山地河流生境對河流生物多樣性的影響研究.pdf

1、河流生境是河流生物和物理環(huán)境的自然聯(lián)系，受到河道內(nèi)部結(jié)構(gòu)、流域地形地貌、人為干擾等環(huán)境因素影響。大型底棲動(dòng)物和魚類是山地河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對河流生境的變化最為敏感。近年來為了片面追求經(jīng)濟(jì)效益，引水式小水電建設(shè)造成山地河流流域生態(tài)失調(diào)，壩下河段減水、脫水甚至河床干涸，河流生境破碎和衰退，水生生物多樣性喪失等日益嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。如何尋求水能資源開發(fā)與山地河流生態(tài)系統(tǒng)健康、河流生物多樣性完整的和諧發(fā)展，是急需研究和探索的重大問題

2、。
　　 基于我國山地河流的環(huán)境現(xiàn)狀和現(xiàn)實(shí)需要，本研究緊緊圍繞河流生境這一研究主題，開展宏觀、中觀、微觀尺度的山地河流生境分類研究，從中觀和微觀尺度研究山地河流生境對大型底棲動(dòng)物的影響，研究了引水式小水電影響下河流生境演變規(guī)律及大型底棲動(dòng)物和魚類的響應(yīng)機(jī)制。
　　 主要研究結(jié)論如下：
　　 (1)基于Bisson的河流生境分類方法，結(jié)合野外實(shí)地調(diào)查和GIS分析，以地處三峽庫區(qū)腹心的重慶開縣東河為研究對象，開展宏觀

3、、中觀、微觀尺度的山地河流生境分類研究。在河流系統(tǒng)尺度上，將東河劃分為上游、中游、下游3段；河區(qū)尺度上，將東河河流生境劃分為源頭河區(qū)、基巖河區(qū)、淤積河區(qū)三種類型；在河段尺度上，劃分了源頭河段、基巖河段、小瀑布河段、深潭.淺灘河段、階梯-深潭河段、平坦河床河段6種類型；河道生境單元尺度上，劃分了跌水、小瀑布、急瀨、淺瀨、斜槽、平流、回水潭、深溝、河道中央水潭、側(cè)面沖槽、跌水潭、崩塌阻塞水潭、死水潭、二級河道水潭等14種類型。微生境尺度上，

4、按照河床底質(zhì)顆粒大小劃分了河流生境。
　　 (2)調(diào)查了重慶市城口縣魚肚河源頭河段小圓石和大圓石上附石性水生昆蟲，研究了山地源頭溪流附石性水生昆蟲群落特征和多樣性，探討了不同大小石塊對附石性水生昆蟲群落的影響。結(jié)果表明：魚肚河源頭溪流中水生昆蟲有62種，分屬6目、30科。蜉蝣目、毛翅目、雙翅目昆蟲為優(yōu)勢類群。隨著溪流高程的增加，毛翅目昆蟲優(yōu)勢度愈加明顯。附石性水生昆蟲功能攝食類群以撕食者、收集者為主。大圓石上附石性水生昆蟲群落多

5、度、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Margalef豐度指數(shù)顯著高于小圓石。沿溪流高程梯度，小圓石上水生昆蟲群落多樣性指標(biāo)無顯著差異；大圓石上水生昆蟲群落多度、Margalef豐度指數(shù)有顯著差異。兩種石塊在生境異質(zhì)性和穩(wěn)定性上的差異是附石性水生昆蟲群落差異的主要原因。
　　 (3)淺灘和深潭是山地河流中觀尺度上常見的河流生境結(jié)構(gòu)。在重慶開縣東河上游雙河口-杉木橋河段，選擇21個(gè)淺灘和深潭，調(diào)查大型底棲動(dòng)物。結(jié)果表明：調(diào)查

6、河段淺灘和深潭中大型底棲動(dòng)物分別為31種和24種，密度分別為450.62ind/m2和86.24 ind/m2，生物量分別為2.88g/m2和0.55g/m2。淺灘有指示種11種，即紋石蛾、假蜉、假二翅蜉、舌石蛾、高翔蜉、背刺蜉、Heterocloeon sp、鋸形蜉、朝大蚊、等蜉、溪頦蜉。深潭指示種僅蜉蝣和黑大蚊兩種。刮食者為兩類生境的優(yōu)勢功能攝食類群。淺灘中濾食者和刮食者比例顯著高于深潭，而收集者和捕食者顯著低于深潭。兩類生境中大型

7、底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)差異顯著。淺灘中大型底棲動(dòng)物的密度、生物量、豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)、改進(jìn)的Shannon-Wiener指數(shù)均明顯高于深潭。受地貌形態(tài)、水力特征和沖淤變化規(guī)律影響的生境穩(wěn)定性和異質(zhì)性差異是大型底棲動(dòng)物群落差異的主要原因。
　　 (4)調(diào)查重慶東河白里電站和紅花電站影響河段的河流生境和魚類，研究引水式小水電對山地河流魚類群落的影響，從河流生境角度對其影響機(jī)制進(jìn)行探討。共采集魚類149尾，隸屬4目

8、、8科、16屬、17種。研究表明，引水式小水電影響河段魚類多樣性普遍偏低。引水壩修建后，庫區(qū)逐年淤積，河流生境異質(zhì)性和多樣性喪失；壩下形成減水河段，河流生境面積縮小，淺灘-深潭交替的生境結(jié)構(gòu)被破壞。引水式小水電對魚類群落的影響主要是引水壩修建改變河流生境所致。
　　 (5)選擇重慶東河白里電站和紅花電站影響河段為研究區(qū)域，各電站設(shè)置庫尾以上河段，庫區(qū)河段，引水壩下減水河段，電站出水口以上河段，電站出水口以下河段5個(gè)調(diào)查河段，研究

9、引水式小水電對河流大型底棲動(dòng)物群落的影響。調(diào)查共采集到大型底棲動(dòng)物43種，隸屬3門4綱30科。各調(diào)查河段大型底棲動(dòng)物組成以蜉蝣目、毛翅目昆蟲為主。研究表明，引水式小水電修建后河流水質(zhì)并未發(fā)生明顯變化，但庫區(qū)河段和壩下河段的生境狀況發(fā)生了較大變化。庫區(qū)河段受泥沙淤積影響，依然保持流水狀態(tài)，大型底棲動(dòng)物與電站出水口及庫區(qū)河段無明顯差異。但是由于泥沙淤積降低了生境的多樣性和異質(zhì)性，庫區(qū)河段大型底棲動(dòng)物群落密度、生物量和多樣性指數(shù)顯著低于電站出

10、水口以下河段。壩下河段由于流量減少，生境適宜性降低，大型底棲動(dòng)物密度、生物量和多樣性明顯降低。
　　 (6)從河流生境結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，選用河流生境多樣性指數(shù)、河道濕潤率、生境單元質(zhì)量指數(shù)，采用專家打分法確定權(quán)重系數(shù)，建立了山地河流生境快速評價(jià)指標(biāo)體系及定量評價(jià)模型。選取東河進(jìn)行河流生境質(zhì)量定量評價(jià)。結(jié)果表明河流生境質(zhì)量從庫尾以上河段起逐步下降，在引水壩以下河段降至最低，其后呈逐漸恢復(fù)的態(tài)勢。壩下河流生境主要受到河流減水影響；壩上