夏季扎龙湿地底栖动物双向指示种（TWINSPAN）分类与水质生物监测
谭景旺，于洪贤
（东北林业大学野生动物资源学院，黑龙江 哈尔滨 150040）
摘要：2011年夏季对扎龙湿地夏季底栖动物种群结构和水质状况进行了综合研究，期间应用双向指示种(TWINSPAN)分析技术，以7个采样点的数据为基础，对各采样点进行了归纳分类。结果显示：扎龙地区水域可以划分为3个类型，6翁海排干和7东升水库污生指数（IBP）最小，水质最好，其次为2采样点，水质稍差，为轻度污染，1、3、4、5水质较前两组差，3（扎龙湖）和5（龙湖）样点已达到β-中污染，但根据污生指数评价标准分析，扎龙湿地整体水质属于轻污染。 关键词：扎龙湿地；大型底栖动物；群落结构；双向指示种 中图分类号：X 824 文献标识码：A
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Community Structure of Macrozoobenthos and TWINSPAN
Classification in Zhalong Wetland in Summer
TAN Jing-wang，YU Hong-xian
(College of Wildlife Resources, Northeast Forestry University, Harbin150040, China)
Abstract: The population structure of benthic fauna and water quality status were surveyed in the Zhalong Wetland in summer in 2011, and two-way indicator species (TWINSPAN) analysis techniques are used to categorize the sampling points based on the data of the seven sampling points. The results showed that the Zhalong Wetland waters was divided into three types: (1) the minimum pollution Seng Index (IBP) and the best water quality at the 6th point Weng Hai Paigan and the 7th point Dongsheng reservoir; (2) sight worse water quality as light pollution at the 2nd sampling point’ and (3) worse water quality than the other groups at 1,3,4,5 points. Based on the biological pollution index evaluation standards, the water quality at Zhalong area, as a whole, was found to be light pollution, even though the β medium pollution was observed at No.3 (Zhalong Lake) and No.5th (Long Lake).
Keywords： Zhalong Nature Reserve; macrozoobentho; community structure; two-way indicator species classification
自Williams等用计算机成功地将样方进行分类以来，计算机技术便开始在生态学领域[1]
普及。1975年Hill等发明了一种重要的多元分类方法，将样点进行分类，命名为指示种分析，后来被修改为双向指示种分类，即TWINSPAN分类。这一方法能够轻松同时进行样地和物种分类。TWINSPAN分类技术得到的分类结果较为真实，使这一方法被广泛接受，且Hill等又编制了分类的国际通用程序，使其成为主要的分类方法而广为运用。近年来，双向指示种分类法被广泛应用于陆地生态学和海洋学等多个领域，起初TWINSPAN主要应用在陆生植被的分类上，目前，也有一些国内外学者将此方法应用于水生生物领域，包括浮游动物、
[2-6]
底栖动物的分类和样地划分。底栖动物对环境的变化敏感度大，一旦水体受到污染，底栖动物的群落结构及多样性将会随之改变。因此，以底栖动物的种类和群落结构作为水环境
[7-10]
评价指标在水质监测过程中得到了广泛的应用，相关报道也较多。而对于底栖动物群落
[11,12]
结构及多样性差异在不同污染程度的湖泊中的比较研究较少。
基金项目：2009年黑龙江省林业厅科技资助项目
作者简介：谭景旺（1987-），男，硕士研究生，水域生态监测方向.E-mail:jingwang_003@163.com 通信作者：于洪贤，教授，东北林业大学野生动物资源学院. Email:China.yhx@163.com
扎龙湿地位于我国松嫩平原北部，属湿地生态系统，是我国最大的以鹤类等大型水禽
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珍稀鸟类为主体的国家级自然保护区，保护区总面积约21万hm，核心区约5万hm，缓冲
22[13,14]
区14.8万hm，实验区1.2万hm。扎龙湿地生物种类繁多，高等植物超过525种，隶属于69个科256个属，野生动物种类多样，其中鸟类约265种，隶属于16目48科，鱼类
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有51种，还有大量水生生物包括原生动物、轮虫、枝角类、桡足类、软体动物、环节动物和节肢动物等。底栖动物主要由寡毛类、软体动物和水生昆虫三大类组成，是水体中青鱼
[1
(Mylopharyngodon piceus)、鲤(Cyprinus carpio)等鱼类的天然饵料，是重要的渔业资源6-17]
。夏季鹤类的主要动物性食物是小型鱼类、甲壳类、螺类、昆虫及其幼虫等，因此大型底栖动物是维系鹤类数量的重要因素。大型底栖动物是湿地生态系统的重要组成部分，对维持生态系统稳定性有着重要的作用。底栖动物在水域中的活动空间狭小，生物群落能很好地
[18-20]
反映水环境的变化。
近年来，扎龙自然保护区周边农业及旅游事业的发展和当地居民的生活垃圾排放量逐年增加，保护区各地受到不同程度污染。为此，研究了不同地理位置、湖泊底质的七个样点的底栖动物分类和污染程度，以期了解底栖动物在不同污染样地的群落结构、优势种组成、密度及生物多样性等差异，探讨底栖动物群落结构的多样性在污染程度不同的水体中的变化，便于有关部门对同类样地的统一治理，也进一步验证双向指示种分析在底栖动物群落结构分类中的可行性。
1 材料与方法
1.1 采样点设置
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本研究在扎龙湿地自然保护区共设置了7个采样点(图1)，分别为1：克钦湖边，2：
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克钦湖度假村，3：扎龙湖边，4：土木可小桥，5：龙湖，6：翁海排干，7：东升水库。
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采样点主要设在实验区和缓冲区，其中1、2、4分布于缓冲区，3、5、6、7位于实验区。
图1采样点分布示意图
Fig.1 Sampling point distribution diagram
注：1：克钦湖边，2：克钦湖度假村，3：扎龙湖边，4：土木可小桥，5：龙湖，6：翁海排干，7：东升水库，采样时间：2011年7月。
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采样点主要设置在湖泊和河流中，其中1、2、3、5是湖泊类型水域，4、6、7属于河流类型水域，实验过程中监测每个样点的各项理化指标值，并记录采样地的环境概况(表1)。
表1 采样点环境概况 Tab.1 Environment situation of sampling points 采样点 经纬度 水深（m） 2
概况 水温? #######
1克钦湖边 2克钦湖度假村 3扎龙湖边 4吐莫柯小桥 5龙湖 6翁海排干 7东升水库
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N47°17′4.5″ E124°18′15.5″ N47°17′16.5″ E124°18′39.5″ N47°11′44.7″ E124°13′58.6″ N47°10′39.7″ E124°13′57.0″ N47°10′48.6″ E124°12′44.1″ N47°14′28.9″ E124°14′22.1″ N47°18′7.9″ E124°27′34.4″
0.7 1.2 0.29 0.9 1.14 0.4 0.6
边上有芦苇和很多的鱼苗 底质泥沙，水浑浊 周边有水草，泥沙底质
水清见底，底质淤泥,周围有大量植物
水底有大量水草
淤泥底质，浑浊，周围有少量芦苇 沉水植物为主，水体温度低，淤泥底质
15 15 15 15 16 16 10
1.2 底栖动物样品采集、保存及鉴定
2011年7月在扎龙湿地采集大型底栖动物样品，定量样本使用改良的Peterson 采泥
2
器(1/16m）采集，用采泥器结合D型抄网采集定性样品。现场用D型抄网对泥样进行初步清洗，用广口塑料瓶盛装，用10%的福尔马林溶液固定。在样品采集的48小时内回到实验室用40目不锈钢网筛过滤，分检出动物，然后整理采集的底栖动物样本，保存于75% 的酒
[21-23]
精中待鉴定。按照文献鉴定大型底栖动物样本，分别将样本中的水生昆虫鉴定至属，区分到种，寡毛类和软体动物需要鉴定至种，并计录，将数据录入Excel表中待统计分析。 1.3 生物学污染指数(IBP)[24]
IBP=lg(N1+2)/(lg(N2+2)+lg(N3+2))。式中：N1为寡毛类(Oligochaeta)、蛭类(Hirudinea)和摇蚊幼虫(Chironomidae)个体数量；N2为多毛类(Annelida)、甲壳类(Crustacea)、除摇蚊幼虫以外的其他水生昆虫的个体数量；N3为软体类(Mollusca)个体数量。评价标准：IBP＜0.1，表示水体清洁；0.1≤IBP＜0.5表示水体轻污染；0.5≤IBP＜1.5，表示水体处于β-中度污染；1.5≤IBP＜5，表示水体处于α-中度污染；IBP≥5，表示水体重度污染；未发现生物表明水体严重污染。
2 结果与分析
2.1 扎龙湿地大型底栖动物的群落特征
经鉴定、记录和统计，夏季在扎龙湿地共发现大型底栖动物3门6纲36种(表2)。其中节肢动物门15种，包括昆虫纲13种，甲壳纲2种；软体动物门17种，包括腹足纲14种，瓣鳃纲3种；环节动物门4种，其中寡毛纲2种，蛭纲2种。
表2 各采样点大型底栖动物主要类群所占的百分比（%） Tab.2 The percentage of predominantly large zoobentho groups in each sampling points 采样点 1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 平均值
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昆虫纲 19.51 66.67 50 0 36.3 0.5 8.26 25.89
腹足纲 70.73 0 50 86.67 62 97.75 90 65.34
寡毛纲 2.42 0 0 0 0.74 0 0 0.45
3
蛭纲 0 0 0 6.67 0 0.25 0.87 1.11
甲壳纲 4.88 33.33 0 6.67 0.74 0.25 0.87 6.68
瓣鳃纲 2.44 0 0 0 0 1.25 0 0.53
夏季扎龙湿地底栖动物双向指示种(TWINSPAN)分类与水质生物监测
