全 文 ：珠江三角洲河网浮游轮虫的群落结构*
高摇 原1,2 摇 李新辉1 摇 赖子尼1**摇 余摇 景2 摇 王摇 超1 摇 曾艳艺1 摇 刘乾甫1 摇 杨婉玲1
( 1中国水产科学研究院珠江水产研究所, 广州 510380; 2广东省渔业生态环境重点实验室, 广州 510300)
摘摇 要摇 通过 2012 年 4 次对珠江三角洲河网浮游动物的生态调查,研究该水域浮游轮虫的
群落结构,包括种类组成、优势种、生物量及多样性等的时空分布,探讨了浮游轮虫群落结构
与环境因子的相关关系,并阐析了浮游轮虫的聚群结构.结果表明: 共检出 53 种浮游轮虫.优
势种类的季节演替及空间变化明显,针簇多肢轮虫占有较大优势.从季节变化来看,枯水期密
度及生物量均大于丰水期,丰水期的生物多样性指数和均匀度要高于枯水期,浮游轮虫生物
量和多样性的季节间差异显著;从空间分布来看,平均密度及平均生物量均呈现自西南向东
北升高的趋势,最大密度及生物量均出现在市桥,而生物多样性指数和均匀度指数的空间变
化趋势则相反,最高值均出现在青岐,浮游轮虫密度在各调查站位间差异显著,生物量及多样
性在各调查站位间的差异不显著.浮游轮虫的密度与生物量、生物多样性指数与均匀度指数
呈显著正相关,多样性与生物量呈显著负相关,生物多样性指数和均匀度指数随着生物量的
增加显著降低.在不同季节,浮游轮虫密度与水温、pH、溶解氧、叶绿素 a 含量及总磷、总氮等
环境因子密切相关.根据浮游轮虫密度对调查站位进行聚群分析得出 5 种聚群结构,说明相
应调查站位的水质状况有显著差异.
关键词摇 种类组成摇 优势种摇 生物量摇 多样性摇 环境因子摇 时空分布
*广西省自然科学基金重大项目(2013GXNSFEA053003)、广东省海洋渔业科技专项(A2011009)和广东省渔业生态环境重点实验室开放基金
(GDKFL2012鄄11)资助.
**通讯作者. E鄄mail: znlai01@ 163. com
2013鄄10鄄22 收稿,2014鄄04鄄09 接受.
文章编号摇 1001-9332(2014)07-2114-09摇 中图分类号摇 Q17摇 文献标识码摇 A
Community structure of planktonic rotifers in the Pearl River Delta. GAO Yuan1,2, LI Xin鄄
hui1, LAI Zi鄄ni1, YU Jing2, WANG Chao1, ZENG Yan鄄yi1, LIU Qian鄄fu1, YANG Wan鄄ling1
( 1Pearl River Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Guangzhou 510380;
2Guangdong Province Key Laboratory of Fishary Ecology and Environment, Guangzhou 510300) .
鄄Chin. J. Appl. Ecol. , 2014, 25(7): 2114-2122.
Abstract: Four ecological investigations were carried out on planktonic rotifers in Pearl River Delta
in 2012. The community structure, including spatial and temporal patterns of species composition,
dominant species, biomass and biodiversity, was investigated. The correlation between the commu鄄
nity structure of rotifers and the environmental factors was discussed. Moreover, the aggregation
structures of rotifers were analyzed. A total of 53 rotifer species were found. Dominant species
changed markedly with season and space. Polyarthra trigla had higher dominance. In terms of sea鄄
sonal changes, the density and biomass were higher in dry season than in wet season, while the
biodiversity and evenness indices were vice versa. The biomass and biodiversity of rotifers showed
highly significant differences among seasons. In terms of spatial distribution, the average density
and the average biomass showed an increase from the southwest to the northeast. The highest density
and biomass were recorded in Shiqiao. The biodiversity and evenness indices had an opposite spa鄄
tial distribution, with the highest values being recorded in Qingqi. The rotifer density was signifi鄄
cantly different among the investigated sites, while the biomass and biodiversity were not significant鄄
ly different. Correlation analysis demonstrated a highly significant positive correlation between rotifer
density and biomass, as well as between biodiversity and evenness indices, and a highly negative
correlation between biodiversity and biomass. The biodiversity and evenness indices both decreased
markedly with the increase of biomass. Principal component analysis indicated that the rotifer densi鄄
ty was closely correlated with environment factors, such as water temperature, pH, dissolved oxy鄄
应 用 生 态 学 报摇 2014 年 7 月摇 第 25 卷摇 第 7 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jul. 2014, 25(7): 2114-2122
gen, chlorophyll a content, total phosphorus, and total nitrogen, in different seasons. Aggregation
analysis based on rotifer density revealed five aggregation structures in the investigated sites, indica鄄
ting significant differences in water quality among the investigated sites.
Key words: species composition; dominant species; biomass; diversity; environmental factor;
temporal and spatial pattern.
摇 摇 轮虫是淡水浮游动物的重要类群,由于其个体
小、发育时间短、周转快、生产量高,在水生态系统的
能量传递及物质循环中发挥重要作用. 而且每种轮
虫均有特定的生态位,是良好的水环境指示生物.轮
虫种类组成是水体营养、理化特征及生境多样性的
表征,研究轮虫在河流中的群落结构和动态变化对
河流生态系统的健康评估和水质监测具有重要意
义[1-3] .
珠江三角洲位于广东省中南部,区域水网密布,
航运发达,是中国经济发展速度最快的地区之一.随
着经济的迅速发展,河网区的水环境呈逐年下降的
趋势.根据广东省环境监测中心发布的 2012 年广东
省环境状况公报,流经珠江三角洲城市江段和部分
水量较小的支流水质属重度污染.目前,有关珠江三
角洲河网水域浮游动物的报道资料很少,仅见 20 世
纪 80 年代初由珠江水产研究所牵头对珠江三角洲
河网水域的浮游动物进行了初步调查[4] .
本文首次对珠江三角洲河网水域浮游轮虫的群
落结构进行了系统研究,分析了该水域浮游轮虫的
种类组成和优势种分布、种群密度、生物量及多样性
指数等指标的时空分布规律,探讨了浮游轮虫群落
结构与环境因子的相关关系,阐析了浮游轮虫的聚
群结构,并与 20 世纪 80 年代初的调查结果进行对
比,分析了珠江三角洲浮游轮虫群落的变化特点,研
究结果旨在科学评价珠江三角洲河网水域的水质现
状,为该水域的水环境保护提供基础数据.
1摇 研究水域与研究方法
1郾 1摇 研究水域概况
珠江三角洲位于 22毅02忆—23毅18忆 N,112毅35忆—
113毅57忆 E,由西、北、东江等下游冲积平原及河口三
角洲复合而成,面积 4. 16伊104 km2,属我国南亚热带
最大的冲积平原[5] . 河网区面积 9750 km2,主要水
道 100 多条,长度约 1700 km,水道纵横交错, 相互
贯通,是世界上复杂的河口三角洲之一.珠三角径流
通过 8 个口门注入南海. 珠三角地处南亚热带季风
气候区,雨量丰沛,年降水量为 1600 ~ 2300 mm,水
资源总量 3235 亿 m3,人均水资源量远高于全国平
均水平.但由于受季风气候的影响,降水量约 80%
集中在汛期,水资源时空分布极不均匀[6] .
1郾 2摇 调查时间及站位设置
调查时间为 2012 年的 3、5、8 和 12 月,其中,3
和 12 月为枯水期,5 和 8 月为丰水期. 共布设 13 个
调查站位:青岐、左滩、外海、新围、小榄、小塘、北滘、
榄核、横沥、陈村、珠江桥、莲花山和市桥(图 1).
1郾 3摇 研究方法
浮游轮虫定性、定量样品的采集和分析参考
《淡水浮游生物研究方法》 [7] .定性样品用 25 号(64
滋m)浮游生物网在水面呈肄形移动拖取 3 ~ 5 min,
用于实验室内种类鉴定,定量样品自水表面 0. 5 m
处采集 1 L水样,现场加入福尔马林溶液固定(4%
V 颐 V),带回实验室静置沉淀,浓缩至 10 ~ 20 mL以
备镜检.定量计数前将沉淀样品充分摇匀,然后吸取
1 mL样品注入 Sedgewick鄄Rafte 计数框内,在 10伊10
放大倍数下镜检 2 片计数. 浮游轮虫的种类鉴定按
Koste分类系统[8] .
采集浮游轮虫样品的同时进行水温、pH、溶解
氧及透明度等现场水化指标的监测,另取适量水样
带回实验室进行叶绿素 a含量及营养盐等指标的检
测分析.
1郾 4摇 数据处理
优势度(Y):
图 1摇 调查站位
Fig. 1摇 Location of sampling sites.
A: 青岐 Qingqi; B: 左滩 Zuotan; C: 外海 Waihai; D: 新围 Xinwei;
E: 小榄 Xiaolan; F: 小塘 Xiaotang; G: 北滘 Beijiao; H: 榄核 Lanhe;
I: 横沥Hengli; J:陈村 Chencun; K:珠江桥 Zhujiangqiao; L:莲花山
Lianhuashan; M: 市桥 Shiqiao. 下同 The same below.
51127 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 高摇 原等: 珠江三角洲河网浮游轮虫的群落结构摇 摇 摇 摇 摇 摇
摇 摇 Y= f ini / N
式中:f i为该种在各站位中出现的频率;ni为第 i 种
的丰度;N为总丰度[9] .
Shannon多样性指数(H):
H =- 移
S
i = 1
(ni / N)log2(ni / N)
式中:S为种数;ni为第 i 种的个体数;N 为总个体
数[10] .
均匀度指数(J):
J= H / log2S
式中:H为 Shannon多样性指数;S为种数[11] .
采用 Microsoft Excel 及 Origin 8. 5 软件进行图
表制作,方差分析及相关性分析均采用 SPSS 16. 0
统计软件,浮游轮虫群落与环境因子之间的关系分
析用 Canoco 4. 5 软件完成,自组织影射图谱( self鄄
organizing, SOM)分析用 Matlab软件完成.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 浮游轮虫的种类组成
共检出浮游轮虫 53 种,均属于单巢类,其中,臂
尾轮科 22 种,晶囊轮科 5 种,椎轮科 1 种,腹尾轮科
6 种,异尾轮科 3 种,疣毛轮科 8 种,镜轮科 6 种,以
及聚花轮科 2 种.具体种类见表 1.
2郾 2摇 浮游轮虫优势种的时空分布
2郾 2郾 1 优势种的季节演替 摇 调查发现,浮游轮虫全
年出现的优势种类(优势度 Y>0. 02)共计 12 种,包
括臂尾轮科 5 种、晶囊轮科 1 种、椎轮科 1 种、腹尾
轮科 1 种、异尾轮科 1 种、疣毛轮科 2 种、镜轮科 1
种(表 2). 3、5 及 8 月调查均出现 5 种优势种类,12
月调查出现 6 种优势种类. 针簇多肢轮虫(P. tri鄄
gla)是第一优势种,在 4 次调查中均占有最高优势
度,枯水期(3 月和 12 月)调查水域的浮游轮虫优势
种主要为针簇多肢轮虫、角突臂尾轮虫(B. angu鄄
laris)、萼花臂尾轮虫(B. calyciflorus)、螺形龟甲轮
虫(K. cochlearis)等种类,而到了丰水期(5 月和 8
月),除了针簇多肢轮虫,其他主要优势种被前节晶
囊轮虫(A. priodonta)、舞跃无柄轮虫(A. saltans)及
圆盖柱头轮虫(E. thoa)等种类所代替.
2郾 2郾 2 优势种的空间变化 摇 调查发现,浮游轮虫各
站位出现的优势种类(Y>0. 02)共计 46 种,各站位
浮游轮虫优势种类有较大差异.青岐 4 次调查共出
现 17 种优势种,针簇多肢轮虫占有较大优势(Y =
0郾 111);左滩和外海 4次调查分别出现 19 种和 20 种
优势种类,第一优势种均为角突臂尾轮虫;新围4次
表 1摇 浮游轮虫种类
Table 1摇 Planktonic rotifers species
科
Family
摇 摇 摇 摇 摇 摇 种
摇 摇 摇 摇 摇 Species
臂尾轮科 Brachionidae 尾突臂尾轮虫 Brachionus caudatus
角突臂尾轮虫 B. angularis
萼花臂尾轮虫 B. calyciflorus
剪形臂尾轮虫 B. forficula
浦达臂尾轮虫 B. budapestiensis
花箧臂尾轮虫 B. capsuliflorus
壶状臂尾轮虫 B. urceus
镰状臂尾轮虫 B. falcatus
裂足轮虫 B. diversicornis
四角平甲轮虫 Plalyias quadricornis
十指平甲轮虫 P. militaris
裂痕龟纹轮虫 Anuraeopsis fissa
螺形龟甲轮虫 Keratella cochlearis
矩形龟甲轮虫 K. quadrata
曲腿龟甲轮虫 K. valga
叶状帆叶轮虫 Argonotholca foliacea
鳞状叶轮虫 Notholca squamula
唇形叶轮虫 N. labis
尖削叶轮虫 N. acuminata
长刺盖氏轮虫 Kellicottia longispina
锥尾水轮虫 Epiphanes senla
臂尾水轮虫 E. brachionus
晶囊轮科 Asplanchnidae 前节晶囊轮虫 Asplanchna priodonta
盖氏晶囊轮虫 A. girodi
卜氏晶囊轮虫 A. brightwelli
西氏晶囊轮虫 A. sieboldi
多突囊足轮虫 A. multiceps
椎轮科 Notommatidae 圆盖柱头轮虫 Eosphora thoa
腹尾轮科 Gastropodidae 柱足腹尾轮虫 Gastropus stylifer
腹足腹尾轮虫 G. hyptopus
小型腹尾轮虫 G. minor
舞跃无柄轮虫 Ascomorpha saltans
没尾无柄轮虫 A. ecaudis
团藻无柄轮虫 A. volvocicola
异尾轮科 Trichocercidae 圆筒异尾轮虫 Trichcoerca cylindrica
刺盖异尾轮虫 T. capucina
长刺异尾轮虫 T. longiseta
疣毛轮科 Synchaetidae 长肢多肢轮虫 Polyarthra dolichoptera
针簇多肢轮虫 P. trigla
尖尾疣毛轮虫 Synchaeta stylata
梳状疣毛轮虫 S. pectinata
长圆疣毛轮虫 S. oblonga
郝氏皱甲轮虫 Ploesoma hudsoni
晶体皱甲轮虫 P. lenticulare
截头皱甲轮虫 P. truncatum
镜轮科 Testudinellidae 沟痕泡轮虫 Pompholyx sulcata
奇异巨腕轮虫 Pedalia mira
长三肢轮虫 Filinia longiseta
臂三肢轮虫 F. brachiata
迈氏三肢轮虫 F. maior
脾状四肢轮虫 Tetramastix opoliensis
聚花轮科 Conochilidae 团状聚花轮虫 Conochilus hippocrepis
独角聚花轮虫 C. unicornis
6112 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
调查共出现 18 种优势种,其中,前 3 位优势种类为
螺形龟甲轮虫、四角平甲轮虫(Plalyias quadricornis)
及叶状帆叶轮虫(Argonotholca foliacea);小榄 4 次调
查共出现 16 种优势种,第一优势种为矩形龟甲轮虫
(Keratella quadrata)(Y=0郾 077);小塘 4 次调查共出
现 15 种优势种,前 3 种优势种类为臂尾水轮虫
(Epiphanes brachionus)、多突囊足轮虫 (Asplanchna
multiceps)及盖氏晶囊轮虫(Asplanchna girodi);北滘
4 次调查共出现 20 种优势种,第一优势种为四角平
甲轮虫 (Y=0郾 062);榄核 4 次调查共出现 19 种优
势种,第一优势种为曲腿龟甲轮虫(Keratella valga)
(Y= 0. 068);横沥在 4 次调查中出现 21 种优势种
类,其中,萼花臂尾轮虫占有最大优势(Y = 0. 057);
陈村 4 次调查出现 20 种优势种,针簇多肢轮虫为第
一优势种(Y=0. 102);珠江桥 4 次调查出现 19 种优
势种,螺形龟甲轮虫为第一优势种(Y = 0郾 063);莲
花山 4 次调查出现 16 种优势种,针簇多肢轮虫占有
绝对优势(Y=0. 142);市桥 4 次调查出现 17 种优势
种,螺形龟甲轮虫为第一优势种(Y=0郾 092).
2郾 3摇 浮游轮虫生物量的时空分布
2郾 3郾 1 生物量的季节变化摇 浮游轮虫密度的季节变
化总体表现为 3 月>12 月>5 月>8 月(图 2),调查期
表 2摇 浮游轮虫优势种的季节分布
Table 2 摇 Seasonal distribution of dominant species of
planktonic rotifers
调查时间
Sampling
date
优势种摇 摇
Dominant species摇 摇
优势度
Dominance
3 月 针簇多肢轮虫 P. trigla 0. 035
March 角突臂尾轮虫 B. angularis 0. 031
迈氏三肢轮虫 F. maior 0. 029
萼花臂尾轮虫 B. calyciflorus 0. 028
螺形龟甲轮虫 K. cochlearis 0. 022
5 月 针簇多肢轮虫 P. trigla 0. 070
May 圆盖柱头轮虫 E. thoa 0. 054
前节晶囊轮虫 A. priodonta 0. 029
舞跃无柄轮虫 A. saltans 0. 026
郝氏皱甲轮虫 P. hudsoni 0. 024
8 月 针簇多肢轮虫 P. trigla 0. 071
August 前节晶囊轮虫 A. priodonta 0. 060
舞跃无柄轮虫 A. saltans 0. 032
裂足轮虫 B. diversicornis 0. 024
圆盖柱头轮虫 E. thoa 0. 022
12 月 针簇多肢轮虫 P. trigla 0. 051
December 萼花臂尾轮虫 B. calyciflorus 0. 048
角突臂尾轮虫 B. angularis 0. 035
镰状臂尾轮虫 B. falcatus 0. 030
螺形龟甲轮虫 K. cochlearis 0. 027
刺盖异尾轮虫 T. capucina 0. 021
间浮游轮虫平均密度的波动范围为 216. 9 ~ 276. 9
ind·L-1,总体看来,枯水期平均密度要大于丰水期
平均密度.方差分析表明,浮游轮虫密度的季节差异
显著.
浮游轮虫生物量的季节变化与密度略有不同
(图 2),最高值出现在 3 月,平均生物量为 0郾 437
mg·L-1,最低值出现在 5 月,平均生物量为 0. 304
mg·L-1 .从图 2 可以看出,枯水期的平均生物量高
于丰水期的平均生物量.方差分析表明,浮游轮虫生
物量的季节差异显著.
2郾 3郾 2 生物量的空间分布摇 调查水域所有站位年平
均密度值基本呈现自西南向东北方向增大的趋势
(图 3),最大年平均密度出现在市桥,为 476 ind·
L-1 ,其次为莲花山,年平均密度为452 ind·L-1 ;
图 2摇 密度和生物量的季节变化
Fig. 2摇 Seasonal variation of density and biomass.
玉: 密度 Density; 域: 生物量 Biomass.
图 3摇 密度和生物量的空间分布
Fig. 3摇 Spatial distribution of density and biomass.
71127 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 高摇 原等: 珠江三角洲河网浮游轮虫的群落结构摇 摇 摇 摇 摇 摇
小塘的年平均密度值最低(344 ind·L-1 ),次低值
为 352 ind·L-1,出现在左滩和新围. 方差分析表
明,浮游轮虫密度在各调查站位间差异显著.
浮游轮虫年平均生物量的空间分布特征与年平
均密度相似,各站位年平均生物量的波动范围为
0郾 317 ~ 0. 400 mg·L-1,最高值出现在市桥,最低值
出现在青岐.方差分析表明,浮游轮虫的生物量在各
调查站位间差异不显著.
2郾 4摇 浮游轮虫多样性的时空分布
从图 4 可以看出,丰水期的浮游轮虫生物多样
性指数及均匀度指数均值高于枯水期. 生物多样性
指数及均匀度指数的年平均值与其在不同季节的空
间分布格局一致,基本呈现自西南向东北方向降低
的趋势.
浮游轮虫生物多样性指数年平均值的波动范围
为 1. 255 ~ 1. 729. 3 月生物多样性指数的最高值和
最低值分别出现在青岐和莲花山,分别为 1郾 375 和
1. 004;5 月生物多样性指数的最高值和最低值分别
出现在青岐(1. 969)和市桥(1. 315);8 月生物多样
性指数的变化范围为 1. 439 ~ 2. 119,最低值和最高
值分别出现在莲花山和青岐;12 月生物多样性指数
的变化范围为 1. 204 ~ 1. 510,最低值和最高值分别
出现在市桥和左滩.
浮游轮虫均匀度指数年平均值的波动范围为
图 4摇 生物多样性指数和均匀度指数的时空分布
Fig. 4摇 Temporal and spatial patterns of diversity and evenness
indices.
玉: 3 月 March; 域: 5 月 May; 芋: 8 月 August;郁: 12 月 December;
吁: 平均值 Average.
0. 291 ~ 0. 424. 3 月均匀度指数均值为 0. 259,最高
值和最低值分别出现在青岐和莲花山;5 月均匀度
指数的变化范围为 0. 310 ~ 0. 482,最高值和最低值
分别在青岐和市桥; 8 月均匀度指数的最高值
(0郾 542)和最低值(0. 356)分别出现在青岐和市桥,
均值为 0. 445;12 月均匀度指数的最高值(0. 349)
和最低值(0. 270)分别出现在青岐和市桥,均值为
0郾 303.
方差分析表明,浮游轮虫的生物多样性指数和
均匀度指数在季节间差异显著,而各调查站位间差
异不显著.
摇 摇 从表 3 可以看出,浮游轮虫的密度与生物量呈
显著正相关,生物多样性指数与均匀度指数呈显著
正相关,多样性与生物量呈显著负相关,生物多样性
指数和均匀度指数随着密度及生物量的增加而显著
降低.
2郾 5摇 浮游轮虫群落与环境因子之间的关系
根据珠三角河网水域浮游轮虫的出现频率,选
取多种浮游轮虫的优势种类(表 2),应用 Canoco 软
件分不同季节对浮游轮虫优势种的密度与 pH、溶解
氧、总氮、总磷、化学需氧量及叶绿素 a 等环境因子
进行 PCA二维排序分析.
摇 摇 从图 5 可以看出,3、5、8 及 12 月 PCA二维排序
图的前 2 个排序轴对物种变量的解释量分别达到
78郾 0% 、71郾 5% 、72. 3%及 80. 2% ,因此,前 2 个排序
轴为主成分轴.
摇 摇 从表 4 可以看出,3 月,针簇多肢轮虫和角突臂
尾轮虫等浮游轮虫密度与 pH 和溶解氧呈显著正相
关,而与水温、电导率、总磷及铵氮等环境因子呈显
著负相关;5 月,针簇多肢轮虫和圆盖柱头轮虫等浮
游轮虫密度与溶解氧及叶绿素 a 含量呈显著相关,
与水温、电导率、总磷及铵氮等环境因子呈显著负相
关;8月,针簇多肢轮虫和前节晶囊轮虫等浮游轮虫
表 3摇 浮游轮虫密度、生物量、生物多样性指数、均匀度指数
的相关系数
Table 3 摇 Correlation coefficients of density, biomass,
diversity index and evenness index
密度
Density
生物量
Biomass
生物多样性
指数
Diversity index
生物量
Biomass
0. 805**
生物多样性指数
Diversity index
-0. 849** -0. 867**
均匀度指数
Evenness index
-0. 843** -0. 871** 0. 990**
** P<0. 01.
8112 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
图 5摇 浮游轮虫物种鄄环境因子的 PCA双序图
Fig. 5摇 PCA ordination diagram between planktonic rotifers species and environmental factors.
T: 水温 Water temperature; Cond:电导率 Conductivity; Trans:透明度 Transparency; NH4 + 鄄N: 铵氮 Ammonium nitrogen; TP:总磷 Total phosphor鄄
us; TN: 总氮 Total nitrogen; CODMn: 化学需氧量 Chemical oxygen demand; Chl a: 叶绿素 a Chlorophyll a; DO: 溶解氧 Dissolved oxygen.
表 4摇 浮游轮虫 PCA主成分轴与环境因子的相关系数
Table 4摇 Correlation coefficients between planktonic rotifers PCA axes and environment factors
环境因子
Environment factor
3 月 March
SPAX1 SPAX2
5 月 May
SPAX1 SPAX2
8 月 August
SPAX1 SPAX2
12 月 December
SPAX1 SPAX2
水温 Water temperature -0. 495* 0. 361 -0. 505* -0. 220 0. 177 0. 487* -0. 134 0. 275
透明度 Transparency -0. 262 0. 058 0. 081 -0. 141 -0. 295 -0. 074 0. 610* 0. 080
pH 0. 642* 0. 204 0. 140 0. 070 -0. 568* -0. 360 0. 090 -0. 345
电导率 Conductivity -0. 444 0. 150 -0. 431* 0. 008 0. 022 0. 313 -0. 327* -0. 061
溶解氧 Dissolved oxygen 0. 510* 0. 025 0. 498* -0. 203 - - 0. 420* 0. 193
总磷 Total phosphorus -0. 308* -0. 022 -0. 389* 0. 063 0. 417* 0. 502* -0. 226 0. 142
总氮 Total nitrogen -0. 234 -0. 137 0. 142 -0. 149 0. 050 0. 231 -0. 448* -0. 107
铵氮 Ammonium nitrogen -0. 350* 0. 008 -0. 413* 0. 060 0. 552* 0. 401* -0. 411* -0. 249
化学需氧量 Chemical oxygen demand -0. 281 -0. 213 -0. 034 -0. 110 0. 255 0. 414* -0. 514* -0. 220
叶绿素 a Chlorophyll a -0. 056 -0. 178 0. 403* 0. 317 0. 291 0. 459* -0. 354* -0. 097
*P<0. 05;**P<0. 01. SPAX1: 物种主成分轴 1 Specis PCA axis 1; SPAX2: 物种主成分轴 2 Specis PCA axis 2.
密度与 pH呈显著负相关,与总磷、铵氮、水温、化学
需氧量、叶绿素 a含量等环境因子呈显著正相关;12
月,针簇多肢轮虫和萼花臂尾轮虫等浮游轮虫密度
与透明度和溶解氧呈显著正相关,与电导率、总氮、
铵氮、化学需氧量及叶绿素 a 含量等环境因子呈显
著负相关.
2郾 6摇 浮游轮虫聚群结构
根据浮游轮虫的密度,通过自组织图谱法
(SOM)揭示珠江三角洲各调查站位的分布格局,36
个分布单元在 SOM图谱上的分布情况见图 6.根据
不同神经元间浮游轮虫群落组成的相似性,可明显
分成 2 大类(玉和域),其中,玉又可分为玉a 和玉b
2 个聚群,域可分成域a、域b和域c等 3 个聚群.这 5
图 6摇 分布单元在 SOM图谱上的分布
Fig. 6摇 Distribution of site units on the SOM.
91127 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 高摇 原等: 珠江三角洲河网浮游轮虫的群落结构摇 摇 摇 摇 摇 摇
个聚群(玉a、玉b、域a、域b 和域c)分别由 5、9、7、6
和 9 个分布单元组成. 聚群玉a由陈村和横沥组成,
聚群玉b由珠江桥、莲花山和市桥组成,聚群域a 由
榄核组成,聚群域b 由左滩和外海组成,聚群域c 由
青岐、新围、小榄、小塘和北滘组成.
3摇 讨摇 摇 论
3郾 1摇 珠江三角洲浮游轮虫群落演变
与历史资料[4]对比研究发现,珠江三角洲水域
浮游轮虫的群落结构发生明显变化,主要表现为:
1)种类数减少. 1981—1982 年调查珠江三角洲水域
共检出轮虫类 78 种,本次调查共检出浮游轮虫 53
种,比 1981—1982 调查结果减少了 25 种;2)生物量
增加. 1981—1982 年调查轮虫的密度平均值为 27. 4
ind·L-1,生物量的平均值为 0. 090 mg·L-1,本次
调查浮游轮虫的密度和生物量年度均值分别为
248. 5 ind·L-1和 0. 360 mg·L-1,对比之下,浮游轮
虫的密度和生物量明显增加;3)优势种有所更替.
1981—1982 年调查珠江三角洲水域轮虫的优势种
类主要为萼花臂尾轮虫、螺形龟甲轮虫、曲腿龟甲轮
虫及月形腔轮虫(Lecane buna)等,而本次调查发现
浮游轮虫的优势种类主要有针簇多肢轮虫、角突臂
尾轮虫、圆盖柱头轮虫、前节晶囊轮虫等种类,萼花
臂尾轮虫和螺形龟甲轮虫的出现频率虽然也较高,
但已非该水域最主要优势种.
3郾 2摇 浮游轮虫群落结构影响因素
3郾 2郾 1 非生物因素 摇 本研究结果显示 (图 5 和表
4),在 3、5 及 8 月的调查中水温与浮游轮虫密度均
呈显著的相关性. 这与已有的研究结果一致[12-15] .
随着水温上升,轮虫卵的发育时间缩短,种群周转速
度加快,导致种群密度迅速增加[16-17] . 表明温度是
非生物因素中影响浮游轮虫群落结构的一个重要因
素,对浮游轮虫的繁殖、生长发育及时空分布均起关
键作用.
在 3、5 和 12 月的调查中,溶解氧含量与浮游轮
虫密度有较好的相关性,在 3 和 8 月的调查中,pH
与浮游轮虫的密度密切相关.国内外许多研究表明,
溶解氧和 pH 也是影响轮虫密度的主要非生物因
素[18-19] .在许多分层的富营养化水体中,溶解氧的
不足可以限制轮虫的发生,而且不同种属的轮虫均
有其适宜的 pH范围[20] .
影响浮游轮虫群落结构的非生物因素还有很
多,其中较为重要的包括氮、磷等营养盐水平及水流
量等.本研究表明,浮游轮虫的密度在某些季节与总
氮、总磷等营养盐因子有明显的相关关系,这与国内
外诸多研究结论相符[21-23] .许多轮虫种类对某种营
养范围或极端营养条件有偏好,这种偏好与食物的
大小和性质有关,寡营养指示种,如聚花轮虫主要以
微藻为食;富营养指示种,如臂尾轮虫,则主要以微
藻和有机碎屑等为食;营养水平介于寡营养和富营
养之间的指示种以粒径相对比较大的颗粒物为
食[24] .水体营养水平的变化改变了轮虫食物的性质
与大小,从而影响轮虫的种类组成. Ferrari 等[21]认
为,在水流量低的条件下,浮游动物趋向建立并维持
稳定的群落结构,包括物种的组成、密度和生物多样
性时空上的稳定;但在洪水之后,群落结构会发生重
建.本次调查期间未对水流量进行测定,所以无法进
行相关分析,需要在后续的研究中补充.
3郾 2郾 2 生物因素摇 国内外学者对影响轮虫群落结构
的生物因素进行了较多研究.首先,是受其食物因素
的影响.轮虫主要以真核藻类、细菌和原生动物为
食[25-26] .依食性,轮虫可分为滤食水体中 1 ~ 15 滋m
悬浮颗粒物的种类(generalist)和能劫掠粒径较大食
物的种类(specialist) [27] .不同种类的轮虫首选的食
物也不相同,具体哪种食性轮虫占优势取决于水体
中食物的性质[28] .汇入珠江三角洲河网的周边城市
生活污水和工业废水,为细菌和原生动物等的繁殖
提供了条件,进而为轮虫的生长及发育提供了充足
的食物.本研究中,PCA分析结果表明. 5、8 和 12 月
叶绿素 a与浮游轮虫密度的关系密切,也在一定程
度上反映了该水域浮游轮虫的食物状况. Zimmer鄄
mann等[29]研究表明,低的叶绿素 a 浓度可以降低
轮虫的密度.国内温新利等[30]在研究长江支流青弋
江芜湖段轮虫群落结构和物种多样性时也发现,叶
绿素 a浓度极大地影响该水域轮虫的密度.
Couch等[31]研究了大型浮游甲壳动物对轮虫
的抑制作用,发现大型浮游甲壳动物对轮虫的抑制
有两种形式:一是通过食物竞争,水蚤对食物的滤食
能力比轮虫高,轮虫在竞争中处于劣势;其次是通过
机械损伤,当轮虫进入水蚤的胸肢之间后会受到损
伤,有些桡足类甚至会直接摄食轮虫. 在热带鄄亚热
带水体中,捕食是影响浮游动物群落结构的决定性
因素,鱼类和一些肉食性或杂食性的浮游动物是轮
虫的主要捕食者[32-33] . 由于食物生态位的重叠,轮
虫与枝角类之间存在食物竞争关系. 在珠江三角洲
河网水域,枝角类及桡足类的密度及生物多样性较
高(待发表),所以大型浮游甲壳动物对轮虫的抑制
作用可能也是影响该水域浮游轮虫群落结构的重要
0212 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷
原因.
3郾 3摇 浮游轮虫群落结构与水质的关系
轮虫个体小,繁殖快,生命周期短,且每种轮虫
均有特定的生态位,对不同生态因子(如水体营养
水平)有一定的耐受范围和偏好[34],经常被用作水
体营养水平的指示种[35-36] .轮虫可作为有效的水体
污染指示生物,并能更直接、真实地反映水体质量优
劣对生物群落本身的影响程度.
根据浮游轮虫密度对珠江三角洲各调查站位进
行聚群分析结果(图 6),由陈村及横沥组成了聚群
玉a 和由珠江桥、莲花山及市桥组成了聚群玉b,由
榄核组成了聚群域a,由左滩和外海组成了聚群域b
和由青岐、新围、小榄、小塘和北滘组成了聚群域c,
这说明了组成 5 种聚群结构的各个分布单元,即相
应调查站位的水质状况有显著差异.这与王超等[37]
对珠江三角洲相应水域的水质分析评价有较好的一
致性.
本研究表明,各调查站位浮游轮虫的平均密度
及生物量均呈现自西南向东北升高的趋势(图 3),
这可能是由于珠江三角洲河网水域东北方向的采样
点比较靠近广州等城市,水域内有较多的营养输入,
浮游植物的生物量增大,为轮虫提供了更多的食物,
使得东北方向的轮虫生物量明显高于西南方向.
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作者简介 摇 高 摇 原,女,1981 年生,硕士,助理研究员. 主要
从事浮游动物生态学研究. E鄄mail: gao_yuan_@ yeah. net
责任编辑摇 肖摇 红
2212 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 25 卷