渭河南部流域底栖动物性状和功能多样性对不同空间尺度环境变量的响应关系
本文通过8个生物性状和7个功能多样性指数反映渭河流域山区和平原生态区水生昆虫群落的差异，应用fourth-corner和广义线性模型（GLM），研究水生昆虫功能多样性对不同空间尺度环境变量的响应关系。结果显示两个生态区多数生物性状和功能多样性指数具有显著差异，其中具有无庇护所和以叶片为庇护所材料、外骨骼轻微骨化和骨化良好、草食性、捕食性等生物性状的底栖动物更多生活在栖境状况较好的山区，体壁呼吸、虫体柔软、集食者等生物性状更多的集中在人为活动较频繁的平原。除了功能均匀度指数没有显著差异外，山区的性状和功能多样性指数均显著高于平原，说明功能多样性对环境干扰的响应非常稳定。GLM模型结果表明，在山区流域尺度城镇面积、水温和泥沙含量对生物性状和功能多样性有影响，平原区农业面积、总氮、二氧化硅、河宽和钙含量影响着生物性状，导致生物多样性指数降低。流域尺度的土地利用变量对生物群落有一定影响，但是河段尺度的环境变量更为重要。本文是对国内生物性状和功能多样性对不同空间尺度环境变量的响应机制的进一步理解，为生态健康评价做出一定贡献。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words2
引言2
1研究方法2
1.1研究区域和采样点位 2
1.2样品采集与测定 3
1.2.1底栖动物采集3
1.3水体理化指标 3
1.4 流域提取和土地利用计算3
1.5 生物性状和功能多样性指数4
1.6 统计分析 5
2结果 6
2.1 环境变量 6
2．2底栖动物群落、生物性状和功能多样性9
2.3 环境变量与生物性状和功能多样性指数的关系10
3 讨论 13
3.1 生物性状13
3.2 功能和性状多样性指数14
3.3不同空间尺度环境因子的影响14
4结论14
致谢14
参考文献15
渭河南部流域底栖动物性状和功能多样性对不同空间尺度环境变量的响应关系
引言
引言：底栖动物的生物性状和功能多样性指数 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
对环境胁迫的响应具有敏感且可预测的特点，近年来已经被逐渐应用于水生态健康评价和健康退化原因分析研究[12]。反映底栖动物群落生态系统功能的性状包括：生物学性状“庇护所材料”、“外骨骼保护性结构”等，生态学性状“底质选择”、“运动与底质依赖关系”等[34]。底栖动物性状能够对胁迫因子变化（如土地利用改变和生物栖境退化）做出特定响应，确定对环境干扰较敏感的性状特征，及其变化的可能原因，而非简单记录物种数量的丢失或减少[58]。借鉴植物性状和功能多样性研究，底栖动物群落从生物的性状范围和分布，开始发展到性状和功能多样性指数的研究[910]。功能多样性以生物性状为基础，将物种多度和生物性状结合，考虑了群落中生物性状的分布和差异，能够表征生态系统的服务功能[1112]。
已有研究建立了底栖动物性状和功能多样性对不同空间尺度环境梯度的响应关系，但不同空间尺度环境变量对底栖动物性状组成和功能多样性在不同生态区的相对作用比较研究依旧比较缺乏[2,1314]。Dolédec等(2011)的研究发现，温带气候类型下不同生态区生物性状组成差异性较低，生物性状主要受大尺度农业土地利用的影响，受较小空间尺度环境胁迫的影响较小。在我国比较缺乏对不同生态区生物性状和功能多样性对不同空间尺度环境胁迫因子响应的一致性和差异性的比较研究。。
本研究通过比较我国中部渭河流域山区和平原生态区的底栖动物生物学性状组成和功能与性状多样性指数，分析不同空间尺度环境变量对底栖动物生物学性状和功能与性状多样性指数影响在不同生态区的差异性。研究结果可以为利用生物性状进行水生态健康评价提供数据积累，为不同自然干扰梯度和人类干扰梯度下的底栖动物群落修复提供科学依据。
1 研究方法
1．1 研究区域和采样点位
渭河是黄河的最大支流，发源于甘肃省渭源县鸟鼠山，流经甘肃、宁夏、陕西三省后，由陕西省潼关汇入黄河，流域总面积134766 km2。渭河流域属暖温带半湿润大陆性季风气候，多年平均降雨量介于522719 mm，年平均气温介于13.013.7 ℃[15]。渭河流域地貌复杂，河流贯穿陕甘的秦岭山脉和关中冲积平原，流域范围内大部分为深厚的黄土覆盖，易被水蚀[16]；过去30年，渭河受到土地利用改变、点源和面源污染物输入、地表径流改变、泥沙沉积等人类活动干扰持续加剧[1718]。
2013年6月在渭河流域的西安市南部溪流通过随机选点的方法选取48个采样点（图1），采样点位土地利用包括森林、农田和城镇三种类型。依据刘胤汉等(2002)，该流域流经秦巴山地常绿落叶阔叶林（山区）生态区和水土流失敏感的平原生态区；依据该生态分区类型，所有采样点中共25个分布于山区生态区，23个分布于平原生态区。
图1渭河流域西安市南部流域溪流（N 32°55′—34°31′，E 107°50′—109°36′）采样点位分布
Fig. 1 Locations of sampling sites in southern Wei River basin (N 32°55′~34°31′; E 107°50′~109°36′), Xian city
1．2 样品采集与测定
1.2.1底栖动物采集
每个采样点在100m长河段范围内，使用直径30cm、60目孔径的索伯网采集3个急流和2个缓流生境的底栖动物样品；每个点位的采样样方均为5个，采样面积共0.45m2 [19]。混合所有样方，将样品洗净后装于自封袋中，加入7%福尔马林溶液保存。实验室内挑拣、计数、并鉴定所有底栖动物个体至可信的最低分类单元，其中双翅目到科级，寡毛纲到目级，其他类群至属级[2022]。
1.3 水体理化指标
现场使用GPS（Magellan eXplorist 200）记录采样点经纬度和海拔，使用HANNA多参数水质仪（HI 93752）测定水温（WT）、溶解氧（DO）、酸碱度（pH）和总溶解颗粒物（TDS）。使用HANNA钙、镁离子浓度比色计测定水体的钙（Ca）、镁离子（Mg）浓度。在采样河段选择10个采样断面，测定河宽、水宽、水深、平均流速和最大流速。参照Kondolf (1997)测量底质粒径组成，计算淤泥和沙粒（<2mm）、碎石（264mm）、鹅卵石（65256mm）、巨石（>256mm）组成百分比。
在每个采样点位的流水生境采集600 mL水样，于4℃便携式冰箱黑暗冷藏保存带回实验室分析。实验室内严格参照《水和废水监测分析方法》(EPBC and Environmental 2002)，测定总氮（TN）、硝氮（NO3）、亚硝氮（NO2）、氨氮（NH4）、总磷（TP）、磷酸盐（PO4）、二氧化硅（SiO2）和高锰酸盐指数（CODMn）浓度。
1.4 流域提取和土地利用计算
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words2
引言2
1研究方法2
1.1研究区域和采样点位 2
1.2样品采集与测定 3
1.2.1底栖动物采集3
1.3水体理化指标 3
1.4 流域提取和土地利用计算3
1.5 生物性状和功能多样性指数4
1.6 统计分析 5
2结果 6
2.1 环境变量 6
2．2底栖动物群落、生物性状和功能多样性9
2.3 环境变量与生物性状和功能多样性指数的关系10
3 讨论 13
3.1 生物性状13
3.2 功能和性状多样性指数14
3.3不同空间尺度环境因子的影响14
4结论14
致谢14
参考文献15
渭河南部流域底栖动物性状和功能多样性对不同空间尺度环境变量的响应关系
引言
引言：底栖动物的生物性状和功能多样性指数 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
对环境胁迫的响应具有敏感且可预测的特点，近年来已经被逐渐应用于水生态健康评价和健康退化原因分析研究[12]。反映底栖动物群落生态系统功能的性状包括：生物学性状“庇护所材料”、“外骨骼保护性结构”等，生态学性状“底质选择”、“运动与底质依赖关系”等[34]。底栖动物性状能够对胁迫因子变化（如土地利用改变和生物栖境退化）做出特定响应，确定对环境干扰较敏感的性状特征，及其变化的可能原因，而非简单记录物种数量的丢失或减少[58]。借鉴植物性状和功能多样性研究，底栖动物群落从生物的性状范围和分布，开始发展到性状和功能多样性指数的研究[910]。功能多样性以生物性状为基础，将物种多度和生物性状结合，考虑了群落中生物性状的分布和差异，能够表征生态系统的服务功能[1112]。
已有研究建立了底栖动物性状和功能多样性对不同空间尺度环境梯度的响应关系，但不同空间尺度环境变量对底栖动物性状组成和功能多样性在不同生态区的相对作用比较研究依旧比较缺乏[2,1314]。Dolédec等(2011)的研究发现，温带气候类型下不同生态区生物性状组成差异性较低，生物性状主要受大尺度农业土地利用的影响，受较小空间尺度环境胁迫的影响较小。在我国比较缺乏对不同生态区生物性状和功能多样性对不同空间尺度环境胁迫因子响应的一致性和差异性的比较研究。。
本研究通过比较我国中部渭河流域山区和平原生态区的底栖动物生物学性状组成和功能与性状多样性指数，分析不同空间尺度环境变量对底栖动物生物学性状和功能与性状多样性指数影响在不同生态区的差异性。研究结果可以为利用生物性状进行水生态健康评价提供数据积累，为不同自然干扰梯度和人类干扰梯度下的底栖动物群落修复提供科学依据。
1 研究方法
1．1 研究区域和采样点位
渭河是黄河的最大支流，发源于甘肃省渭源县鸟鼠山，流经甘肃、宁夏、陕西三省后，由陕西省潼关汇入黄河，流域总面积134766 km2。渭河流域属暖温带半湿润大陆性季风气候，多年平均降雨量介于522719 mm，年平均气温介于13.013.7 ℃[15]。渭河流域地貌复杂，河流贯穿陕甘的秦岭山脉和关中冲积平原，流域范围内大部分为深厚的黄土覆盖，易被水蚀[16]；过去30年，渭河受到土地利用改变、点源和面源污染物输入、地表径流改变、泥沙沉积等人类活动干扰持续加剧[1718]。
2013年6月在渭河流域的西安市南部溪流通过随机选点的方法选取48个采样点（图1），采样点位土地利用包括森林、农田和城镇三种类型。依据刘胤汉等(2002)，该流域流经秦巴山地常绿落叶阔叶林（山区）生态区和水土流失敏感的平原生态区；依据该生态分区类型，所有采样点中共25个分布于山区生态区，23个分布于平原生态区。
图1渭河流域西安市南部流域溪流（N 32°55′—34°31′，E 107°50′—109°36′）采样点位分布
Fig. 1 Locations of sampling sites in southern Wei River basin (N 32°55′~34°31′; E 107°50′~109°36′), Xian city
1．2 样品采集与测定
1.2.1底栖动物采集
每个采样点在100m长河段范围内，使用直径30cm、60目孔径的索伯网采集3个急流和2个缓流生境的底栖动物样品；每个点位的采样样方均为5个，采样面积共0.45m2 [19]。混合所有样方，将样品洗净后装于自封袋中，加入7%福尔马林溶液保存。实验室内挑拣、计数、并鉴定所有底栖动物个体至可信的最低分类单元，其中双翅目到科级，寡毛纲到目级，其他类群至属级[2022]。
1.3 水体理化指标
现场使用GPS（Magellan eXplorist 200）记录采样点经纬度和海拔，使用HANNA多参数水质仪（HI 93752）测定水温（WT）、溶解氧（DO）、酸碱度（pH）和总溶解颗粒物（TDS）。使用HANNA钙、镁离子浓度比色计测定水体的钙（Ca）、镁离子（Mg）浓度。在采样河段选择10个采样断面，测定河宽、水宽、水深、平均流速和最大流速。参照Kondolf (1997)测量底质粒径组成，计算淤泥和沙粒（<2mm）、碎石（264mm）、鹅卵石（65256mm）、巨石（>256mm）组成百分比。
在每个采样点位的流水生境采集600 mL水样，于4℃便携式冰箱黑暗冷藏保存带回实验室分析。实验室内严格参照《水和废水监测分析方法》(EPBC and Environmental 2002)，测定总氮（TN）、硝氮（NO3）、亚硝氮（NO2）、氨氮（NH4）、总磷（TP）、磷酸盐（PO4）、二氧化硅（SiO2）和高锰酸盐指数（CODMn）浓度。
1.4 流域提取和土地利用计算
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