嬉子湖国家级水产种质资源保护区位于安徽省桐城市境内，其所处的嬉子湖是菜子湖水系中最大的湖泊^[1]，属于长江中下游富营养过水型浅水湖泊。湖床呈南北走向，北高南低，南北长15 km，东西最宽处为4 km，南部通过长河与长江相连。嬉子湖属亚热带湿润气候区，气候温和，四季分明，雨水充沛，无霜期长，光照充足。湖区水源主要来自于沿湖地区天然降雨的汇集，周边无污染性工厂和排污通道，无常耕农田。保护区周边水系发达，水流畅通，水域生态环境良好，为渔业生物提供了理想的栖息地。保护区总面积为3 460 hm²，其中核心区面积1 200 hm²，实验区面积2 260 hm²。主要保护对象为中华鳖、日本沼虾和子陵吻虎。

浮游动物作为次级生产力在水生态系统中起着重要的作用，同时部分浮游动物对环境污染极为敏感，因而浮游动物的生态学研究备受关注^{[2, 3]}。浮游动物的群落结构、数量变化以及优势种和污染指示种的变化可以反映水体的水质状况^[4]，其种类组成和现存量的变化能及时准确地反映水域生态环境质量的优劣^[5]。本文通过对嬉子湖国家级水产种质资源保护区浮游动物群落的调查研究，以期掌握保护区浮游动物群落特征，为今后在保护区开展相关资源保护工作积累本底资料，同时也为今后湖区涉水工程环境评价提供素材。

2014年12月在嬉子湖国家级水产种质资源保护区水域开展现场调查，根据保护区功能分区并参照《内陆水域渔业自然资源调查手册》^[6]设置调查断面和采样站点，在保护区内设置6个水环境调查断面，其中核心区和实验区各设置3个断面，每个断面设置3个采样站点，共设置18个水环境采样站点(图1)。

图1(Fig.1)

图1 保护区采样断面示意图 Fig.1 Sketch of investigating stations in national aquatic reserve

浮游动物定性样品采集：使用25号浮游生物网在水体表层以约0.5 m/s的速度呈“∞”字状拖曳5 min，用4%的甲醛溶液现场固定后带回实验室；轮虫和原生动物定量采集：使用5 L有机玻璃采水器采集水体表层(0.5 m)和底层(离底0.5 m)均匀混合水样，从中取水样1 L，加入1%鲁哥氏液固定后带回实验室；桡足类与枝角类定量采集：使用5 L有机玻璃采水器采集水体表层(0.5 m)和底层(离底0.5 m)均匀混合水样20 L，用25号浮游生物网过滤浓缩，用4%的甲醛溶液现场固定后带回实验室。浮游动物鉴定均依照《淡水浮游生物研究方法》^[7]和《中国淡水生物图谱》^[8]。小型浮游动物生物量按体积法计算，浮游甲壳动物生物量按体长-体质量回归方程计算。水环境因子的测定方法参照《水和废水监测分析方法》^[9]。

利用Margalef丰富度指数(R)^[10]、Shannon-Wiener多样性指数(H′)^[11]、优势度指数(Y)^[12]和Pielou均匀度指数(E)^[13]对嬉子湖国家级水产种质资源保护区浮游动物群落结构特征进行分析评价，计算公式如下：

现场调查共鉴定出浮游动物4门36属64种，其中原生动物14属33种，占浮游动物种类总数的51.56%；轮虫类11属19种，占29.69%；桡足类6属7种，占10.94%；枝角类5属5种，占7.81%(表1)。

表1(Tab.1)

表1 保护区浮游动物组成Tab.1 Species composition of zooplankton in national aquatic reserve 物种species 物种species 原生动物Protozoa 轮虫类Rotifera 1匣壳虫Centropyxis sp. 34裂痕龟纹轮虫Anuraeopsis fissa 2尖顶砂壳虫Difflugia acuminata 35前节晶囊轮虫Asplachna priodonta 3小澳砂壳虫Difflugia australis minor 36晶囊轮虫Asplachna sp. 4琵琶砂壳虫Difflugia biwae 37角突臂尾轮虫Brachionus angularis 5烦恼砂壳虫Difflugia difficilis 38蒲达臂尾轮虫Brachionus budapestiensis 6橡子砂壳虫 Difflugia glans 39萼花臂尾轮虫Brachionus calyciflorus 7球形砂壳虫Difflugia globulosa 40猪吻轮虫Dicranophorus sp. 8叉口砂壳虫Difflugia gramen 41大肚须足轮虫Euchlanis dilatata 9长圆利氏砂壳虫Difflugia lismorensis elongata 42螺形龟甲轮虫Keratella cochlearis 10木兰砂壳虫Difflugia mulanensis nov. spec. 43曲腿龟甲轮虫KeratelIa valaa 11砂瑞砂壳虫Difflugia sarissa 44矩形龟甲轮虫Kerateua quadrata 12砂壳虫Difflugia sp. 45巨环旋轮虫Philodina megalotrocha 13肾形虫Colpoda sp. 46长肢多肢轮虫Polyarthra dolichoptera 14膜袋虫Cyclidium sp. 47针簇多肢轮虫Polyarthra trigla 15单环栉毛虫Didinium balbianii 48轮虫 Rotifera 16双环栉毛虫Didinium nasutum 49长足轮虫Rotaria neptunia 17长颈虫Dileptus sp. 50梳状疣毛轮虫Synchaeta pectindta 18瞬目虫Glaucoma sp. 51冠饰异尾轮虫Trichocerca lophoessa 19大弹跳虫Halterria gradinella 52等刺异尾轮虫Trichocerca similis 20粘液瓶口虫Lagynophrya mucicola 枝角类Cladocera 21侠盗虫Strobilidium sp. 53圆形盘肠溞Chydorus sphaericus 22梨形四膜虫Tetrahymena pyriformis 54长额象鼻溞Bosmina longirostris 23淡水筒壳虫Tintinnidium fluviatile 55长肢秀体溞Diaphanosoma leuchtenbergianum 24恩茨筒壳虫Tintinnidium entzii 56角突网纹蚤Ceriodaphnia cornuta 25小筒壳虫Tintinnidium pusillum 桡足类Copepoda 26锥形似铃壳虫Tintinnopsis conus sp. nov. 57矩形尖额溞Alona rectangula 27江苏似铃壳虫Tintinnopsis kiangsuensis 58剑水蚤 Cyclops 28长筒似铃壳虫Tintinnopsis longus sp. nov. 59台湾温剑水蚤 Thermocyclops taihokuensis 29鐏形似铃壳虫Tintinnopsis potiformis sp. nov. 60汤匙华哲水蚤Sinocalanus dorrii 30钵体似铃壳虫Tintinnopsis subpistillum 61无节幼体Nauplius 31管形似铃壳虫Tintinnopsis tutuformis 62西南荡镖水蚤Neutrodiaptomus mariadvigae 32王氏似铃壳虫Tintinnopsis wangi 63指状许水蚤Schmackeria inopinus 33钟虫Vorticella sp. 64中华窄腹剑水蚤Limnoithona sinensis

表1 保护区浮游动物组成 Tab.1 Species composition of zooplankton in national aquatic reserve

实验区共鉴定出浮游动物4门43种，其中原生动物22种，占实验区浮游动物种类总数的51.16%；轮虫类10种，占23.26%；桡足类7种，占16.28%；枝角类4种，占9.30%。核心区共鉴定出浮游动物4门41种，其中原生动物20种，占核心区浮游动物种类总数的48.78%；轮虫类14种，占34.15%；桡足类5种，占12.20%；枝角类2种，占4.88%。

以优势度指数Y>0.02定为优势种，保护区内共发现浮游动物优势类群为2门5属7种，其中轮虫类3属3种，原生动物2属4种。实验区与核心区优势种组成有所差异(表2)。

表2(Tab.2)

表2 保护区浮游动物优势种组成Tab.2 Composition of dominant Species of zooplankton in national aquatic reserve 物种 species 保护区 reserve 核心区 core area 实验区 experimental area 轮虫类Rotifera 针簇多肢轮虫Polyarthra trigla 0.22 0.19 0.29 梳状疣毛轮虫Synchaeta pectindta 0.06 0.06 0.12 螺形龟甲轮虫Keratella cochlearis 0.04 0.04 0.06 晶囊轮虫Asplachna sp. - 0.04 - 原生动物Protozoa 管形似铃壳虫Tintinnopsis tutuformis 0.20 0.26 0.16 淡水筒壳虫Tintinnidium fluviatile 0.10 0.08 0.11 王氏似铃壳虫Tintinnopsis wangi 0.09 0.06 0.11 长筒似铃壳虫Tintinnopsis longus sp. nov. 0.06 - 0.04 瞬目虫Glaucoma sp. - 0.05 - 注：“-”表示未出现。 Note:“-”mean not appeared.

表2 保护区浮游动物优势种组成 Tab.2 Composition of dominant Species of zooplankton in national aquatic reserve

保护区浮游动物密度变幅为1 755.25～7 023.38 ind/L，平均为3 483.44 ind/L，最大值出现在南部湖区的2号断面，最小值出现在中部湖区的4号断面；生物量变幅为0.36～5.34 mg/L，平均为1.67 mg/L，最大值同样出现在2号断面，最小值则出现在北部湖区的6号断面。核心区浮游动物密度变幅为1 798.88～7 023.38 ind/L，平均为3 388.07 ind/L；生物量变幅为0.67～5.34 mg/L，平均为1.98 mg/L。实验区浮游动物密度变幅为1 755.25～6 459.75 ind/L，平均为3 578.82 ind/L；生物量变幅为0.35～3.12 mg/L，平均为1.35 mg/L。

利用6个断面共18个采样点浮游动物密度和生物量数据，基于ARCGIS 10.3软件，使用克里金插值法研究湖区浮游动物密度和生物量的空间特征。保护区浮游动物密度和生物量空间特征相对接近，主要表现为中部湖区低于南部和北部湖区。就密度指标而言，位于北部湖区的6号断面采集的浮游动物密度较高，但其组成主要为原生动物，其中管形似铃壳虫(Tintinnopsis tutuformis)、长筒似铃壳虫(Tintinnopsis longus sp.nov.)和瞬目虫(Glaucoma sp.)占该断面浮游动物密度组成的比例合计为82.83%，枝角类和桡足类个体很少，生物量也相应较低。因此，保护区浮游动物密度和生物量空间特征呈现出中部湖区密度低、南北湖区密度高以及中北部湖区生物量低、南部湖区生物量高的分布格局(图2，图3)。

图2(Fig.2)

图2 保护区浮游动物密度空间特征(ind/L) Fig.2 Spatial characteristics of zooplankton density in national aquatic reserve

图3(Fig.3)

图3 保护区浮游动物生物量空间特征(mg/L) Fig.3 Spatial characteristics of zooplankton biomass in national aquatic reserve

保护区各采样点浮游动物群落丰富度指数(R)变幅为1.02～1.96，平均为1.37，最大值出现于南部湖区的2号断面，最小值出现于北部湖区的5号断面；香农指数(H′)变幅为2.02～3.47，平均为2.72，最大值出现于南部湖区的1号断面，最小值出现于北部湖区的6号断面；均匀度指数(E)变幅为0.59～0.85，平均为0.72，最大值出现于中部湖区的3号断面，最小值出现于北部湖区的6号断面。同样基于ARCGIS空间插值法研究保护区浮游动物香农指数的空间特征，结果类似于密度和生物量空间格局，湖区从南向北总体呈递减趋势(图4)。

图4(Fig.4)

图4 保护区浮游动物香农指数空间特征 Fig.4 Spatial characteristics of Shannon index of zooplankton in national aquatic reserve

保护区各采样点TP单项污染指数变幅为0.15～0.93 mg/L，平均为0.49 mg/L；TN变幅为0.40～1.57 mg/L，平均为0.83 mg/L；COD_Mn变幅为0.52～1.36 mg/L，平均为0.65 mg/L。结果表明，保护区DO和pH均符合《地表水环境质量标准》Ⅱ类水质标准；TP和COD_Mn均符合Ⅲ类水质标准。保护区主要指标能达到Ⅲ类水质标准，TN为制约因素。保护区各采样点水质综合营养状态指数变幅为48.76～62.71 mg/L，平均为54.04 mg/L。其中最大值出现于6号断面，最小值出现于2号断面。评价结果表明嬉子湖国家级水产种质资源保护区水域水质综合营养状态为轻度富营养化，水质定性评价为轻度污染。

现场调查结果表明，保护区的核心区水质指标总体劣于实验区(表3)，其原因应与保护区功能区划有关(图1)。由于保护区的3处核心区均位于湖区的近岸水域，因此核心区水域更易受到周边汇入径流以及人类活动的影响，且污染物不易于扩散。

表3(Tab.3)

表3 保护区水环境因子Tab.3 Factors of water environment in national aquatic reserve 采样断面 sampling sections TP /(mg/L) TN /(mg/L) CODMn /(mg/L) Chl.a /(μg/L) NH4+-N /(mg/L) 水温 /℃ DO /(mg/L) pH SD/cm 水深 /m 浊度 (NTU) 1 0.089 2.03 3.87 7.7 0.11 8.9 11.16 7.62 22 3.0 58.8 2 0.090 1.23 3.69 9.5 0.10 8.4 11.27 7.68 37 4.3 40.6 3 0.101 1.29 3.55 11.2 0.13 8.5 10.98 7.65 34 2.8 29.6 4 0.107 1.45 3.27 11.5 0.13 8.4 10.16 7.51 34 3.2 34.8 5 0.133 1.59 3.49 11.9 0.21 8.2 9.96 7.40 33 2.8 40.0 6 0.067 2.33 5.66 34.2 0.15 8.2 11.13 7.59 22 3.0 63.6 核心区均值 average in core area 0.088 1.94 4.27 17.8 0.13 8.5 10.82 7.57 26 3.1 52.4 实验区均值 average in experimental area 0.108 1.37 3.58 10.9 0.15 8.4 10.74 7.58 35 3.3 36.7 保护区均值 average in reserve 0.098 1.65 3.92 14.3 0.14 8.4 10.78 7.58 30 3.2 44.57

表3 保护区水环境因子 Tab.3 Factors of water environment in national aquatic reserve

根据保护区各采样点浮游动物密度、生物量及出现频率对进行DCA分析的物种进行筛选，利用筛选获得的21个物种(表4)及8个环境因子进行DCA分析。结果表明Lengths of gradient 第一轴小于3.0，适合进行RDA(单峰模型)分析。轴Ⅰ和轴Ⅱ的特征值均为0.227，筛选的8种环境因子共能反映92.9%的物种信息量，两个物种排序轴夹角近似直角，相关系数为0.000 2，两个环境排序轴的相关系数为0。

表4(Tab.4)

表4 DCA分析筛选物种编号Tab.4 Numbers of selecting species in DCA analysis 编号 number 物种 species 编号 number 物种 species sp1 烦恼砂壳虫Difflugia difficilis sp12 管形似铃壳虫Tintinnopsis tutuformis sp2 橡子砂壳虫 Difflugia glans sp13 王氏似铃壳虫Tintinnopsis wangi sp3 球形砂壳虫Difflugia globulosa sp14 钟虫Vorticella sp. sp4 叉口砂壳虫Difflugia gramen sp15 晶囊轮虫Asplachna sp. sp5 单环栉毛虫Didinium balbianii sp16 角突臂尾轮虫B rachionus angularis sp6 长颈虫Dileptus sp. sp17 萼花臂尾轮虫Brachionus calyciflorus sp7 瞬目虫Glaucoma sp. sp18 螺形龟甲轮虫Keratella cochlearis sp8 淡水筒壳虫Tintinnidium fluviatile sp19 曲腿龟甲轮虫KeratelIa valaa sp9 江苏似铃壳虫Tintinnopsis kiangsuensis sp20 针簇多肢轮虫Polyarthra trigla sp10 长筒似铃壳虫Tintinnopsis longus sp. nov. sp21 梳状疣毛轮虫Synchaeta pectindta sp11 钵体似铃壳虫Tintinnopsis subpistillum

表4 DCA分析筛选物种编号 Tab.4 Numbers of selecting species in DCA analysis

RDA分析结果显示，COD_Mn、Chl.a、浊度和TP主要在轴Ⅰ影响浮游动物分布，其中Chl.a和COD_Mn与轴Ⅰ相关性最大，相关系数分别为0.882 0和0.688 5。原生动物主要与DO和pH呈正相关，与TN呈负相关；轮虫类则主要与TP和水深呈正相关，与COD_Mn和Chl.a呈负相关。保护区冬季浮游动物群落中原生动物比较适应pH和溶氧较高、总氮含量较低的水域环境，轮虫类则更倾向于营养程度和COD_Mn较低、水深较大的栖息环境(图5)。

图5(Fig.5)

图5 保护区冬季浮游动物群落物种-环境关系的RDA二维排序图 Fig.5 RDA biplot of zooplankton species and environmental variables in national aquatic reserve

冬季保护区现场调查共采集到浮游动物64种，与同类研究相比处于较高水平^{[14, 15]}。群落组成以原生动物和轮虫为主，枝角类和桡足类的物种数、密度和生物量均较少。其原因应与大型浮游动物具有较高的水温需求有关^[16]，同时，冬季低温条件下浮游植物的留存量较低也是影响其密度和生物量的重要因素^[17]。受此影响，冬季保护区浮游动物群落优势类群由原生动物和轮虫组成，第一优势种为针簇多肢轮虫，这与徐敏^[18]在升金湖冬季调查结果相同。与同类研究相比，较高的密度和生物量代表着保护区冬季浮游动物具有较高的资源密度，而群落多样性各项指数较优则表明保护区浮游动物群落结构更为稳定^{[15, 18]}。就群落结构而言，冬季鱼类及其他捕食者的摄食压力显著减轻，综合浮游植物的上行效应以及捕食者的下行效应影响^[19]，冬季保护区水域的外界环境条件总体上有利于个体较小的原生动物和轮虫，因而群落生态优势度也集中于上述小型浮游动物类群，这也与徐敏^[18]和吴利等^[20]的研究结果相近。

嬉子湖国家级水产种质资源保护区南部通过长1 km、宽200 m的河道与菜子湖相连，因此南部湖区水体流动性和交换率均好于中部和北部湖区，水体中的污染物稀释和扩散能力也相对较强。调查结果表明，位于南部湖区的采样断面浮游动物物种数、密度和生物量均相对较高，同时相对均匀的优势度分布使得南部湖区的浮游动物群落多样性水平也高于中部和北部湖区，利用ARCGIS空间插值获取的保护区浮游动物密度、生物量及多样性指数空间格局也清晰地反映了这一特征，可能与保护区内各湖区水域生态环境质量差异直接相关。另外，根据保护区功能分区，核心区均设于近岸浅水区，近岸水域更易受到周边汇入径流以及人类活动的影响，水深较浅则不利于水体污染物的扩散，因此核心区水域环境质量总体上劣于实验区。