泄放生态流量是修复小水电坝下减水河段生态系统的重要手段.大型底栖动物对环境变化敏感,是水生生态系统修复效果的重要指示生物类群.2021年,在重庆市巴南区一品河、五布河上共选择8座典型小水电,调查减水河段前端浅滩(评估点)的流量、河流生境、水质、底栖动物,并与近自然河段浅滩(参照点)对比,以评价生态流量泄放后减水河段的生态修复效果,探究影响底栖动物群落恢复的生态机制.结果显示:只有1座小水电的泄放量完全达到设计值.未达标泄放量的达成度平均值为41.0％.评估点河道湿润率平均值为47.6％.评估点和参照点的水质并无明显差异.底栖动物密度、大多数评估点的水生昆虫生物量和丰富度指数均显著低于参照点,平均值分别为参照点的25.8％、24.5％、43.2％.Shannon-Wiener多样性指数、Pielou指数与参照点无显著差异.评估点底栖动物以EPT昆虫(蜉蝣目、襀翅目、毛翅目昆虫)为优势,功能摄食类群以收集者和刮食者为优势,与参照点一致,但评估点各功能摄食类群密度普遍显著低于参照点.评估点底栖动物密度、丰富度、EPT昆虫密度与河道湿润率呈显著线性正相关.研究表明:泄放生态流量后,小水电近坝浅滩生境水质、底栖动物群落多样性、群落结构、功能摄食类群等与参照点无显著差异.底栖动物密度、水生昆虫生物量和丰富度、EPT昆虫密度等指标的恢复效果并不显著.减水河段的生态修复效果整体尚未达到预期.泄放量不足是阻碍底栖动物群落恢复的重要原因.

黄河三角洲国际重要湿地生物多样性保护工程于2019年动工,本研究基于修复区内大型底栖动物群落组成特点及其与环境因子的相关关系,分析大型底栖动物群落恢复特征,了解该地区的生态系统健康状况,评估保护工程实施三年后修复区湿地生态系统演替阶段及修复效果.结果表明:2022年春、夏、秋三季共采集到大型底栖动物16种,隶属于5门6纲15科,昆虫纲动物在物种组成中占据优势地位;大型底栖动物密度和生物多样性指数的时空差异均不显著(P＞0.05);大型底栖动物生物量存在显著的季节差异,表现为秋季(2.89 g/m2)＞夏季(1.95 g/m2)＞春季(1.90 g/m2),秋季与春季和夏季间均存在显著差异(P＜0.05),空间差异不显著(P＞0.05).与环境因子的相关性分析结果显示,蠓科一种(Ceratopogonidae sp.)、石缨虫属一种(Laonome sp.)、椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)、尖口圆扁螺(Hippeutis cantori)等物种密度与电导率、盐度、总碳、铵盐和亚硝酸盐等指标显著相关(P＜0.01).快速生物综合评价指数评定修复区为"亚健康"状态.本研究通过对黄河三角洲湿地修复区大型底栖动物群落特征以及生态健康评价的分析,为修复区底栖动物群落的演替规律研究提供基础数据和科学依据,为后续湿地修复工程的实施和管理提供指导和参考,对于黄河三角洲生物多样性的保护具有重要意义.

理解生物多样性对生态系统功能及稳定性的影响对于制定有效的保护管理策略有重要意义.然而,目前生物多样性与群落生产力、稳定性的关系仍存在争议.在鄱阳湖湿地布设30个采样点,于2019年秋季开展大型底栖无脊椎动物群落野外调查.基于底栖动物群落数据,采用广义加性模型分析物种、谱系、功能多样性对鄱阳湖湿地底栖动物群落次级生产力与稳定性的影响.结果表明:底栖动物群落的次级生产力与反映物种多样性的指数(Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数)、分类多样性指数、平均分类差异指数、功能丰富度指数等呈显著的负相关,其中Pielou均匀度指数与次级生产力的相关度最高(r2=0.33).功能多样性对群落次级生产力的空间分异有最高的解释度(r2=0.75).P/B值(次级生产力与生物量之比代表群落稳定性)与物种、谱系、功能多样性指数均呈正相关,其中功能丰富度与P/B值的相关度最高(r2=0.22).反映物种多样性的三个指数总体上对P/B值的空间分异解释度最高(r2=0.37).谱系多样性与次级生产力、P/B值的相关性相对较弱.生物多样性指数总体分别解释了次级生产力和群落稳定性中81.9％、54.8％的变异.上述研究结果表明,生物多样性与群落生产力、稳定性的关系可能因具体的生物群落而异.研究结果对于鄱阳湖湿地的底栖生物多样性保护有参考价值.

为养护渔业资源和修复受损海岸带生态系统,人工鱼礁通常被投放至沿岸海域的海底,为海洋生物提供新的栖息地.于2022 年 5 月(投放后 10 个月)和 10 月(投放后 15 个月)调查了临海东矶人工鱼礁大型底栖动物群落,分析了不同礁龄间大型底栖动物种类组成、密度、生物量和群落结构的差异.两次调查共记录到 5 类 17 种大型底栖动物,优势种为猫爪牡蛎Talonostrea talonata和侧花海葵Anthopleura sp..礁体投放10 个月后大型底栖动物群落的平均密度和平均生物量分别为(3519±289)个/m2和(3657±273)g/m2,15 个月后平均密度和平均生物量分别为(10056±1858)个/m2和(8300±2045)g/m2,15 个月的密度和生物量均显著高于10 个月的(P＞0.05).不同礁龄间大型底栖动物群落结构具有显著性差异(Globe R=0.573,P=0.029),导致群落结构差异的物种主要是曲膝薮枝螅Obelia genicutata、侧花海葵、褐蚶Didimarca tenebricum、丽核螺Tritonoharpa leali、双纹须蚶Barbatia bistrigata和疣荔枝螺Thais clavigera.礁体投放 10 个月后和 15 个月后人工鱼礁附着猫爪牡蛎的平均密度分别为(2075±37)个/m2和(2194±397)个/m2,不同礁龄间没有显著性差异(P＞0.05).发现临海东矶人工鱼礁表面分布有低物种丰度和高密度的大型底栖动物群落,并发育成为以猫爪牡蛎为造礁种的人工牡蛎礁.

潮沟系统水文连通是滨海湿地的关键生态过程,也是维护和修复滨海湿地的重要途径.了解水文连通性如何影响生物在生境之间的扩散潜力,对于恢复和维持区域和局地生物多样性至关重要.分别于 2021 年春季(5 月)和秋季(10 月)对黄河三角洲湿地三条水文连通梯度明显的潮沟进行野外调查和原位观测,探讨不同水文连通梯度下大型底栖动物群落的时空变化特征及其影响因素.结果表明:调查共采集大型底栖动物 50 种,隶属 4 门 8 纲 39 科 45 属,包括环节动物 23 种、软体动物 18 种、节肢动物 5 种和纽形动物 1 种;大型底栖动物群落密度、生物量和多样性指数春季高于秋季,春季以体型小、适应能力较强的软甲类、多毛类和双壳类为主,秋季以活动能力较强的甲壳类、腹足类为主;大型底栖动物群落物种数、密度及生物量和多样性随水文连通性的升高有升高趋势,最高值出现在中等水文连通区域.研究表明潮沟系统水文连通性对大型底栖动物的栖息生境和群落结构及多样性均具有明显的影响,但群落结构及多样性随水文连通梯度的变动规律在季节间存在差异.研究结果有助于进一步了解滨海湿地水文连通对生物群落的影响机制,并为湿地环境保护和修复提供一定科学依据.

为评估人工鱼礁的生态修复效果和礁龄对大型底栖动物群落结构和功能性状的影响,本研究于2019年5月、8月和10月对莱州湾芙蓉岛海域2种不同礁龄的人工鱼礁区开展了调查.3个季度共鉴定出大型底栖动物120种,其中,对照区72种,短礁龄(投放时间为1年)礁区74种,长礁龄(投放时间为4-5年)礁区80种.哈氏和美虾为各区域的主要优势种.研究区域内大型底栖动物群落的生物量、丰度、Shan-non 多样性指数和Margalef丰富度指数均表现为长礁龄礁区＞短礁龄礁区＞对照区,其中,长礁龄礁区的生物量和丰度显著大于其他两个区域.鱼礁区和对照区大型底栖动物群落的功能性状组成和相对丰度存在差异,但各区域优势性状类型保持一致,分别为沉积食性、埋栖型、中等个体大小、中等寿命、高身体柔韧度和底内生活型.各区域大型底栖动物群落性状的差异主要表现在摄食、栖息方式、个体大小方面.鱼礁区中较小个体(1～3 cm)和悬浮物食性物种的相对丰度高于对照区,而肉食食性物种低于对照区,且随着礁龄的增加,这一效应更加明显.就功能多样性而言,鱼礁区显著高于对照区,就功能冗余而言,二者无显著差异.丰度/生物量比较曲线和海洋生物指数分析结果显示,该海域的底栖生境质量较好,鱼礁投放1年后,大型底栖动物群落受到轻微扰动,鱼礁投放4-5年后,大型底栖动物资源养护效果和底栖生境质量明显提高.

对2011—2020年夏季长江口48个站位的大型底栖动物定量监测数据进行统计分析,研究长江口海域底栖生物群落时空结构演变特征.结果表明,近10年长江口海域共鉴定大型底栖动物284种,其中多毛类128种,占总种数的45.1％,甲壳类64种占22.2％,软体动物56种占19.7％,棘皮动物16种占5.6％,其他类合计20种.平均生物密度为(79.5±45.9)个/m2(年份变幅14.7—195个/m2).平均生物量为(5.20±3.25)g/m2(年份变幅1.01—10.11g/m2),多毛类、软体动物、甲壳类是生物密度和生物量组成的主要类群.十年期间种类数、生物密度和生物量均呈现明显上升趋势,口外区贡献最突出.四个监测区域(南支、北支、杭州湾、口外)的优势种差异大.丝异须虫Heteromastus filiformis在各年份的优势种中出现的频度显著最大.总体来看,长江口监测区域大型底栖动物群落自然演变趋势向好.三项多样性指数统计结果表明,口外区大型底栖动物种类组成多样性水平显著高于口内三个区.生物群落的种类、生物密度和生物量组成及分布的时空格局与河口环境砂沉积底质主体特征、长江口径流动力影响以及海岸带建设工程扰动等因素密切相关.以口外区最外三站为生物群落结构单元绘制丰度/生物量比较曲线(ABC)表明,十年期间该区底栖生物群落较稳定,未受不良扰动.

2017年以来,广东省惠州市在考洲洋潮间带开展了大规模人工种植红树林生态修复工程,但考洲洋人工种植红树林湿地大型底栖动物群落的环境响应未见报道.根据2018-2019年四个季节在考洲洋盐洲大桥附近红树种植1-2年(X断面)和5-6年(Y断面)的两处湿地的大型底栖动物定量取样数据,分析了人工红树林湿地大型底栖动物的时空格局及其环境响应.方差分析表明,Y断面冬季的大型底栖动物群落的物种数、栖息密度、生物量、多样性指数(H')和丰富度指数(d),以及夏季的栖息密度均随潮高(海平面高程)降低而增加;而Y断面冬季的均匀度指数(J)、夏季的H'和J则是随潮高降低而减少.聚类(Cluster)和非度量多维尺度(nMDS)分析表明冬季和夏季X断面和Y断面大型底栖动物群落相似性较低,而春季和秋季X断面和Y断面大型底栖动物群落相似性较高.冬季和夏季最大潮高、潮差、大型底栖动物物种数、栖息密度、Hi和d较春季和秋季的高.红树种植1-2年的X断面大型底栖动物物种数、H'和J低于种植5-6年的Y断面.上述结果证实潮汐和红树种植年限影响考洲洋红树林湿地大型底栖动物的群落结构,研究结果可为大型底栖动物多样性保护和生态修复提供基础资料.

为探明大型海藻盛衰期间海藻碎屑输出变化对邻近生境大型底栖动物群落营养结构的影响,于2020年5月(海藻生长期)和8月(海藻衰亡期)在北黄海褡裢岛海藻场邻近海域采集大型底栖动物,运用碳氮稳定同位素技术分析了大型底栖动物群落营养结构的季节性变化.结果表明:2020年5月和8月大型底栖动物的 δ13C 和 δ15N 值分别 为-23.14‰～-14.24‰、6.21‰～12.90‰和-22.36‰～-14.13‰、5.33‰～12.00‰.置换多元方差分析(PERMANOVA)结果表明,大型底栖动物月份间813C值差异显著,而δ15N值差异不显著.基于欧氏距离,两个月份的大型底栖动物群落均可划分为5组营养功能群.5月大型底栖动物营养级位于2.00(小亮樱蛤)～3.97(锥唇吻沙蚕),8月位于2.00(小亮樱蛤)～3.96(锥唇吻沙蚕).反映群落营养结构指标的δ13C范围、δ15N范围、平均质心距离、总面积以及矫正标准椭圆面积均以8月取值更高,表明褡裢岛近岸海藻场邻近海域大型底栖动物群落的摄食营养多样性水平和营养生态位宽幅在海藻衰亡季节更高.

调查了浦阳江流域26个样点的水体物理化学属性和大型底栖无脊椎动物群落结构,并采用Shannon-Wiener多样性指数和生物指数(BI)评价浦阳江水质.共获得4门7纲17目56科104属123个底栖动物分类单元,其中水生昆虫的物种丰富度和个体数均最高,细蜉属(Caenis)为第一优势种,集食者与中性类群的物种丰富度和个体数分别在功能摄食类群和耐污-敏感类群中最高.Shannon-Wiener多样性指数与化学需氧量(CODCr)(r=-0.515,P=0.007)、总磷(TP)(r=-0.665,P=0.000)极显著负相关;BI与CODcr(r=0.406,P=0.040)显著正相关,与TP(r=0.704,P=0.000)极显著正相关.典范对应分析(CCA)结果表明,TP、Zn、CODCr、水温(WT)和pH是影响浦阳江流域底栖动物群落结构的主要环境变量,蜉蝣目和寡毛类是该地区环境变化的主要指示生物类群.Shannon-Wiener多样性指数和BI评价结果表明,浦阳江水体生态质量总体为轻污染或中污染,干流河段略优于支流河段,其中上游点位为清洁水平,少数重污染点位出现在中下游河段上.本研究表明水污染是决定浦阳江底栖动物群落组成和结构变化的重要环境问题因子,降低水体中TP和CODcr等污染物浓度将有助于浦阳江底栖动物群落的恢复.