吳延志　陳宗永

摘?要：為了解南寧市南湖浮游動物群落現(xiàn)狀及水質(zhì)狀況，于2017年1月至12月對南湖浮游動物多樣性進行調(diào)查，并利用浮游動物 ShannonWiener多樣性指數(shù)和浮游動物生物量對南湖水質(zhì)情況進行評價。結(jié)果表明：2017年南湖9個監(jiān)測點共監(jiān)測到浮游動物52種，其中，原生動物12屬15種，占總種數(shù)的28.9%，輪蟲11屬25種，占總種數(shù)的48.1%，枝角類6屬8種，占總種數(shù)的15.4%，橈足類4屬4種，占總種數(shù)的7.7%。浮游動物中出現(xiàn)次數(shù)最高的是前節(jié)晶囊輪蟲、裂足臂尾輪蟲、角突臂尾輪蟲及無節(jié)幼體。浮游動物生物量月均值為1.156.04 mg·L-1;原生動物、輪蟲、枝角類、橈足類月均值分別占比0.05%、35.59%、22.97%、41.39%;對南湖浮游動物生物量貢獻最大的是橈足類，排在第2位的是輪蟲，第3位是枝角類。浮游動物 ShannonWiener多樣性指數(shù)和浮游動物生物量數(shù)值表明南湖水體屬于中度污染、中度富營養(yǎng)化水平。

關(guān)鍵詞：南湖;浮游動物;多樣性指數(shù);水質(zhì)評價;富營養(yǎng)化

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.07.005

Biodiversity Analysis and Water Quality Evaluation of Zooplankton in Nanhu Lake of Nanning City

WU Yanzhi， CHEN Zongyong

（Nanning Nanhu Park， Nanning， Guangxi 530021， China）

Abstract： In order to understand the status quo of zooplankton community and the water quality of Nanhu Lake in Nanning City， the diversity of zooplankton in Nanhu Lake was investigated from January to December in 2017， and the water quality of Nanhu Lake was evaluated by using the ShannonWiener diversity index and the biomass of zooplankton. The results showed that 52 species of zooplankton were detected in 9 monitoring sites in Nanhu Lake in 2017， among which protozoa were 15 species and 12 genera， accounting for 28.9% of the total species; rotifers were 25 species and 11 genera， accounting for 48.1% of the total species; cladocerans were 8 species and 6 genera， accounting for 15.4% of the total species; and copepods were 4 species and 4 genera， accounting for 7.7% of the total species. Among the zooplankton， the most frequent ones were Asplanchna priodonta， Brachionus diversicornis， Brachionus angularis and nauplius. The monthly mean biomass of zooplankton was 1.156.04 mg·L-1， while the monthly mean values of protozoa， rotifers， cladocerans and copepods respectively accounted for 0.05%， 35.59%， 22.97% and 41.39%. And copepods contributed the most to the biomass of zooplankton in Nanhu Lake， rotifers ranked the second， and cladocerans ranked the third. Therefore， the ShannonWiener diversity index and the biomass of zooplankton indicated that the water body in Nanhu Lake belonged to the level of moderate pollution and eutrophication.

Key words： Nanhu Lake; Zooplankton; Diversity index; Water quality evaluation; Eutrophication

南寧市南湖位于南寧市中心區(qū)，青秀區(qū)東部，地處北回歸線南側(cè)。 南湖水體呈長條形，東西走向;全湖通過南湖九拱橋和南湖大橋由東向西人為將水面分割成上中下3個湖段，水體通過橋孔相連;南湖東面通過連通渠與竹排沖相連，西面有1條直徑120 cm的暗管穿過康復路和邕江大堤直通邕江。據(jù)報道[1]，南湖水面寬度250～380 m，長約3.800 m，面積107 hm2，最大水深2 m，常年水位保持在70.10 m高程，平均水深1.5 m，湖泊容積約1.8×106 m3，流域面積510 hm2。南湖地處南寧市的經(jīng)濟文化中心地段，是南寧市最大的城市湖泊，被稱為南寧市的“腎”;南湖還是南寧市最大的開放式公園，有九拱橋、韋拔群/李明瑞烈士陳列館、名樹博覽園、水幕電影綜合水景、三月三歡歌廣場等景點，獲得過全國十大公園的稱號，每年接待游客1.500多萬人次，是南寧市的一張靚麗的名片。地理位置和功能定位都很高。因此，南湖水質(zhì)的變化及好壞都會引起市民和媒體的關(guān)注。

浮游動物是浮游生物的一部分，是一類經(jīng)常生活在水中，完全沒有游泳能力，或者游泳能力微弱，不能制造有機物的異養(yǎng)型動物類群。浮游動物種類分布較廣，對急性毒性能做出快速反應，從而反映出環(huán)境污染的綜合效應。此外，浮游動物個體生活史較短，是監(jiān)測水生生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的首選。研究認為浮游動物是相對較好的評價指標[2]。國內(nèi)近幾年對湖泊浮游動物群落結(jié)構(gòu)研究比較多[3-9]。由于南寧市南湖的特殊性，先后有學者對南湖開展了相關(guān)研究，如陳家寶等[10]對南湖沉積物磷釋放進行研究，陳竑[11]等對南湖富營養(yǎng)化主要控制因子進行研究，韋蘭英等[12]研究水生態(tài)修復技術(shù)對南湖浮游植物種群變化的影響;陳宗永等[13]對草型生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)在南湖富營養(yǎng)化防治中的應用進行研究。但是，有關(guān)南湖浮游動物多樣性的研究鮮見報道。為了掌握南湖浮游動物的群落結(jié)構(gòu)特征，進而評價南湖的水質(zhì)狀況，于2017年1月至12月對南湖浮游生物物種多樣性進行調(diào)查，旨在為南湖水質(zhì)的監(jiān)測和生態(tài)維護提供科學依據(jù)。

1?材料與方法

1.1采樣點布置

根據(jù)南湖呈東西長條狀、湖的周圍是水泥堤護岸的具體情況，分別在南湖的上湖、中湖、下湖沿橫向各設置3個采樣點，共9個采樣點。

1.2樣品采集及處理

于2017年1月至12月的每月中旬各采樣1次。按照《內(nèi)陸水域漁業(yè)資源調(diào)查手冊》[13]的方法進行采樣處理和生物計算，同時參照《淡水微生物圖譜》[14]進行浮游動物種類的鑒定。

1.2.1?定性樣品?采樣用25號浮游生物網(wǎng)在水體表層以下以約0.3 m·s-1的速度呈△字形循回拖動（網(wǎng)口上端不露出水面）6 min，并將濾取的樣品放入標本瓶中，每一湖段3個采樣點的樣品放入同一標本瓶中混合，然后加入1 mL劉哥氏液固定，再加4 mL的福爾馬林保存。

1.2.2?定量樣品?根據(jù)采樣點的深度，使用5 L有機玻璃采水器，每個采樣點每隔0.5 m采集1次水樣，形成每一湖段3個采樣點共45 L混合水樣，取出1 L混合水樣放入標本瓶，加入4%的福爾馬林固定帶回實驗室。把1 L混合水樣樣品從標本瓶移到沉淀器中沉淀24 h后濃縮并定容到50 mL，然后吸取1 mL濃縮液注入1 mL計數(shù)框中，在10×20的放大倍數(shù)下計數(shù)原生動物和輪蟲數(shù)量各2次，若2次計數(shù)結(jié)果與其均數(shù)之差距不大于其均數(shù)的10%，這2個相近的均數(shù)就是計數(shù)結(jié)果;反之要計數(shù)第3片，把3片的均數(shù)作為計數(shù)結(jié)果。按以下公式換算單位體積中各類浮游動物的個體數(shù)量。

N=VPWC

式中：N-1 L水中各類浮游動物計數(shù)

V-水樣沉淀濃縮后的體積（mL）

C-計算框的容積（mL）

W-采水樣體積（L）

P-鏡視各類浮游動物個數(shù)（兩片或三片平均）

其余44 L混合水樣用13號浮游生物網(wǎng)過濾，過濾樣品放入標本瓶中加入4%的福爾馬林固定，濃縮的樣品帶回實驗室后用于對枝角類和橈足類的定量計數(shù)。

1.3?數(shù)據(jù)處理與水質(zhì)評價標準

采用Microsoft Excel 2010進行數(shù)據(jù)分析處理。并采用ShannonWeiner多樣性指數(shù)（H′）[3]和浮游動物量指標法[15]對南湖上、中、下3個湖段浮游動物群落結(jié)構(gòu)特征及水質(zhì)狀況進行評價。

其中ShannonWeiner多樣性指數(shù)（H′）反映群落結(jié)構(gòu)多樣性，計算公式如下：

H′= -∑（ni/N）log2（ni/N）

式中：H′-多樣性指數(shù)，ni-第i種的個體數(shù)，N-總個體數(shù)。

水質(zhì)評價標準：H′>3，水體為輕度或無污染;H′ 1～7為中度污染;H′ 0～5為重度污染。

按照張覺民等[14]推薦的通過水體浮游動物量指標對水體營養(yǎng)類型進行分類，即動物量<1 mg·L-1為貧營養(yǎng)型;動物量1～3 mg·L-1為中營養(yǎng)型;動物量3 mg·L-1為富營養(yǎng)型。

2?結(jié)果與分析

2.1?浮游動物群落的種類組成及出現(xiàn)次數(shù)

從表1可知，2017年南湖共監(jiān)測到52種浮游動物，其中原生動物12屬15種，占總種數(shù)的28.9%;輪蟲11屬25種，占總種數(shù)的48.1%;枝角類6屬8種，占總種數(shù)的15.4%;橈足類4屬4種，占總種數(shù)的7.7%。

從南湖上、中、下湖3個湖段浮游動物出現(xiàn)次數(shù)的監(jiān)測統(tǒng)計結(jié)果（表1）可以看出，南湖浮游動物出現(xiàn)次數(shù)最多的分別是輪蟲類前節(jié)晶囊輪蟲Asplanchna priodonta、裂足臂尾輪蟲Brachionus diversicornis、角突臂尾輪蟲Brachionus angularis，橈足類無節(jié)幼體Aberrant larva，出現(xiàn)次數(shù)均為36次;其次是萼花臂尾輪蟲Brachionus calyciflorus、長三肢輪蟲Filinia longiseta、羅氏異尾輪蟲Trichocerca rousseleti，出現(xiàn)次數(shù)均為35次;出現(xiàn)次數(shù)排在第3位的是輪蟲類針簇多肢輪蟲Polyarthra trigla和橈足類透明溫劍水蚤Thermocyclops hyalinus;原生動物類天鵝長吻蟲Lacrymaria minima出現(xiàn)次數(shù)最少，僅為1次。

2.2?浮游動物密度及季節(jié)變化

從表2可知，南湖浮游動物總密度為605 2.4個·L-1，其中輪蟲總密度為493 6.9個·L-1，占浮游動物總密度的81.6%;橈足類總密度為820.4個·L-1，占浮游動物總密度的13.6%;枝角類總密度為159.3個·L-1，占浮游動物總密度的2.6%;原生動物總密度為135.8個·L-1，占浮游動物總密度的2.2%。表明，南湖浮游動物數(shù)量以輪蟲占優(yōu)勢。浮游動物總密度在秋季最高，為2.101.4個·L-1;浮游動物總密度出現(xiàn)兩次高峰期，第1次高峰在秋季10月，總密度為893.6個·L-1，第2次高峰在夏季8月，總密度為892.6個·L-1;而冬季1月浮游動物總密度最低，為135.7個·L-1。原生動物總密度春季最高，秋季最低;而輪蟲、枝角類、橈足類總密度以秋季最高，冬季最低。輪蟲在10月和8月分別出現(xiàn)2個高峰，原生動物密度在4月出現(xiàn)高峰，枝角類密度在8月出現(xiàn)高峰，橈足類密度在11月出現(xiàn)高峰。

2.3?浮游動物生物量的周年變化情況

通過對南湖各種浮游動物的定性、定量分析，統(tǒng)計和計算出原生動物、輪蟲、枝角類、橈足類每個月生物量及浮游動物總生物量，結(jié)果列于表3。浮游動物生物量的年均值為1.156.04 mg·L-1，其中原生動物的年均生物量為0.57×10-3mg·L-1，占比0.05%;輪蟲年均生物量為0.411.41 mg·L-1，占比35.59%;枝角類月均生物量為0.265.5 mg·L-1，占比22.97%;橈足類的月均生物量為0.478.56 mg·L-1，占比41.39%。表明對南湖浮游動物生物量貢獻最大的類群是橈足類，其次是輪蟲，排在第3位的是枝角類，原生動物的生物量小到忽略不計。浮游動物的生物量秋季最高，為5.486.64 mg·L-1;冬季最低，為1.275.15 mg·L-1;浮游動物生物量秋季和冬季均以橈足類占優(yōu)勢，而夏季和秋季均以輪蟲類占優(yōu)勢。浮游動物生物量以8月最高，為2.417.02 mg·L-1;2月份生物量最低，為0.296.24 mg·L-1。

浮游動物生物量在不同的采樣點大小表現(xiàn)為下湖>中湖>上湖，其中，原生動物的生物量最高值在上湖，為0.63×10-3mg·L-1;最低值在下湖，為0.48×10-3mg·L-1。而輪蟲、枝角類、橈足類生物量最高值出現(xiàn)在下湖，分別為0.485.68、0.470.50、0.763.47 mg·L-1;生物量最低值則在上湖，分別為0.337.87、0.121.83、0.288.81 mg·L-1。

2.4?南湖水質(zhì)評價

南湖浮游動物ShannonWeiner多樣性指數(shù)變化列于表4。結(jié)果表明，南湖浮游動物ShannonWeiner多樣性指數(shù)（H′）變化幅度為1.12～1.45;按湖區(qū)而言，下湖最大（1.32），上湖最小（1.23）;從3個湖段來看：上湖除10月份多樣性指數(shù)小于1外，其余月份多樣性指數(shù)為1.07～1.49;中湖除9月和10月多樣性指數(shù)小于1外，其余月份多樣性指數(shù)為1.19～1.54;下湖多樣性指數(shù)為1.09～1.50。南湖ShannonWiener多樣性指數(shù)月均值為1.26，按照水質(zhì)評價標準，南湖水體為中度污染狀態(tài)。

從生物量判斷其營養(yǎng)狀態(tài)，2017年南湖浮游動物平均生物量為1.156.04 mg·L-1，按照浮游動物生物量指標評價，南湖水體總體屬于中度富營養(yǎng)化水平。

3?討論與結(jié)論

3.1?水質(zhì)評價結(jié)果

根據(jù)《南寧市2017年環(huán)境狀況公報》[15]（南寧市環(huán)境保護局2018年6月5日）公布結(jié)果表明，2017年南湖水質(zhì)為Ⅴ類，按營養(yǎng)狀態(tài)評價，屬于中度富營養(yǎng)化狀態(tài);這一結(jié)果與本研究采用ShannonWiener多樣性指數(shù)（H′）法及浮游動物生物量法對水質(zhì)評價相吻合。因此，本研究采用的評價方法適合南湖的具體情況，是一種比較簡便和快捷的水質(zhì)生物監(jiān)測的方法。

3.2?生物多樣性空間的變化

南湖生物多樣性指數(shù)存在空間上的變化，上湖生物多樣性較差，中湖次之，下湖最好。出現(xiàn)這樣的差異與南湖的水流方向和物理污染物的來源有關(guān)，南湖水流由西向東從上湖往下湖流動，污染物大部分來自上湖的雨污合流的溢流口，污染物順水流方向通過流動、擴散，經(jīng)過物理和生化過程達到逐步降解，水質(zhì)由差變好，生物多樣性指數(shù)逐漸升高。

3.3?浮游動物之間生物量變化關(guān)系

浮游動物生物量的年均值為1.156.04 mg·L-1，其中原生動物的年均生物量占0.05%;輪蟲占35.59%;枝角類占22.97%;橈足類41.39%。故對南湖浮游動物生物量最大的類群是橈足類，其次是輪蟲，排在第3位的是枝角類，原生動物生物量最小。原因與原生動物、輪蟲、枝角類、橈足類等浮游動物在食物鏈中存在依次被攝食的關(guān)系有關(guān)，原生動物在食物鏈的最底層、個體最小，而橈足類在最頂層、個體最大。因此，生物量橈足類最大，原生動物最小。

3.4?浮游動物生物量與季節(jié)變化

浮游動物生物量在秋季最高，在冬季最低。這可能與水溫變化有關(guān)，秋季水溫高，水體中的各種生物生長快，生物量就大;反之冬季水溫低，生物生長慢，生物量就小。同時也與湖水交換量有關(guān)，南寧市5月至10月為汛期，為了保證城市不產(chǎn)生內(nèi)澇，經(jīng)常排水納洪，排水帶來了大量的營養(yǎng)鹽、細菌及有機碎屑，為浮游動物的快速生長提供了豐富的食物。因此，秋季南湖浮游動物生物量較高。

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（責任編輯：林玲娜）