泾河平凉段水生纤毛虫群落特征及水质评价

-1-泾河平凉段水生纤毛虫群落特征及水质评价肖正涛（西北师范大学，生命科学学院，兰州，730070，甘肃）摘要：用活体观察和固定染色方法对泾河平凉段水生纤毛虫群落结构进行了研究。共鉴定到隶属于3纲14目55科85属的水生纤毛虫205种,其中包括15个未定名种。前口目（Prostomatida）和下毛目（Hypotrichida）为纤毛虫群落中的优势类群,膜口目（Hymenostomatida）和盾纤目（Scuticociliatida）为次优势类群,核残目（Karyorelictida）和齿口目（Odontostomatida）为罕见类群。研究结果表明,泾河平凉段纤毛虫物种十分丰富,特有和稀有物种繁多,群落结构复杂而特殊。河流生态环境的改变是纤毛虫物种群落结构复杂的主要因素。关键词：甘肃省；泾河平凉段；纤毛虫群落特征；相似性系数CommunitycharacteristicsoftheaquaticciliatesinthePingliangsectionoftheJingheRiverXiaozheng-tao(Collegeoflifescience,NorthwestNormalUniversity,Lanzhou,730070,Gansu)Abstract:AninvestigationofcommunitystructureoftheaquaticciliatesinthePingliangsectionoftheJingheRiverwasperformedbasedonthevitalobservationandfixedstainingmethod.Thetotalof205speciesincluding15unnamedbelongingto3classes,14orders,55families,85genuseswasidentified.ProstomatidaandHypotrichidawerethedominantgroups,HymenostomatidaandScuticociliatidaweresecondarydominantgroups,KaryorelictidaandOdontostomatidawasraregroups.TheresultssuggeststhatthespeciesinPingliangsectionoftheJingheRiverwasabundantincludingalargenumberofendemicandrarespecies,thecommunitystructurewascomplexandspecial.Thechangesintheecologicalenvironmentofriverswerethemainfactorsofthecomplexcommunitystructureofciliatespecies.Keywords:GansuProvince，thePingliangsectionoftheJingheRiver，thecommunitystructureofaquaticciliates，similarityindex-2-1.研究目的和意义原生动物是生物生态系统中的重要一员,无论是陆生环境或水生环境的动物区系中,原生动物都占据了从初级生产者到消费者和分解者的一系列营养等级。它们在自然界生态系统的营养循环中起重要作用,在生态学研究中是不可忽视的方面。另外,原生动物群落演变与河流生态环境的改变关系密切,它们的种群动态和群落结构与功能的变化直接或间接地反映着水体的状况及其发展趋势。因此,对泾河平凉段的原生动物作全面调查,对其生态学进行研究,不仅能为我国原生动物的地理分布状况提供基础数据,大大丰富我国河流微型生物生态学的内容,也可通过原生动物的演变揭示河流生态系统的改变过程,对水利工程建设的生态环境影响做出预测。另外原生动物对水体污染具有指示作用，可以客观地反映水体综合污染状况，因而在天然水体、水库及污水处理厂的污染监测等方面也有重要的作用。2.区域环境概况泾河发源于宁夏泾源县老龙潭，在大阴山下流入平凉市，横穿崆峒区和泾川县流入庆阳市，境内全长132㎞。其中崆峒区境内74㎞，泾川县境内58㎞。泾河水系主要分布在崆峒、泾川、华亭、崇信、灵台等五县(区)，主要支流有油河、黑河、达溪河等，流域面积7420.6km2。据平凉市八里桥水文站资料显示,泾河多年平均流量5.6m3/s。流量年内分布极不均匀,8～10月为丰水期,其径流量占全年径流量的54.7%,最大洪峰流量404.0m3/s。3月为枯水期,流量锐减,仅占全年径流量的11.4%,个别极枯水年可出现短暂的断流现象。泾河平凉段流域的气候属于半干旱、半湿润的大陆性气候,多年的平均降水量为513.2mm(平凉站)。东部降水量略高,年降水量可达581.1mm。降水量分布不均匀，7～9月的降水量约占年总降水量的57.4%,11月至翌年3月降水量稀少,5月降水量也仅占全年降水量的7.1%。泾河干流进入平凉市境内,至崆峒峡水库45km,河流两岸山清水秀,原始森林茂盛,景色宜人库上游附近无工业污染源。泾河干流自崆峒峡水库至泾川县城泾河大桥为82km,在此段,河流水质受污染最为严重。由西向东,平凉市的八里桥、盘旋路、四十里铺镇等城区排放的废水先后汇入泾河干流。下游城区是受污染的主要区段。3.研究方法3.1样点设置和样采集根据泾河的流向,在泾河平凉段共设置了7个采样点,其中1#样点（水库库心）可视为对照。样点具体分布见下图：-3-图1采样点分布图Fig.1Distributionofsamplingsites1#-水库库心，2#-水库坝区Ⅰ，3#-水库坝区Ⅱ，4#-八里桥，5#-火车站，6#-十里铺，7#-四十里铺用500ml的广口瓶自制采水器分别在各样点水表层、水深0.5m和1.5m处采取等量水样，混合后取1L带回实验室在显微镜下计数。自制采水器是由容量1L的广口玻璃瓶一只，瓶底加附一个重量约3㎏的铅块制成，用铁丝缠紧钳块，使瓶可以沉入水中。瓶口加橡皮塞，塞上穿三孔，一孔插温度计，一孔插入一根较长的玻璃管，管的下端接近瓶底，为进水管。另一孔插入一短玻璃管，为排气及出水管。各个采样点分别采样，拿回实验室观察。3.2鉴定方法（1）定性研究采取用活体镜检方法和技术鉴定原生动物的种类,种类鉴定依据的资料主要有宁应之(2008)、沈韫芬等(1990,1999)、李尧英等(1992)、蒋燮治(1983)、施之新(1999)、周凤霞等(2005)、福迪(1980)、胡鸿钧等(1980)等。采用Levine,etal.(1980)的分类系统进行分类。活体观察法（宋微波等，1999）。（2）定量研究采取直接计数法（沈韫芬等，1990）[1]。即先用滴管标定1ml水样有n滴，然后取5ml水样，每1ml水样在显微镜下计算出10滴样品每滴样品的纤毛虫数，求出平均一滴样品中的种类个体数如m个，物种的总丰度=n×m×1000ind/L[12]。3.3优势类群和罕见类群划分对已鉴定到的各级分类单元及物种进行统计，将物种最多的2个目定义为优势类群，将物种次多的2个目定义为次优势类群，将单物种的目定义为偶见类群[2]。-4-3.4群落相似性分析根据Jaccard群落物种共同系数公式：ｑ＝2ｃ／ａ＋ｂ计算各样点纤毛虫群落的相似性系数，其中ｑ为相似性系数，ａ为对照样点纤毛虫的物种数，ｂ为其他样点的纤毛虫物种数，ｃ为二者共同物种数。ｑ值在0.75～1.0范围为极为相似，在0.5～0.75范围为中等相似，在0.25～0.5范围为中等不相似，在0～0.25范围为极不相似[3]。计算结果在表4中。3.5物种多样性分析采用Margalef多样性指数(MargalefR,1969)下列公式计算物种多样性指数：D=(S-1)/lnN,式中D为多样性指数；S为种类数；N为个体数。D值的大小表明种类多样性的高低，由此可反映水质的优劣(吴鹏鸣,1991)[4]。许木启和翟家骥(1998)提出在污染水体中[5]，原生动物多样性指数D值可以分为6个等级，其标准是：D值为0-1属于重度污染；D值为1～2属于严重污染；D值为2～4属于中度污染；D值为4～6属于轻度污染；D值为﹥6属于清洁水体。即D值的大小表明种类多样性的丰富程度，进而反映水质的好坏（徐润林，1998；孙儒泳，2002）。4.研究结果及分析4.1纤毛虫物种分类通过对泾河平凉段的7个样点的水生纤毛虫进行了定性研究，共鉴定到205种，隶属于1门，3纲，6亚纲，14目，55科，85属，205种。物种鉴定资料见参考文献[6][7][8][9][10]。205种水生纤毛虫的分类如下:表1泾河平凉段的纤毛虫分类系统Tab.1CiliatesclassificationinthePingliangsectionoftheJingheRiver原生动物亚界ProtozoaGoldfuss,1817纤毛门CiliophoraDoflein,1901动基片纲KinetofragminophoreadePuytoracetal.,1974裸口亚纲GymnostomatiaBütschli,1889核残目KaryorelictidaCorliss,1974颈毛科Trachelocercidae颈毛虫属TrachelocercaEhrenberg,1833细领颈毛虫TrachelocercatenuicollisQuennestedt,1867喙纤虫属LoxodesEhrenberg，1830-5-大喙纤虫LoxodesmagnusStokes,1887前口目ProstomatidaSchewiakoff,1896刀口科SpathidiidaeKahlinDofleinandReichenow,1929刀口虫属SpathidiumDujardin,1841刀口虫Spathidiumsp.苔藓刀口虫SpathidiummuscicolaKahl,1930浮雕刀口虫SpathidiumscalpriformeKahl,1930亮刀口虫SpathidiumlucidumKahl,1936斜吻虫属GenusEncheludiumKahl,1930唇斜吻虫EnchelydiumlabeoPenard,1922裸口科HolophryidaePerty,1852裸口虫属HolophryaEhrenberg,1831腔裸口虫HolophryaatraSvec,1879简裸口虫HolophryasimplexSchewiakoff,1893裸口虫一种Holophryasp.前管科ProrodontidaeKent,1882斜板虫属PlagiocampaSchewiakoff,1893多变斜板虫PlagiocampamutabilisSchewiakoff,1893长斜板虫PlagiocampalongisKahl,1927斜板虫属一种Plagiocampasp.尾毛虫属UrotrichaClaparèdeandLachmann,1857趣尾毛虫UrotrichafarctaClaparèdeandLachmann,1858前管虫属ProrodonEhrenberg,1833绿前管虫ProrodonviidesrEhrenberg-Kahl,1927拟前管虫属PseudoprorodonBlochmann,1886武装拟前管虫PseudoprorodonarmatusKahl,1930板壳科ColepidaeEhrenberg,1838板壳虫属ColepsNitzsch,1817毛板壳虫Colepshirtus(Müller,1786)Nitzsch,1827双刺板壳虫ColepsbicuspisNoland,1925小毛板壳虫ColepshirtusminorKahl,1930-6-斜口科EnchelyidaeEhrenberg,1838长吻虫属LacrymariaBorydeSt.Vincent,1826小长吻虫La