錢塘江流域不同土地利用類型對底棲生物群落結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、隨著我國長江三角洲地區(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脊椎動(dòng)物是河溪生態(tài)中重要的生物類群，同時(shí)又是水質(zhì)生物評價(jià)的重要指示生物。分析和研究底棲硅藻、大型底棲無脊椎動(dòng)物群落組成與結(jié)構(gòu)變化對流域土地利用變化的響應(yīng)關(guān)系及退化機(jī)制，對流域土地利用規(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屬種類最多，共20種，占所有底棲硅藻種類的14.6％;接下來依次為Nitzschia屬，14種;Gomphonema屬，13種;Achnanthes屬，12種。參照樣點(diǎn)的優(yōu)勢種為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)，也與底棲硅藻分類單元數(shù)、喜富營養(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)勢度指數(shù)倒數(shù)、喜富營養(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)間均無顯著性差異(P＞0.05)。主成分分析(PCA)結(jié)果表明，營養(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、 典范對應(yīng)分析(CCA)表明不同土地利用類型比例、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。通過多元線性回歸方法確定流速和總磷濃度為影響底棲藻類生物量的主要環(huán)境因子，雖然底棲硅藻群落組成對土地利用特征較為敏感，但是其它理化變量對于底棲藻類的生物量的影響更為重要。
　　 2010年4月調(diào)查了浙江錢塘江中上游60個(gè)樣點(diǎn)的水體和生境性狀、大型底棲無脊椎動(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)的大型底棲無脊椎動(dòng)物總分類單元數(shù)、EPT（蜉蝣目、襀翅目、毛翅目）分類單元數(shù)、雙翅目分類單元數(shù)、EPT相對豐度、搖蚊科相對豐度、撕食者相對豐度、濾食者相對豐度、刮食者相對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)。由總分類單元數(shù)、EPT分類單元數(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