“自然-人工”干扰下溪流潜流层无脊椎动物功能群生态学研究

以溪流潜流层作为研究单元，从功能群角度对潜流层无脊椎动物群落生态学进行研究。把群落划分成具有共同功能特征的功能群是生态学研究中简化群落结构和功能的较好方法。选择位于渝西方山丘陵区的濑溪河作为研究区域，研究溪流潜流层无脊椎动物群落的物种组成、功能群类型和群落结构；研究潜流层无脊椎动物功能群时空动态及其与环境因子变化的关系；研究不同空间尺度的生境异质性及多维环境梯度对潜流层无脊椎动物功能群的影响；研究"自然－人工"二元干扰下，潜流层无脊椎动物功能群的变化及响应特征。本研究是对淡水底栖动物生态学研究的拓展，是对我们尚未了解的界面生境的无脊椎动物多样性及分布格局、功能反应的探索性认识，对于了解溪流生态格局和生态过程至关重要，对于溪流生态系统监测、恢复治理也是必须的。

项目以重庆市黑水滩河（嘉陵江北岸一级支流）为研究区域，以溪流潜流层作为研究单元，从功能群角度对潜流层无脊椎动物群落生态学进行了研究。了解了潜流层系统的组成成分及结构，阐明了潜流层生境特征，认识了潜流层与溪流河床底质、河岸的空间关系。掌握了山地溪流潜流层无脊椎动物的主要种类组成、群落结构及其动态。建立了溪流潜流层无脊椎动物功能群划分标准，根据无脊椎动物生物学特性和生态功能关系，主要以摄食功能模式为基础，进行了功能群进行了划分。潜流层功能群主要以收集者为主，其次为刮食者和滤食者，捕食者较少出现，而碎食者几乎并未在潜流层中出现。研究了潜流层环境因子变化对功能群结构、数量、多样性的影响，潜流层沉积物中值粒径、垂向水力梯度和垂向渗透系数是影响无脊椎动物群落的主要因素。潜流层无脊椎动物群落变化也受到食物源和物种间相互作用等因素的影响，所有因素共同构成了一个复杂的“自然过滤器”(即无脊椎动物群落及生境的调控系统)，调控着无脊椎动物的群落结构和空间分布。阐明了不同空间尺度和干扰状态（包括自然干扰和人为干扰）下潜流层无脊椎动物功能群的变化规律和主要控制因子。研究表明，在空间分布上，密度、丰度、生物量均呈现出明显的垂直梯度规律，即随深度增加，丰度、密度和生物量随之降低。纵向梯度上，从上游到中下游，无脊椎动物群落多样性指数、丰度、密度和生物量有先增大然后降低的趋势；从上游到中下游，功能摄食类群中，滤食者所占百分比有降低趋势；从上游到中下游，刮食者在0-30cm深度生境中的百分比有增加趋势。原位包埋人工基质研究无脊椎动物在潜流层中的拓殖过程表明，无脊椎动物群落在拓殖55 天后趋于稳定，稳定群落的优势种为摇蚊、河蚬、四节蜉、动蜉、纹石蛾和扁泥甲；滤食者和收集者在整个拓殖过程中均是优势功能群。研究结果表明，潜流层既是一些底栖无脊椎动物躲避环境条件突变的“庇护地”，也是底栖生境中无脊椎动物重新繁殖重要的“种源地”。以功能群为切入点，对山地溪流潜流层生态系统功能与过程进行了初步探讨，初步构建了溪流生态健康评估的潜流层指标体系。把群落划分成具有共同功能特征的功能群是生态学研究中简化群落结构和功能的较好方法，功能群方法在评价溪流自然环境梯度变化以及干扰对群落结构和功能的影响是有效的。本研究是对淡水底栖动物生态学研究的拓展，是对我们尚未了解的界面生境的无脊椎动物多样性及分布格局、功能反应的探索性认识。