新疆阿勒泰地区溪流底栖动物β多样性比较研究
β多样性对于许多生态学和进化学问题都非常重要，比如多样性的尺度推衍、生物地理区及其过渡带的划分。由于β多样性度量了不同区域间物种组成的差异，其信息有助于自然保护区设计。β多样性在区域间差别很大，区域间自然和人为环境的不同或许能够来解释区域间β多样性的不同。本文的研究区域主要在新疆阿勒泰地区的额尔齐斯河，利用R等统计软件进行样点的数据分析，并选用Bray-Curtis以及Sorensen指数来度量。结果表明额尔齐斯河受牧场影响流域β多样性低于未受影响流域。参照点与牧场干扰点造成物种组成变化的主要机制都是物种的转换（turnover）。同时在去除样本量造成的影响后，牧场人为干扰在对β多样性的影响中，对于物种的nestedness部分的影响增加。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言 1
1 材料与方法2
1.1 研究区域 2
1.2 野外样本采集2
1.2.1 大型底栖无脊椎动物采集3
1.2.2 局部环境变量的采集3
1.3 生物理化数据的处理与分析3
2 结果与分析4
2.1 大型底栖无脊椎动物4
2.2 环境变量 5
2.3 生物数据计算结果5
3 讨论6
致谢6
参考文献7
图1 新疆采样位点3
图2 参照点位与牧场点位分类数单元比较4
图3 参照点位与牧场点位环境变量比较5
图4 β多样性比较6
图 5 随机样本β多样性计算结果6
表 1 额尔齐斯河环境因子的均值、最大值、最小值5
表2 β多样性计算结果6
新疆阿勒泰地区溪流底栖动物β多样性研究
引言
半个世纪前,生态学家R. H. Whittaker开创性地提出物种多样性有3个不同的侧面或水平即α多样性、β多样性和γ多样性[1]。α多样性是指特定采样单元内群落的物种丰富度，γ多样性是指采样单元所在的整个区域内总的物种丰富度，β多样性是指不同采样单元 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
间物种组成的变化[2]。β多样性对于许多生态学和进化学问题都非常重要，比如多样性的尺度推衍、生物地理区及其过渡带的划分和区域性动植物区系的形成机制等。由于β多样性度量了不同区域间物种组成的差异，其信息有助于自然保护区设计[3]。同时，β多样性作为一个重要的生物多样评估尺度，也是α多样性与γ多样性之间的直接联系带[4]。此外，相对于单一简单的测量物种的丰富度，β多样性研究获得的关于生物多样性规律的动态本质的信息更多[5]。因此生态学家针对于β多样性的相关科学性问题进行了大量的研究。
与β多样性模式相关的典型地理变量包括纬度、经度和海拔[6]。然而，尽管对于温带和热带地区纬度多样性模型的研究增加了对现代溪流生态的很多有价值的认知，但是这些研究大部分注重于α多样性的变量。纬度梯度对α多样性的影响据已有研究表明在热带地区达到峰值，并向两极呈现递减趋势，然而还没有充足的证据来源于溪流生态系统[7]。此外，海拔与其他环境参数相关，例如温度、可利用氧和覆盖物，同时纬度对大型底栖动物α多样性的影响已经在不同的温带和热带溪流系统中进行过研究[8]。已有研究表明β多样性在低纬度地区更高[9]。造成这种现象的原因，有的学者认为伴随环境梯度热带物种会出现专一化，最终导致聚集地之间物种演替加快，相反，高纬度地区的物种有更大的分布范围和更强的环境忍耐力导致聚居地物种演替缓慢[10]。但是对造成这种现象的原因，也有学者认为，是因为热带与温带之间物种群落集合的机制不同[11]。而针对于溪流底栖动物β多样性与纬度，经度和海拔之间的关系在溪流生态系统中的研究还很少，在热带溪流已有研究表明溪流内β多样性与溪流大小，PH和纬度显著相关，而与栖境退化，经度以及海拔没有显著关系[12]。我们旨在分析，1、自然和人为干扰下，底栖动物β多样性的发生的各自特点，及受牧场干扰后，底栖动物多样性发生了哪些变化？2、造成β多样性的驱动机制中环境因子相对空间因子起关键性作用。
1 材料与方法
研究区域
研究范围为新疆阿勒泰地区额尔齐斯河流域，基于样点的可涉性、不同类型点位需求和空间分布状况，我们选取了29个样点进行采集：其中19个参照点，10个牧场干扰点（下图）。所有采样河段溪流等级为一级到三级，样点所属区域阿勒泰地区位于新疆北端，阿尔泰山南麓，介于东经85°3173"91°0115"、北经45°0000"49°1045"之间。东部与蒙古国接壤，西部、北部与哈萨克斯坦、俄罗斯交界，边境线长 1175 公里 。属北温带寒冷区大陆性气候，春季多风，夏季多雨，秋季凉爽，冬季寒冷而漫长[13]。阿勒泰地区是新疆丰水区之一，有额尔齐斯河、乌伦古河两大水系，大小河流56条。额尔齐斯河是我国唯一注入北冰洋的河流[14]。
图1 新疆采样位点
1. 2 野外样本采集
1.2.1 大型底栖无脊椎动物采集
2013年夏季（6月）在新疆阿勒泰地区额尔齐斯河流域采集了29个样点的底栖动物样本。样本采集利用多生境采样方法采集。在100m长的采样区域内，用改良后的索伯网（250um孔径,0.09m面积2）采集3个急流2个浅滩共5个样方，5个样方合并后保存用10%的福尔马林溶液固定带回实验室[15]。在实验室经过挑样后，参照相关鉴定资料将溪流底栖动物鉴定至属或者种水平。
1.2.2 局部环境变量的采集
利用HANNA（HI98129）多参数水质分析仪测定水体的温度、pH、电导率和溶解氧。同时，在现场对河床宽、水面宽、水深和流速进行记录（FP101.Global Water）。底质的测定采取Wloman(1954)和Kondolf(1997)的Z字型测定方法，并且计算四种主要底质组成（砂、砾石、卵石和大石块）的比例[16]。用聚乙烯塑料瓶采集水样带回实验室进行总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH3N）、高锰酸盐指数（CODMn）、硝氮、亚硝氮、钙镁离子的测定，所有指标的测定都按照国家标准（GB38382002）进行。栖境质量指数（HOI）通过对地质沉积、河岸带情况、河岸带情况、堤岸稳定性进行综合打分获得，在野外将所采集溪流分为高落差和地落差进行栖境质量评价[17]。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言 1
1 材料与方法2
1.1 研究区域 2
1.2 野外样本采集2
1.2.1 大型底栖无脊椎动物采集3
1.2.2 局部环境变量的采集3
1.3 生物理化数据的处理与分析3
2 结果与分析4
2.1 大型底栖无脊椎动物4
2.2 环境变量 5
2.3 生物数据计算结果5
3 讨论6
致谢6
参考文献7
图1 新疆采样位点3
图2 参照点位与牧场点位分类数单元比较4
图3 参照点位与牧场点位环境变量比较5
图4 β多样性比较6
图 5 随机样本β多样性计算结果6
表 1 额尔齐斯河环境因子的均值、最大值、最小值5
表2 β多样性计算结果6
新疆阿勒泰地区溪流底栖动物β多样性研究
引言
半个世纪前,生态学家R. H. Whittaker开创性地提出物种多样性有3个不同的侧面或水平即α多样性、β多样性和γ多样性[1]。α多样性是指特定采样单元内群落的物种丰富度，γ多样性是指采样单元所在的整个区域内总的物种丰富度，β多样性是指不同采样单元 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
间物种组成的变化[2]。β多样性对于许多生态学和进化学问题都非常重要，比如多样性的尺度推衍、生物地理区及其过渡带的划分和区域性动植物区系的形成机制等。由于β多样性度量了不同区域间物种组成的差异，其信息有助于自然保护区设计[3]。同时，β多样性作为一个重要的生物多样评估尺度，也是α多样性与γ多样性之间的直接联系带[4]。此外，相对于单一简单的测量物种的丰富度，β多样性研究获得的关于生物多样性规律的动态本质的信息更多[5]。因此生态学家针对于β多样性的相关科学性问题进行了大量的研究。
与β多样性模式相关的典型地理变量包括纬度、经度和海拔[6]。然而，尽管对于温带和热带地区纬度多样性模型的研究增加了对现代溪流生态的很多有价值的认知，但是这些研究大部分注重于α多样性的变量。纬度梯度对α多样性的影响据已有研究表明在热带地区达到峰值，并向两极呈现递减趋势，然而还没有充足的证据来源于溪流生态系统[7]。此外，海拔与其他环境参数相关，例如温度、可利用氧和覆盖物，同时纬度对大型底栖动物α多样性的影响已经在不同的温带和热带溪流系统中进行过研究[8]。已有研究表明β多样性在低纬度地区更高[9]。造成这种现象的原因，有的学者认为伴随环境梯度热带物种会出现专一化，最终导致聚集地之间物种演替加快，相反，高纬度地区的物种有更大的分布范围和更强的环境忍耐力导致聚居地物种演替缓慢[10]。但是对造成这种现象的原因，也有学者认为，是因为热带与温带之间物种群落集合的机制不同[11]。而针对于溪流底栖动物β多样性与纬度，经度和海拔之间的关系在溪流生态系统中的研究还很少，在热带溪流已有研究表明溪流内β多样性与溪流大小，PH和纬度显著相关，而与栖境退化，经度以及海拔没有显著关系[12]。我们旨在分析，1、自然和人为干扰下，底栖动物β多样性的发生的各自特点，及受牧场干扰后，底栖动物多样性发生了哪些变化？2、造成β多样性的驱动机制中环境因子相对空间因子起关键性作用。
1 材料与方法
研究区域
研究范围为新疆阿勒泰地区额尔齐斯河流域，基于样点的可涉性、不同类型点位需求和空间分布状况，我们选取了29个样点进行采集：其中19个参照点，10个牧场干扰点（下图）。所有采样河段溪流等级为一级到三级，样点所属区域阿勒泰地区位于新疆北端，阿尔泰山南麓，介于东经85°3173"91°0115"、北经45°0000"49°1045"之间。东部与蒙古国接壤，西部、北部与哈萨克斯坦、俄罗斯交界，边境线长 1175 公里 。属北温带寒冷区大陆性气候，春季多风，夏季多雨，秋季凉爽，冬季寒冷而漫长[13]。阿勒泰地区是新疆丰水区之一，有额尔齐斯河、乌伦古河两大水系，大小河流56条。额尔齐斯河是我国唯一注入北冰洋的河流[14]。
图1 新疆采样位点
1. 2 野外样本采集
1.2.1 大型底栖无脊椎动物采集
2013年夏季（6月）在新疆阿勒泰地区额尔齐斯河流域采集了29个样点的底栖动物样本。样本采集利用多生境采样方法采集。在100m长的采样区域内，用改良后的索伯网（250um孔径,0.09m面积2）采集3个急流2个浅滩共5个样方，5个样方合并后保存用10%的福尔马林溶液固定带回实验室[15]。在实验室经过挑样后，参照相关鉴定资料将溪流底栖动物鉴定至属或者种水平。
1.2.2 局部环境变量的采集
利用HANNA（HI98129）多参数水质分析仪测定水体的温度、pH、电导率和溶解氧。同时，在现场对河床宽、水面宽、水深和流速进行记录（FP101.Global Water）。底质的测定采取Wloman(1954)和Kondolf(1997)的Z字型测定方法，并且计算四种主要底质组成（砂、砾石、卵石和大石块）的比例[16]。用聚乙烯塑料瓶采集水样带回实验室进行总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH3N）、高锰酸盐指数（CODMn）、硝氮、亚硝氮、钙镁离子的测定，所有指标的测定都按照国家标准（GB38382002）进行。栖境质量指数（HOI）通过对地质沉积、河岸带情况、河岸带情况、堤岸稳定性进行综合打分获得，在野外将所采集溪流分为高落差和地落差进行栖境质量评价[17]。
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