太湖湖泊帶大型底棲動(dòng)物空間分布特征

太湖湖泊帶大型底棲動(dòng)物空間分布特征

水質(zhì)和湖泊區(qū)域湖邊帶是連接湖泊水域和陸地生態(tài)系統(tǒng)的過渡地帶。這是保護(hù)湖泊的屏障之一。近年來,對(duì)太湖湖濱帶的調(diào)查僅有太湖西岸和貢湖灣區(qū)域1研究區(qū)域和方法1.1采樣點(diǎn)布設(shè)點(diǎn)位布設(shè)原則以盡量接近岸邊100m,若遇到水深較淺或堤岸附近圍網(wǎng)較多等特殊情況,將點(diǎn)位設(shè)置在岸邊150m以內(nèi),同時(shí)綜合考慮駁岸特征、湖濱帶及沿岸帶土地利用狀況、出入湖河道的影響和不同污染特征湖區(qū)的影響。在全太湖湖濱帶布設(shè)49個(gè)采樣點(diǎn)(見圖1),其中,竺山灣(2#~8#)、梅梁灣(1#、44#~49#)、貢湖灣(34#~43#)代表了太湖北部“三灣”湖濱帶生物狀況;西部沿岸(9#~13#)代表了以硬質(zhì)駁岸為主要特征的湖濱帶生物狀況;南部沿岸(14#~18#)代表了硬質(zhì)駁岸和存在部分水生植物的過渡湖濱帶生物狀況;東太湖(19#~23#)代表圍網(wǎng)養(yǎng)殖區(qū)的湖濱帶生物狀況;東部沿岸(24#~33#)代表蘇州西岸水生植物較為豐富的區(qū)域湖濱帶生物狀況。1.2樣品采集2009年12月、2010年4月在各個(gè)布設(shè)點(diǎn)位分別采樣一次,樣品定量采集使用1/16m1.3學(xué)習(xí)方法1.3.1寡毛綱顫國科生物空間分布底棲動(dòng)物的物種組成和空間分布采用ArcGIS10軟件繪制。由于寡毛綱顫蚓科作為典型的耐污生物,對(duì)環(huán)境具有重要的指示作用,因此在分析底棲動(dòng)物空間分布時(shí)將其單獨(dú)作為一個(gè)類群。利用SPSS分析和origin8.0繪圖。1.3.2群的生物量及豐度的計(jì)算1計(jì)算相對(duì)重要性指數(shù)(IRI)定量反映太湖湖濱帶底棲動(dòng)物的優(yōu)勢類群及分布變化:式中,W為相對(duì)生物量,即某一種群的生物量占大型底棲動(dòng)物總生物量的百分比;N為相對(duì)豐度,即該種群的豐度占大型底棲動(dòng)物總豐度的百分比;F為該種群出現(xiàn)的頻率。2Shannon-Wiener多樣性指數(shù):3Pielou物種均勻度指數(shù):式中,N為樣品中所有分類單元的總個(gè)體數(shù);n2數(shù)據(jù)分析2.1水生昆蟲及多毛綱兩次調(diào)查共鑒定大型底棲動(dòng)物69種,搖蚊幼蟲24種,占總物種數(shù)的34.8%;軟體動(dòng)物21種,占總物種數(shù)的30.4%;水生昆蟲(除搖蚊幼蟲)9種,占總物種數(shù)的13.0%;寡毛綱6種,占總物種數(shù)的8.7%;多毛綱、蛭綱、甲殼綱共9種,占總物種數(shù)的13.0%。1#,5#,6#點(diǎn)位在兩次調(diào)查中未采集到大型底棲生物(見圖2)。2.2不同區(qū)內(nèi)不同工商群落的主要物種特征太湖湖濱帶底棲動(dòng)物的分類單元數(shù)均較低,僅有東部沿岸兩個(gè)點(diǎn)位(26#、27#)分類單元數(shù)高于11種,其余各點(diǎn)位均低于10種。經(jīng)檢驗(yàn),底棲動(dòng)物分類單元數(shù)存在顯著的空間差異(t=12.405,p<0.001),東太湖以及東部沿岸湖濱帶的分類單元數(shù)要高于其他湖區(qū),竺山灣、西部沿岸、南部沿岸除個(gè)別點(diǎn)位以外,分類單元數(shù)較低(<6種)。從物種組成來看,寡毛類、搖蚊幼蟲、軟體動(dòng)物是構(gòu)成太湖湖濱帶底棲動(dòng)物群落的主要類群,但不同湖區(qū)的優(yōu)勢類群具有明顯差異,梅梁灣、竺山灣及西部沿岸基本以寡毛綱顫蚓科為優(yōu)勢物種,其余湖區(qū)基本上以軟體動(dòng)物為優(yōu)勢物種。太湖湖濱帶各區(qū)底棲動(dòng)物的平均密度差異顯著(t=3.052,p<0.01),在各個(gè)湖區(qū)之間:竺山灣、梅梁灣和西部沿岸生物密度變化大數(shù)量高,最大值出現(xiàn)在梅梁灣48#(25012ind/m由于太湖湖濱帶底棲動(dòng)物不同類群之間個(gè)體的客觀差異,太湖湖濱帶各點(diǎn)位,如果存在軟體動(dòng)物,生物量則以軟體動(dòng)物為絕對(duì)優(yōu)勢;在不存在軟體動(dòng)物的點(diǎn)位,寡毛類、搖蚊類則占據(jù)主導(dǎo)。從整體來看不同湖區(qū)之間的生物量差異顯著(t=2.385,p<0.05),但是除竺山灣2#和7#點(diǎn)河蜆(Corbiculaflu-minea)較多,生物量明顯較高以外,各湖區(qū)底棲動(dòng)物生物量較小。2#和7#點(diǎn)河蜆個(gè)體密度較高與清淤、禁捕和放養(yǎng)繁殖有關(guān),清淤使該水域沉積物由淤泥變?yōu)橛操|(zhì)底,適合軟體動(dòng)物恢復(fù),另外,此處水域受到漁政部門的管制,限制捕撈活動(dòng),同時(shí)在春秋季放養(yǎng)河蜆,從而為軟體動(dòng)物的生長繁殖提供了條件。寡毛綱顫蚓科作為對(duì)環(huán)境污染程度有重要指示作用的一類物種,其在太湖湖濱帶中的分布如圖3所示,顯示出明顯的地區(qū)差異,西部沿岸、竺山灣、梅梁灣顫蚓科密度最高,東部沿岸、貢湖灣顫蚓科密度居中,東太湖、南部沿岸顫蚓科密度最低。2.3生境多樣性從物種及其相對(duì)重要性指數(shù)來看,太湖湖濱帶底棲動(dòng)物的主要優(yōu)勢類群依次為寡毛類、腹足綱、瓣鰓綱、甲殼綱和搖蚊幼蟲。而作為清水指示物種的水生昆蟲則非常少,僅在東部沿岸及南部沿岸水生植物茂盛的個(gè)別點(diǎn)位發(fā)現(xiàn)1至2條。群落多樣性分析結(jié)果顯示(見圖4),底棲動(dòng)物群落多樣性平均值從高到底依次為東部沿岸、貢湖灣、東太湖、南部沿岸、梅梁灣、竺山灣、西部沿岸。在梅梁灣、竺山灣、西部沿岸,這三塊區(qū)域中,Shannon-Wiener多樣性指數(shù)均低于1.0,物種均勻度較低,優(yōu)勢種幾乎全部是寡毛綱顫蚓科,僅位于梅梁灣的44#、47#兩處,相對(duì)耐污的長足搖蚊屬(Tany-pussp.)處于優(yōu)勢種群?？傮w來看,這三塊區(qū)域表現(xiàn)的污染效應(yīng)極為嚴(yán)重。南部沿岸14#、15#表現(xiàn)出污染極為嚴(yán)重,Shan-non-Wiener多樣性指數(shù)均低于0.7,物種均勻度略高于污染重的三塊區(qū)域,寡毛綱顫蚓科優(yōu)勢度達(dá)92%。而在16#、17#、18#卻變化極大,寡毛綱顫蚓科優(yōu)勢度分別為53%、14%、46%,可見小梅口作為河口的分界極為明顯。貢湖灣以望虞河為分界,39#的寡毛綱顫蚓科優(yōu)勢度為15%,而40#則高達(dá)72%。作為連接太湖東部沿岸和北部重污染區(qū)的紐帶,貢湖灣北部的群落多樣性遠(yuǎn)低于貢湖灣南部。東太湖雖然Shannon-Wiener多樣性指數(shù)沒有貢湖灣高,物種均勻度與貢湖灣持平。但是腹足綱生物是這里的優(yōu)勢物種,表現(xiàn)出靜水水體常有的特征。東部沿岸是太湖湖濱帶生物多樣性最高的地方,Shannon-Wiener多樣性指數(shù)普遍在1.2左右,物種均勻度較高,甲殼類和各種軟體動(dòng)物出現(xiàn)種類相對(duì)較多,但是種類數(shù)也非常有限,最高點(diǎn)位26#也未超過13種物種類群。3結(jié)論和討論3.1生境多樣性對(duì)于太湖湖濱帶底棲動(dòng)物群落調(diào)查表明,各個(gè)湖區(qū)間,大型底棲動(dòng)物分類數(shù)、平均密度和生物量都差異明顯,湖區(qū)湖濱帶多樣性高低依次為東部沿岸、貢湖灣、東太湖、南部沿岸、梅梁灣、竺山灣、西部沿岸。從Shannon-Wiener多樣性指數(shù)值來看,全湖湖濱帶的各個(gè)點(diǎn)位,都受到極大的人為影響和環(huán)境污染,與Shannon-Wiener多樣性指數(shù)大于3表示水質(zhì)清潔存在很大差距。兩次針對(duì)太湖湖濱帶底棲動(dòng)物群落調(diào)查發(fā)現(xiàn),湖濱帶底棲動(dòng)物種群類別多于蔡永久于2010年研究太湖大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的種群,這應(yīng)該是湖濱帶的生境異質(zhì)性高于湖泊敞水區(qū)的結(jié)果。而在太湖西岸湖濱帶的調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)單一,物種多樣性指數(shù)值低,與鄭丙輝于2007年太湖西岸底棲生物調(diào)查結(jié)論相同。3.2生境條件對(duì)大型底棲動(dòng)物物種群落的影響各分區(qū)湖濱帶的生境狀況各有不同,梅梁灣湖濱帶以人工直立駁岸及丘陵山石駁岸為主,湖濱帶水生植物群落破壞嚴(yán)重,僅在極少部分岸帶有蘆葦分布。竺山灣與梅梁灣類似,以人工水泥駁岸為主,部分區(qū)域有人工修復(fù)的挺水植物帶,但無沉水及浮葉植物分布,水質(zhì)感官較差,夏季藍(lán)藻水華頻發(fā)。西部沿岸堤岸均為水泥駁岸,部分岸堤附近分布有蘆葦帶,夏季時(shí)藍(lán)藻堆積較厚,暴發(fā)全面性的表面水華,是太湖“湖泛”發(fā)生的高頻區(qū)域。這三塊區(qū)域水體富營養(yǎng)化的現(xiàn)狀,使得大型底棲動(dòng)物的物種多樣性較低。南部湖區(qū)以小梅口為界,調(diào)查區(qū)域呈現(xiàn)不同的兩種生境類型,小梅口以北區(qū)域主要與西部湖區(qū)類似,堤岸為水泥駁岸,附近分布蘆葦帶,小梅口東部區(qū)域在堤岸側(cè)分布有以蘆葦為優(yōu)勢種的挺水植物帶,在敞水區(qū)分布了浮葉植物及沉水植物群叢,水質(zhì)感官較好,透明度較高。貢湖為太湖水量的主要輸入湖灣,水質(zhì)狀況對(duì)整個(gè)太湖具有較大的影響。湖濱生境以望虞河為界呈明顯差異,望虞河以西湖濱堤岸以水泥駁岸為主,基本無水生植物分布,以東區(qū)域以自然駁岸為主,具有大面積沉水及浮葉植物群落分布。東太湖主要為養(yǎng)殖跡地類型,堤岸附近有少量的水生植物斑塊分布,水質(zhì)