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生物分布特征及其与环境因子关系触及基础生态学研究的中心问题。而神农架地处中纬度北亚热带季风区，是长江和汉水的分水岭，境内有长江三峡水库水系——香溪河、沿渡河与丹江口水库水系——南河。因此研究该区域的溪流底栖动物分布特征及其与环境因子关系，可以为维持三峡水库、丹江口水库健康提供理论基础，具有重要意义。
本研究以神农架地区为主要研究区域，从底栖动物季节动态、生物多样性和群落稳定性三个方面研究与环境因子的关系。主要探讨神农架地区底栖动物群落季节动态及与环境因子关系;神农架南北坡溪流理化环境及底栖动物群落比较;底栖动物局地物种饱和度及其与环境因子关系;底栖动物群落相似性与环境因子关系;底栖动物群落稳定性和持续性与环境因子的关系;底栖动物群落与流量改变（小水电建设）的关系。主要结果如下:
1.对神农架地区4条主要溪流进行季节性调查。结果表明，研究区域的优势大型底栖无脊椎动物为四节蜉(Baetissp.)、扁蜉(Heptageniasp.)、小蜉(Serratellasp.)和纹石蛾(Ceratopsychesp.)，密度相对丰度分别为21.5％、10.4％、7.7％和5.2％。密度的季节差异不显著，而生物量和Shannon-Wiener多样性指数差异显著。春季，与底栖动物群落分布显著相关的环境因子为化学需氧量和生境评价指数;秋季，与底栖动物群落分布显著相关的环境因子为化学需氧量;冬季与底栖动物群落分布显著相关的环境因子为流速。平均权重回归分析显示，秋季的Macronychussp.、Baetiellasp.、Micrasemasp.、Tanytarsussp.和Simuliumsp.这六个底栖动物物种能够反应水体的化学需氧量，指示水体的有机污染程度，而其他季节未能找到指示物种。
2.于2007年7月、10月，2008年3月、5月对神农架南北坡的底栖动物群落进行时空动态比较研究。结果表明，春季南北坡环境因子差异显著，但是底栖动物优势类群、群落结构和功能摄食类群结构均没有显著差异;夏季，神农架南北坡环境因子差异也显著，但是底栖动物优势类群、群落结构和功能摄食类群结构在南北坡样点差异不显著。秋季和冬季，环境因子在南北坡差异显著，但是底栖动物优势类群、群落特征参数、群落结构和功能摄食类群结构均没有显著差异。总之，虽然四个季度南北坡环境因子差异显著，但是底栖动物优势类群、群落结构和功能摄食类群差异不显著。
3.生态学中一个基础问题就是什么因子决定本地物种丰富度。本章节定义一个样点为局地尺度，一条溪流为区域尺度来研究区域物种库和局地环境特征对局地物种丰富度影响。结果表明，只有在夏季局地物种丰富度和区域物种丰富度为线性关系，显示了区域物种库影响的重要性。春季、秋季和冬季为曲线性关系。方差分解分析表明，四个季度中区域物种库对局地物种丰富的影响要大于局地环境因子。
4.存在环境梯度的山区溪流比较适合做纵向生物分布格局研究。本章研究评价了三个山区溪流底栖动物群落组成和结构以及功能摄食类群特征在环境梯度上的分布。冗余分析显示样点的纵向位置（水深）对底栖动物群落组成、结构和功能摄食特征具有最重要的决定作用。冗余分析对群落结构（相对丰度）、群落组成（有无数据）和功能摄食特征变异的解释率分别为70.4％、56.0％和93.1％。水深对溪流样点底栖动物群落的结构、组成和功能摄食类群影响较大，但是不同水深组样点的溪流底栖动物群落组成、结构和功能摄食特征相似。这说明在本研究区域内不同水深作用下，底栖动物群落趋异。
5.生境变化对年际间群落稳定性和持续性的影响在香溪河流域进行研究。香溪河是三峡水库在湖北省境内最大的河流，其生态环境受三峡工程建设影响较大。2004年～2006年调查流域内生境的变化及底栖动物群落稳定性和持续性，结果表明在物理环境和水化环境差异显著的条件下，底栖动物群落结构年际间产生的差异显著，群落稳定性较低，但仍保持一定的持续性。底栖动物群落稳定性和持续性与环境关系的研究中发现，底栖动物群落持续性与物理环境有较好的相关性，支持了生境变量可以决定群落组成的生境模板理论。物种组成的改变随着物理环境差异的变大而变大也预示着物理生境保护的重要性。
6.引水型电站影响水体流通和底质传输，但是对下游底栖动物影响的研究较少，特别是对底栖动物群落结构的长期效应这方面。2003年6月到2006年8月对香溪河支流上一个引水型电站上下游的底栖动物及其水化和生境特点进行调查，发现引水坝建设不影响溪流上下游的水化因子(比如NH4-N，TN，SiO2)，但是对物理因子（流速、水深、河宽）影响较大。在较短的时间内（1年），下游底栖动物四个群落结构特征参数（摇蚊科密度、攀爬者密度、杂食者百分含量）在坝建设前后差异显著(P＜0.05）。上下游底栖动物群落结构在坝建设前和建设后1-2年内MRPP检验差异不显著，到第三年上下游群落结构才在NMS排序轴1上被较好的分离，且MRPP检验差异显著。研究表明生态环境响应引水型电站建设有一个较长的过程。