[发明专利]构建河流大型底栖动物对环境压力定量响应关系的方法

说明书

本发明公开了构建河流大型底栖动物对环境压力定量响应关系的方法，属于生态研究与监测技术领域；本发明对比分析了不同环境压力河流的环境质量差异、底栖动物群落差异及其差异的主要驱动因素，综合考虑所有分析区域的环境质量指标和底栖动物群落组成，分析得出影响底栖动物群落的主要环境质量因素，拟合底栖动物多样性和特征种对主要环境梯度的定量响应关系曲线，确定特征物种适宜的关键环境因子阈值范围，有助于了解河流的健康状态，在指导水生态保护与修复方面具有重要的理论和应用价值。

技术领域

本发明涉及生态研究与监测技术领域，尤其涉及构建河流大型底栖动物对环境压力定量响应关系的方法。

背景技术

大型底栖动物是淡水生态系统中的重要生物类群，在河流的物质循环和能量流动等方面发挥着重要作用。底栖动物生活在河湖底质与水体界面，种类丰富，生活史相对较长，生活范围小，与生存环境相互依存、相互影响，环境条件会对其生长、繁殖以及种类分布等造成直接或间接的影响。不同的水体污染状况可引起底栖动物相应的反应和变化，且不同种类底栖动物对各种环境变化的敏感程度不同。此外，底栖动物在采集、保存和鉴定方面的方法比较成熟。综上，底栖动物群落结构的变化可作为水环境质量评价的基本依据，可以综合表征河湖水质、底质和小生境等的受损状况，很好地反映环境污染状况。

近些年由于河流水环境的不断恶化，淡水动物多样性迅速降低，其灭绝速率可达陆地动物灭绝速率的五倍。大型底栖动物也受到了严重影响，应得到足够重视；水资源紧缺、河流污染和富营养化等诸多问题共存，河流生态系统受到严重影响，大型底栖动物群落结构持续变化。鉴于上述原因，本发明提出构建河流大型底栖动物对环境压力定量响应关系的方法，并确定底栖动物特征种最适宜的环境因子阈值范围，有助于了解河流的健康状态，在指导水生态保护与修复方面具有重要的理论和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供构建河流大型底栖动物对环境压力定量响应关系的方法，以解决上述背景技术中提出的问题：

河流大型底栖动物对环境压力的定量响应关系是怎样的？

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

构建河流大型底栖动物对环境压力定量响应关系的方法，包括以下步骤：

S1、选定若干个分析区域，在每个分析区域中河流布设若干个样点，采集大型底栖动物样品，对大型底栖动物进行统计和鉴定；

S2、测定每个样点的环境指标，选用水温、pH、溶解氧、电导率、总氮、铵态氮、硝态氮、总磷、正磷酸盐、高锰酸盐指数、叶绿素a、碱度、盐度、浊度、栖境多样性、河道变化、交通干扰程度、河岸带土地利用和底质异质性等指标作为每个样点的环境质量指标；

S3、采用主成分分析法对所有分析区域的环境质量指标排序；

S4、采用一维相似性分析检验不同分析区域的环境特征差异性，并利用相似百分比分析找出导致差异的环境因素及其对差异不相似性的贡献率；

S5、结合S3和S4中所得结果整理得出各分析区域之间的河流水环境与栖境质量差异；

S6、采用一维相似性分析检验不同分析区域的底栖动物群落组成差异性，进一步利用相似百分比分析找出每个区的特征种及其对不相似性的贡献率；

S7、结合S6中所得结果整理得出各分析区域之间河流大型底栖动物群落结构的差异；

S8、采用典范对应分析筛选出影响分析区域底栖动物群落结构的环境因素；

S9、采用广义加性模型，以泊松分布类型及赤池信息量(AIC)最小为最优的原则拟合底栖动物丰度、多样性和特征种与关键环境因子的定量响应关系；

S10、对上述数据和结果进行整理和总结，分析得出河流大型底栖动物对环境压力的定量响应关系。