东平湖大型底栖动物多样性及其环境质量评价

东平湖大型底栖动物多样性及其环境质量评价王志忠，王钦东，陈述江，孙栋，巩俊霞，陈金萍，段登选（山东省淡水水产研究所，山东济南250013）摘要：于2006年和2007年对东平湖水域2条断面、9个站位的底栖动物进行了3次采样调查，研究了东平湖底栖动物的群落组成和生物多样性；并应用大型底栖动物污染指数（MPI）和生物学污染指数(BPI)对东平湖水域环境质量现状进行了评价。

结果表明：已鉴定出底栖动物31种，其中腹足纲10种、瓣鳃纲11种、甲壳纲4种、昆虫纲2种、寡毛纲1种和蛭纲3种。

平均栖息密度相对较低，为186.79（±102.35）ind./m2；螺类最多，其次为昆虫类和寡毛类，甲壳类、腹足类和水蛭类所占比例较少。

平均生物量为157.72（±188.74）g/m2；腹足类占绝对优势，其次为螺类，昆虫类、寡毛类、甲壳类和水蛭类所占比例较少。

随采样时间的推移，底栖动物栖息密度和生物量均逐渐显著降低。

底栖动物多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均较低。

MPI和BPI评价结果表明：东平湖水域环境质量以轻度污染（轻中污染和轻污染）为主，总体处于良好状态。

关键词：东平湖；底栖动物；物种多样性；环境质量评价中图分类号：Q145文献标识码：A文章编号：1004-874X（2011）20-0120-04Biodiversity of macrozoobenthos and environmentalquality assessment in Dongping LakeWANG Zhi-zhong,WANG Qin-dong,CHEN Shu-jiang,SUN Dong,GONG Jun-xia,CHEN Jin-ping,DUAN Deng-xuan(Freshwater Fisheries Research Institute of Shandong Province,Jinan250013,China)Abstract:In order to understand the biodiversity of macrozoobenthos fauna and environmental quality of Dongping Lake,three times survey was made at2sections with9sites in2006and2007,with the species composition,biomass,inhabit density,macrozoobenthos pollution index(MPI)value,biological pollution index(BPI)value of macrozoobenthic fauna investigated,and the environmental quality analyzed.A total of31macrozoobenthos species were recorded,including10species gasteropod,11species lamellibranch,4species Crustacea,2species insecta,2species annelid oligochaeta and3species hirudinean.The inhabit density was186.79(±102.35)ind./m2, most of which was lamellibranch,then Insecta and annelid oligochaeta and the least Crustacea,gasteropod and hirudinean.The biomass was157.72(±188.74)g/m2,most of which was gasteropod,then lamellibranch and the least Insecta,annelid oligochaeta,Crustacea and hirudinean.The inhabit density and biomass significantly decreased with the change of investigating time.All biodiversity indexes were small.And the environmental quality assessed using MPI and BPI showed that the environmental quality of Dongping Lake was slightly polluted.Key words:Dongping Lake;macrozoobenthos;biodiversity;environmental quality assessment东平湖位于山东省中西部，总面积140km2，是山东省第二大淡水湖泊。

它具有蓄洪、灌溉、工业用水、水上运输、生活用水等诸多功能，是山东省主要的渔业经济区之一，对山东省的渔业经济发展具有举足轻重的作用。

底栖动物作为食物链的重要环节，在湖泊生态系统中有重要功能。

目前，对东平湖底栖动物研究方面的报道很少，仅1986年研究报道了东平湖底栖动物的种类组成、栖息密度和生物量[1]，庞清江等[2]对东平湖底栖动物进行了定性调查，并利用轮虫评价了东平湖水体的污染程度；而对于东平湖底栖动物多样性及其环境质量评价的研究尚未见报道。

本研究通过对东平湖底栖动物的调查采样，研究了东平湖底栖动物的群落组成和生物多样性，并应用大型底栖动物污染指数（MPI）和生物学污染指数（BPI）对东平湖环境质量进行了评价，旨在为东平湖渔业生态修复和可持续发展与利用提供理论依据。

1材料与方法1.1站位布设调查中，在东平湖水域共设调查断面2条，采样站位9个，编号分别为A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4和B5（图1）。

1.2样品的采集、贮存与检测分别于2006年5月、2006年11月和2007年8月，对东平湖底栖动物进行了3次定量采集。

样品用0.02m2的自制“箱式底样采泥器（ZL200820225753.2）”和0.09 m2的自制带网铁夹采集。

其中：无水草站位，用自制采泥器采集5次（0.1m2）；有水草站位，首先用自制带网铁夹采集2次（0.18m2），获得附着在水草上的底栖动物，后用自制采泥器采集5次。

采集泥样放置于直径0.5cm的分样筛内，加水冲净，拣出底栖动物装于玻璃瓶中，用75%的酒精固定并带回实验室。

3d后，在室内进行分类、鉴定、称重、计数和统计等。

1.3生物多样性与生物指数测定1.3.1生物多样性指数采用Margalef物种丰富度指数收稿日期：2011-09-19基金项目：山东省渔业资源恢复行动项目作者简介：王志忠（1968-），男，高级工程师，E-mail：zhizhongwang@ 广东农业科学2011年第20期1209008007006005004003002001000栖息密度（i n d ./m 2）A1A2A3A4B1B2B3B4B5采样站位图2东平湖底栖动物栖息密度2006.052006.112007.08陈山口闸腊山昆山金山东A4A3A2A1平B5B4B3B2B1湖图1采样站位布设示意图（D ）[3]、Shannon-Wiener 多样性指数（H '）[4]和Pielou 均匀度指数（J '）[5]等3项指数来测定东平湖大型底栖动物的生物多样性。

Margalef 丰富度指数D=（S -1）/log 2NShannon-Wiener 多样性指数H '=-si =1ΣP i （log 2P i ）Pielou 均匀度指数J '=H '/log 2S式中，N 为个体总数；P i 为种i 的个体数占总个体数的比例；S 为总种数。

根据蔡立哲等[6]利用Shannon-Wiener 多样性指数（H '）进行沉积环境有机质污染评价的标准，将污染等级分为5类：无底栖动物，严重污染；H ′<1，重污染；1<H ′<2，中等污染；2<H ′<3，轻度污染；H ′>3，清洁。

1.3.2Goodnight-Whitley 生物指数(I GW )[7]I GW =（寡毛类密度/底栖动物总密度）×100评价标准：I GW =0~30，清洁；I GW =30~60，轻污染；I GW =60~80，中污染；I GW >80，重污染。

1.3.3生物学污染指数（BPI ）[8-10]计算公式如下：BPI =lg （N 1+2）/〔lg （N 2+2）+lg （N 3+2）〕式中，N 1为寡毛类、蛭类和摇蚊幼虫个体数(ind./m 2)；N 2为多毛类、甲壳类、除摇蚊幼虫以外的其他水生昆虫的个体数(ind./m 2)；N 3为软体类个体数(ind./m 2)。

评价标准：BPI <0.1，清洁；BPI =0.1~0.5，轻污染；BPI =0.5~1.5，β中污染（轻中污染）；BPI =1.5~5，α中污染（重中污染）；BPI >5，重污染。

1.3.4大型底栖动物污染指数（MPI ）[11]计算公式如下：MPI =10（2+k ）〔Σ（A i -B i ）〕/S 1+k k =|Σ（A i -B i ）|/Σ（A i -B i ）式中，MPI 为大型底栖动物污染指数；A i 为密度累积百分优势度；B i 为生物量累积百分优势度，即密度优势度大小顺序是第i 个种，其密度累积百分优势度为A i ，生物量优势度大小顺序是第i 个种，其生物量累积百分优势度为B i ；S 为采集到的物种数。

当Σ(A i -B i )为正值时，k =1；当Σ（A i -B i ）为负值时，k =-1。

值得注意的是，由于密度和生物量是分别排序的，因此A i 与B i 并不一定是指同一物种的密度和生物量。

根据蔡立哲[11]的研究结果，MPI 污染程度界定为：当MPI >4，严重污染；MPI =4~0，中度污染；MPI =-6~0，轻度污染；MPI <-6，清洁。

2结果与分析2.1底栖动物群落组成调查中，共鉴定出底栖动物31种，分属3个门。

其中软体动物门21种（腹足纲10种、瓣鳃纲11种），占67.74%；节肢动物门6种（甲壳纲4种、昆虫纲2种），占19.35%；环节动物门4种（寡毛纲1种、蛭纲3种），占12.90%。

2.2栖息密度东平湖底栖动物平均栖息密度为186.79（±102.35）ind./m 2，其中2006年5月最高、达340.32（±188.55）ind./m 2，2006年11月次之、为136.11（±88.28）ind./m 2，2007年8月最低仅83.95（±70.70）ind./m 2。