沈洪艷，曹志會(huì)，劉軍偉，王文歡，張 遠(yuǎn)

（1.河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，河北 石家莊050080；2.河北省藥用分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050080；3.中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012）

太子河流域大型底棲動(dòng)物功能攝食類群與環(huán)境要素的關(guān)系

沈洪艷1，2*，曹志會(huì)1，2，劉軍偉1，2，王文歡1，張 遠(yuǎn)3

（1.河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，河北 石家莊050080；2.河北省藥用分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊 050080；3.中國環(huán)境科學(xué)研究院，北京 100012）

根據(jù)2009年8月太子河流域野外調(diào)查數(shù)據(jù)，分析了大型底棲動(dòng)物的5個(gè)主要功能攝食類群的組成，包括直接收集者（gc）、捕食者（pr）、過濾收集者（fc）、撕食者（sh）和刮食者（sc），研究結(jié)果表明，太子河大型底棲動(dòng)物以gc為主，占底棲動(dòng)物總個(gè)體數(shù)的85.5%，其次為fc、sh、sc和pr，分別占總個(gè)體數(shù)的6.0%、3.0%、5.5%和0.0%，并且gc對(duì)人為干擾的耐受性較強(qiáng)，pr、sh、sc對(duì)環(huán)境條件變化較為敏感.通過5種功能攝食類群的相對(duì)豐度與水質(zhì)因子相關(guān)分析，分析結(jié)果表明，海拔、水溫、電導(dǎo)率、總氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮與gc相關(guān)性較大；而海拔、水溫、電導(dǎo)率、pH值、總氮、亞硝態(tài)氮與pr、sc和sh相關(guān)性較大.將土地利用格局與5種功能攝食類群進(jìn)行逐步回歸分析，結(jié)果表明，農(nóng)田和河灘對(duì)gc影響顯著；而農(nóng)田對(duì)pr、sc和sh影響顯著.

大型底棲動(dòng)物；功能攝食類群；太子河；人為干擾；水質(zhì)因子；土地利用格局

由于全球工業(yè)化、城市化發(fā)展迅猛，目前，世界各國的河流都遭受了不同程度的干擾和損害，出現(xiàn)了形態(tài)結(jié)構(gòu)破壞、水質(zhì)惡化及生境退化等一系列生態(tài)功能衰退問題［1］.全球河流健康狀況的退化已經(jīng)成為21世紀(jì)人類生存和發(fā)展面臨的重大危機(jī)，并引起了國際社會(huì)的廣泛關(guān)注和重視［2-5］.

大型底棲動(dòng)物是河流中分布最廣泛的類群之一［6］，是水生生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)源（如樹葉碎屑、藻類等）和更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物之間的主要連接體［7］.他們對(duì)外界脅迫的響應(yīng)比較敏感，其在河流、湖泊、水庫等水體中的群落結(jié)構(gòu)、物種豐富度、不同功能攝食類群的結(jié)構(gòu)特征以及耐污類群和敏感類群的比例等都可以從不同的側(cè)面反映水質(zhì)的好壞，從而可以有效地指示水生生態(tài)系統(tǒng)的健康［7］.

功能攝食類群對(duì)研究生物群落結(jié)構(gòu)和功能組成有著重要的作用［8］.功能攝食類群的概念最初由Cummins［9］在20世紀(jì)70年代提出，根據(jù)其理論的劃分，將大型底棲動(dòng)物類群劃分為以下5個(gè)主要的功能攝食類群：（1） 刮食者（sc），其主要食物來源是各種固著生活的生物類群，如著生藻類等；（2） 撕食者（sh），其主要食物來源是各種凋落物和粗有機(jī)顆粒物（CPOM，有機(jī)物粒徑＞1mm）；（3）直接收集者（gc），其主要食物來源是收集河底的各種細(xì)有機(jī)顆粒物（FPOM，指＞0.45um且＜1mm的有機(jī)物粒徑）；（4） 過濾收集者（fc），其主要食物來源是水流中的各種細(xì)有機(jī)顆粒物；（5） 捕食者（pr），其主要食物來源是捕食其它水生動(dòng)物.

功能攝食類群的組成差異隨河流本身地理尺度的差異［10］、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入的差異等各種因素的改變而表現(xiàn)出自身的特征.本文以太子河流域?yàn)檠芯繉?duì)象，通過對(duì)人為干擾活動(dòng)敏感的功能攝食類群的分析，采用逐步回歸方程篩選對(duì)功能攝食類群影響顯著的水質(zhì)因子，并通過Mann-Whitney U檢驗(yàn)對(duì)不同分組之間大型底棲動(dòng)物群落物種特征參數(shù)及環(huán)境要素進(jìn)行對(duì)比分析，篩選出對(duì)大型底棲動(dòng)物群落和分布影響較大的水質(zhì)因子和土地格局，為河流健康參照條件的確定提供重要理論基礎(chǔ).

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況及樣點(diǎn)設(shè)置

太子河流域是大遼河水系兩條主要支流之一，位于我國遼寧省東南部（122°19′E～124°48′E，40°36′N～41°37′N）.河流全長(zhǎng)413km，流域面積1.39×104km2.太子河流域位于暖溫帶濕潤(rùn)—半濕潤(rùn)氣候區(qū)，年內(nèi)溫差較大，最高氣溫22～24℃左右，最低氣溫為-9～-17℃，年蒸發(fā)量為734～1018mm，年降水量約655～954mm.太子河流域?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候，自然植被多為落葉闊葉林.太子河流域上游地區(qū)為植被保護(hù)較好的低山丘陵，平均覆蓋率達(dá)到50%以上；中下游為土地開發(fā)程度高的平原區(qū)，植被覆蓋率較低.

圖1 太子河流域采樣點(diǎn)分布Fig.1 Sampling sites of Taizi River basin

為識(shí)別影響太子河流域大型底棲動(dòng)物的河流環(huán)境要素、棲境要素和底棲動(dòng)物適宜度，通過實(shí)地考察，在太子河干流以及流域內(nèi)12條支流（太子河北支、太子河南支、小湯河西支、清河、三道河、細(xì)河、蘭河、北沙河、南沙河、柳河、五道河、海城河）共設(shè)置了70個(gè)樣點(diǎn).太子河各支流分布及詳細(xì)樣點(diǎn)分別見圖1.將上述70個(gè)樣點(diǎn)分為4個(gè)組，具體見表1.

表1 太子河流域采樣點(diǎn)分組Table 1 Groups of sampling sites in Taizi River basin

功能攝食類群研究選擇2009年8月份太子河流域野外調(diào)查數(shù)據(jù).

1.2 采樣方法

在本研究中，主要采用索伯網(wǎng)［11］和D型手網(wǎng)作為大型底棲動(dòng)物的采樣工具.索伯網(wǎng)用于定量采集，網(wǎng)徑為60目，采樣面積為0.09m2.每個(gè)點(diǎn)用索伯網(wǎng)隨機(jī)進(jìn)行3次采樣.D-型網(wǎng)在本研究中用于定性采集，網(wǎng)徑為60目網(wǎng)，樣框本身取半圓形，半圓框半徑約為0.25m，底邊約為0.3m.

在太子河全流域70個(gè)樣點(diǎn)采集生物樣本，在各樣點(diǎn)的樣品采集工作完成后，加70 %的酒精將樣品保存并放入封口瓶中密封，然后放入整理箱中.在實(shí)驗(yàn)室將樣本鑒定分類，分為5個(gè)不同的功能攝食類群.在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)每一瓶底棲動(dòng)物樣品進(jìn)行精挑選，去除枯枝敗葉和細(xì)沙，僅保留大型底棲動(dòng)物的幼蟲，并將樣品置于80 %的酒精中保存.精挑選工作結(jié)束后，參照相關(guān)著作［12-13］進(jìn)行大型底棲動(dòng)物的鑒定工作，在鑒定的同時(shí)計(jì)錄每一種大型底棲動(dòng)物的個(gè)體數(shù).

在本研究中，大多數(shù)大型底棲動(dòng)物的物種鑒定到種或?qū)?；部分雙翅目物種鑒定到科；太子河流域和太子河南、北支的搖蚊鑒定到亞科，參照點(diǎn)的搖蚊鑒定到屬；除一些特殊的，較易辨認(rèn)的寡毛類被鑒定出來（如顫蚓和霍夫水絲蚓等），大多數(shù)寡毛類僅鑒定到綱［14-16］.

1.3 生境棲息地特征調(diào)查

根據(jù)鄭丙輝等［17-18］提出的河流棲息地評(píng)價(jià)指標(biāo)，從棲息地的復(fù)雜性、底質(zhì)組成情況、速度-深度結(jié)合特性、河水水量的狀況、堤岸的穩(wěn)定性、河道變化情況、水質(zhì)狀況、植被多樣性、人類活動(dòng)強(qiáng)度和河岸土地利用類型10個(gè)方面對(duì)生境棲息地特征進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，通過目測(cè)進(jìn)行評(píng)分.每個(gè)指標(biāo)滿分為20分，4個(gè)級(jí)別的分值范圍分別為20～16（好）、15～11（較好）、10～6（一般）、5～1（差）.

1.4 太子河流域水質(zhì)參數(shù)的測(cè)定

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的指標(biāo)：電導(dǎo)率（EC）、水溫（Temp）、pH值、溶解氧（DO）、透明度（Trans）.水樣帶回實(shí)驗(yàn)室后測(cè)定的指標(biāo)：重碳酸鹽）、堿度（Alk）、懸浮物（SS）、總?cè)芙庑怨腆w（TDS）、BOD5、總氮（TN）、總磷（TP）、正磷酸鹽）.

水樣的保存和預(yù)處理都嚴(yán)格按照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》中的相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行.為了減小誤差，以上樣品均重復(fù)2次測(cè)定，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)取其平均值.

1.5 太子河流域土地利用類型獲取

為精確反映太子河流域河道附近土地利用特征，采用遙感影像為2.5m分辨率的全色和10m分辨率的多光譜，在解譯2009年8月SPOT5遙感影像獲取土地利用圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行了幾何精校正，在ERDAS軟件下將全色和多光譜影像融合，得到了2.5m分辨率的融合影像.利用融合影像目視解譯獲得研究區(qū)的土地利用覆蓋圖，對(duì)不能確定的植被類型進(jìn)行野外調(diào)查確認(rèn).遙感數(shù)據(jù)分析提取到的7類主要土地利用類型為森林、農(nóng)田、裸地、草地、河灘、坑塘和居民地.

1.6 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)生境數(shù)據(jù)中人為干擾情況的程度（按照人為干擾情況從輕到重，劃分為excellent， good，normal， bad 4個(gè)等級(jí)［17-18］，劃分標(biāo)準(zhǔn)和分值見表2）對(duì)5個(gè)功能攝食類群進(jìn)行非參數(shù)分析［19］.根據(jù)每一種攝食類群的相對(duì)豐度，計(jì)算其在不同人為干擾條件下的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，以箱線圖的形式展示出來.

表2 河流棲息地人為干擾程度劃分標(biāo)準(zhǔn)與分值Table 2 Criteria and score of human disturbance in river habitat

（2） 采用逐步回歸方程篩選對(duì)功能攝食類群影響顯著的水質(zhì)因子.在結(jié)果中，R為回歸系數(shù)，R2越高，表示回歸方程的預(yù)測(cè)結(jié)果越可信.P值表示極端結(jié)果出現(xiàn)概率，P值越小，表明回歸方程越可信.其中P值＜0.05時(shí)，表示顯著相關(guān)，P值＜0.01時(shí)，表示極顯著相關(guān).

（3） 通過Mann-Whitney U檢驗(yàn)對(duì)不同分組之間大型底棲動(dòng)物群落物種特征參數(shù)及環(huán)境要素進(jìn)行對(duì)比分析.Mann-Whitney U檢驗(yàn)是最常用的一種非參數(shù)檢驗(yàn)方法.應(yīng)用指示種分析提取各組中對(duì)群落結(jié)構(gòu)具有指示作用的物種，指示種的計(jì)算值為0～100，當(dāng)一個(gè)物種只在某一組內(nèi)出現(xiàn)同時(shí)在該組所有樣點(diǎn)中均有分布時(shí)，其指示種值達(dá)到最大.指示種的顯著性檢驗(yàn)利用蒙特卡羅隨機(jī)化過程進(jìn)行.

2 結(jié)果和分析

2.1 太子河流域大型底棲動(dòng)物功能攝食類群基本信息

由表3可見，太子河流域四組70個(gè)樣點(diǎn)中，底棲動(dòng)物5種功能攝食類群有較大差異.從上游到下游，底棲動(dòng)物的5種功能攝食類群所占比例由大到小分別如下：fc為1組＞2組＞3組（4組），變現(xiàn)為從上游到下游迅速降低的趨勢(shì).gc為3組＞4組＞2組＞1組，表現(xiàn)為從上游到下游逐漸增加的趨勢(shì).pr和sc排序一樣，即1組＞2組＞4組＞3組，除3組為受人為干擾嚴(yán)重的河段外，其他3組表現(xiàn)為從上游到下游降低趨勢(shì).sh為2組＞1組＞4組＞3組，表現(xiàn)為2組最高，在其他3組中該類群在底棲動(dòng)物5種功能攝食類群所占的比例最小.

由以上結(jié)果可以看出，1組fc、gc、sc 3種功能攝食類群最多，屬于受人類干擾少的水體.2組sh所占比例最大，為12.1%，遠(yuǎn)高于其他3組.3組缺少sc和sh 2個(gè)類群，gc所占比例為各組中最高的，達(dá)到99.5%.4組gc所占比例在4個(gè)組中較高，為95.8%，僅次于3組.上述結(jié)果表明，河流底棲動(dòng)物功能攝食類群中占主流的是gc和fc，其次是sc、pr，最后是sh.

根據(jù)非參數(shù)分析，太子河全流域5種功能攝食類群隨人為干擾由輕到重相對(duì)豐度變化有以下特點(diǎn)：gc占總個(gè)體數(shù)的85.5%，且隨著人為干擾程度的加重，相對(duì)豐度有上升的趨勢(shì).fc占總個(gè)體數(shù)的6.0%，且在不同人為干擾條件下沒有顯著變化趨勢(shì).sh、sc和pr分別占總個(gè)體數(shù)的3.0%、5.5%和0.0%.pr、sc、sh隨人為干擾程度的加重有下降趨勢(shì)，表明對(duì)人為干擾較為敏感.

由表4可見，4組70個(gè)樣點(diǎn)中，1組物種個(gè)數(shù)最多，2組其次.3組和4組差別不大.1組和2組耐污物種數(shù)接近，3組和4組比較，差別不大.但3組耐污物種個(gè)體數(shù)多于4組，主要是3組和4組雖然均處于下游，但是3組受人類干擾更為嚴(yán)重所致.從上游到下游敏感物種數(shù)逐漸減少.上游香農(nóng)指數(shù)最大，其次是中游，下游最小.均勻度指數(shù)變化特點(diǎn)為1組最佳，2組和4組接近，3組最差.

表3 太子河流域大型底棲動(dòng)物功能攝食類群情況Table 3 The data of every functional feeding group in Taizi River basin

表4 太子河流域大型底棲動(dòng)物物種情況統(tǒng)計(jì)Table 4 The data of macroinvertebrates species in Taizi River basin

續(xù)表4

根據(jù)70個(gè)樣點(diǎn)的底棲動(dòng)物5種功能攝食類群的物種調(diào)查結(jié)果，太子河流域大型底棲動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種多為耐污性較強(qiáng)的種群，主要有寡毛類（Oligochaeta spp.）、直突搖蚊亞科（Orthocladinae spp.）、搖蚊亞科（Chironominae spp.），相對(duì)豐度分別為61.67%、9.64%和5.31%.這些耐污物種在功能攝食類群的劃分上均屬于直接收集者（gc）.寡毛類、直突搖蚊亞科、搖蚊亞科和四節(jié)蜉在太子河流域分布廣泛且數(shù)量眾多.寡毛類是耐污物種，直突搖蚊亞科、搖蚊亞科和四節(jié)蜉屬于中度耐污物種，表明太子河流域受到了不同程度的人為干擾.值得注意的是下游部分點(diǎn)位寡毛類個(gè)體數(shù)量眾多，多達(dá)上萬只，反映出太子河下游區(qū)域受人為干擾尤為嚴(yán)重.

2.2 太子河流域大型底棲動(dòng)物功能攝食類群空間分布特征與人為干擾的關(guān)系

由表5可見，隨著上游到下游人為活動(dòng)干擾的增強(qiáng)，底棲動(dòng)物物種數(shù)顯著下降，表現(xiàn)為1組＞2組＞3組＞4組，敏感類群物種數(shù)的降低趨勢(shì)也與之相同.EPT物種數(shù)、襀翅目物種數(shù)、蜉蝣目物種數(shù)、毛翅目物種數(shù)、端足目和軟體動(dòng)物物種數(shù)也表現(xiàn)為相似的變化趨勢(shì)，即從上游到下游顯著降低，下游區(qū)3組和4組間無顯著差異，且耐污類群相對(duì)豐度與之呈相反的變化趨勢(shì).敏感類群翅目只在上游區(qū)分布較廣，其上游區(qū)物種數(shù)均顯著高于其它3組.物種個(gè)體數(shù)變化特點(diǎn)為：3組最高，4組最少.出現(xiàn)此情況是因?yàn)?組寡毛類數(shù)量眾多，而2組則是由于搖蚊科個(gè)體數(shù)過多所致.

表5 太子河流域大型底棲動(dòng)物群落參數(shù)在不同樣點(diǎn)組間的差異分析（Mann-Whitney U 檢驗(yàn)）Table 5 Difference analysis of macroinvertebrates parameters in different groups in Taizi River basin （Mann-Whitney U test）

圖2 fc、pr、gc、sc隨人為干擾程度加重的變化情況Fig.2 Changes of fc， pr， sc and sh with human disturbance degree aggravating

由圖2和圖3可見，gc所占比重最高，占各種人為干擾條件下的50%以上，且隨著人為干擾程度的加重，相對(duì)豐度有上升的趨勢(shì).其次，fc在人為干擾條件下有下降趨勢(shì)，但趨勢(shì)不顯著；pr、sc、sh隨人為干擾程度的加重有下降的趨勢(shì)，表明對(duì)人為干擾較為敏感.

圖3 sh隨人為干擾程度加重的變化情況Fig.3 Changes of gc with human disturbance degree aggravating

2.3 太子河流域環(huán)境要素在不同組間的差異

由表6可知，太子河流域四組樣點(diǎn)環(huán)境要素差異較大.本次研究的河流環(huán)境要素包括物理生境要素、基本水化要素、有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)鹽、棲息地要素、土地利用類型6個(gè)方面.通過4組間的差異分析發(fā)現(xiàn)，上中游區(qū)域河流海拔高、水溫低，流速較大，森林覆蓋面積大，棲息地生境、水化要素、營(yíng)養(yǎng)鹽等均良好，屬于受人為活動(dòng)影響強(qiáng)度較低的區(qū)域，而物種調(diào)查的結(jié)果也證明了這點(diǎn)，即上中游區(qū)域物種數(shù)相對(duì)較多，耐污物種所占比例相對(duì)較少.下游區(qū)域水化要素變差，有機(jī)物濃度升高，營(yíng)養(yǎng)鹽增加，棲息地環(huán)境變差，農(nóng)業(yè)種植和城鎮(zhèn)建設(shè)面積顯著增加，顯示河流受人為干擾增強(qiáng)，如下游河流無機(jī)離子、有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)鹽均顯著高于上中游，溶解氧顯著低于上中游，水質(zhì)較差.生境棲息地特征調(diào)查結(jié)果也顯示隨著人為活動(dòng)強(qiáng)度的增加，下游區(qū)棲境復(fù)雜性和堤岸穩(wěn)定性顯著差于上中游區(qū)，導(dǎo)致棲息地遭到嚴(yán)重破壞，棲息地評(píng)分顯示為較差狀態(tài).物種調(diào)查結(jié)果顯示下游區(qū)域大型底棲動(dòng)物功能攝食類群群落結(jié)構(gòu)退化嚴(yán)重，物種數(shù)大為減少，敏感物種消失，耐污物種個(gè)體數(shù)大量增加.

表6 太子河流域環(huán)境要素在不同分組間的差異分析（Mann-Whitney U 檢驗(yàn)）Table 6 Difference analysis of environmental elements in different groups in Taizi River basin （Mann-Whitney U test）

續(xù)表6

2.4 太子河流域大型底棲動(dòng)物功能攝食類群分布與水質(zhì)因子的關(guān)系

太子河流域水質(zhì)因子與功能攝食類群相對(duì)豐度逐步回歸分析見表7.太子河流域水質(zhì)因子與功能攝食類群相對(duì)豐度逐步回歸分析前將水質(zhì)因子分為3組，即：（1）水文參數(shù)，包括海拔、水溫、流速；（2）水質(zhì)參數(shù)，包括電導(dǎo)率、pH值；（3）營(yíng)養(yǎng)鹽參數(shù)，主要考察與氨氮相關(guān)的水質(zhì)因素，包括總氮、總磷、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮.為了去除干擾，每組水質(zhì)因子在進(jìn)入逐步回歸分析前都進(jìn)行相關(guān)分析，保留相關(guān)性高的水質(zhì)因子.

通過5種功能攝食類群相對(duì)豐度與水質(zhì)因子的回歸分析可知，海拔、水溫、電導(dǎo)率、總氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮與gc相關(guān)性較大；而海拔、水溫、電導(dǎo)率、pH值、總氮、亞硝態(tài)氮與pr、sc和sh相關(guān)性較大.

表7 太子河流域水質(zhì)因子與功能攝食類群相對(duì)豐度逐步回歸分析Table 7 Step wise regression analyses between the water quality factors and the relative abundance of functional feeding groups in Taizi River basin

2.5 大型底棲動(dòng)物功能攝食類群分布與土地利用因素的關(guān)系

太子河流域70個(gè)樣點(diǎn)土地利用類型統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表8.土地利用格局因子（各種土地利用類型在總面積中所占比例）和5種功能攝食類群的逐步回歸分析結(jié)果見表9.在進(jìn)行逐步回歸分析之前，首先進(jìn)行各種土地利用類型的相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)農(nóng)田和森林呈顯著負(fù)相關(guān)，為去除干擾，保留農(nóng)田而去除森林，而裸地占得比例較小，故采用農(nóng)田、河灘、居民地、坑塘、草地5種土地利用類型進(jìn)行分析.

表8 太子河流域土地利用類型統(tǒng)計(jì)（%）Table 8 The data of land use pattems in Taizi River basin （%）

由土地利用格局因子（各種土地利用類型在總面積中所占比例）和5種功能攝食類群進(jìn)行的逐步回歸分析可以看出，對(duì)gc影響顯著的是農(nóng)田、河灘；對(duì)pr、sc和sh影響顯著的是農(nóng)田.其中農(nóng)田的百分比對(duì)gc、sc和sh均有預(yù)測(cè)作用，但是與gc呈現(xiàn)正相關(guān)的趨勢(shì)，而與其他幾種功能攝食類群呈現(xiàn)負(fù)相關(guān).這與gc中耐污種較多，適應(yīng)森林較少而開發(fā)程度較高且農(nóng)田較多的環(huán)境有關(guān)系.

3 結(jié)論

3.1 在太子河流域采集的底棲動(dòng)物中，gc所占比重最大，占所有樣點(diǎn)總個(gè)體數(shù)的85.5%，gc對(duì)人為干擾的耐受性較強(qiáng)，物種調(diào)查顯示寡毛類、搖蚊是其優(yōu)勢(shì)種.fc、sh、sc、pr所占比例分別為6.0%、3.0%、5.5%、0.其中pr、sc、sh對(duì)環(huán)境的惡化較為敏感.

表9 土地利用格局與功能攝食類群相對(duì)豐度逐步回歸分析Table 9 Stepwise regression analyses between the land use patterns and the relative abundance of functional feeding groups

3.2 太子河流域四組樣點(diǎn)物理生境要素、基本水化要素、有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)鹽、棲息地要素、土地利用類型差異較大.上中游區(qū)域環(huán)境要素良好，屬于受人為活動(dòng)影響強(qiáng)度較低的區(qū)域，下游區(qū)域環(huán)境要素較差，物種調(diào)查結(jié)果與此一致.

3.3 五種功能攝食類群相對(duì)豐度與水質(zhì)因子的回歸分析表明，對(duì)gc影響比較大的有海拔、水溫、電導(dǎo)率、總氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮.其中g(shù)c對(duì)海拔和水溫最敏感，回歸方程的相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.421.對(duì)pr、sc、sh影響較大的有海拔、水溫、電導(dǎo)率、pH、總氮、亞硝態(tài)氮.

3.4 大型底棲動(dòng)物功能攝食類群分布與土地利用格局的回歸分析表明，農(nóng)田、河灘對(duì)gc影響顯著；農(nóng)田對(duì)pr、sc和sh影響顯著.其中農(nóng)田的百分比對(duì)gc、sc和sh均有預(yù)測(cè)作用，其與gc呈現(xiàn)正相關(guān)趨勢(shì)，而與其他幾種功能攝食類群呈現(xiàn)負(fù)相關(guān).這與gc中耐污種較多，適應(yīng)開發(fā)程度較高且農(nóng)田較多的環(huán)境有關(guān)系.

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Relationship between functional feeding groups of macroinvertebrates and environmental factors in Taizi River basin.

SHEN Hong-yan1，2*， CAO Zhi-hui1，2， LIU Jun-wei1，2， WANG Wen-huan1， ZHANG Yuan3
（1.School of Environmental Science and Engineering， Hebei University of Science and Technology， Shijiazhuang 050080， China；2.Medical molecular chemistry lab of Hebei Province， Shijiazhuang 050080， China；3.Chinese Research Academy of Environmental Sciences， Beijing 100012， China）.

China Environmental Science， 2015，35（2）：579～590

According to the data obtained from field investigation in Taizi River basin during August 2009， five main functional feeding groups were analyzed， including collector-gatherers （gc）， predator （pr）， collector-filterers （fc），shredders （sh） and scrapers （sc）. Gc represented a significant dominant in the macroinvertebrates community， which accounting for 85.5% of the total number of benthic animal individuals； followed by fc， sh， sc and pr， which accounting for 6.0%， 3.0%， 5.5% and 0.0% respectively. Gc had a strong tolerance to human disturbance， while pr， sh and sc were more sensitive to the change of environmental state. Through the correlation analysis between the relative abundance of five functional feeding groups and water quality factors， the result showed that gc was correlated with altitude， water temperature， conductivity， total nitrogen， nitrate and nitrite， while pr， sc and sh were correlated with altitude， temperature，conductivity， pH， total nitrogen and nitrite. Furthermore， through stepwise regression analysis between land use patterns and five functional feeding groups， the farmland and beachland had significant influence factors on gc， while farmland had significant effects on pr， sc and sh.

macroinvertebrates；functional feeding groups；Taizi River；artificial interference；water quality factors；land use pattern

X171.5

A

1000-6923（2015）02-0579-12

沈洪艷（1971-），女，天津人，教授，博士，主要研究方向?yàn)槲廴疚锃h(huán)境行為及效應(yīng).發(fā)表論文76篇.

2014-06-30

國家自然基金（41373096）；國家環(huán)保公益課題（201509041-05）；河北省自然基金（B2014208068）；河北省藥用分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助；河北省環(huán)保廳公益課題；河北省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)基金項(xiàng)目資助

* 責(zé)任作者， 教授， shy0405@sina. com