DB53∕T 952-2019 高原湖泊主要水生生物类群采样及观测技术规范

ICS13.020.01Z04云南省地方标准DB53/T952—2019高原湖泊主要水生生物类群采样及观测技术规范云南省市场监督管理局发布IDB53/T952—2019本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由云南省生态环境厅提出。本标准由云南省环境标准化技术委员会（YNTC14）归口。本标准起草单位：云南省环境科学研究院（中国昆明高原湖泊国际研究中心）。本标准主要起草人：孔德平、杨逢乐、刘晓海、刘薇、金竹静、张春敏、张逸庭。DB53/T952—20191高原湖泊主要水生生物类群采样及观测技术规范本标准规定了高原湖泊主要水生生物类群的采样及观测的术语和定义、主要水生生物类群、浮游植物采样、浮游动物采样、底栖动物采样、大型水生植物采样、鱼类采样的技术要求。本标准适用于高原湖泊主要水生生物类群的采样与观测，其它湖泊与水体参照执行。2术语和定义下列术语和定义适用于本文件。2.1浮游植物又称浮游藻类，是悬浮于水中生活的微小藻类植物。浮游植物含有叶绿素，能利用光能进行光合作用，将无机物转变为有机物，供其他消费性生物利用，作为水体中的初级生产者，它们在水生态系统中具有重要地位。2.2浮游动物是小型漂浮生活的无脊椎动物，是鱼类的天然饵料，由原生动物、轮虫、枝角类和桡足类4大类所组成，以浮游植物、细菌或水中的微小有机碎屑为食，是湖泊水体食物链的初级消费者，对于浮游植物生物量的控制具有重要作用，它们的种群及数量的变化，优势指示种和生物指数等指标均可反映水体富营养化程度。2.3底栖动物是指生活史的全部或大部分时间生活于水体底部的水生动物类群。依个体大小分为大型底栖动物和小型底栖动物。大型底栖动物主要包括水生寡毛类、软体动物和水生昆虫幼虫，是鱼类等经济水生生物的天然饵料。底栖动物长期生活在水体底部，故能确切地反映该水体质量状况，是监测污染、评价水质的理想的天然监测者。2.4大型水生植物是生态学范畴上的类群，包括种子植物、蕨类植物、苔藓植物中的水生类群和藻类植物中以假根着生的大型藻类，是不同分类群植物长期适应水环境而形成的趋同适应的表现型，是水生态系统中重要的初级生产者。根据水生植物对水分的依赖程度可将其分为三个生态类型：沉水植物、浮水植物（包括漂浮植物和浮叶根生植物）和挺水植物。2.5鱼类是以鳃呼吸、用鳍作为运动器官和凭上下颌摄食的变温水生脊椎动物，其生长、发育和繁殖等生命活动都必须在水中完成。2DB53/T952—20192.6采样断面和采样点指在云南高原湖泊水生态调查过程中，现场采集主要水生生物类群所确定的采样的具体位置。2.7生物量某一时间内，单位体积（面积）中所存在的水生生物的质量，对于大型水生植物生物量，可用生物量鲜重和生物量干重表示。2.8生长速度鱼体长度、重量随时间变化而变化，也就是鱼体长度、重量的年增长量。2.9肥满度系数用以比较同一种鱼在不同时期或不同水域的肥瘦情况的一个指标。3主要水生生物类群云南省高原湖泊主要水生生物类群包括：浮游植物、浮游动物、底栖动物、大型水生植物和鱼类等5个类群。4浮游植物采样4.1采样工具要求4.1.1采集浮游植物的工具有浮游植物采集网和采水器。4.1.2浮游植物采集网为25号筛绢制作的浮游生物网，网孔直径为64μm，网呈圆锥形，下端有出水开关活塞。4.1.3采水器一般为有机玻璃采水器，容量为1L、2.5L、5L等不同规格。4.2采样点、采样层次与采样频率的确定采样点的设置可根据湖泊的环境条件、水文特征和工作需要而确定，一般应在湖泊的敞水带、沿岸带、入湖河流汇入区和湖水流出区选点采样。湖泊采样点的控制数量，水域面积小于500hm2设2～4个采样点，500hm2～1000hm2设3～5个采样点，1000hm2～5000hm2设4～6个采样点，5000hm2~10000hm2设5～7个采样点，大于10000hm2设大于6个采样点。采样层次是依水深而定，水深在3m内，水团混合良好的湖泊可只取表层（0.5m）一个水样；水深3m～10m的湖泊至少应取表层（0.5m）、中层（真光层，约为透明度的2～2.5倍）和底层（离湖底0.5m）三个水样；水深大于10m以上的深水湖泊或水库应根据情况增加采样层次，在上层（有光层）或温跃层以下，可每隔2m～5m或更大深度各采一样。采样频率一般是每月一次，或至少每季度一次，或根据水文和湖水排放情况而确定。4.3定性样品的采集采样时，以网口上端刚好淹没在水面下或不深于水面下30cm处，以“∞”形的循回拖动，约3min~5min后，将网慢慢提起。待水滤出，使网中的浮游植物集中在网头内，旋开活塞，将浓缩的水样放入DB53/T952—20193标本瓶中。立即加入福尔马林（约含40%甲醛）将浮游植物固定，终浓度为3～5%。用网捞取的定性样品只能用于一般镜检，不能作定量计数。所有样品都应加贴标签，写明采集时间、地点和编号等内容。4.4定量样品的采集定量样品用采水器采集。每个采样点取水样1L注入采样瓶中。贫营养型水体应酌情增加采水量。泥沙多时需先在容器内沉淀后再取样。分层采样时，取各层水样等量混匀后取水样1L。采集的水样立即加入鲁哥氏液固定，终浓度为1.5%。所有样品都应加贴标签，写明采集时间、地点和编号等内容。4.5生物量的统计浮游植物生物量的计算，可采用体积换算为生物量（湿重）的方法，比重取1。细胞体积的毫升数相当于细胞重量的克数，如以μm3作为量算细胞体积的单位，109μm3≈1mg鲜藻重，这样就可根据计数结果，把藻类细胞体积换算为生物量（mg/L，湿重）。体积的测定应根据浮游植物的体型，按最近似的几何形状测量必要的长度、高度、直径等，每一种类至少随机测定50个，求出平均值，代入相应的求积公式计算出体积，不同类型生物量的统计方法如下：a)球形种类，测量其半径（r），按V=4/3πr3求得体积；b)圆柱形细胞，测量其半径（r）及其高度（h），按V=πr2h求得体积；c)特殊形状的可分解为几部分，分别按相似几何形状求算体积后相加；d)量大或体积大的种类，应尽量实测体积并计算平均重量。5浮游动物采样5.1采样工具要求采集浮游动物定性和定量样品的工具有浮游生物采集网和采水器。浮游生物网的孔径一般为64μm（25号筛绢制成）和112μm（13号筛绢制成）两种。采水器一般为有机玻璃采水器，容量为1L、2.5L和5L三种。5.2采样点、采样层次与采样频率的确定依据湖泊的大小、形状、深度、湖心、湖湾，湖水进、出口的不同生态环境特点，设置采样点，使采到的标本能代表区内生长的生物种类和生物量的一般状况，采样点的多少可根据工作需要和具体条件而定。采样层次与采样频率的确定依照5.2进行。5.3定性样品的采集原生动物、轮虫和无节幼体定性样品，用25号筛绢制成的浮游生物网捞取；枝角类和桡足类定性样品，用13号筛绢制成浮游生物网捞取。采样时，以网口上端刚好淹没在水面下或不深于水面下30cm处，以“∞”形的循回拖动，约3～5min后，将网慢慢提起，使浮游动物集中在网头内，打开活塞，使样品流入标本瓶内，立即加入福尔马林（约含40%甲醛）固定，终浓度为3～5%。再采集一份原生动物和轮虫定性样品，不加固定液，用作原生动物活体观察。所有样品都应加贴标签，写明时间、地点等内容。5.4定量样品的采集DB53/T952—20193原生动物、轮虫定量样品，可用浮游植物定量样品；枝角类和桡足类定量样品用采水器采集，每个采样点应采水样10L～50L（V），再用25号筛绢制成的浮游生物网过滤浓缩至50～100mL（V1），用福尔马林（约含40%甲醛）固定，终浓度为3～5%。5.5生物量的统计5.5.1浮游动物的计数，用计数框进行，不同类别浮游动物的计数方法如下:a)原生动物计数时，先将浓缩水样充分摇匀后，用定量移液器吸出0.1mL（V2）样品，置于0.1mL计数框内，盖上盖玻片，在100～400倍显微镜下选行全片计数；每个样品计数2片，求出平均值（n），再依公式（1）换算成1L水中的数量；b)轮虫计数时，取摇匀的浓缩样品1mL（V2），放入1mL计数框内，全片计数。每个样品计数2片，求出平均值（n），再依公式（1）换算成1L水中的数量；c)枝角类和桡足类计数时，应将水样中的枝角类和桡足类全部计数。如果样品中个体很多，可将样品摇匀，用粗吸管吸5mL（V2置于5mL计数框内，在低倍显微镜下进行全片计数，每个样品计数2片，求出平均值（n），再依公式（1）换算成1L水中的数量；5.5.2样品中浮游动物单位体积（1L）中个体数按公式（1）计算：N=n×V......................................(1)N-1L水中浮游动物个体数，ind·L-1；n-计数所得个体数，ind；V1-浓缩样品体积数，mL；V2-计数体积数，mL；V-采样体积，L。5.5.3每升水样中内浮游动物总数等于各类群个体数之和。5.5.4浮游动物生物量计算：在掌握浮游动物的个体数量之后，用实验测得浮游动物体积，再求得其生物量：即将每种浮游动物定量计数的个体数量与该种的平均湿重相乘即可得其生物量，再将各类动物的生物量相加，即为浮游动物总生物量。原生动物、轮虫可用体积法求得生物体积，比重取1，再根据体积换算为重量和生物量。甲壳动物可用公式（2）（体长-体重回归方程），由体长求得体重（湿重）。无节幼体一个可按0.003mg湿重计算。L-体长，μm。6底栖动物采样7.1采样工具要求6.1.1湖泊底泥中底栖动物的采样6.1.1.1底栖动物的采泥器，主要有3种：4DB53/T952—20195a)带网夹泥器：开口面积为1/6m2的带网夹泥器，主要用于采集软体动物如螺、蚌等大型底栖螺、蚌等固定；b)埃克曼采泥器：面积为1/40m2的埃克曼采泥器，主要用来采集寡毛类和昆虫幼虫；c)改良式彼得森采泥器：面积为1/16m2或1/20m2的改良的彼得森采泥器，适合于采集淤泥及较软的底泥，主要用于采集水生昆虫、水生寡毛类及小型软体动物。使用时打开采样器，挂好提钩后缓慢放至水底，然后继续放绳，抖脱提钩，再轻轻向上提绳拉紧，估计采泥器两页闭合后，将其拉出水面、置于桶或盆内，打开采泥器使所采得的底泥倒于桶或盆内，经分样筛，去除泥沙，将筛上全部肉眼所看得见的动物用摄子挑出固定，注意勿将标本损坏。6.1.1.2如采样时来不及检出底栖动物，可将筛洗后所余泥、渣连同动物全部倒在自封塑料袋内，将其置于阴凉处，带回实验室后立即挑出动物固定；如不能将样品及时带回检定，可在自封塑料袋内加入5%甲醛溶液，现场固定。6.1.1.3为减小误差，每点要采集两个平行样，即要在一个点位上同时采集两次，以减少因底栖动物在底质中分布不均造成的误差。6.1.2卵石、砾石基底中底栖动物的采样湖泊底质为卵石、砾石时，上述采泥器无法进行采样，可采用人工基质采样器采集定量标本。该采样器为高20cm直径18cm的圆柱形铁笼，该笼用8号和14号铁丝编织成，网孔面积约4cm2～6cm2。使用时笼底铺一层40目尼龙筛绢、内放长约8cm的卵石。每个采样点底部放置两个铁笼，用尼龙绳固定在岸边，或系上浮球作标记，铁笼置水底两周后取出（注意各点放置时间要保持一致），将卵石及筛绢上的底栖动物全部挑出固定。6.1.3三角拖网定性采样将三角拖网在水底拖拉一段距离，然后取出水面，将网内所得底质用40目分样筛洗去泥污，将标本挑出固定。6.1.4其它采样工具在岸边及浅水处，可捞取石块、砾石或用手抄网将底泥捞起，挑出标本固定。6.2采样点的选择及采样频率在选定采样点前，应对所调查的水域进行全面了解，根据不同的环境特点，选择具有代表性的地点作为定性、定量的采样点。采样点的设置要尽可能与水质理化分析采样点一致，便于数据的分析比较。同时要考虑底栖动物的分布特点，使所采样品具有代表性，一般在湖泊的入水口附近、中心区、出水口附近、最深水区、沿岸带、污染区及相对清洁区设置采样点。采样可每季进行一次，但至少须在每年的枯水期和丰水期各进行一次采样。6.3定性样品的采集用三角拖网在水底拖拉一段距离，然后取出水面，将网内所得底质用40目分样筛洗去泥污，将标本挑出固定。在岸边及浅水处，可捞取石块、砾石或用手抄网将底泥捞起，挑出标本固定。6.4定量样品的采集6.4.1螺、蚌等较大型底栖动物，一般用带网夹泥器采集；水生昆虫、水栖寡毛类和小型软体动物，一般用改良式彼得森采泥器采集。各采样点上，应用上述两种采样器各采集两个平行样品。DB53/T952—201966.4.2湖泊中无螺、蚌等较大型底栖动物时，可不用带网夹泥器进行定量采样。如采样点底质为卵石、砾石，上述采样器无法采样，则可用人工基质采样器采集定量样品。采样时，各采样点底部应放置两个采祥器，放置时间一般为14d。6.4.3生物量的统计：把每个采样点所采到的底栖动物按不同种类准确地统计个体数，根据采样器的开口面积推算出1m2的数量，包括每种的数量和总数量（单位：个/m2）。人工基质法采得的结果可按两笼的平均数直接计数（单位：个/笼）。之后将每个采样点采得的底栖动物按不同种类准确称重，先称各采样点的总重，然后再分类称重。称重前，先把样品放吸水纸上轻轻翻滚，使吸去体表水分，直至吸水纸上没有水痕为止，大型双壳类应将贝壳分开去除壳内水分。软体动物可用托盘天平或盘秤称重；水生昆虫和水生寡毛类应用扭力天平称重或电子天平称重。7大型水生植物采样7.1采样工具要求7.1.1水草定量夹：采集大型水生植物的定量工具，为一带网铁铗，由边长约50cm的可张合铁条组成的正方形框架，铁铗完全开口时网的各边长50cm，面积共计为0.25m2。尼龙网长90cm左右，网孔大小为3.3cm×3.3cm。7.1.2采样框：用于测定植株的密度、观察植物的分布特征和定量采集样方框内植株以计算其生物量。方框有1m2样方（边长1m）和0.25m2样方（边长0.5m）两种，是用宽2cm厚0.5cm的木板条制成。为了便于携带，各片板条两端各装一铜片，其上钻一孔，穿入金属轴。方框各边每隔5cm或10cm做一记号。7.1.3采集袋：用纱布或塑料薄膜制成，袋长30cm～40cm，宽20cm～25cm（袋子大小可根据所采集植株的个体大小来定）。用于盛装以水草定量夹在各点采集的大型水生植物样本。7.1.4水草采集耙：后端拴有绳索，抛入水中可定性采集浮叶根生植物、漂浮植物和沉水植物的铁质耙子。7.2采样断面的选择根据湖泊形态、水文情况、植物的分布等设置断面。在水体中选取垂直于等深线的断面，在断面上设样点，作为小样本，用水草定量夹进行采集，断面与断面的距离一般为50m～100m。断面上定点数目最好为奇数，即断面中间应设一个点，没有大型水生植物的地区可不必设点。在计算生物量时可以区分计算，由样本结果推断总体。7.3定性样品的采集生长于近岸处挺水植物可直接采集；浮叶根生植物和沉水植物可用水草采集耙采集，漂浮植物可用带柄抄网采集。定性样品应尽量在开花和（或）果实发育的生长高峰季节采集，采集的样品应尽量完整（包括根、茎、叶、花、果）。将新采集到的不同种类制作成蜡叶标本或浸制标本，每号标本至少制成两份，经鉴定后保存。每采集一种植物，应做好采集记录，贴上采集标签，记录采集点的水深、水体透明度等指标。7.4定量样品的采集挺水植物一般用1×1m2样方法采集。采集时，应将样方内的全部植物从地上部分剪断或连根拔起（包括地下根、茎部分）；开阔水域中沉水植物、浮叶根生植物和漂浮植物，一般用水草定量夹采集；沿岸浅水区（水深＜1m）可用采样框法进行框内所有植物的采集。水深大于1m的区域使用水草定量DB53/T952—20197夹采集。每个采样点应采集两个平行样品。采集的样品应除去污泥等杂质，分类并计数、测量植株高度后分别装入标记好样方号或调查点的样品袋内。7.5生物量的统计所采集的定量样品用于植物生物量的统计。植物样品鲜重（M1取出采集袋内植物，去除枯枝、败叶及其它杂质，去除植物体表多余的水分，按种类用精度为0.1g的电子秤称重，得到植物生物量鲜重。植物生物量鲜重称重应在采样2h～4h内进行完毕。子样品鲜重（M3）：按种类取部分鲜样品（不得少于10%），即为不同种类植物子样品鲜重。子样品干重（M2将所称取得新鲜子样品（不得少于样品量的10%置于80℃鼓风干燥箱中干燥至恒重，然后取出称其干重。某一种植物的样品干重（M）按（3）计算：M=......................................(3)M-样品干重，g；M1-样品鲜重，g；M2-子样品干重，g；M3-子样品鲜重，g。总的生物量即为每平方米面积内每一种大型水生植物的生物量（鲜重或干重）之和。8鱼类采样8.1采样工具选择渔业生产上的许多捕捞方法可以用于采集。鱼苗和幼鱼一般采用网捕。采集成鱼主要用网捕或钓捕。8.2调查时间与采样点布设根据调查对象群体的不同生活史阶段与生活史不同确定调查时间和调查范围。采样点布设，应根据水体底质、水生植物组成、水深、水流、湖泊形状、水质等因素划分成若干小区，使同一小区内变异程度尽可能小。在每个小区内，设置若干有代表性的样点。样点的数量可根据小区湖体面积、形态和生境特征、工作条件、观测目的等因素确定。一般情况下，湖体水面大于2km2时样点不少于3个。8.3调查与采样方法8.3.1访谈（问）法：通过对农户、当地科技人员、相关专家等知情人访问或座谈等形式填写设计好的访谈表来掌握物种的相关信息。市场调查：通过对当地水产市场的调查，了解鱼类种类、名称、来源等相关信息。8.3.2捕捞法：选择调查水域各种典型的栖息环境，利用合适的网具进行捕捞，调查记录鱼类的种类和数量并采样分析。8.3.3声纳水声学方法：运用回声探测仪对湖泊中的鱼类的数量与分布进行调查的一种方法。分为走航式和固定式两种调查方法。走航式中回声探测仪随船在湖面运行，固定式将回声探测仪固定，用于观测鱼类通过某一断面的数量和活动规律。8.4调查与采样内容DB53/T952—201988.4.1鱼类种群的组成鱼类的种群组成及其特点与湖泊、水库的营养状况有着密切关系。调查鱼类组成，主要是指年龄、体长、重量、性别等结构变化。并找出富营养化对鱼类种群组成的影响。此项工作一般应收集该水体富营养化以前的鱼类种群组成的历史资料，并组织不同网具进行随机取样，每个种群每次取50～100尾样品进行生物学测定，鉴定年龄，然后按年龄组、长度组、重量组统计尾数，计算百分比：a)年龄组成：种群中各龄鱼的数量占整体的百分比；b)体长组成：种群中各长度组鱼的数量占整体的百分比；c)重量组成：种群中各重量组的数量占整体的百分比。分析种群组成的样品取的次数越多，每次样品的容量越大，计算得出的平均数就愈能代表该种群组成的真实情况，如能从同一湖泊的不同样点、不同渔船、无选择性的渔具、渔法的鱼获物中收集样品，其种群组成的代表性更强。8.4.2渔获量调查渔获量的调查，是研究湖泊水体营养状况以及氮、磷平衡不可缺少的一部分：a）捕获量或产量为根据统计：通过渔业公司和捕捞队统计该年度总产量，同时要按不同捕捞期深入到基层，进行抽样统计该水体优势种分类产量；b）单位渔具渔获量：单位渔具渔获量系指拖网1h、刺网为每片网和拉网为每一网的渔获量，这种统计常用于了解不同水体间的差异性，了解鱼类活动和数量变化规律。8.4.3鱼类食性8.4.3.1胃含物的处理对体长2cm以下的小鱼，可以整条固定，固定之前，在鱼腹下剪一小口，每个样品放置一个标签，注明采集时间、地点和渔具；用纱布裹紧，固定于5%福尔马林液中。大型个体在测量记录后，尽快取出完整的胃肠，在取肠管时应小心剥离结缔组织，勿带出生殖腺。取出肠管，两端用线扎紧，拴上与样品同号码的标签，用纱布包好后固定于5%的福尔马林溶液中。在胃肠取样同时，应拉直并测量其长度，判定胃肠管的充塞度，其分六级：b)1级：胃肠内有少量食物，食物占胃肠的1/4；c)2级：食物占胃肠的1/2；d)3级：食物占胃肠的3/4；e)4级：整个胃肠都有食物，但胃壁不膨大；f)5级：胃内充