錢(qián)塘江流域不同土地利用類(lèi)型對(duì)底棲生物群落結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、隨著我國(guó)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土地利用變化已成為影響河流生態(tài)系統(tǒng)的重要脅迫因子。森林用地改變?yōu)檗r(nóng)業(yè)或城鎮(zhèn)用地，導(dǎo)致河流生境退化、水質(zhì)惡化和水文節(jié)律的改變，從而直接或間接地影響河流生物群落結(jié)構(gòu)。底棲硅藻和大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物是河溪生態(tài)中重要的生物類(lèi)群，同時(shí)又是水質(zhì)生物評(píng)價(jià)的重要指示生物。分析和研究底棲硅藻、大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物群落組成與結(jié)構(gòu)變化對(duì)流域土地利用變化的響應(yīng)關(guān)系及退化機(jī)制，對(duì)流域土地利用規(guī)劃、河溪生物多樣性保護(hù)、河流生

2、態(tài)修復(fù)等都有積極意義。
　　 2010和2011年4月調(diào)查了錢(qián)塘江中上游80個(gè)樣點(diǎn)的水體和生境性狀、底棲硅藻群落以及所在流域的土地利用狀況。共鑒定出底棲硅藻2綱11目23科38屬137種。Navicula屬種類(lèi)最多，共20種，占所有底棲硅藻種類(lèi)的14.6％;接下來(lái)依次為Nitzschia屬，14種;Gomphonema屬，13種;Achnanthes屬，12種。參照樣點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)種為Rhoicosphenia abbreviata，

3、個(gè)體數(shù)占參照樣點(diǎn)所有底棲硅藻數(shù)量的27.1％;受農(nóng)田干擾樣點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)種為Achnanthidium minutissimum，個(gè)體數(shù)占農(nóng)田干擾樣點(diǎn)所有底棲硅藻數(shù)量的19.9％;城鎮(zhèn)干擾樣點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)種為Navicula minima，個(gè)體數(shù)占城鎮(zhèn)干擾樣點(diǎn)所有底棲硅藻數(shù)量的36.2％。非參數(shù)多維尺度分析(NMDS)與相似性檢驗(yàn)(ANOSIM)分析表明，參照樣點(diǎn)、農(nóng)田樣點(diǎn)和城鎮(zhèn)樣點(diǎn)的底棲硅藻群落物種組成具顯著差異(R=0.382，P=0.001)

4、。
　　 Spearman秩相關(guān)性分析表明，流域內(nèi)城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)用地比例與平均河寬、平均水寬、平均底質(zhì)得分、水溫、電導(dǎo)率、總?cè)芙忸w粒物、總氮、氨氮、總磷、磷酸鹽、化學(xué)需氧量、鎂離子和鈣離子濃度顯著正相關(guān)，也與底棲硅藻分類(lèi)單元數(shù)、喜富營(yíng)養(yǎng)型硅藻比例、運(yùn)動(dòng)型硅藻比例和耐污型硅藻比例呈顯著正相關(guān)。理化生物數(shù)據(jù)的單因素方差分析表明，平均底質(zhì)得分、溶解氧、電導(dǎo)率、總?cè)芙忸w粒物、鈣離子和運(yùn)動(dòng)型硅藻比例在三組樣點(diǎn)間存在顯著差異(P＜0.05)，平

5、均河寬、平均水深、pH、化學(xué)需氧量、總氮、氨氮、總磷、磷酸鹽、鎂離子、底棲硅藻生物量、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)倒數(shù)、喜富營(yíng)養(yǎng)型硅藻比例和耐污型硅藻比例僅在參照、城鎮(zhèn)樣點(diǎn)間存在顯著性差異(P＜0.05)，而流速、二氧化硅、Pielou均勻度指數(shù)和耐酸性硅藻比例在三組樣點(diǎn)間均無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。主成分分析(PCA)結(jié)果表明，營(yíng)養(yǎng)鹽含量和土地利用強(qiáng)度解釋了樣點(diǎn)間物種的絕大多數(shù)差異。
　　

6、 典范對(duì)應(yīng)分析(CCA)表明不同土地利用類(lèi)型比例、河深、平均流速、平均底質(zhì)得分、電導(dǎo)率、化學(xué)需氧量、總磷、鎂離子和二氧化硅為影響底棲硅藻空間分布的主要環(huán)境因子，其中前二軸可以解釋56.8％的底棲硅藻群落結(jié)構(gòu)變化，CCA的第一軸與森林用地比例呈顯著正相關(guān);明顯反映了群落組成在土地利用梯度上的變化，第二軸主要顯示了流速和底質(zhì)組成的變化。Encyonema gracilis、Gomphonema clevei、Rhoicosphenia a

7、bbreviata等敏感物種主要分布在森林覆蓋率較高的參照樣點(diǎn)中。平均底質(zhì)得分、化學(xué)需氧量、鎂離子濃度主要影響了Aulacoseira alpigena、Cyclotellameneghiniana、Navicula trivialis等的空間分布，而Pinnularia interrupta、Naviculaminima、Surirella angusta、Nitzschia amphibia、Gomphonema parvulum等

8、耐污種多出現(xiàn)于城鎮(zhèn)化程度較高的河流中。通過(guò)多元線性回歸方法確定流速和總磷濃度為影響底棲藻類(lèi)生物量的主要環(huán)境因子，雖然底棲硅藻群落組成對(duì)土地利用特征較為敏感，但是其它理化變量對(duì)于底棲藻類(lèi)的生物量的影響更為重要。
　　 2010年4月調(diào)查了浙江錢(qián)塘江中上游60個(gè)樣點(diǎn)的水體和生境性狀、大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物群落以及所在流域土地利用。Spearman秩相關(guān)性分析表明，城鎮(zhèn)用地面積比與溪流深度、寬度、電導(dǎo)率、總氮、氨態(tài)氮、磷酸鹽、鈣離子、鎂離

9、子和化學(xué)需氧量呈顯著正相關(guān)。參照樣點(diǎn)和受損樣點(diǎn)的大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物總分類(lèi)單元數(shù)、EPT（蜉蝣目、襀翅目、毛翅目）分類(lèi)單元數(shù)、雙翅目分類(lèi)單元數(shù)、EPT相對(duì)豐度、搖蚊科相對(duì)豐度、撕食者相對(duì)豐度、濾食者相對(duì)豐度、刮食者相對(duì)豐度和香濃多樣性指數(shù)具有顯著差異，并且參照樣點(diǎn)的集食者、寡毛綱、耐污種的相對(duì)豐度和BI(biotic index)生物指數(shù)顯著低于城鎮(zhèn)樣點(diǎn)。由總分類(lèi)單元數(shù)、EPT分類(lèi)單元數(shù)和香濃多樣性指數(shù)，運(yùn)用局部加權(quán)回歸散點(diǎn)修勻法(LOW