渭河流域大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的關(guān)系

殷旭旺，徐宗學(xué)，高欣，等

摘要：目的：大型底棲動(dòng)物是河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其物種組成決定了河流中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的方式。此外，大型底棲動(dòng)物具有物種多樣性高、易于采集、研究方法完善等特點(diǎn)。因此，開(kāi)展大型底棲動(dòng)物群落生態(tài)學(xué)研究，對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)、利用和管理具有重要的科學(xué)指導(dǎo)作用。近年來(lái)有關(guān)渭河流域大型底棲動(dòng)物群落的調(diào)查研究少有報(bào)道。本研究選取渭河全流域，通過(guò)野外生態(tài)調(diào)查以期了解渭河流域大型底棲動(dòng)物的空間分布特征及同環(huán)境要素之間的相關(guān)性，為渭河流域水域生態(tài)學(xué)恢復(fù)和保護(hù)提供基礎(chǔ)研究資料。方法：于2011年10月在渭河、涇河和北洛河主要干支流布設(shè)了45個(gè)點(diǎn)位，調(diào)查評(píng)估了水環(huán)境質(zhì)量、物理?xiàng)⒌刭|(zhì)量和大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)。使用雙向指示種分析方法（TWINSPAN）和除趨勢(shì)對(duì)應(yīng)分析（DCA）相結(jié)合的方法對(duì)大型底棲動(dòng)物群落空間分布進(jìn)行劃分。主要環(huán)境變量的特征分析選取主成分分析方法（PCA）。生物群落同環(huán)境變量之間的相關(guān)性分析選取典范對(duì)應(yīng)分析（CCA）。使用單因素方差分析（one-way ANOVA）檢測(cè)DCA樣點(diǎn)分組之間群落結(jié)構(gòu)指標(biāo)的組間差異性。結(jié)果：通過(guò)對(duì)群落結(jié)構(gòu)及環(huán)境變量的分析，主要得出以下主要結(jié)果，（1）本次共采集并鑒定大型底棲動(dòng)物116（屬）種，隸屬于7綱16目56科。其中水生昆蟲(chóng)91（屬）種，其次為軟體動(dòng)物（12種）、環(huán)節(jié)動(dòng)物（9種）和甲殼動(dòng)物（4種）。（2）根據(jù)大型底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)特征的相似性所有調(diào)查樣點(diǎn)可以劃分為3組，第1組樣點(diǎn)主要由分布于渭河的站點(diǎn)組成，包括了渭河上游及中游的站點(diǎn)以及下游的個(gè)別站點(diǎn)。第2組樣點(diǎn)主要由分布于涇河以及洛河中上游的站點(diǎn)組成。第3組樣點(diǎn)主要由分布于渭河、涇河以及洛河下游的站點(diǎn)組成。3個(gè)分組的指示物種各有不同且組成差異較大。（3）第1組的指示物種主要以喜清潔水體的昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)為主。第2組點(diǎn)位由于分布區(qū)域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較差，因此主要為耐污性物種。第3組由于主要分布在泥沙含量較高的下游區(qū)域，因此指示種以軟體動(dòng)物為主。（4）對(duì)所有環(huán)境變量的PCA分析顯示，前兩個(gè)排序軸解釋了全部環(huán)境變量的36.1%。前兩個(gè)主成分主要代表了從源頭和支流上的站點(diǎn)逐步向中下游站點(diǎn)過(guò)渡的梯度。沿此梯度，河流的底質(zhì)類(lèi)型逐步由以大粒徑的鵝卵石為主過(guò)渡到以泥沙為主，并且棲息地評(píng)分逐步下降?？偟?、電導(dǎo)率及高錳酸鹽指數(shù)隨之升高，在近城市的河段達(dá)到最大。同時(shí)，營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)污染和微生境質(zhì)量在各個(gè)分組之間存在顯著的差異性。（5）CCA分析結(jié)果表明，卵石+巨礫石型底質(zhì)類(lèi)型和流速主要影響了全流域蜉蝣目和毛翅目類(lèi)等水生昆蟲(chóng)的分布，電導(dǎo)率和總氮影響了寡毛類(lèi)水絲蚓的分布。水深主要影響了軟體動(dòng)物的分布。結(jié)論：渭河流域大型底棲動(dòng)物主要以水生昆蟲(chóng)為主，并且群落結(jié)構(gòu)分布存在明顯的空間差異性。渭河流域的水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量從上游源頭至下游干流存在著顯著的梯度分布形式。同時(shí)，影響渭河流域底棲動(dòng)物物種分布的主要環(huán)境因子是物理微生境質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)鹽。渭河流域底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)能夠準(zhǔn)確地反映水生態(tài)質(zhì)量，可以作為水生態(tài)系統(tǒng)的指示類(lèi)群用以指導(dǎo)渭河流域的水生態(tài)恢復(fù)工作。

來(lái)源出版物：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2013， 24(1)： 218-226

入選年份：2016

黃土丘陵區(qū)不同林齡刺槐人工林碳、氮儲(chǔ)量及分配格局

艾澤民，陳云明，曹揚(yáng)

摘要：目的：研究人工林生態(tài)系統(tǒng)碳、氮儲(chǔ)量及其分配格局對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估人工林固碳效益具有重要意義，但在黃土丘陵區(qū)，刺槐人工林生態(tài)系統(tǒng)碳、氮儲(chǔ)量和分配格局及其隨林齡增加的變化特征仍不清楚。方法：在黃土丘陵溝壑區(qū)典型的安塞縣選取 9、17、30和 37年生刺槐人工林的代表性樣地。每個(gè)樣地內(nèi)設(shè)置 3個(gè) 20 m×30 m喬木樣方，每個(gè)喬木樣方內(nèi)沿對(duì)角線設(shè)置 3個(gè)1 m×1 m草本樣方，每個(gè)草本樣方內(nèi)設(shè)置1個(gè)0.25 m×0.25 m凋落物樣方。調(diào)查并詳細(xì)記錄各樣方的基本信息，調(diào)查完成后按相關(guān)試驗(yàn)方法獲取相應(yīng)的植物和土壤樣品，然后將取得的樣品帶回實(shí)驗(yàn)室處理，并測(cè)定其有機(jī)碳和全氮含量。根據(jù)測(cè)定的植物及土壤碳、氮含量計(jì)算喬、草、凋落物和土壤層的碳、氮儲(chǔ)量。利用SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，采用Pearson法進(jìn)行相關(guān)性分析，采用單因素方差分析（one-way ANOVA）和最小顯著差數(shù)法（LSD）進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（α＝0.05）。結(jié)果：（1）各林齡刺槐人工林喬木層碳、氮含量分別為435.9～493.4 g·kg-1和 6.8～21.0 g·kg-1，喬木層樹(shù)葉、樹(shù)枝和樹(shù)干的碳含量及樹(shù)干的氮含量均隨林齡的增加顯著減??；草本層和凋落物層碳、氮含量分別為396.3～459.2 g·kg-1和 14.2～23.5 g·kg-1，林齡顯著影響草本層地下部分的碳含量和凋落物層的氮含量；林齡對(duì)喬木層、草本層和凋落物層生物量均有顯著影響。（2）土壤層碳、氮含量分別為 2.7～10.7 g·kg-1和 0.2～0.7 g·kg-1，林齡和土層對(duì)土壤碳、氮含量均有顯著影響，各土層土壤碳、氮含量隨林齡增加均有顯著增加，各林分0～20 cm土層土壤碳、氮含量均顯著高于其他土層。（3）林齡對(duì)刺槐人工林喬木層各器官碳、氮儲(chǔ)量均有顯著影響，且各器官碳、氮儲(chǔ)量均以37年生刺槐人工林最大；樹(shù)干是喬木層主要的碳、氮庫(kù)，分別占喬木層碳、氮儲(chǔ)量的46.9%～63.3%和39.3%～57.8%。（4）0～20 cm土層土壤碳儲(chǔ)量隨林齡增加而顯著增加，林齡對(duì)其它各土層土壤碳儲(chǔ)量影響均不顯著；各土層土壤氮儲(chǔ)量均隨林齡的增加而顯著增加；除 9年生刺槐人工林外，土層對(duì)各林齡土壤碳、氮儲(chǔ)量均有顯著影響；37年生刺槐人工林 0～20 cm土層碳、氮儲(chǔ)量最大，分別為30.1和1.8 mg·hm-2，占0～100 cm土層土壤總碳、氮儲(chǔ)量的比例分別為 25.0%～36.9%和 24.6%～33.7%。（5）刺槐人工林生態(tài)系統(tǒng)總的碳、氮儲(chǔ)量隨林齡增加均顯著增大，均在 37年生時(shí)達(dá)到最大值，分別為127.9 mg·hm-2和6512.8 kg·hm-2；土壤層是刺槐人工林生態(tài)系統(tǒng)的主要碳、氮庫(kù)，分別占人工林生態(tài)系統(tǒng)總碳、氮儲(chǔ)量的63.6%～83.3%和80.3%～91.4%；其次分別為喬木層、凋落物層和草本層。結(jié)論：?jiǎn)棠緦犹己渴芰铸g影響更為明顯；各土層土壤中，0～20 cm土層土壤碳、氮含量受林齡影響變化更為明顯。各林齡中，樹(shù)干均是刺槐人工林喬木層的主要碳、氮庫(kù)，土壤層則均是刺槐人工林生態(tài)系統(tǒng)的碳、氮庫(kù)，且刺槐人工林生態(tài)系統(tǒng)各組成部分均受林齡顯著影響。

來(lái)源出版物：應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2014， 25(2)： 333-341

入選年份：2016