洱海流域湖泊大型底栖动物群落结构及空间分布
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Key words： macrobenthos； spatial distribution； plateau lake； Erhai Lake； community similarity．
* 国家水体污染控制与治理科技重大专项 （ 2008ZX07526-002-07） 资助。 ＊＊通讯作者 E-mail： qhcai@ ihb． ac． cn 收稿日期： 2011-01-02 接受日期： 2011-03-23
1 材料与方法 1. 1 样点设置
海西海、茈碧湖和西湖均位于洱海北部（ 图 1） 。 海西海湖泊面积 2. 24 km2 ，南北长平均 4 km，东西 平均 1. 6 km，平均水深 10 m，最大水深 16 m（ 王真 等，2006） ，经弥苴河流入洱海。茈碧湖湖泊面积约 8 km2 ，平均水深 3 m，最深 32 m； 湖呈狭长形，南北 长 6 km，东西宽 3 km（ 邓辉等，1995） ； 出水汇入弥 苴河 最 终 注 入 洱 海，水 质 属 较 清 洁 级 （ 白 建 坤， 2003） 。西湖湖面 4. 66 km2 ，最大水深 8. 3 m，一般 水深 2 ～ 3 m（ 杜宝汉，1998） ，西湖水源主要来自弥 苴河、绿 玉 池、山 溪、湖 中 地 下 水，经 罗 时 江 汇 入 洱 海，水质属Ⅲ级（ 白建坤，2003） ，是洱海的重要水源 之一。
由于洱海流域所处云贵高原的地域特殊性，针 对该流域已经开展了诸多研究，涵盖了水质（ 郑国 强等，2004； 韩 涛 等，2005 ） 、水 生 生 物 （ 潘 红 玺 等， 1999； 董云仙，2003； 吕兴菊等，2010） 、沉积环境（ 张 振克等，2001） 等各个领域。其中，水生生物的研究 主要集中于浮游藻类、大型水生植物以及浮游动物 等方面，对生存在水底的底栖动物研究相对较少，仅 在吴庆龙和王云飞（ 1999） 对洱海生物群落的历史 演变分析中有所提及。而底栖动物作为水生态系统 的一个重要组成部分，既充当着消费者的角色，以底 泥中的着生藻类为食（ Kornijów et al． ，1990； Cattaneo et al． ，1998） ； 又充当着分解者的角色，分解各种有 机及无机碎屑（ Murphy ＆ Giller，2000） ； 同时，底栖 动物的活动（ 生物扰动） 也会改变底泥中营养物质 吸附释放的条件（ Svensson ＆ Leonardson，1996） ； 因 而在物 质 循 环 及 能 量 流 动 中 都 发 挥 着 重 要 作 用 （ Covich et al． ，1999； Vanni，2002） 。此外，底栖动物 的某些种类（ 如颤蚓科） 是另外一些经济型底栖动 物（ 如软体 动 物） 以 及 一 些 鱼 类 的 主 要 饵 料 资 源 （ Schilling et al． ，2009） ，因此，对底栖动物群落结构 的研究也有助于了解经济型水生动物的饵料资源分 布，有助于合理养殖。本文于 2009 年 5 月对洱海及 其流域内几个湖泊： 海西海、茈碧湖及西湖进行了相 关调查，以期阐明洱海流域湖泊中底栖动物群落结 构现状，为流域的综合管理提供依据。
生态学杂志 Chinese Journal of Ecology 2011，30（ 8） ： 1696－1702
洱海流域湖泊大型底栖动物群落结构及空间分布*
张 敏1，2 蔡庆华1＊＊ 唐 Biblioteka Baidu1 汪兴中1，2 杨顺益1，2 孔令惠1
（ 1 中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室，武汉 430072； 2 中国科学院研究生院，北京 100049）
张 敏等： 洱海流域湖泊大型底栖动物群落结构及空间分布
1697
洱海位于云南省大理市北，是云南第二大淡水 湖泊，隶属澜沧江水系。流域面积 2565 km2 ，位于 25°25'N—26°16' N，99°32' E—100°27' E，呈狭长形 分布。南北长 42. 5 km，最大湖宽 9. 2 km，平均湖宽 5. 8 km，湖泊面积 250 km2 ，最高水位海拔 1974 m （ 海防高程） ，平均水深 10. 2 m（ 金相灿，1995） 。随 着湖区人口的急剧增加，人类活动的影响日益显著， 洱海流域生态环境遭到破坏，湖泊富营养化步伐加 快（ 杜宝汉，1992； 潘红玺等，1999） 。到 1985 年，洱 海水质已经由贫 营 养 状 态 转 变 为 贫-中 营 养，1988 年又变为中营养状态（ 杜宝汉，1992） 。而 20 世纪 90 年代之后，洱海水质各项营养盐指标监测值均呈 上升趋势，表明洱海水质正由中营养状态向中-富营 养状态演变（ 韩涛等，2005） 。日益加重的富营养化 程度必定引起破坏原有的生物多样性结构，造成生 态系统各组分的改变。
摘 要 2009 年 5 月对洱海及其流域内的海西海、茈碧湖和西湖 3 个小型湖泊进行底栖动 物群落结构调查，以期阐明该流域湖泊底栖动物群落结构现状及其与水环境因子关系。结 果表明： 洱海底栖动物密度为 1556 ind·m－2 ，生物量 8. 9 g·m－2 。主要以摇蚊、霍甫水丝蚓 和萝卜螺为密度优势种，相对丰度分别为 43. 5% 、39. 5% 和 8. 6% ； 生物量优势种为刻纹 蚬、萝卜螺和摇蚊。GIS 插值显示，洱海北部密度最高，中部沿岸区生物量最高，南部密度和 生物量均较低，Shannon 多样性指数以湖岸区较高。其余 3 个湖泊以线虫、摇蚊科、颤蚓科 和幽蚊科为主，其中以茈碧湖的密度和生物量最高（ 260. 8 ind·m－2 和 1. 14 g·m－2 ） 。CCA 分析表明： 洱海底栖动物主要受水体 TP 和 Ca2+ 浓度的影响，贡献率分别为 34% 和 27% ； 西 湖与洱海群落组成最相似，主要由水体中较高的 TN 含量引起。对比历史数据可知，洱海寡 毛类和摇蚊科比例继续增加，表明湖泊有机污染进一步加重。 关键词 大型底栖动物； 空间分布； 高原湖泊； 洱海； 群落相似 中图分类号 Q178． 1 文献标识码 A 文章编号 1000－4890（ 2011） 8－1696－07 Macrobenthos community structure and its spatial distribution in Erhai watershed lakes． ZHANG Min1，2 ，CAI Qing-hua1＊＊ ，TANG Tao1 ，WANG Xiong-zhong1，2 ，YANG Shun-yi1，2 ， KONG Ling-hui1 （ 1 State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology，Institute of Hydrobiology，Chinese Academy of Sciences，Wuhan 430072，China； 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China） ． Chinese Journal of Ecology，2011，30（ 8） ： 1696 －1702 ． Abstract： In May 2009，an investigation was conducted to understand the macrobenthos community structure and its relationships with water environmental factors in Erhai Lake and in three small lakes （ Haixihai，Cibihu and Xihu） in Erhai watershed． In Erhai Lake，the mean density of macrobenthos was 1556 ind·m－2 ，and the biomass was 8. 9 g·m－2 ． The macrobenthos community was dominated by Chironomus sp． ，Limnodrilus hoffmeisteri，and Radix sp． ，with the relative abundance being 43. 5% ，39. 5% ，and 8. 6% respectively． The biomass was mainly contributed by Corbicula largillierti，Radix sp． ，and Chironomus sp． The spatial distribution of macrobenthos community based on GIS interpolation showed that the density was the highest in the north region of Erhai Lake，the biomass was the highest in the littoral zone of the middle region， both the density and the biomass were relatively low in the south region，and the Shannon diversity index was higher in the littoral zone． In the three small lakes，the main taxa were Nematoda， Chironomidae，Tubificidae and Chaoboridae． Both the density and the biomass had the maximum values （ 260. 8 ind·m－2 and 1. 14 g·m－2 ，respectively） in Cibihu Lake． CCA analysis showed that the total phosphorous and Ca2+ concentrations in water body had significant effects on the macrobenthos community，with the contribution rate being 34% and 27% ，respectively． The Xihu Lake nearest to Erhai had the similar macrobenthos community type as Erhai Lake，mainly because of the relatively high total nitrogen concentration in the water． Compared with historical data，the proportions of Oligochaete and Chironomid in Erhai Lake continued to increase，which implied that the organic pollution in the Lake was further intensified．
1698
生态学杂志 第 30 卷 第 8 期
1. 2 样品的采集与处理 底栖动物采集使用 1 /16 m2 的改良 Peterson 采
于 2009 年 5 月在洱海流域进行采样。其中，洱 海湖区共设置 15 个样点进行采集； 其余 3 个湖泊分 别设置 2 个样点。样点分布见图 1。
图 1 洱海及周边 3 个湖泊样点分布示意图 Fig． 1 Sampling sites of the Erhai lake and three other lakes around
* 国家水体污染控制与治理科技重大专项 （ 2008ZX07526-002-07） 资助。 ＊＊通讯作者 E-mail： qhcai@ ihb． ac． cn 收稿日期： 2011-01-02 接受日期： 2011-03-23
1 材料与方法 1. 1 样点设置
海西海、茈碧湖和西湖均位于洱海北部（ 图 1） 。 海西海湖泊面积 2. 24 km2 ，南北长平均 4 km，东西 平均 1. 6 km，平均水深 10 m，最大水深 16 m（ 王真 等，2006） ，经弥苴河流入洱海。茈碧湖湖泊面积约 8 km2 ，平均水深 3 m，最深 32 m； 湖呈狭长形，南北 长 6 km，东西宽 3 km（ 邓辉等，1995） ； 出水汇入弥 苴河 最 终 注 入 洱 海，水 质 属 较 清 洁 级 （ 白 建 坤， 2003） 。西湖湖面 4. 66 km2 ，最大水深 8. 3 m，一般 水深 2 ～ 3 m（ 杜宝汉，1998） ，西湖水源主要来自弥 苴河、绿 玉 池、山 溪、湖 中 地 下 水，经 罗 时 江 汇 入 洱 海，水质属Ⅲ级（ 白建坤，2003） ，是洱海的重要水源 之一。
由于洱海流域所处云贵高原的地域特殊性，针 对该流域已经开展了诸多研究，涵盖了水质（ 郑国 强等，2004； 韩 涛 等，2005 ） 、水 生 生 物 （ 潘 红 玺 等， 1999； 董云仙，2003； 吕兴菊等，2010） 、沉积环境（ 张 振克等，2001） 等各个领域。其中，水生生物的研究 主要集中于浮游藻类、大型水生植物以及浮游动物 等方面，对生存在水底的底栖动物研究相对较少，仅 在吴庆龙和王云飞（ 1999） 对洱海生物群落的历史 演变分析中有所提及。而底栖动物作为水生态系统 的一个重要组成部分，既充当着消费者的角色，以底 泥中的着生藻类为食（ Kornijów et al． ，1990； Cattaneo et al． ，1998） ； 又充当着分解者的角色，分解各种有 机及无机碎屑（ Murphy ＆ Giller，2000） ； 同时，底栖 动物的活动（ 生物扰动） 也会改变底泥中营养物质 吸附释放的条件（ Svensson ＆ Leonardson，1996） ； 因 而在物 质 循 环 及 能 量 流 动 中 都 发 挥 着 重 要 作 用 （ Covich et al． ，1999； Vanni，2002） 。此外，底栖动物 的某些种类（ 如颤蚓科） 是另外一些经济型底栖动 物（ 如软体 动 物） 以 及 一 些 鱼 类 的 主 要 饵 料 资 源 （ Schilling et al． ，2009） ，因此，对底栖动物群落结构 的研究也有助于了解经济型水生动物的饵料资源分 布，有助于合理养殖。本文于 2009 年 5 月对洱海及 其流域内几个湖泊： 海西海、茈碧湖及西湖进行了相 关调查，以期阐明洱海流域湖泊中底栖动物群落结 构现状，为流域的综合管理提供依据。
生态学杂志 Chinese Journal of Ecology 2011，30（ 8） ： 1696－1702
洱海流域湖泊大型底栖动物群落结构及空间分布*
张 敏1，2 蔡庆华1＊＊ 唐 Biblioteka Baidu1 汪兴中1，2 杨顺益1，2 孔令惠1
（ 1 中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室，武汉 430072； 2 中国科学院研究生院，北京 100049）
张 敏等： 洱海流域湖泊大型底栖动物群落结构及空间分布
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洱海位于云南省大理市北，是云南第二大淡水 湖泊，隶属澜沧江水系。流域面积 2565 km2 ，位于 25°25'N—26°16' N，99°32' E—100°27' E，呈狭长形 分布。南北长 42. 5 km，最大湖宽 9. 2 km，平均湖宽 5. 8 km，湖泊面积 250 km2 ，最高水位海拔 1974 m （ 海防高程） ，平均水深 10. 2 m（ 金相灿，1995） 。随 着湖区人口的急剧增加，人类活动的影响日益显著， 洱海流域生态环境遭到破坏，湖泊富营养化步伐加 快（ 杜宝汉，1992； 潘红玺等，1999） 。到 1985 年，洱 海水质已经由贫 营 养 状 态 转 变 为 贫-中 营 养，1988 年又变为中营养状态（ 杜宝汉，1992） 。而 20 世纪 90 年代之后，洱海水质各项营养盐指标监测值均呈 上升趋势，表明洱海水质正由中营养状态向中-富营 养状态演变（ 韩涛等，2005） 。日益加重的富营养化 程度必定引起破坏原有的生物多样性结构，造成生 态系统各组分的改变。
摘 要 2009 年 5 月对洱海及其流域内的海西海、茈碧湖和西湖 3 个小型湖泊进行底栖动 物群落结构调查，以期阐明该流域湖泊底栖动物群落结构现状及其与水环境因子关系。结 果表明： 洱海底栖动物密度为 1556 ind·m－2 ，生物量 8. 9 g·m－2 。主要以摇蚊、霍甫水丝蚓 和萝卜螺为密度优势种，相对丰度分别为 43. 5% 、39. 5% 和 8. 6% ； 生物量优势种为刻纹 蚬、萝卜螺和摇蚊。GIS 插值显示，洱海北部密度最高，中部沿岸区生物量最高，南部密度和 生物量均较低，Shannon 多样性指数以湖岸区较高。其余 3 个湖泊以线虫、摇蚊科、颤蚓科 和幽蚊科为主，其中以茈碧湖的密度和生物量最高（ 260. 8 ind·m－2 和 1. 14 g·m－2 ） 。CCA 分析表明： 洱海底栖动物主要受水体 TP 和 Ca2+ 浓度的影响，贡献率分别为 34% 和 27% ； 西 湖与洱海群落组成最相似，主要由水体中较高的 TN 含量引起。对比历史数据可知，洱海寡 毛类和摇蚊科比例继续增加，表明湖泊有机污染进一步加重。 关键词 大型底栖动物； 空间分布； 高原湖泊； 洱海； 群落相似 中图分类号 Q178． 1 文献标识码 A 文章编号 1000－4890（ 2011） 8－1696－07 Macrobenthos community structure and its spatial distribution in Erhai watershed lakes． ZHANG Min1，2 ，CAI Qing-hua1＊＊ ，TANG Tao1 ，WANG Xiong-zhong1，2 ，YANG Shun-yi1，2 ， KONG Ling-hui1 （ 1 State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology，Institute of Hydrobiology，Chinese Academy of Sciences，Wuhan 430072，China； 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China） ． Chinese Journal of Ecology，2011，30（ 8） ： 1696 －1702 ． Abstract： In May 2009，an investigation was conducted to understand the macrobenthos community structure and its relationships with water environmental factors in Erhai Lake and in three small lakes （ Haixihai，Cibihu and Xihu） in Erhai watershed． In Erhai Lake，the mean density of macrobenthos was 1556 ind·m－2 ，and the biomass was 8. 9 g·m－2 ． The macrobenthos community was dominated by Chironomus sp． ，Limnodrilus hoffmeisteri，and Radix sp． ，with the relative abundance being 43. 5% ，39. 5% ，and 8. 6% respectively． The biomass was mainly contributed by Corbicula largillierti，Radix sp． ，and Chironomus sp． The spatial distribution of macrobenthos community based on GIS interpolation showed that the density was the highest in the north region of Erhai Lake，the biomass was the highest in the littoral zone of the middle region， both the density and the biomass were relatively low in the south region，and the Shannon diversity index was higher in the littoral zone． In the three small lakes，the main taxa were Nematoda， Chironomidae，Tubificidae and Chaoboridae． Both the density and the biomass had the maximum values （ 260. 8 ind·m－2 and 1. 14 g·m－2 ，respectively） in Cibihu Lake． CCA analysis showed that the total phosphorous and Ca2+ concentrations in water body had significant effects on the macrobenthos community，with the contribution rate being 34% and 27% ，respectively． The Xihu Lake nearest to Erhai had the similar macrobenthos community type as Erhai Lake，mainly because of the relatively high total nitrogen concentration in the water． Compared with historical data，the proportions of Oligochaete and Chironomid in Erhai Lake continued to increase，which implied that the organic pollution in the Lake was further intensified．
1698
生态学杂志 第 30 卷 第 8 期
1. 2 样品的采集与处理 底栖动物采集使用 1 /16 m2 的改良 Peterson 采
于 2009 年 5 月在洱海流域进行采样。其中，洱 海湖区共设置 15 个样点进行采集； 其余 3 个湖泊分 别设置 2 个样点。样点分布见图 1。
图 1 洱海及周边 3 个湖泊样点分布示意图 Fig． 1 Sampling sites of the Erhai lake and three other lakes around