潜流带大型无脊椎动物和细沉积物的相互作用

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过度沉积的细颗粒泥沙填充河床基质间隙,阻碍潜流交换,进而对水生生态系统会造成诸多的负面影响,这在全球范围内都已得到广泛认可。对生态环境状况较为敏感的大型无脊椎动物,会以更强烈的生物扰动抗争细沉积物淤塞的河床环境。为了更好地理解大型无脊椎动物与细沉积物的相互作用,将与细泥沙关系更为密切的潜流带大型无脊椎动物作为研究对象,以细泥沙含量自然增加的渭河干流上游至下游为研究区域。借助R软件进行数据分析,采用非度量多维排序(NMDS)对潜流带大型无脊椎动物群落组成和异质性进行了评价,通过聚类分析方法评估了相同淤塞程度采样点动物群落结构的相似性;基于生物扰动潜力指标(BPc),明晰了不同河段、不同季节生物扰动的差异性,通过典范对应分析(CCA)揭示了潜流带大型无脊椎动物的群落生物扰动潜力的环境相关性。主要研究结果如下:1)揭示了细沉积物对潜流带大型无脊椎动物群落结构的影响。研究表明由于洪水事件和水质等环境因子的变化,细沉积物对大型无脊椎动物群落结构的影响具有季节依赖性。物种丰度在中度淤塞的采样点最大,而在重度淤塞的采样点则有所减少;此外在同类型淤塞的采样点大多具有类似的群落组成;针对分类群而言,寡毛纲(颤蚓,水丝蚓)、某些摇蚊和扁卷螺科受细泥沙的影响较小,而四节蜉科、纹石蚕科和扁蜉科受到细沉积物的强烈影响。针对功能类型而言,直接收集者和刮食者与轻度淤塞河段显著相关,而撕食者和过滤收集者与淤塞河段没有显著的相关关系。2)解析了潜流带大型无脊椎动物生物扰动的环境相关性。研究结果表明潜流带大型无脊椎动物生物扰动同样具有季节依赖性,夏季和中度淤塞采样点的生物扰动最为强烈,当细沉积物含量适度增加时,生物扰动活动会显得更加活跃;水文变量在夏季(平水期)和秋季(丰水期)对生物扰动的影响较大,而溶解氧和电导率等水质因子在冬季和春季(枯水期)的影响较大。3)明确了潜流带大型无脊椎动物和细沉积物的相互作用机理。研究结果表明潜流带大型无脊椎动物和细沉积物之间的相互作用同时受到环境因子和季节变化的调节。它们之间的相互作用并非线性相关而是受到诸多限制。研究强调了将潜流大型无脊椎动物作为细沉积物负荷对河流生态系统影响指标的可行性,以及针对渭河下游淤塞区域制定特殊河段保护和管理策略的必要性。
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