环境因子对河流底栖无脊椎动物群落结构的影响

底栖无脊椎动物是河流生态系统的重要组成部分,在物质循环和能量流动中是不可或缺的重要环节。其群落结构特点与河流环境因子密切相关,能较好地反映河流生态系统健康状况。综述了物理因子(底质、温度、水深、水流、洪水干扰等)、化学因子(溶氧量、p H值、磷、氮等)、生物因子(水生植物、竞争和捕食)、人为干扰(电站建设、城镇化等)和综合因子对河流底栖无脊椎动物群落结构的影响,并根据国内外研究现状指出水流、海拔和洪水干扰等环境因子对河流底栖无脊椎动物群落结构影响的研究较少或不足,对这些环境因子的研究应是今后河流生态学领域需要着力推进重要内容。深入研究和完善环境因子与底栖无脊椎动物群落结构的关系可为保护底栖无脊椎动物群落、流域水生态系统管理和受损河流生态系统修复提供更为全面的科学依据。     

溪流潜流层大型无脊椎动物生态学研究进展

溪流潜流层是溪流表层水和地下水相互作用的群落交错区,生物多样性丰富,是溪流生态系统的重要组成部分.大型无脊椎动物位于潜流层食物网的顶层,直接影响着潜流层物质和能量动态,是河流健康潜在的指示生物,调节着潜流层的环境净化和生态缓冲功能,对溪流生态系统发挥着至关重要的作用.潜流层大型无脊椎动物类群按生活史划分为偶入动物、非典型潜流层动物和典型潜流层动物.潜流层孔隙大小、孔隙水流速、溶解氧、温度、可利用的食物源、渗透系数和水力停留时间是影响大型无脊椎动物在潜流层分布的主要因素.对于潜流层这样一个特殊的生态界面,针对不同的研究目的应该选择合适的取样和调查方法.潜流层大型无脊椎动物的生活史和生活史对策,在溪流生态系统物质循环和能量流动中作用的定量化分析,基于潜流层大型无脊椎动物的河流健康评价体系,以及潜流层作为“庇护地”对于大型无脊椎动物分布和进化的生态学意义,都值得进一步关注和深入研究.     

海南天然林与橡胶林蜘蛛多样性比较

为探索天然林和橡胶林蜘蛛多样性现状,于2010年8月在海南黎母山自然保护区选取天然林和橡胶林,采用扫网法、陷阱法和单位面积法收集蜘蛛标本,分析两种林型之间蜘蛛组成、多样性和功能群差异,并以蜘蛛科和数量分布为属性进行主成分分析(PCA),探讨林型中样方之间蜘蛛群落的相似性。共采集蜘蛛标本3609头,用于统计分析的成蛛969头,归属于23科,162种。天然林20科,100种,优势类群为跳蛛科、球蛛科和园蛛科;橡胶林17科,87种,优势类群为肖蛸蛛科、狼蛛科和猫蛛科。从蜘蛛的数量分布看,橡胶林蜘蛛个体密度显著高于天然林;而天然林多样性指数和丰富度指数显著高于橡胶林。橡胶林中结圆网型和游猎型蜘蛛显著高于天然林,结皿网型显著低于天然林,伏击型不存在显著性差异。PCA分析结果表明,24个样方趋于分成天然林和橡胶林2组,并且天然林样方之间相似性极高,而橡胶林样方之间相似性相对较低。以上结果表明:(1)橡胶林替代天然林后蜘蛛群落结构发生变化,多样性降低;(2)增加生境结构的复杂性和减少人为干扰对保护和恢复物种多样性有重要意义。     

山地河流浅滩生境潜流层大型无脊椎动物群落拓殖

通过包埋人工基质法研究大型无脊椎动物在山地河流潜流层中的拓殖过程。结果表明:群落个体密度在7—29 d呈"J"型增长,在29 d后骤然降低,55 d后呈波动趋势;物种丰富度在1—29 d呈增加趋势,29 d后呈波动状态;群落的生物量总体呈增加趋势。群落的物种丰富度、密度和生物量在第29、71和83天时没有显著性差异(P0.05),Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数在第55、71、83天没有显著性差异(P0.05),综合不同拓殖时间段物种的主成分分析,表明潜流层大型无脊椎动物群落在55 d后趋于稳定。群落优势种为摇蚊(Camptochironomus sp.)、河蚬(Corbicula fluminea)、四节蜉(Baetis sp.)、动蜉(Cinygmina sp.)、纹石蛾(Hydropsyche sp.)和扁泥甲科的一种(Psephenidae)。滤食者和收集者在整个拓殖过程中均是优势功能摄食群。群落拓殖过程是一个群落自身恢复能力和外部环境影响相互作用的过程,拓殖初期潜流层的结构是影响着无脊椎动物迁入的主要因素,中期动物的生活史特征起主要作用,稳定期之后群落可能受到各因素的综合影响。     

基于水敏性城市设计的城市水环境污染控制体系研究

随着城市化进程加快,自然地表被硬化的不透水地面所替代,城市面源污染加剧,城市水环境恶化成为限制城市发展的关键因素。水敏性城市设计(Water Sensitive Urban Design,WSUD)提出从城市设计和生态管理角度实现城市发展与水环境保护的共同目标。综述了WSUD理论内涵、设计原则、技术体系以及隐含在其中的生态学思想,提出当前WSUD理论发展需要进一步完善的技术体系,整合生态学思想以及建立科学的效益评估方法,并与传统生态智慧关联,为WSUD在我国的发展和研究提供科学参考。同时,基于WSUD技术及蕴含于其中的生态智慧,针对三峡库区城市水环境特点和城市面源污染特征,兼顾城市景观优化、生物生境再造、生态服务功能优化与城市建设协同发展,采取生态缓冲、湿地消纳和自然调控相结合的综合防控思路,以水陆界面生态屏障综合控制为主线,根据城市生活区-休闲娱乐区-水陆界面缓冲区3个空间层次,提出城市污染源头-滨湖绿带-生态护坡-基塘湿地-自然消落带多重拦截和消纳的城市水环境污染控制体系,形成三峡库区水敏性城市设计与建设的模版和参考,为三峡库区城市水体污染控制提供科学依据,促进三峡库区水质保护与城市人居环境协同发展。     

山地河流潜流层大型无脊椎动物群落组成及分布

潜流层大型无脊椎动物是河流生态系统重要的组成部分.2013年8月(夏季)、12月(冬季)和2014年4月(春季),在黑水滩河上游河段,采用人工基质法调查潜流层大型无脊椎动物.结果表明: 3个季节共采集大型无脊椎动物27种,其中夏季22种、冬季和春季各16种,各季节水生昆虫种类所占比例均较高,分别为81.8%、75.0%和62.5%;夏季群落密度显著低于冬季和春季,春季最高;冬季群落生物量显著高于夏季和春季,夏季最低;3个季节群落的物种丰富度指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数均没有显著性差异.空间分布上,大型无脊椎动物的密度和丰富度均随潜流层深度增加而呈现降低的趋势,大多数个体均分布在0～20 cm深度.群落以滤食者和收集者组成的集食者为绝对优势功能群.动物的相互作用、生活史策略和潜流层的理化条件影响着潜流层大型无脊椎动物的群落结构和时空分布.     

山地河流壶穴生态系统研究进展

壶穴是河流生态系统中的特殊生境之一,具有结构简单、边界明确、食物链简短、生境易控制等特点,常被作为生态学理论、进化理论和生物气候学等相关研究的模式系统.本文概述了山地河流壶穴的生境特点(水文、理化性质)、生物群落(生物多样性、环境因子)、食物链(竞争、捕食、寄生等)等,分析了壶穴生态系统与河流生态系统在水文特征、生物群落和食物链等方面的差异,指出了我国对壶穴的水文特征、理化性质、食物链以及环境因子对壶穴内生物多样性和功能群影响的研究尚存在不足或空白,最后提出了壶穴生态系统未来研究的方向和建议.     

不同模拟雨量下耕作措施对夏玉米水分利用效率和产量的影响

基于西北夏玉米生产实际和降雨特征,用自制模拟降雨器,于2010年6-9月研究了250、350和450 mm模拟雨量下翻耕、免耕、免耕覆盖对夏玉米农田水分利用效率及产量的影响.结果表明： 在6-9月250 mm雨量下免耕水分利用效率比翻耕高26%,产量比翻耕高16.5%;350 mm雨量下免耕水分利用效率和产量分别比翻耕高17.6%和6.1%;在450 mm雨量下免耕的蓄水效应低于翻耕,水分利用效率比翻耕低1.1%,产量比翻耕低0.6%.免耕覆盖克服了免耕在雨量充沛时水分蓄积量低于翻耕的缺点,在3种雨量下均可有效抑制棵间蒸发,减少翻耕地表裸露造成的无效水分消耗,增加土层贮水量,增大蒸腾量占水分消耗的比例,250 mm雨量下免耕覆盖水分利用效率比翻耕高48.6%,产量比翻耕高32.9%;350 mm雨量下免耕覆盖水分利用效率比翻耕高51.6%,产量比翻耕高27.1%;450 mm雨量下免耕覆盖水分利用效率比翻耕高23.7%,产量比翻耕高13.1%.综上,免耕夏玉米在250和350 mm雨量下相对于翻耕有增产和提高水分利用效率的优势,免耕覆盖夏玉米在250、450 mm雨量下产量和水分利用效率显著高于翻耕.