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长江干流宜昌-安庆段底栖动物群落结构及其与水文环境的关系
马雅雪
Subtype硕士
Thesis Advisor刘学勤
2018
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract长江中下游具有十分重要的生态服务功能,水生生物多样性甚高,是十分重要的种质资源库。受闸坝建设及气候变化等影响,长江中下游干流及通江湖泊的水文情势已经发生较大的改变,对生态系统产生严重的不利影响。底栖动物是河流生态系统的重要生物类群,对水文变化的响应十分敏感。然而,有关长江中游干流底栖动物群落结构及水文影响机制还缺乏系统的研究。本论文对长江干流15个江段底栖动物及水文环境参数进行野外调查,分析了底栖动物群落结构,划分了水文制约共位群,并分析了底栖动物群落的水文影响因素及机制。主要结论如下:(1)描述了长江干流各江段水文环境特征。研究河段基本为冲刷型河段,以宜昌-城陵矶江段冲刷最为严重。河道地形、水文参数、底质参数和水质参数在各江段间存在一定差异。(2)分析了长江干流底栖动物群落结构。本次共采集底栖动物99种,隶属于3门10纲,以水生昆虫最多,占总种类数的50.5%。各江段间种类组成差异较大。干流底栖动物密度和生物量分别为211 ± 52 ind/m2和0.284 ± 0.078 g/m2,密度和生物量均以水生昆虫比例最大,分别为46.5%和39.4%。优势种为水丝蚓属一种、仙女虫属一种、环棱螺属一种、多足摇蚊属一种和钩虾属一种。功能摄食类群以直接收集者占优势,其种类数、密度、生物量分别占41.4%、55.7%、49.5%。汛前汛后底栖动物群落结构差异显著,汛后种类数和现存量明显低于汛前。与建坝前资料相比,底栖动物群落结构发生较大改变,种类数增加,现存量下降。(3)划分了长江干流底栖动物水文制约共位群。运用物种空间分布、水文生态位和综合指标三种方法划分了底栖动物水文制约共位群。对三种方法划分结果进行了对比分析,最终在综合法基础上,结合野外观测结果将长江干流底栖动物划分为12个水文制约共位群。(4)分析了水文因素对底栖动物群落结构的影响及其机制。影响底栖动物群落结构的主要因素为水文因素,底质及水质的影响较小。底栖动物现存量与流速和雷诺数等水文参数相关。近底流速小于0.7 m/s左右时,现存量与流速关系不大;在0.7 - 1.3 m/s时,呈负相关关系;大于1.3 m/s时,无底栖动物分布。随雷诺数的增大现存量为先上升再下降的趋势,在log(Re)为6.0时,现存量为最大。不同共位群对水文环境的响应存在差异,颤蚓共位群、摇蚊共位群、腹足纲共位群的关键影响因素为水文参数中的流速和雷诺数,钩虾共位群的关键影响因素为底质参数中的总氮,仙女虫共位群的关键影响因素为水质参数中的电导率和pH。结合流速及其带来的悬移质、推移质运动,探讨了底栖动物现存量的水文影响机制。本文的主要特色和创新点是:以系统调查的长江干流底栖动物群落结构为基础,首次划分了底栖动物水文制约共位群,并解析了水文因素对长江干流底栖动物群落结构的影响及机制。研究结果可为长江中下游环境水流需求评估、闸坝生态调度及干流生态修复提供科学依据。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/38987
Collection学位论文
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GB/T 7714
马雅雪. 长江干流宜昌-安庆段底栖动物群落结构及其与水文环境的关系[D]. 中国科学院水生生物研究所,2018.
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