巢湖流域春季大型底栖动物群落生态特征及与环境因子关系

采用野外采样调查的方法,结合聚类(Cluster)、多维排序尺度(MDS)、典范对应分析(CCA),以及Shannon多样性指数、Pielou种类均匀度指数、Margalef种类丰度指数等手段,研究了巢湖流域春季大型底栖动物的种群结构特征、多样性及其与环境因子的相关性.调查共采集到大型底栖动物23种,其中环节动物门6种,占26.1%,节肢动物门8种,占34.8%,软体动物门9种,占39.1%;流域内大型底栖动物的优势种为环节动物门的霍甫水丝蚓(Limno-drilus hoffmeisteri)和苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi),以及软体动物门的铜锈环棱螺(Bel-lamya aeruginosa),且其在流域内的分布具有显著的空间差异性.出入湖河流上游区域(群落Ⅰ)生物多样性相对较好;出入湖河流下游区域(群落Ⅱ)生物多样性最差;巢湖湖体及出入湖河流河口(群落Ⅲ)生物多样性处于两者之间.巢湖流域大型底栖动物空间分布受各种环境因素影响,其中Chl a与NO-3为主要影响因素.     

拉萨河流域大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

2017年8月对拉萨河流域23个采样点的底栖动物群落和环境因子特征进行了调查,采集到大型底栖动物41属(种),其中水生昆虫35属(种),占85.4%;软体动物2属(种),占4.9%;环节动物3属(种),占7.3%;线形动物1属(种),占2.4%。各点位平均物种数为8种,优势种组成差别较大,优势种主要有四节蜉属(Baetis spp.)、大蚊属(Tipula sp.)、纹石蛾属(Hydopsychesp.)、短石蛾属(Brachycentrus sp.)、水丝蚓属(Limnodrilus sp.)、摇蚊属(Chironomus sp.)等,各采样点底栖动物平均密度为362只/m2。运用生物多样性指数分析底栖动物的群落结构,Marglef丰富度指数、香农威纳指数和均匀度指数平均值分别为1.18、1.32和0.49,生物多样性指数水平较低。采用均匀度指数法和底栖动物BI指数法进行了水质评价,两种评价结果显示分别有30.3%和56.5%的采样点水质为中污染至重污染状态。典范对应分析结果表明:影响拉萨河流域底栖动物群落的主要环境因子是海拔、化学需氧量、硫化物、p H值、总磷和总氮。     

太湖流域大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

分别于2009年8月和2010年5月对太湖流域37个采样点的大型底栖动物进行调查采样.共采集到大型底栖动物69种,其中寡毛类15种,占21.7%;软体动物16种,占232%;甲壳动物5种,占7.2%;水生昆虫27种,占39.1%;多毛类6种,占8.7%.利用大型底栖动物的物种组成以及物种相对丰度,应用双向指示种(TWINSPAN)和无偏对应分析(DCA)将37个采样点分为4组.第1组的指示种为齿吻沙蚕和河蚬等多毛类及软体动物;第2组的指示种为太湖大螯蜚和方格短沟蜷等多毛类及软体动物;第3组的指示种为霍甫水丝蚓等环节动物;第4组的指示种为正颤蚓和摇蚊幼虫.典范对应分析(CCA)结果表明： 电导率和总氮是影响底栖动物分布的主要环境因子,铵氮、COD_Cr、透明度、叶绿素a、水深及硝态氮对底栖动物分布也有影响.     

扬州宝应湖底栖大型无脊椎动物的生物多样性及其变化

底栖大型无脊椎动物作为水环境监测的重要指示生物, 其群落结构和多样性能够有效地反映水环境的健康状况。为了更好地了解扬州宝应湖大型底栖动物的群落多样性, 本文于2015-2019年对扬州宝应湖底栖大型无脊椎动物进行野外调查和采样, 联合经典形态学和高通量测定DNA条形码方法进行物种鉴定, 进一步分析了这些大型无脊椎动物群落结构和多样性的年度变化, 并应用Shannon-Wiener指数(H′)和污染生物指数(biotic index, BI)对水质状况进行生物评价。结果显示: 共记录大型底栖动物3门5纲57种, 其中软体动物门23种, 隶属2纲9科(腹足纲7科15种, 双壳纲2科8种); 环节动物门寡毛纲12种, 隶属2科; 节肢动物门22种, 隶属2纲6科(软甲纲4科5种, 昆虫纲2科17种)。腹足纲是优势类群, 5年间的密度占比均在65%以上。优势种是赤豆螺(Bithynia fuchsiana)、槲豆螺(B. misella)和长角涵螺(Alocinma longicornis)。Margalef丰富度指数(2.27 ± 0.28)、Simpson优势度指数(0.82 ± 0.02)和Pielou均匀度指数(0.78 ± 0.08)在5年间呈现明显的波动变化。对水质状况的生物评价结果表明, 湖区水体环境在5年间均呈现不同程度的污染状态, 这与过度围湖水产养殖等经济活动引起水体富营养化有一定关系。     

广东车八岭国家级自然保护区大型底栖动物多样性

大型底栖动物在当地生物多样性、食物链构成、水质指示和物质循环中有重要的作用, 但目前国内对森林内陆水体(湖泊、水库、溪流)中的大型底栖动物综合调查较少。作者于2019、2020年对广东车八岭国家级自然保护区的9个采样点开展了大型底栖动物的定性调查, 采样点涵盖保护区不同功能区、海拔、水体环境和水体底质。共鉴定出大型底栖动物4门6纲18目38科57种, 水生昆虫稚虫占大多数, 且多喜好清洁流动水体。在低海拔实验区即可采集到种类与数量可观的清洁水体指示物种。当地的大型底栖动物以亚热带森林典型物种为主, 多偏好栖息于流动水体, 反映了保护区的物种区系及其水体环境。本研究可为保护区的物种编目、环境评估和长期监测提供基础资料。     

长江宜昌段桥边河大型底栖动物功能摄食类群时空分布特征

研究河流生境时空变化对大型底栖动物功能摄食类群的影响,分析底栖动物功能摄食类群对环境因子的响应关系,对评估河流生态系统健康具有重要意义。以长江支流桥边河为研究对象,基于2020年8月、2021年1月和2021年4月对桥边河大型底栖动物和水体理化因子的调查数据,分析了大型底栖动物功能摄食类群的构成以及时空分布特征。结果表明：共采集到大型底栖动物3门38种,包括节肢动物门23种、软体动物门13种、环节动物门2种。桥边河大型底栖动物功能摄食类群中滤食者占绝对优势,其次为刮食者、捕食者、撕食者和收集者。滤食者的优势种为闪蚬和河蚬,刮食者的优势种为方格短沟蜷、铜锈环棱螺和卵萝卜螺,捕食者的优势种为河蟌,撕食者的优势种为秀丽白虾,收集者的优势种为黄色羽摇蚊。冗余分析（RDA）表明,影响桥边河大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子为溶解氧（DO）、氨态氮（NH₄⁺-N）、水深（Dep）、pH、温度（T）和硝态氮（NO₃^--N）。研究大型底栖动物功能摄食类群组成和时空分布特征,可为河流生态系统修复提供参考依据。     

清潩河(许昌段)流域生物群落特征及其与环境因子的关系

以清潩河(许昌段)流域为研究对象,通过野外调查和室内测定,对水生植物、河岸带植物和大型底栖动物的群落特征、水体和表层沉积物的环境因子特征进行研究,分析清潩河流域内的生物多样性.结果表明: 流域内共有水生植物12种,河岸带植物66种,大型底栖动物10种.群落间环境因子变异较大,其中,水体的铵氮、总氮、总磷、表层沉积物的氧化还原电位、重金属镉、汞、锌的变异显著.典范对应分析表明: 水体理化性质如化学需氧量、温度、pH、溶解氧、总磷是影响水生植物的关键环境因子;水体氧化还原电位、pH和表层沉积物的镍、汞、有机质、铅、镉是影响河岸带植物分布的关键因子;表层沉积物的pH、温度、氧化还原电位、砷、铅、镍和水体温度是影响大型底栖动物的关键环境因子.清潩河(许昌段)流域水质污染严重,生物群落多样性低,沿河的污水处理及保护与恢复生物类群的工作迫在眉睫.     

淮河流域板桥水库大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

为了解板桥水库大型底栖动物群落结构动态特征并对其水质进行生物学评价,在该水库设置15个采样点,于2014年1—11月按季节进行调查.结果表明: 在板桥水库采集到大型底栖动物17种,隶属于3门4纲5科,其中摇蚊幼虫8种、寡毛类4种、软体动物5种.铜锈环棱螺、河蚬、苏氏尾鳃蚓、粗腹摇蚊和雕翅摇蚊为现阶段板桥水库的重要物种.大型底栖动物密度、生物量和多样性指数存在空间和时间差异性.ANOSIM分析显示,大型底栖动物群落结构在不同区域和季节间均存在显著差异,其主要贡献物种为雕翅摇蚊、粗腹摇蚊和苏氏尾鳃蚓.经丰度 生物量比较曲线(ABC曲线)分析,板桥水库大型底栖动物群落稳定,结合物种多样性指数、生物学污染指数(BPI)和Hilsenhoff生物指数(BI)评价结果,板桥水库的水质处于轻度污染水平.     

上海城区河道底栖动物群落特征与沉积物重金属潜在生态风险

2007年10月—2008年10月对上海市城区4条河道(午潮港、横港、朝阳河、曹杨环浜)底栖动物群落进行了逐月采样调查,共获得底栖动物20种,其中,软体动物门14种,环节动物门3种。分析表明:4条河道底栖动物多样性指数均较低,Shannon指数最高达0.602,均为重污染河道。大型底栖动物多样性指数客观地反映了河道的水体环境质量状况;软体动物体内重金属Pb、As和Zn残留分别超出国家标准1.15、0.32和0.23倍;沉积物中Cd、Cu、Pb、Zn含量均超出国家标准,软体动物体内和沉积物中重金属含量没有相关性;单金属潜在生态风险系数(Eri)显示,沉积物中6种重金属的潜在生态风险顺序为CdPbCuAsZnCr,Cd污染为强生态危害;多金属潜在生态风险指数(RI)显示,4条河道沉积物重金属污染为中等。     

新疆伊犁河不同生境大型底栖动物群落及其影响因素

于2014和2015年7月对新疆伊犁河支流喀什河和巩乃斯河共14个采样点的大型底栖无脊椎动物进行了调查研究, 比较分析了自然、受损、坝下和保护区4种生境的大型底栖动物群落结构特征。共采集大型底栖动物14435头, 属10目39科81属(种), 其中水生昆虫、软体动物、寡毛类分别占93.8%、2.5%和3.7%。对不同生境大型底栖动物群落结构特征进行了分析比较, 结果表明: 自然生境在物种数、优势物种数、EPT物种数、密度和物种多样性方面均高于其他3种生境, 而坝下生境均最低, 保护区生境底栖动物群落结构优于受损生境和坝下生境。冗余分析(RDA)结果共解释了物种数据累计方差的54.1%, 流速、电导率、水温和海拔是影响伊犁河底栖动物分布的主要因素(F=2.28—4.34, P<0.05)。     

滆湖入湖河流春季大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

分别于2018年4月和2019年4月对滆湖入湖河流底栖动物开展调查,并利用生物指数对水质进行生物学评价。结果表明:共鉴定滆湖入湖河流底栖动物28种,以重度耐污种霍甫水丝蚓(优势度为0.46)和中等耐污种铜锈环棱螺(优势度为0.11)占据绝对优势。生物多样性方面以鹤溪河最高,湟里河、扁担河次之,夏溪河及入湖河口最低,水生植物分布是影响各区域底栖动物多样性的重要因素。卡尔森营养状态指数(TSI)与水质污染等级生物评价结果基本一致,以新孟河延伸拓浚工程沿线为界,鹤溪河、夏溪河、湟里河中上游河段处于中度富营养化水平,水体为轻-中污染状态,而下游河段、扁担河及入湖河口处于重度富营养化水平,水体为中-重污染状态。     

河流岸带湿地沉积物重金属分布对植被物种多样性和底栖动物群落特征的影响

河流岸带湿地栖息地完整性对河流水环境、水生态和水文的安全与健康具有重要意义,为探究河流岸带湿地表层沉积物重金属分布特征及其对植被和底栖动物的影响,对滦河干流上中下游河段表层沉积物、植物群落和底栖动物调查分析,采用生物毒性效应系数法和综合潜在生态风险指数法评价沉积物重金属污染特征,采用植被物种多样性指数和底栖动物完整性指数评价滦河植物和底栖动物群落特征,探究岸带湿地沉积物重金属空间分布与植被及底栖动物群落特征之间关系。结果表明,滦河表层沉积物总体呈清洁水平,但不同河段重金属空间分布差异较大,下游重金属生态危害系数和潜在生态风险指数高于上中游。湿地物种调查共识别维管束植物219种,大型无脊椎底栖动物105种,综合评价结果表明下游植物群落物种多样性和底栖动物群落完整性低于上中游。滦河下游岸带湿地沉积物重金属对生物群落具有生物毒性和潜在的生态风险,降低了植被物种多样性和底栖动物群落完整性。大型底栖动物完整性指数能够综合反映底栖动物群落结构特征变化,对河岸带湿地生态健康评价和监测具有重要意义。     

松花江流域大型底栖动物群落结构与水质评价

【目的】松花江流域是中国最早的工业基地之一,其水生态环境遭到严重破坏,环境保护工作面临巨大挑战。开展松花江流域水质评价及典型生物类群多样性状况调查,可为松花江流域生态系统的保护和修复提供依据。【方法】于2016年7月调查整个松花江流域近岸的大型底栖动物群落组成和测定水质理化指标,开展其水质理化特征评价和生物指数评价,并探讨底栖动物群落分布与水环境因子间的关系。【结果】理化指标评价结果显示,南源松花江水质状况最差,处于中度污染;北源松花江处于轻度污染;梧桐河水质最好,处于良好状态。松花江流域3个河段的底栖动物群落结构存在空间差异性。另外,梧桐河的物种多样性最高,北源松花江次之,南源松花江最低。溶解氧和营养元素K的浓度是驱动底栖动物群落组成发生显著性差异的主要环境因子。生物指数评价结果显示,3个河段水质均处于轻度污染状态。【结论】松花江流域水质处于轻度到中度污染状态。有机污染是松花江流域面临的主要水质环境问题,对松花江流域底栖动物群落结构产生了显著影响。因此,控制有机质的输入是维持松花江流域水生态系统平衡的重要举措之一。     

Selection of benthic macroinvertebrate-based multimetrics and preliminary establishment of biocriteria for the bioassessment of the water quality of Taihu Lake, China

To develop benthic macroinvertebrate-based multimetrics for the bioassessment of the water quality of Taihu Lake, benthic macroinvertebrate assemblages were sampled at 60 sites in 8 subareas of Taihu Lake. A total of 24 species of benthic macroinvertebrates were obtained: 14 species of Mollusca, 5 species of Arthropoda and 5 species of Annelida. A comprehensive evaluation of the metrics was carried out. The results showed that 7 metrics (i.e., total number of taxa, the number of Mollusca & Crustacea taxa, % Mollusca & Crustacea, % Gastropoda, Goodnight-Whitley index, Hilsenhoff biotic index and % Collector-gatherers) were sensitive. A score of 5, 3 or 1 was assigned to every metric for standardization of the metrics, and a multimetric on a scale ranging from 7 to 35 for bioassessment was developed. Four-level discriminatory biocriteria for water quality were eventually proposed by quartation: 7–14, very poor; 15–21, poor; 22–28, fair; 29–35, good. The re-scored results from the 60 sites showed that the water quality of southeastern Taihu Lake was relatively good, whereas that of northwestern Taihu Lake was relatively poor. Basically, the discriminatory biocriteria are suitable for the assessment of the water quality of Taihu Lake.     

深圳大鹏半岛主要河流底栖动物群落结构及水质生物学评价

2013年5月对深圳大鹏半岛4条主要河流(葵涌河、王母河、鹏城河和东涌河)的大型底栖动物群落结构进行了调查,并利用香农-维纳多样性指数和生物指数(BI)对河流水质进行了生物学评价。在大鹏半岛主要河流的15个样点共采获大型底栖动物35种,隶属3门7纲21科,其中水生昆虫26种,约占底栖动物种类数的74%。但底栖动物的种类组成与分布极不均匀,EPT(蜉蝣目+襀翅目+毛翅目)等对水质变化较敏感的类群主要分布于葵涌河的源头及受人为干扰活动较少的东涌河,而耐污能力较强的摇蚊科幼虫、霍甫水丝蚓和颤蚓等则为葵涌河中、下游样点、王母河和鹏城河的优势物种。生物指数(BI)相较于香农-维纳多样性指数,更适用于水质评价。结果显示,除葵涌河源头、鹏城河和东涌河样点的水质处于清洁至轻污染外,其余大部分样点处于中污染至重污染状态。推测大鹏半岛的王母河及葵涌河中、下游河段的生活污水及工业废水已对底栖动物的群落结构与河流水质造成了一定的影响。     

巢湖及其支流浮游动物群落结构特征及水质评价

2013年9月至2014年6月对巢湖及柘皋河、杭埠河、南淝河3条支流的浮游动物进行了调查,共检出浮游动物297种,其中,原生动物124种,轮虫135种,枝角类29种,桡足类9种。南淝河浮游动物物种数最多,为203种,巢湖最少,为130种;巢湖及3条支流均以原生动物和轮虫物种数最多。浮游动物总密度为644 223 ind/L,柘皋河浮游动物密度最高,巢湖浮游动物密度最低,巢湖及3条支流原生动物密度占浮游动物总密度的比例均为最高;四个季节柘皋河浮游动物密度均为最高。浮游动物总生物量为253.14 mg/L,南淝河浮游动物生物量最高,杭埠河和巢湖浮游动物生物量较低;春季和冬季柘皋河浮游动物生物量最高,夏季和秋季南淝河浮游动物生物量最高。相较3条支流,巢湖浮游动物优势种数最少。依据理化指标,巢湖及3条支流为富营养或超富营养水平,营养水平为:南淝河巢湖柘皋河杭埠河。浮游动物群落结构和环境因子的冗余分析(RDA)表明,巢湖及3条支流浮游动物群落结构在四个季节均未能明显区分开,浮游动物群落和环境理化因子的相关性较小。     

太湖水质评价中底栖动物综合生物指数的筛选及生物基准的确立

对太湖8个区域共60样点进行底栖大型无脊椎动物采样,共获得底栖动物24种,其中软体动物14种,节肢动物5种,甲壳动物5种.根据Hilsenhoff 生物指数确定了15个相对清洁的样点和45个污染样点,然后进行21种生物指数的综合评估,结果表明,总分类单元数、(甲壳动物 软体动物)分类单元数、%(甲壳动物 软体动物)、%腹足纲、Goodnight-Whitley指数、Hilsenhoff 生物指数和%直接收集者等7个底栖动物生物指数可以用作判别太湖水质的敏感生物指数.通过5, 3, 1记分法对6种生物指数统一量纲后,获得变化范围为7～35的综合生物指数,运用四分法划分了太湖水质判别的生物基准:7～14很差,15～21差,22～28一般,29～35好,并对60个样点进行重新记分,获得了太湖水质的基本生态分区现状,太湖的东南区属水质较好的区域,而西北区属水质较差的区域.该水质生物基准基本适合评价太湖不同区域的水质状况.     

Macroinvertebrate assemblage patterns as indicators of water quality in the Xindian watershed,Taiwan

In the present study, we assessed the water quality along a stretch of the watershed with considerable economic importance at the Xindian in Taiwan, using macroinvertebrate assemblages, along with environmental variables. The research was carried out at the seven sampling sites (abbreviated as XD1–XD7) where human impacts varied in intensity from upstream tributaries to the downstream of the Xindian watershed from December 2010 to December 2011. All variables except for the hardness, pH, dissolved oxygen, conductivity, turbidity, phosphate, ammonia, and alkalinity were significantly different (P < 0.05) between the sampling sites. A total of seventy seven taxa belonging to forty five families within eight insect orders, along with three non-insect invertebrate taxa were recorded, with most representative orders being Ephemeroptera and Diptera. Mean values of the density, abundance of macroinvertebrates, Shannon index, Simpson index, and Pielou's evenness were much higher in the reference sites, XD2, XD3, and XD4 compared with impacted sites, XD5, XD6, and XD7. Most of the benthic metrics were greatest in the reference site compared to the impacted site. Only the composition measures, percentages of Chironomidae and Oligochaeta which are more tolerant to pollution were dominant in the impacted site, XD7. As the results of assessment by different benthic metrics, water quality of Xindian watershed became gradually worse from upstream to downstream. Generally, our results suggest that macroinvertebrate assemblages can be used for assessment of water quality.     

Relationships between the Seasonal Variations of Macroinvertebrates,and Land Uses for Biomonitoring in the Xitiaoxi River Watershed,China

The impacts of differences in watershed land uses, and differences in seasonality on benthic macroinvertebrate communities, were evaluated in 12 stream sites within the Xitiaoxi River watershed, China, from April 2009 to January 2010. The composition of macroinvertebrate community differed significantly among three land use types. Forested sites were characterized by high taxa richness, diversity and the benthic‐index of biotic integrity (B‐IBI), while farmland and urban disturbed stream sites presented contrary patterns. The percentage of urban land use, conductivity, dissolved oxygen, ammonia nitrogen and total phosphorus were the major drivers for the variations. The land use related water quality stress gradients of the four sampling seasons were determined by means of four independent Principal Component Analyses. The responses of macroinvertebrate community metrics, to anthropogenic stressors, were explored using Spearman Rank Correlation analyses. All the selected metrics, including total numbers of taxa, numbers of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera taxa, percentage of non‐insect abundance, percentage of scrapers abundance, Pielou’s evenness index, Simpson diversity index, and the Benthic Index of Biotic Integrity were correlated significantly with environmental gradients (PC1) in autumn. In other seasons such correlations were less pronounced. Our results imply that autumn is the optimal time to sample macroinvertebrate communities, and to conduct water quality biomonitoring in this subtropical watershed. (© 2012 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

北京市白河和潮河流域生态健康评价

选取北京市重要的饮用水源密云水库上游白河和潮河流域,结合北京山区流域生态现状,构建了涵盖水域生境结构、水生生物、生态压力和陆域生态格局与功能、生态压力5大类13项指标的评价指标体系,开展了流域生态健康评价。结果表明白河和潮河流域的健康状态整体处于良好等级,但水生生物和陆域生态格局状况相对较差。14个子流域的健康状况差异并不显著,琉璃河、白河下段、汤河上游的健康状况相对较好,潮河中下段和小汤河的健康状况相对较差。流域内不合理的畜禽养殖、岸边带种植及民俗旅游是导致流域生态健康退化的主要原因,建议加强污染负荷排放的控制和监管涉水活动对水生生境的干扰以改善流域健康状况,并重点关注可指示水生态系统早期退化的生物指数,以实现可持续性和适应性的流域管理,保障密云水库的水生态安全。