轮虫是淡水浮游动物中的重要类群，它们以藻类为食，其自身又是鱼类等次级消费者的天然饵料(温新利等，2006；Yang et al., 2014；Park et al., 2007)，是湿地生态系统中食物网的关键环节之一(鞠永富等，2015；Wu et al., 2012；Sharma，2009)。轮虫个体较小，繁殖迅速，对水体环境变化反应敏感(Lugoli et al., 2012；周淑婵等，2006；陈立婧等，2009；邱小琮等，2012)，因此许多研究者将轮虫的群落结构、数量和优势种等作为水体营养状况的生态学评价指标(Li，2002；Moreira et al., 2016；Duggan et al., 2002)。通过调查轮虫的丰度、生物量、多样性指数，可以从生态学角度评价水质和营养类型(郭沛勇等，2003；林秋奇等，2005；杨桂军等2008)。

富锦国家湿地公园地处三江平原腹地，面积2 200 hm²，是典型的退耕还湿的湿地(田雪等，2017)，具有涵养水源、净化水质、保护生物多样性的重要作用(张曼胤等，2011)。本研究调查了湿地公园内轮虫的群落结构，从轮虫生态学角度评价公园水质，并结合水体理化指标进行综合评定，以期获得更为可靠的评价结果，为富锦国家湿地公园及类似湿地的水质综合评价提供科学方法，并为其长期规划管理提供科学依据。

1 研究方法 1.1 采样时间和样点布设

分别于2015年5月18—20日(春季)、8月22—24日(夏季)和10月16—18日(秋季)，进行水样和轮虫样品的采集。在研究区域内共设置了11个采样点(图 1)，其中1、2、3号采样点为湿地公园周边农田退水沟渠，7号为沟渠水汇入公园样点，10号为观光栈桥处，11号为游船码头处，其余样点为湿地公园主渠样点。

1.2 样品采集与测定

轮虫定性样品的采集：使用13^#浮游生物网，于水下0.5 m处，用“∞”方式反复慢拖拽10 min，过滤后浓缩于网头之中，将其倒入100 mL标本瓶，加入鲁哥氏液10~15滴。

轮虫定量样品的采集：使用25^#浮游生物网，采集0~0.5 m和0.5~1 m水层的20 L水样混合，过滤后浓缩于网头，倒入100 mL标本瓶后，加入5%体积的甲醛固定。

轮虫计数和鉴定：计数前先将样品摇晃混匀，取出1 mL，放在1 mL的浮游动物计数框里，在10×10倍显微镜下观察并分类计数。定性样品每份鉴定1次，定量样品每份计数3次。参照《中国淡水轮虫志》(王家楫，1961)的分类方法鉴定。

水体理化指标：使用测深锤测定水深(water depth, WD)；使用塞氏透明度盘测定水体透明度(secchi depth, SD)；使用YSI(6920)水质分析仪测定水温(water temperature, WT)、pH值、叶绿素a含量、溶解氧(dissolved oxygen, DO)、总溶解固体含量(total dissolved solids, TDS)等指标。另取1 L水样，依据《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)，实验室测定水样中的总氮(total nitrogen, TN)、总磷(total phosphorus, TP)、化学需氧量(chemical oxygen demand, COD_Mn)等指标。

1.3 计算和分析方法

综合运用多样性指数和水体营养状态指数法评价水质。

对富锦国家湿地公园的轮虫群落Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Margalef种类丰富度指数(d)、Pielou均匀度指数(J)和物种优势度(y)进行计算，并且当优势度y≥0.02时即可定为优势种(Shannon et al., 1949；Margalef，1958；Pielou，1969；Lampitt et al., 1993)，轮虫的生物量采用体积法进行计算，并且通过多样性指数进行水质评价(表 1)(吴卫菊等，2014；Sommer et al., 2017)。

通过对水体理化因子的监测，利用由Carlson(1977)提出、经过Aizaki(1981)修订的营养状况指数(trophic state index，TSI)，评价水体富营养化水平。该方法因对水体营养化机制进行定量的研究而得到广泛应用(李文奇等，2007；王伟等，2009)。

$ {\rm{TSI}}\left(\sum \right) = \sum\limits_{j = 1}^m {{W_j} \times {\rm{TSI}}\left(j \right)} 。$

式中，TSI(Σ)为综合营养状态指数, W_j为第j种参数营养状态指数的相关权重, TSI(j)为代表第j种参数的营养状态指数。

当0≤TSI(Σ) < 30，表明水体属于贫营养化状态；当30≤TSI(Σ) < 50，水体属于中营养化状态；当50≤TSI(Σ) < 60，水体属于轻度富营养化状态；当60≤TSI(Σ) < 70，水体属于中度富营养化状态；当TSI(Σ)>70，水体属于重度富营养化状态。

利用Microsoft Excel 2003，进行数据计算和图表制作。利用SPSS进行差异显著性分析。

2 结果与分析 2.1 轮虫的种类组成和群落结构

在富锦国家湿地公园所有采样点，共采集到轮虫16属37种。各采样点不同采样日的轮虫的丰度和生物量见表 2。其中：在夏季采样的日均值最大，分别为(138.86±26.71)个·L^-1和(0.129 4±0.02) mg·L^-1；秋季最小，分别为(96.05±17.18)个·L^-1和(0.081 8±0.01) mg·L^-1；春季均居中，分别为(119.09±25.82)个·L^-1和(0.093 4±0.02) mg·L^-1。

轮虫的丰度和生物量在同一季节不同采样点之间差异显著(P < 0.01)(表 2)。在春季、夏季、秋季的采样日中，均是公园出口点(4号和9号)的丰度值和生物量最大，丰度值分别为春季(231±51.77)和(213±49.77)个·L^-1，夏季(264.5±43.53)和(252± 43.58)个·L^-1，秋季(166.5±27.78)和(150±27.12)个·L^-1；生物量分别为春季(0.162 3±0.03)和(0.151 5±0.02) mg·L^-1；夏季(0.212 9±0.03)和(0.203 5±0.03) mg·L^-1，秋季(0.132 7±0.02)和(0.120 5±0.02) mg·L^-1。

如表 3所示，3个季节的共有轮虫优势种为萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)、月形腔轮虫(Lecane luna)和月形单趾轮虫(Monostyia lunaris)。

2.2 轮虫的多样性及其对水质评价

表 4显示，研究区轮虫群落的Shannon-Wiener指数变化在2.459~4.244之间，夏季的平均值最大，为3.752；秋季的平均值最小，为2.803。其Margalef指数变化在1.262~3.697之间，春季的平均值最大，为2.94；秋季的平均值最小，为1.711。其Pielou均匀度指数变化在0.712~0.903之间，夏季的平均值最大，为0.848；秋季的平均值最小，为0.782。公园出口点(4号采样点)的Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数平均值最大，分别为3.921和0.875；公园内部5号采样点的Margalef指数平均值最大，为3.034。

依照研究方法(吴卫菊等，2014)中所述的Shannon-Wiener指数、Margalef物种丰富度指数和Pielou均匀度指数评价标准，得到水质评价结果(表 5)。Shannon-Wiener指数(H′)评价的春、夏季节为轻污染，秋季为β-中污染；Margalef物种丰富度指数(d)评价的春、夏、秋季均为β-中污染；Pielou均匀度指数(J)评价的春、夏、秋季均为轻污染。

2.3 水体主要理化因子及营养状态指数

各采样点的水体理化性质测定结果见表 6，据其评价的营养状态指数见表 7。可看出，在11个采样点中，平均营养状态指数最高的是7号点(56.7)，为轻度富营养化，接近中度富营养化，这是因其地处沟渠汇集点，农田退水导致营养物浓度较高；营养状态指数最低的几个点是4、5、9、10和11号，为中营养化水平，是因它们位于公园出口附近或大面积芦苇群落中，湿地净化或植被吸收作用导致了较低的营养物浓度。

3 讨论 3.1 富锦国家湿地公园轮虫群落特征

本研究共发现轮虫37种，其中春季28种、夏季25种、秋季13种，3个季节的共有优势种为10种。导致这种轮虫群落结构季节差异的主要因素是水温和藻类生长繁殖情况(陈立婧等，2008)。由表 8可知，与以往的富锦湿地公园研究结果相比，本次调查得到的轮虫种类数略有增加，优势种数明显增加，2012年调查(马春蕾，2012)发现轮虫36种和优势种4种，最主要的优势种为萼花臂尾轮虫和月形腔轮虫，与本研究相似，这体现了湿地中的物种丰富度随恢复年限增加而有所增加。

富锦国家湿地公园中的轮虫种类多于玄武湖的25种(舒婷婷等，2012)；与茜坑水库的30种相近(陈丽光等，2012)；明显少于千岛湖(70种)和珠江口磨刀门水域(56种)(李共国等，2003；王庆等，2014)。这主要是因玄武湖面积较小，且近年来水体富营养化，导致轮虫种类较少，其湖中轮虫优势种为作为污染指示种的裂痕龟甲轮虫(Anuraeopsis fissa)和多肢轮虫(Polyarthra sp.)(舒婷婷等，2012)；茜坑水库属于引水工程的一个后置水库，面积小于本研究的富锦国家湿地公园，属中等水力滞留型水库，且当地降雨有明显季节变化，这些与富锦国家湿地公园相似，因而轮虫种类数相近；而千岛湖和珠江口磨刀门水域属湖泊和河流湿地，水域面积较大，水体流动性强，属亚热带气候区的湿地，因而轮虫种类数多于本研究的寒带湿地，千岛湖和珠江口磨刀门这2个湿地的优势种为相似的喜温种类，共有的主要优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)(李共国等，2003；王庆等，2014)。

从表 8中所列湿地的轮虫种类数、丰度、生物量等与富锦国家湿地公园的差异以及富锦国家湿地公园不同恢复年限的差异可以看出，影响轮虫种类组成和群落结构的主要因素有水体所在地的气候、湿地水分来源、水体面积大小、水环境因子、水体富营养化程度等。

3.2 富锦国家湿地公园水质评价

轮虫的生长繁殖速度较快，生命周期较短，因此一般认为轮虫可作为指示种，较敏锐地反映水环境变化，在一定程度上用来评价水质状况(饶利华等，2013；胡菊香等，2009)。从轮虫指示种来看，根据一般认为的轮虫富营养化指示种划定(王庆等，2014)，在全年共有优势种中，有β-α型中污染指示种——萼花臂尾轮虫，也有寡污-β型中污染指示种月形单趾轮虫，还有非污染指示种的月型腔轮虫，各季节总体来看处于中污染状态较多。根据在滆湖(陈立婧等，2008)的研究，只有出现大量污染指示种时，才表明出现水体的中度和重度富营养化。

从轮虫的多样性指数角度来看，Shannon-Wiener指数的评价结果为轻污染或β-中污染，Margalef指数的评价结果为β-中污染或α-中污染，Pielou指数的评价结果为轻污染，则综合评价结果为轻污染或β-中污染。从通过水体理化指标计算得出的综合营养状态指数来看，富锦国家湿地公园的平均综合营养状态指数为51.08，属于轻度富营养化水平。

以往对富锦湿地公园的水质评价是单纯采用浮游生物多样性指数进行评价(马春蕾，2012)，或采用单一的水质污染指数法进行评价(龚清莲，2016；Yu et al., 2015)；本研究采用了轮虫多样性指数、轮虫富营养化指示种、水质综合营养状态指数方法进行了评价，且3种方法的评价结果相似，这比单一方法评价具有更高的客观性和可信度。若能进一步结合单因子评价法、污染指数法、模糊数学评价等方法，将进一步提高评价水平。

4 结论

富锦国家湿地公园2015年春、夏、秋季共检测出轮虫37种。轮虫的丰度和生物量在夏季最大，春季次之，秋季最小。轮虫的Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数的最高值均出现在夏季，而Margalef指数的最高值出现在春季。

基于轮虫指示种、轮虫多样性指数和综合营养状态指数的综合分析，富锦国家湿地公园水质在2015年处于中营养或轻度富营养化状态。采用3种指标综合评价湿地水质，可提高评价的科学性。