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水生昆虫生物多样性与接收水体水质参数

Ampon Payakka1和Taeng-On promise1＊

1泰国那空府，73140泰国，嘉泽大学文理学院，甘榜盛校区

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.9.1.08

在2010年10月至2011年9月期间，对泰国中部那空府甘榜盛校区Kasetsart大学接收水体中水生昆虫的生物多样性和理化水质参数进行了评估。建立了7个采样站，每个采样站长100米。在采样点采用水产d网进行3次重复采样。1年内共采集水生昆虫4257只。本研究共记录了6目12科。在接收水体中发现的水生昆虫最多的是水虻科和手蝇科。CCA结果显示，接收水体碱度与中蝇科和手蝇科相关，溶解氧与贝伊科、小蜂科、亲水蝇科和喜水蝇科相关。理化分析结果显示，水质日益恶化的迹象十分明显。

水生昆虫;生物多样性与水质

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李建军，李建军，李建军，等。水栖昆虫生物多样性及其对生态环境的影响。当代世界环境2014;9(1)DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.9.1.08

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李建军，李建军，李建军，等。水栖昆虫生物多样性及其对生态环境的影响。生态学报，2014;9(1)。可以从://www.a-i-l-s-a.com/?p=5599

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收到: 2013-11-30
接受: 2014-01-10

介绍

水是人类最重要的自然资源之一。这个生物圈中的大多数生物在没有水的情况下不能长时间生存。由于地球上的淡水资源是有限的，地表水水质评价的重要性应得到重视。由于对人类健康和水生生物栖息地的关注，全球意识到维护一个清洁的水世界，许多人已经意识到清洁的地表水对一个国家经济的重要性。大多数内陆淡水生态系统正日益受到农田径流、退化土地以及家庭污水和工业废水处理的污染。

淡水水生昆虫栖息在河流和河床、湖泊和水库，并与各种类型的基质，如矿物沉积物、碎屑、大型植物和丝状藻类有关。1它们是生物营养网和水生营养网的重要组成部分，参与能量流动和养分循环。2它们也是鱼类的重要食物来源3.还有一些食虫鸟类。5水生生物的分布是它们的生态作用、表征栖息地的物理条件和食物供应三者相互作用的结果。5因此，水生昆虫的群落结构取决于许多因素，如水质、基质类型、沉积物粒度、水流、沉积物有机质有效性、氧浓度以及水道周围的环境条件。4、6水生昆虫反映了环境的变化，经常被用作人类活动对水系影响的指标，并提供有关生境和水质的信息。7生活和工业污水引起的水体有机富集是城市河道常见的人为影响。这种污染改变了水生系统的物理和化学特征，从而影响了水生昆虫的聚集。4、8本研究的目的是调查水生昆虫的多样性与水质变量的关系，以探索水生昆虫的生物指示潜力，以评估泰国中部的Kasetsart大学Kamphaeng Saen校区的水质。

材料与方法

水生昆虫取样

水虫取样采用水网，网架尺寸为30 × 30 cm，网目长度为250µm，全程采用50 cm。每个采样周期采集3份水生昆虫样本。将水网在岸带的底泥和水生植物上拖拽10米。样品放置在白色托盘中，仅用于水生昆虫的分类和筛选。水生昆虫是从托盘中精心挑选出来的。捕获的非水生昆虫立即放回水中。每个样品(净)的内容被转移到适当标记的塑料容器中，保存在80%的乙醇中，并带回实验室进行分析。在实验室中，几位作者在培养皿上对水生昆虫进行了分类，并使用分类键对其进行了科级鉴定。9 - 11大型水生昆虫是用肉眼分类的，而较小的水生昆虫是在解剖显微镜下分类的。所有分选的样品保存在含有80%乙醇的适当标记的小瓶中。

图1:水生昆虫分类群与物化变量的相关CCA。分类缩略语如表1所示。
图1:水生昆虫分类群与理化变量之间的相关关系的CCA。分类缩略语如表1所示。
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理化水质参数

在对水生昆虫进行采样之前，在每个采样期间都采集了水样。在采样点直接记录选定的物理化学水质参数的3个重复，包括pH值(用pH计防水模型Testr30测量)、水温(用手持式温度计测量)和溶解氧(DO)(用HACH测量)®sensION 6型溶解氧计、总溶解固体(TDS)和电导率由EURECH CyberScan CON110电导率/TDS计测量。每个收集期的水样储存在聚乙烯瓶(500 mL)中。氨氮(NH)4-N)，硫酸盐(SO)4２－)和硝态氮(NO3.-N)按照标准方法程序测定。11碱度用滴定法测定。11

数据分析

每个抽样期统计家庭总数。规范对应分析(CCA)的PC-ORD版本4.013考察环境胁迫因素对转化水生昆虫科数据的分布和丰度的贡献(log(x+1))。双坐标图是使用CanoDraw for Windows 10生成的。

结果与讨论

水生昆虫组成

表1总结了采样月份的水生昆虫组成和丰度。从抽样期间收集的总共4,257个人中确定了12个家庭。主要分类类群为蜉蝣目、半翅目、鞘翅目、毛翅目、齿翅目和双翅目。在12个科中，蜉蝣目和半翅目的科数最多(各3科)。分类群多样性以6月最高(9科)，8、9、4月最低。在所有采样期内，水蠓科和手蠓科的个体数量均最高。11月水生昆虫个体数最多(627只)，这可能与河岸植被和适宜底物的存在有关。河岸植被可以保护它们免受捕食者的侵害，并为周围植物藻类的生长提供适宜的环境，而周围植物藻类是许多水生昆虫的重要食物来源。大多数水生昆虫利用植物作为直接食物来源、产卵地点和呼吸氧气的来源。12水生昆虫个体数在旱季(3 ~ 5月)最低，6月开始增加，到7月仍保持较高水平，雨季急剧下降。在雨季，附近地区将大量粘土带入水体，引起了细颗粒的大量沉积和沿海地区的扰动。水体沉积物负荷增加，透明度降低，导致水体初级产量减少。在此期间，水生昆虫可利用的食物非常稀少，沿岸地区被淹没。水栖昆虫受到洪水的不利影响，各采样期的分类丰富度均存在显著的季节性影响。

表1:2010年6月至2011年5月在池塘中收集的水生昆虫名单及个体数量

分类单元/月 的缩写 Jun-10 Jul-10 8月10日 Sep-10 8月10日 11月10 12月10 1月10 2月10 Mar-10 Apr-10 5月10日
蜉蝣Polymitarcyidae Polymita 6 1 1 1
Caenidae Caenid 13 25 4 5 38 7 21 42 8 23 29
Baetidae Baetid 1 6 8 27 11 58 6
蜻蜓目细蟌科 Coenagri 1 1 1 1 5
半翅类银鲈科 Gerrid 9 31 17 30. 23 44 84 14 3. 35 22 45
水蝽科 Mesoveli 1 1 1
水蚤蝽科 Helotrep 2 2
鞘翅目牙虫科 Hydrophi 1 7
龙虱科 Dytiscid 1
Trichoptera Hydropsychidae 积水 140 63 124 131 101 37 84 358 300 122 137 97
Ecnomidae Ecnomid 3. 62 8 18 2 4 10 16 19 14 28
双翅目Chironomidae Chironom 229 171 143 99 534 274 114 51 15 15 11
家庭总人数 9 7 5 5 7 8 6 7 8 7 5 7
个人总数 403 293 208 317 286 627 475 566 397 256 211 218


理化水质参数

本研究选取的水质理化参数均值如表2所示。雨季气温相对较旱季低。这可能与采样时间有关。水温在9月最高(35.1℃)，在冷干季节(12 - 2月)最低(28.9℃)。最低和最高温度(分别为25.0℃和35.5℃)是热带水域的正常温度，也是水生生物正常生长所必需的。水体pH常年呈微碱性(8.0 ~ 8.6)。由于浮游植物的光合活性较低，游离二氧化碳的积累导致水体的pH值降低，而浮游植物的强烈光合活性会降低游离二氧化碳的含量，导致pH值升高。14日至15日水生环境中溶解氧的来源包括大气和光合作用，并取决于其溶解度，而氧气的减少是由于呼吸作用、好氧细菌的腐烂和死腐沉积物的分解。14溶解氧最大(6.2 mg l)1)，最低为每公升1.25毫克1)。总溶解固形物和电导率最高(275.0 mg l)1， 540.3 ìs cm1)，最低为91.0毫克/升1， 182.3 ìs cm1)。本研究的总体趋势是，电导率在旱季趋于增加。电导率的增加是由于降水少、大气温度升高导致蒸散速率增加、总离子浓度增加和地下源盐侵入。这也可能是由于微生物分解和矿化的高速率以及底部沉积物的营养物质再生。15硫酸盐的平均浓度为2.0 ~ 14.0 mg / l1．平均溶解营养物、硝态氮、氨态氮和正磷酸盐浓度在0.6 ~ 12.5 mg / l之间变化1从0.23毫克到2.49毫克10.09到1.94毫克1,分别。平均碱度值为44 ~ 142 mg / l1．

表2:2010年6月至2011年5月某池塘理化水质变量均值

月/因素 WT(°C) pH值 DO (mg l)1） EC (mg / l)1） TDS (mg1） 浑浊度(mg / l1） 碱(mg l)1） NH4-N (mg / l1） 阿宝43 -(毫克升1） 没有3.-N (mg / l1） 所以２－4(毫克升1）
Jun-10 32 8.1 2.3 274 135 14 130 0.27 0.11 2.1 7
Jul-10 31.6 8.1 2.2 295.3 149.3 10 138 0.23 0.21 1.4 28
8月10日 32.7 8.1 1.5 266 131.3 23 130 2.49 0.32 1.4 9
Sep-10 35.1 8.4 1.7 190.6 95.7 13 142 0．35 0.19 1.9 8
10月10 31.8 8.6 1.3 540.3 275 19 96 1.6 1.94 0.6 9
11月10 33 8.4 1.4 326.3 164.7 29 134 0.36 0.14 0.9 14
12月10 30.2 8.2 6.2 228 114 22 108 0.37 0.91 12.5 9
1月11日 28.9 8 5.6 182.3 91 16 72 0.58 0.12 1.3 8
Feb-11 28.9 8.1 4 182.7 91 10 82 0.26 0.09 1.1 2
Mar-11 28.9 8 5.4 410.3 199.7 2 44 0.34 0.17 1.7 4
Apr-11 31.5 8 4.9 270 136.7 10 66 0.34 0.3 1.2 2
5月11日 32 8.1 5.8 336.3 167 41 54 0.4 0.29 2.1 6



水生昆虫分类群与水质参数的相关性

在CCA中选择了12个分类群(图1)。碱度与中蝇科和手蛾科呈正相关，溶解氧与Baetidae、Coenagrionidae、Hydrophilidae和Helotrephidae呈负相关。CCA结果表明，低多样性可能是由于雨季较高的碱度和较低的溶解氧。在河流中，生物状况受水化学和生境质量的强烈影响。水质分析、多样性指数和水质指数相结合的方法对河流健康状况进行了满意的评价。17低溶解氧、高硝酸盐或磷浓度以及低pH值会导致水质下降。良好的生境质量通常表现为一个异质性的生境，包括缓慢和快速流动的水、木质碎屑、基材的多样性和植被良好、稳定的河岸。生境和水体化学的破坏会导致水生大型无脊椎动物多样性的减少。18

结论

水虫丰度在雨季较高，在旱季减少。CCA结果表明，碱度和溶解氧与水生昆虫群落高度相关。为了更好地了解水生昆虫群落与环境变量之间的关系，需要进一步研究增加采样频率和周期，并检查更多的水质参数。

致谢

这项研究是由研究生院Kasetsart大学2012年和文理学院为amon Payakka资助的。

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