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赤水河大型无脊椎动物多样性与河流生态系统健康评价
王军
Subtype博士
Thesis Advisor谢志才
2018
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract作为长江上游国家珍稀鱼类自然保护区的核心区,赤水河流域在保护长江上游特有鱼类多样性方面功不可没。然而,有关赤水河鱼类的重要饵料生物-大型无脊椎动物(以下简称无脊椎动物)的研究较少。本研究结合现场调查(2016年)和历史数据(2007年),系统开展无脊椎动物群落多样性(物种、功能及系统发育)研究。在刻画多样性格局的基础上,探索驱动群落聚合和维持的过程和机制。同时,尝试开展基于无脊椎动物的赤水河健康状况评估工作。以期为赤水河流域的资源利用、保护和管理提供科学依据。主要结果如下:1、十年间,流域内土地利用格局发生明显变化。在检测的6类土地利用类型中,林地、灌草、水域面积、建筑物面积和其它类型均有所增加,比例分别为4%、4%、0.1%、0.5%和0.14%,而耕地则减少了8%。各河段(上中下游)的林地分别增加了7%、5%、3%,而耕地在上游和下游减少了10%和6%,在中游未发生较大变化。建筑物面积在上游和下游分别减少了0.4%,0.6%,而在中游增加了0.1%。河流的部分环境因子发生显著改变。2、记录了5门9纲88科303个分类单元,含水生昆虫242种,寡毛类32种,软体动物17种,甲壳类7种和其他动物5种。物种数、Shannon-Wiener指数、Margalef指数以及Simpson指数从上游到下游逐渐降低,且春季多样性高于秋季。3、群落结构和物种组成在不同季节和不同河段间均差异显著。局域(底质类型、海拔、总氮和电导率)和区域(土地利用)环境参数以及中宽尺度空间因子的共同驱动群落变化。三者共解释了群落变化的51.1%,包括局域(12.4%),区域(11.9%)、空间因子(10.6%)和他们的共同作用(16.2%)。总群落、主动和被动扩散者群落的相似性(β多样性)亦显示其随环境梯度和空间距离的增加而显著减弱,表明环境过滤和空间过程(扩散限制)共同影响群落间物种组成的差异。环境过滤是影响三个群落分布的主要驱动过程,而空间过程对被动扩散者的影响相对明显。4、在检测的13类群落功能性状中,11类(化性、生殖方式、扩散能力、漂移性、爬行能力、无游泳能力、弱游泳能力、腮呼吸者、攀爬者、粘附者和牧食收集者)在空间上(上中下游)差异显著。鳃呼吸、柔软体形、非流线型体形为全流域的优势功能性状。6类性状(化性、繁殖力、脱离生境能力、游泳能力、身体形状、呼吸方式)只受环境因子影响,2类(爬行能力和个体大小)受空间因子影响。环境因素(海拔、底质类型、河宽以及水域面积)制约群落功能性状结构和组成,共解释了群落变异的39.02%。功能性状丰富度随物种数增加呈饱和增加(功能冗余),表明群落对干扰具有一定的抵抗力和恢复力。5、十年间,分类学多样性显著上升,主要由林地和耕地的变化驱动;功能和系统发育多样性则保持稳定。影响三种多样性格局的关键驱动力和过程不同,但基本保持稳定,表明驱动无脊椎动物群落的固有机制未发生显著改变。6、构建基于无脊椎动物群落组成的不同季节(春季和秋季)和不同河段(上中下游)的健康评价体系(无脊椎动物完整性指数,M-IBI),对赤水河的健康状况进行评估。上游河段在春秋季分别包括6个和2个核心参数,中游的5个和4个,下游的3个和2个。健康状态分为4个等级:健康、亚健康、一般和不健康。在调查的17个河流断面中,春季的12个亚健康,5个一般;秋季的2个健康,8个亚健康,6个一般,1个不健康。从整体上看,赤水河处于亚健康状态。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/39046
Collection学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
王军. 赤水河大型无脊椎动物多样性与河流生态系统健康评价[D]. 中国科学院水生生物研究所,2018.
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