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大型底栖无脊椎动物(以下简称底栖动物)是水生态系统中重要的生物群落,是水生生物群落构建、生物多样性形成和维持等理论研究的对象。同时,底栖动物在水生态系统状况评价、水体营养阈值确立等实际应用问题中扮演重要角色。本文以洱海流域河流大型底栖动物为例,研究该区域内底栖动物的群落特征,以及其在河流生物评价中的应用。主要结果如下: 1.对流域内河流底栖动物调查发现,底栖动物76种,分属68个属,其中苍山水系65种、弥苴河水系58种,波罗江水系42种。密度和生物量生以及生物多样性指数上,弥苴河都较其他水系高。苍山水系、波罗江水系以及全流域的密度、生物量和生物多样性指数差异不明显。流域内底栖动物收集者(GC)和滤食者(FC)占据绝对优势,苍山水系和弥苴河水系中,收集者(GC)和滤食者(FC)占比分别为30%左右,波罗江水系的滤食者(FC)占比60%。硝态氮NO3-N,QHEI指数、河宽、化学需要量COD、总磷TP和钙离子是显著影响9底栖动物群落空间分布的因子。 2.四节蜉(Baetis sp.)、颤蚓(Tubificida sp.)、蚋(Simulium sp.)、真凯氏摇蚊(Eukiefferiella sp.)、钩虾(Gammaru sp.)和直突摇蚊(Parakiefferiella sp.)为该地区优势种。底栖动物优势种生态位宽度变化范围2.51-3.36,生态位宽度较高,四节蜉生态位宽度最高,而颤蚓生态位宽度最低;优势种生态位重叠值得范围在0.10-0.48,钩虾与颤蚓的生态位重叠值最小,为0.10,颤蚓与摇蚊的生态位重叠值低于0.3,与其他优势种重叠值低于0.2,四节蜉与其他优势种(除颤蚓外)的生态位重叠值均大于0.3;平均边缘指数(OMI)变化范围为0.2-17.0,颤蚓平均边缘指数最高,为边缘种,沿给定环境梯度颤蚓生态位分化为显著(P<0.05)。其他优势种OMI指数较低,为非边缘物种,在OMI轴上分化不显著。 3.对洱海流域源头河流苍山十八溪进行季节性调查。结果表明,四节蜉(Baetis sp.)、钩虾(Gammaru sp.)、长跗摇蚊(Tanytarsus sp.)、直突摇蚊(Parakiefferiella sp.)和蚋(Simulium sp.)为苍山源头河流的优势类群,不同季节底栖动物群落的优势类群组成不同。大型底栖动物群落的Shannon-Wiener多样性指数和Margalef多样性指数季节变化相似,都是冬季最高,夏季最低,其年均值分别为2.65和2.94。底栖动物群落的优势功能摄食类群为滤食者、杂食者和收集者。各季节内底栖动物功能摄食类群组成不同:冬春季滤食者和收集者(>60%)占优势,夏秋季杂食者占据优势(>40%),各功能摄食类群的季节动态差异较大。典型对应分析表明,影响底栖动物群落结构的环境因子存在季节差异,然而,各季节水温都是显著影响底栖动物群落结构的环境因子之一。 4.为调查洱海流域河流生态系统健康状况,构建了洱海河流底栖动物生物完整性B-IBI评价指标体系与标准,同时应用国家水专项课题推荐的底栖动物生物指数法对洱海河流生态系统健康进行评价。结果显示,两种评价方法在各样点评价等级上存在差异,但是同一样点的两个评价等级差别几乎都只相差一个等级。健康状况良好以上的样点主要位于苍山上游、弥苴河上游和波罗江支流;苍山下游、弥苴河下游、波罗江干流和风羽河的健康状况为一般,部分样点为差;西洱河和风尾河健康状况最差。流域内,上游样点生态系统状况优于下游,支流样点优于干流样点。流域内有一半的样点处于健康状况为良好以上,说明整个流域生态系统健康状况正处在退化的过程中。 5.依据底栖动物与营养盐之间的胁迫响应关系,运用非参数突变点方法计算洱海流域河流营养盐浓度的突变点。响应变量包括B-IBI构建的5个核心参数和B-IBI值,以及生物指数法中的五个核心参数及其综合值。结果表明,根据两个体系的突变点阈值,可以确定TN阈值为0.8 mg/L,TP阈值为0.046 mg/L。其中TN和TP低于阈值数为23和22,同时低于TN和TP阈值数为13。分别统计这三类样点B-IBI和生物指数,发现仅低于TN阈值的样点等分<仅低于TP阈值的样点得分<同时低于TN和TP阈值的样点等分,且样点间的变幅减小(SD变小)。随上述变化,B-IBI评价由良好到优,生物指数评价由一般到良好。