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.

2021年11月至2022年9月对淮河干流信阳段的大型底栖动物和水环境因子进行了 4次野外调查,分析了该段大型底栖动物功能摄食类群的结构与时空分布特征,并对河流水质进行了生物评价.流域内共采集到大型底栖动物73种,隶属于3门7纲42科,不同月份大型底栖动物的优势种存在明显变化,其中秀丽白虾在2022年7月和9月成为流域内的绝对优势种.在不同采样月份,流域内大型底栖动物的功能摄食类群以撕食者占据主要优势,为35.9％.冗余分析结果表明,不同月份中影响大型底栖动物功能摄食类群分布的主要环境因子有所差异,其中2月的主要环境影响因子为电导率,7月为温度,9月和11月均为氧化还原电位.基于大型底栖动物的生物指数和Shannon指数的水质评价结果表明,流域内水质整体处于轻污染水平.

蟹类是潮间带大型底栖无脊椎动物的重要代表,也是红树林湿地生态系统的重要组分之一.海南东寨港国家级自然保护区是我国最典型的红树林湿地生态系统,在东亚海洋生物地理区划上也具有重要意义.然而,目前对该区域潮间带蟹类物种丰富度的了解有限,其区系特点尚不明确.本文基于对该保护区内16个样点的采样调查,结合东寨港历史分布记录种的整理和校对,更新了东寨港潮间带蟹类物种名录,并对其区系特点进行了分析.野外共采集蟹类标本207号,分属17科39属64种.其中23种为东寨港新记录,包括海南省新记录的突额薄板蟹(Elamena rostrata)和细爪拟相手蟹(Parasesarma ungulatum).至本研究止,东寨港共记录潮间带蟹类22科63属115种,包括7种历史记录存疑种.研究结果表明,东寨港潮间带蟹类区系具典型的东亚暖水性性质,印度-西太平洋暖水区系成分占绝对优势,且和中国南海北部大陆沿海区系的关系较密切,与两广、福建等地沿海同属中国亚热带近海底栖动物区系.本研究可为保护区的物种编目、生物多样性保护及南海北部生物地理学研究提供基础资料.

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.

[目的]松花江流域是中国最早的工业基地之一,其水生态环境遭到严重破坏,环境保护工作面临巨大挑战.开展松花江流域水质评价及典型生物类群多样性状况调查,可为松花江流域生态系统的保护和修复提供依据.[方法]于2016年7月调查整个松花江流域近岸的大型底栖动物群落组成和测定水质理化指标,开展其水质理化特征评价和生物指数评价,并探讨底栖动物群落分布与水环境因子间的关系.[结果]理化指标评价结果显示,南源松花江水质状况最差,处于中度污染;北源松花江处于轻度污染;梧桐河水质最好,处于良好状态.松花江流域3个河段的底栖动物群落结构存在空间差异性.另外,梧桐河的物种多样性最高,北源松花江次之,南源松花江最低.溶解氧和营养元素K的浓度是驱动底栖动物群落组成发生显著性差异的主要环境因子.生物指数评价结果显示,3个河段水质均处于轻度污染状态.[结论]松花江流域水质处于轻度到中度污染状态.有机污染是松花江流域面临的主要水质环境问题,对松花江流域底栖动物群落结构产生了显著影响.因此,控制有机质的输入是维持松花江流域水生态系统平衡的重要举措之一.

为全面反映拉萨河干流生态环境现状,基于拉萨河特征和国内外研究构建了包含水文、水质、生物、生境、服务功能5个要素12个指标的河流健康评价指标体系,提出了赋值标准,并在拉萨干流进行了应用.评价所用数据来自资料收集、文献调研、现场监测和调查.评价结果显示拉萨河干流整体处于较为健康状态,且上游健康状况优于中下游.上游河段枯水期水质达到Ⅰ类水功能区水质目标,丰水期氨氮含量未达到Ⅰ类水功能区水质目标,总达标率为50％,赋50分,其余指标赋值大于75分;中游河段受水电站运行和灌溉引水影响,流量过程变异程度、河流连通阻隔状况、大型底栖无脊椎动物科级耐污指数赋值较低,分别为0分、25分和45分,生态基流保障度、外来鱼类入侵率、河道稳定性指标较上游变差,赋值在50-75分之间,其余指标赋值大于75分;下游河段流量过程变异程度、外来鱼类入侵情况赋值为0分,河流连通阻隔状况与中游相同为25分,大型底栖无脊椎动物科级耐污指数赋45分,河道稳定性赋68分,其余指标赋值大于75分.从河流健康角度分析,未来拉萨河流域管理应重点关注上游湿地面源问题、中下游水利水电工程的综合效应、人类聚集区鱼类入侵等问题.

环境DNA (eDNA)是指生物有机体在环境中(例如土壤、沉积物或水体)遗留下的DNA片段.eDNA技术是指从环境中提取DNA片段进行测序以及数据分析来反映环境中的物种或群落信息.与传统方法相比,eDNA技术具有高灵敏度、省时省力、无损伤等优点.目前,eDNA技术已成为一种新的水生生物监测方法,主要应用于水生生物的多样性研究、濒危和稀有动物的物种状态及外来入侵动物扩散动态的监测等.本文从eDNA技术在水生生物多样性监测应用领域的发展历程、eDNA技术的操作流程以及其在监测淡水底栖大型无脊椎动物方面的应用进展、技术优势和局限性五个方面进行了综述.最后,本文对eDNA技术在淡水底栖大型无脊椎动物多样性监测应用的发展趋势和前景作出展望.

湿地生态健康评价对于掌握湿地的健康状况、理解人类活动干扰对其影响及实施生态预警等有重要意义.鄱阳湖对于维持其流域甚至长江中下游的生态平衡十分重要,目前尚未建立起其较完善的生态健康评价指标体系.大型底栖无脊椎动物完整性指数(benthic macroinvertebrate-based index of biotic integrity,B-IBI)是广泛应用的湿地生态健康评价方法.基于30个采样点(7个参照点,23个受损点)的大型底栖无脊椎动物采样数据,构建鄱阳湖湿地的B-IBI指数,采用自然断点法划分非常健康、健康、一般、差和极差5个健康等级标准,据此评价湿地生态健康状况.研究表明:(1)基于B-IBI指数的鄱阳湖湿地生态健康评价结果为一般;(2)就采样点B-IBI分值而言,呈现出西部健康状况优于东部的格局,其中国家级自然保护区内状况较好,而工业区、城镇、农田及河流入湖口附近状况较差;(3) B-IBI指数与前期构建的景观发展强度指数(LDI)、栖息地环境质量指数(QHEI)以及植被完整性指数(V-IBI)具有显著相关性,表明基于不同指数的评价结果较为一致.本研究构建的B-IBI指数能为鄱阳湖湿地的生态健康评价和监测提供重要方法.

根据2010年8月对福建省12个主要海湾潮下带大型底栖无脊椎动物的调查资料,分析了大型底栖无脊椎动物的种类组成、生物多样性和群落结构分布特征及其与环境因子的关系.结果表明:12个海湾共采集到大型底栖动物382种,包括环节动物170种、甲壳动物75种、软体动物78种、棘皮动物19种,以及其他类群40种.物种数、丰度、生物量和生物多样性指数空间差异较大:罗源湾物种数最高,为92种,旧镇湾最低,为25种,所有海湾平均(55±21)种;所有海湾在物种组成上均为多毛类占优势,其平均物种数百分比为(51.8±5.5)％;诏安湾平均丰度最高,为(1330±1094) ind·m-2,其次为福清湾、厦门湾、湄洲湾,泉州湾最低;兴化湾平均生物量最高,为(821.2±2387.7)g·m-2,其次为福清湾、厦门湾,深沪湾最低;丰富度指数和Shannon多样性指数在罗源湾、湄洲湾、深沪湾、厦门湾和东山湾呈现较高值,而在福清湾和旧镇湾呈现较低值,两者的全域均值分别为(0.80+0.09)和(2.73±0.64).以相似度20％为界,可将研究区域的大型底栖无脊椎动物划分为14个群组,其中罗源湾内各站位间群落相似度最高,湾内差异最小,其次为三沙湾、福清湾、深沪湾和诏安湾,而其他海湾不同站位的群落组成差异较大.物种数、多样性指数和环境因子间的相关性分析和主成分分析显示,造成研究区大型底栖动物群落结构组成和分布差异的主要环境因子依次为沉积物铜、水深和底层水体活性磷酸盐.

构建精度高,适用性强的水生生物生境适宜性评价模型,为河流生境质量评价和生境修复提供理论依据.以长江一级支流桥边河为例,采用典范对应分析和独立性分析,筛选出影响桥边河大型底栖无脊椎动物优势种河蚬生境质量的关键化学因子和物理因子,利用广义加性模型与多项式拟合模型构建生境因子与生物选择的关系.结果 表明:(1)影响桥边河河蚬生境质量的主要因子为CODMn、TN、DO、Tur(浊度)和Dep(水深);其中CODMn、TN、Tur、Dep与大型底栖无脊椎动物分布成负相关,DO与大型底栖无脊椎动物分布成正相关;(2)桥边河流域河蚬的最适宜CODMn含量为1.228 mg/L,最适宜TN含量为0.269 mg/L,最适宜DO含量为11.170 mg/L,最适宜Dep为0.3 m,最适宜Tur为1.130 NTU.(3)线性拟合情况下两种方法均适用;非线性拟合情况下广义加性模型较优于传统多项式拟合模型,且GAM模型在处理离散程度大的数据集时,可以很好的规避多项式拟合过程中出现的过拟合现象.研究显示,运用GAM模型可以更加精确、合理的模拟生境因子与生物选择之间的关系.