yōu)勢(shì)度的計(jì)算均在Excel 2003中完成, 周叢藻類的種類數(shù)量、密度、生物量及多樣性指數(shù)在不同采樣季節(jié)和采樣點(diǎn)之間的差異通過單因子方差分析(One-way ANOVA)進(jìn)行處理, 密度和與環(huán)境因子(水溫、水深、透明度、流速、pH、鹽度)的相關(guān)性分析用偏相關(guān)分析(Pearson-Correlation)處理。差異水平設(shè)置為P=0.05和P=0.01。統(tǒng)計(jì)分析軟件為SPSS 19.0, 圖表的繪制均在Origin 8.0中進(jìn)行。

2 結(jié)果

2.1 種類組成與優(yōu)勢(shì)種

光程倍增光纖陀螺的偏振誤差，可分為振幅型和強(qiáng)度型.本文主要考慮偏振環(huán)行器的插入帶來的偏振誤差.由于偏振合束器由晶體、轉(zhuǎn)置器和尾纖組成，所以可將晶體與轉(zhuǎn)置器以及轉(zhuǎn)置器與尾纖之間的耦合點(diǎn)視為一個(gè)耦合點(diǎn)，在圖1中用點(diǎn)A、B、C、D、E、F來表示；a、b、c、d、e、f分別為對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)置器的耦合尾纖中的串?dāng)_點(diǎn).設(shè)經(jīng)Y波導(dǎo)后輸入偏振環(huán)行器的順(CW)、逆(CCW)時(shí)針光束與分別沿平行偏振軸與垂直偏振軸方向傳輸，考慮到實(shí)驗(yàn)所用的Y波導(dǎo)消光比ε達(dá)50 dB以上，所以本文僅考慮波列.光路中耦合點(diǎn)的功率串?dāng)_系數(shù)統(tǒng)一表示為ρ，偏振環(huán)行器損耗幅值系數(shù)與線圈損耗功率系數(shù)分別為α、γ.

當(dāng)前研究的采樣點(diǎn)涵蓋了額爾齊斯河干流、支流及其附屬水體(表1)。在10個(gè)樣點(diǎn)所采得的周叢藻,共檢查到硅藻門(Bacillariophyta)、藍(lán)藻門(Cyanophyta)、綠藻門(Chlorophyta)、黃藻門(Cryptophyta)、裸藻門(Euglenophyta) 、甲藻門(Pyrrophyta)和金藻門(Chrysophyta)等7個(gè)門類, 共計(jì)70屬178種。其中硅藻、綠藻和藍(lán)藻的數(shù)量占到了93.8%, 以硅藻的種類數(shù)最多, 為92種占51.7%; 其次是綠藻有49種占30.3%; 藍(lán)藻的種類數(shù)位居第3, 20種占11.8%; 黃藻3種占1.7%, 裸藻5種占2.8%; 金藻2種占1.1%, 甲藻僅1種占0.6%。

從周叢藻種類的時(shí)間分布來看, 8月份最多為95種, 其次為10月份和7月份, 分別為65種和50種, 三個(gè)季節(jié)間的種類數(shù)差異極其顯著(P= 0.006)。從周叢藻在各水域的分布來看, 7月以富蘊(yùn)、克蘭河、布爾津、小635最多, 分別為26種、18種、17種、17種; 8月份以185團(tuán)、充乎爾和克蘭河最多, 分別為35種、35種、30種; 10月份185團(tuán)、富蘊(yùn)、別列則克最多, 分別為29種、26種和22種, 相比于8月份有所下降。

調(diào)查期間, 7月份的優(yōu)勢(shì)種為硅藻門的嗜鹽舟形藻、橢圓舟形藻、短小舟形藻、極小舟形藻、弧形峨眉藻、雙頭菱形藻以及藍(lán)藻門的兩棲顫藻。8月份的優(yōu)勢(shì)種為硅藻門的嗜鹽舟形藻、近緣橋彎藻、胡斯特橋彎藻、扁圓卵形藻、鈍脆桿藻和藍(lán)藻門的皮狀席藻。10月份優(yōu)勢(shì)種為硅藻門的弧形峨眉藻、鈍脆桿藻、嗜鹽舟形藻、極小橋彎藻和藍(lán)藻門的阿式顫藻, 3個(gè)月份均出現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)種為嗜鹽舟形藻。7月份的優(yōu)勢(shì)種中硅藻占 85.7%, 硅藻中的橢圓舟形藻出現(xiàn)頻率為86%, 8月份和10月份優(yōu)勢(shì)種中藍(lán)藻門的比例雖有所增加, 但硅藻仍占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

2.2 周叢藻類的密度與生物量

2012年 7、8、10月份新疆額爾齊斯河流域周叢藻密度各門平均總計(jì) 1105.5 ind./mm2, 其中硅藻門最多(858.5×106ind./m2)占 77.7%; 綠藻門次之(123.3×106ind./m2)占11.2%; 藍(lán)藻門114.5×106ind./m2,占10.4%; 黃藻門5.4×106ind./m2, 占0.5%; 裸藻門3.2×106ind./m2占 0.3%, 金藻門和甲藻門均為 0.3× 106ind./m2, 各占0.03% 。

由于各支流水域環(huán)境不同, 因而周叢藻的密度在各水域分布也不同。由圖 1可知哈巴河最多(3204.9×106ind./m2), 其次是充乎爾、托洪臺(tái)水庫、小 635, 分別為 1934.2×106、1532.1×106和 1274.9× 106ind./m2, 富蘊(yùn)最低為 106.6×106ind./m2。各支流7、8和10月的密度分布差異不顯著(P＞0.05), 總的趨勢(shì)是7月密度最大, 10月最小。7月以托洪臺(tái)水庫、小635、別列則克、哈巴河為高, 分別為2790.3×106、2535.8×106、2012.7×106和1181.0×106ind./m2, 富蘊(yùn)最低為 159.0×106ind./m2; 8月份哈巴河最高為8106.8×106ind./m2, 小635最低位14.1×106ind./m2; 10月份布爾津最高為3083.3×106ind./m2, 富蘊(yùn)最低為102.0×106ind./m2。

圖1 額爾齊斯河周叢藻密度和生物量分布Fig. 1 The distribution of periphyton density and biomass in Irtysh River

調(diào)查期間, 額爾齊斯河周叢藻生物量各門平均總計(jì) 2692.0 mg/m2。其中硅藻門最多(2383.2 mg/m2)占 88.5%, 綠藻門次之(228.9 mg/m2)占 8.5%, 藍(lán)藻門(64.4 mg/m2)占2.4%, 裸藻門(6.3 mg/m2)占0.2%,黃藻門(5.4 mg/m2)占0.2%, 金藻門和甲藻門分別為3.1 mg/m2、0.7 mg/m2, 共占0.1%。

從圖 3可知, 7月份托洪臺(tái)水庫的生物量最高(5909.9 mg/m2), 布爾津河最低(45.4 mg/m2); 8月哈巴河最高(22475 mg/m2), 小635最低(26.2 mg/m2); 10月份可可托海最高(5332.1 mg/m2), 富蘊(yùn)最低(134.2 mg/m2),三個(gè)月份間的生物量差異不顯著(P＞0.05)。

2.3 多樣性指數(shù)

額爾齊斯河周叢藻 7、8、10月份 Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)、Simpson多樣性指數(shù)(D)、Pielou均勻度指數(shù)(J)和 Margalef豐富度指數(shù)(d)的數(shù)值見圖2。其中Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)、Simpson多樣性指數(shù)(D)和 Pielou均勻度指數(shù)(J)的變化范圍分別為 0.42—4.34、0.06—0.96 和0.10—0.97, 多樣性指數(shù)、豐富度和均勻度在3個(gè)月份間均存在顯著性差異, P值均小于0.05。

圖2 額爾齊斯河周叢藻多樣性指數(shù)(D, H′)、豐富度(d)和均勻度(J)Fig. 2 Diversity indices (D, H′), abundance (d) and evenness (J) of Periphyton in Irtysh River

3 討論

3.1 不同月份的周叢藻類群落結(jié)構(gòu)比較

2012年7、8、10月在新疆額爾齊斯河流域的10個(gè)樣點(diǎn)中共采集到了周叢藻類7門178屬, 其中硅藻的種類數(shù)最多。硅藻在優(yōu)勢(shì)種中也占據(jù)絕對(duì)的優(yōu)勢(shì), 7月份的優(yōu)勢(shì)種中硅藻占85.7%, 硅藻中的橢圓舟形藻出現(xiàn)頻率為86.0%, 8月份和10月份優(yōu)勢(shì)種中藍(lán)藻門的比例雖有所增加, 但硅藻仍占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),這是由于額爾齊斯河屬于高緯度、高寒溫地區(qū), 水體水溫存在典型的季節(jié)變化, 因此周叢藻出現(xiàn)了以硅藻為優(yōu)勢(shì)的類群。

周叢藻類的平均密度為 1105.5×106ind./m2, 各個(gè)支流在 7、8和 10月的密度分布差異不顯著(P＞0.05), 總的趨勢(shì)是7月密度最大, 10月最小, 這是由于 7月份剛進(jìn)入夏至, 晝長(zhǎng)夜短, 新疆白天長(zhǎng)達(dá) 20h[2], 而光照可以影響周叢藻生物量和周叢群落的初級(jí)生產(chǎn)力[16], 同時(shí) 7月份的溫度升高, 有利于周叢藻類的生長(zhǎng)繁殖, 因此 7月份的周叢藻密度最大。

大量研究已證明, 周叢藻類群落特征, 如生物量[17]和種類組成[18]等能對(duì)水質(zhì)變化作出響應(yīng), 從而可作為評(píng)價(jià)河流受污染程度和受人類活動(dòng)干擾程度的重要生物監(jiān)測(cè)指標(biāo)。周叢藻的生物量在7、8、10月由于環(huán)境及水文條件的不同而發(fā)生波動(dòng)。7月份托洪臺(tái)水庫的生物量最高(5909.9 mg/m2), 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他支流的生物量, 這主要是由于托洪臺(tái)水庫受人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染輸入的影響, 導(dǎo)致水庫水體N、P含量高, 藍(lán)綠藻大量繁殖所致。8月份由于是豐水期, 水位上漲, 水體渾濁不利于周叢藻類的繁殖[7], 因此8月份的周叢藻生物量低于7月份。值得注意的是, 在所有采樣點(diǎn)中哈巴河大橋在8月份的密度和生物量均最高, 而且遠(yuǎn)高于7月份和10月份, 這是由于哈巴河大橋地處下游的高海拔地區(qū), 未被 8月份上漲的洪水淹沒因此有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)滯留, 同時(shí)隨著水溫的升高和光照時(shí)間增長(zhǎng), 促進(jìn)了大量的富營(yíng)養(yǎng)型指示物種(魚腥藻和微囊藻)的生長(zhǎng), 藻類的大量繁殖推高周叢藻類的豐富度(密度和生物量)。

3.2 周叢藻類群落結(jié)構(gòu)的空間變化

額爾齊斯河流域的周叢藻類種類數(shù)的分布雖隨季節(jié)變化而有顯著性差異(P＜0.01), 但在空間分布上, 不同采樣點(diǎn)間的差異并不顯著(P＞0.05), 而硅藻始終作為藻類群落的主要種類, 上游區(qū)域藻類的優(yōu)勢(shì)度和群落多樣性均較高。整個(gè)水體除硅藻、綠藻和藍(lán)藻的比例基本保持一致外, 金藻和裸藻的群落數(shù)量?jī)H在河流中上游地區(qū)表現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)。

已有研究報(bào)導(dǎo)表明, 水溫、溶解氧、營(yíng)養(yǎng)鹽及其他水文因子是影響河流中周叢藻類群落長(zhǎng)期季節(jié)變化的主要因子[19,20]。調(diào)查期間額爾齊斯河周叢藻類密度和生物量的空間分布差異均不顯著, 但其總的分布趨勢(shì)是中下游地區(qū)高于上游地區(qū), 這與采樣點(diǎn)處水溫的變化趨勢(shì)相一致(表2)。由額爾齊斯河各采樣點(diǎn)的理化因子與豐度的相關(guān)性分析得出, 以P=0.05為標(biāo)準(zhǔn)時(shí), 豐度與水溫、鹽度均成顯著性相關(guān)(P＜0.05, 表 3)。同時(shí)密度也與營(yíng)養(yǎng)鹽成正相關(guān),這表明, 水溫和營(yíng)養(yǎng)鹽是影響額爾齊斯河周叢藻類空間分布的主要因素。

表2 額爾齊斯河各采樣點(diǎn)的理化因子Tab. 2 The environment metrics of different sampling sites in Irtysh River

表3 周叢藻類密度與環(huán)境因子的相關(guān)性Tab. 3 The correlation between periphyton density and environment factors

3.3 周叢藻類的群落結(jié)構(gòu)與水質(zhì)的關(guān)系

物種多樣性是衡量群落規(guī)模和重要性的基礎(chǔ),也是反映水體營(yíng)養(yǎng)狀況信息的重要參數(shù)[21,22]。因而,周叢藻類的多樣性指數(shù)也就成為判斷湖泊水庫等水體營(yíng)養(yǎng)狀況最常用的檢測(cè)指標(biāo)。藻類多樣性指數(shù)值越小, 說明水質(zhì)污染程度越嚴(yán)重[23]。在水質(zhì)較好的上游, 周叢藻類群落結(jié)構(gòu)較復(fù)雜, 多樣性指數(shù)高;而在人為活動(dòng)較頻繁的別列克則銅礦橋和托洪臺(tái)水庫, 周叢藻類群落表現(xiàn)出種類組成相對(duì)單一, 藻類多樣化性出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

多樣性指數(shù)(D、H′)表現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì)(圖2): 相比于7和10月, 8月的多樣性指數(shù)值最低。一般而言, 種類越多或各個(gè)種類的個(gè)體數(shù)量分布越均勻,物種群落的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)的值越大[16,24], 而8月份的種類數(shù)最多, 由于均勻度反映的是群落內(nèi)各物種分布的均勻程度[17], 那么夏季較低的均勻度可能是引起多樣性指數(shù)低的主要原因之一。同時(shí)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′)越大表明水質(zhì)越好, 這與額爾齊斯河的8月份豐水期, 水質(zhì)渾濁的自然條件相一致[2]。

額爾齊斯河周叢藻 Margalef豐富度指數(shù)(d)的變化范圍為0.7—5.19。就總體而言, 各流域在8和10月的物種豐富度變化趨勢(shì)基本相似, 僅在個(gè)別采樣點(diǎn)略有差異。同一采樣點(diǎn)8月的物種豐富度高于7和10月。8月溫度適宜, 陽光照射充足, 適宜周叢藻的生長(zhǎng), 這可能是周叢藻豐富度在8月份增多的主要原因。

對(duì)調(diào)查期間額爾齊斯河各樣點(diǎn)周叢藻的多樣性進(jìn)行分析, 結(jié)果顯示除了人為活動(dòng)頻繁的可可托海和托洪臺(tái)水庫外, H′的平均值為3.04, 故判斷額爾齊斯河整體上屬于輕污染類型河流。比較各采樣點(diǎn)處的H′值發(fā)現(xiàn), 雖然各H′值之間略有差異, 但差值并不顯著。由此說明, 除了個(gè)別受人為影響的流域之外, 額爾齊斯河各樣點(diǎn)的水質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀況整體水平相當(dāng)。

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STUDIES ON THE COMMUNITY STRUCTURE OF PERIPHYTON IN THE IRTYSH RIVER OF XINJIANG UYGUR AUTONOMOUS REGION

Periphyton acts as the primary basal food resource of indigenous and unique fishes in the cross-border rivers of Xinjiang Uygur Autonomous Region. Research of the periphyton in this region is still limited. To investigate the community structure of periphyton, samples were collected in July, August and October 2012 from Irtysh River located in Xinjiang Uygur Autonomous Region. Our study indicated that the periphyton assemblage was composed of 178 species in total, belonging to seven taxonomic groups. Bacillariophyta showed the highest number of taxa (92), followed by Chlorophyta (49), Cyanophyta (20), Euglenophyta (5), Cryptophyta (3), Chrysophyta (2) and Pyrrophyta (1). Species number of periphyton showed significantly differences in different seasons (P＜0.01). Bacillariophyta was predominant in species composition, especially N. halophila, Fragilaria capucina, C. perpusilla and Phormidium corium Gom. The average cell density and biomass of periphyton were 1105.5 ind./m2and 2692.0 mg/m2, respectively. Although seasonal and spatial distribution of density and biomass were not significant difference, the overall trend of spatial distribution showed that the density and biomass in lower-middle region were higher than those in upper region. Average values of diversity indices (D, H′), evenness (J) and abundance (Dm) of periphyton were 0.38, 3.04, 0.66 and 2.55, respectively. The water quality of Irtysh River has mild contamination based on the diversity index and phytoplankton abundance.

Periphyton; Community structure; Abundance; Diversity indices; Water quality evaluation; Irtysh River

LI Jun1,2, ZHOU Qiong1,2, XIE Cong-Xin1,2, WANG Jun1,2and WEI Li-Li1,2

(1. Key Laboratory of Freshwater Animal Breeding, College of Fishery, Ministry of Agriculture, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 2. Freshwater Aquaculture Collaborative Innovation Center of Hubei Province, Wuhan 430070, China)

S932.7

A

1000-3207(2014)06-1033-07

10.7541/2014.152

2013-10-11;

2014-02-12

國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)“新疆跨境河流水生生態(tài)和魚類資源調(diào)查(2012FY112700)”; 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(2010QC024)資助

李君(1989—), 女, 湖北黃岡人; 碩士; 主要從事重金屬污染及藻類生態(tài)學(xué)研究。E-mail: kele8happy@webmail.hzau.edu.cn

周瓊(1978—), 男, 湖北浠水人; 博士、副教授; 主要從事漁業(yè)資源與淡水生態(tài)學(xué)研究。E-mail: hainan@mail.hzau.edu.cn