太子河流域大型底栖动物群落特征及栖境适宜性研究

论文摘要

基于太子河流域大型底栖动物全流域野外调查数据,分析大型底栖动物群落结构特征和空间分布格局,辨识主要的人为干扰压力源和环境影响要素;通过摄食功能类群分析,聚类分析,指示种分析和排序分析,开展山溪性河流大型底栖动物对河岸两侧农业活动和河道内闸坝建设等人为干扰的响应研究,并利用香农多样性,Pielou均匀度,EPT物种数和敏感类群物种数评价太子河源头溪流的生态健康程度;应用加权平均法和无度量多维标定法,分析影响大型底栖动物分布的主要栖境要素,研究该流域主要优势类群的栖境适宜度,并以主要优势种四节蜉(Baetis thermicus)为指示物种构建了该流域大型底栖动物栖境适宜度模型。主要研究结果如下;(1)太子河流域大型底栖动物群落分布格局与太子河2级生态分区较一致,太子河上游林地区大型底栖动物群落基本健康,敏感物种多有分布,生物多样性高,中下游人为干扰增强导致群落结构退化严重,物种数大为减少,耐污物种个体数大量增加。影响大型底栖动物群落空间分布的自然因素主要是海拔和底质类型,森林覆盖率和栖息地条件也是决定大型底栖动物群落的重要因素,随着农田种植和城镇建设等土地利用类型相对比例的增加,电导率、氨氮和CODMn成为影响太子河流域中下游区域的主要化学因子;(2)太子河北支的农业活动影响较重,表现为北支的旱田覆盖率,总氮和电导率显著高于南支,河漫滩农田开发程度北支也明显高于南支。功能摄食类群特征和聚类分析显示南北支大型底栖动物群落结构差异显著,北支積翅目相对多度减少,摄食功能类群以直接收集者和过滤收集者为主。指示种分析表明南支的指示种多为敏感性物种,而北支则以中度耐污种为主。CCA结果指出影响大型底栖动物群落结构的显著驱动因子为水温,海拔和总氮。良好的栖境条件为大型底栖动物提供了极佳的生存场所和躲避不利影响的庇护所,生物评价结果表明太子河南北支多数点位属于健康状态;(3)影响太子河流域大型底栖动物空间分布最重要的栖境因子依次为:底质、流速和水深。不同物种对生境表现出明显的趋异性:多数物种喜栖息在粗糙卵石底质的生境;大型底栖动物的流速偏好性与其摄食方式、生活型和形体结构相关;对水深的偏好性差异较小。对该流域主要优势种四节蜉(Baetisthermicus)的栖境适宜性研究表明,四节蜉偏好小卵石底质,最适流速为0.4 m/s,最适水深为0.2 m。四节蜉栖境适宜度指数的预测模型显示四节蜉个体数在多数样点的实测值小于预测值,表明除栖境指标外,其它的环境要素亦对该种的分布有重要的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景与研究意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 物理栖境对大型底栖动物的影响
• 1.2.2 人为活动对大型底栖动物的影响
• 1.2.3 大型底栖动物栖境适宜度模型
• 第2章 研究区域概况和研究方法
• 2.1 研究区域概况
• 2.2 样点布设
• 2.3 样品采集和数据获取
• 2.3.1 大型底栖动物样品采集和鉴定
• 2.3.2 水质参数测定
• 2.3.3 栖境调查
• 2.3.4 生境栖息地特征调查
• 2.3.5 土地利用类型获取
• 第3章 大型底栖动物群落结构特征及影响因素分析
• 3.1 前言
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 研究区域
• 3.2.2 数据获取
• 3.2.3 数据处理
• 3.3 结果和讨论
• 3.3.1 大型底栖动物群落结构
• 3.3.2 大型底栖动物空间分布格局
• 3.3.3 大型底栖动物与环境要素相关关系研究
• 3.4 小结
• 第4章 山溪性河流大型底栖动物对人为干扰的响应
• 4.1 前言
• 4.2 材料和方法
• 4.2.1 研究区域
• 4.2.2 数据获取
• 4.2.3 数据处理
• 4.3 结果
• 4.3.1 太子河南北支生境受人为活动的影响
• 4.3.2 大型底栖动物群落特征
• 4.3.3 大型底栖动物组成与环境因子的关系
• 4.3.4 太子河南北支生物评价
• 4.4 讨论
• 4.5 小结
• 第5章 大型底栖动物栖境适宜性研究
• 5.1 前言
• 5.2 材料和方法
• 5.2.1 研究区域概况
• 5.2.2 数据获取
• 5.2.3 数据处理
• 5.3 结果
• 5.3.1 水体理化特征
• 5.3.2 大型底栖动物优势类群
• 5.3.3 大型底栖动物与栖境因子的关系
• 5.3.4 四节蜉（B. themicus）的栖境适宜度曲线
• 5.3.5 四节蜉的栖境适宜度指数（HSI）
• 5.4 讨论
• 5.4.1 大型底栖动物和栖境的关系
• 5.4.2 四节蜉的栖境适宜度模型
• 5.5 小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况