（森林培育专业论文）黄河河口湿地大型底栖动物群落结构和多样性研究.pdf

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均为湿生、中生植物群落， 其底栖动物以河口地区特有种为主；水塘边草地群落、棉田、5 a 白蜡林、 l l a 白蜡林、1 3 a 刺槐林( 6 、8 、9 、1 0 、1 1 ) 属旱生植物群落，其底栖动 物以陆生节肢动物为主。 ( 3 ) 黄河河口湿地底栖动物种类偏少，多样性偏低。底栖动物群落丰富 度、多样性、优势度和均匀度指数除个别类型外，5 月和9 月基本保持一 致趋势。 丰富度指数范围0 6 2 6 6 2 7 7 0 4 ，多样性指数在1 2 3 2 5 g 2 3 2 5 之间， 黄河河口湿地大型底栖动物群落结构和多样性研究 二者均表现为水生植物群落 旱生植物群落 湿生、中生植物群落。9 月棉 田( 8 ) 多样性指数最高，水塘边草地群落( 6 ) 最低。 均匀度总体趋势水生植物群落 旱生植物群落 湿生、中生植物群落， 两季节基本一致，在0 3 5 6 3 1 0 0 0 0 之间。优势度指数在o 1 6 4 4 0 2 0 5 8 ， 总体表现为旱生植物群落 湿生、中生植物群落 水生植物群落 ( 4 ) 植物群落多样性与底栖动物多样性密切相关。春末夏初植物群落多 样性指数大多与动物群落多样性指数呈负相关关系，底栖动物物种总数与 地上植物群落的物种总数、丰富度和均匀性指数呈极显著负相关，相关系 数分别为0 7 7 6 、0 8 9 6 和0 7 7 6 ( 双尾显著性检验0 0 1 ) 大型底栖动物 群落物种总数和丰富度与地上植物群落多样性指数呈显著负相关，相关系 数为o 8 9 6 ，0 6 0 9 ( 双尾显著性检验0 0 5 ) 夏末秋初调查结果则显示相 关性多为正相关，大型底栖动物群落个体总数与其地上植物群落的物种总 数呈极显著正相关，相关系数为o 8 0 3 ( 双尾显著性检验o 0 1 ) ；动物个 体总数与其地上植物群落的个体总数和多样性指数呈显著正相关，相关系 数分别为0 7 8 7 和0 6 8 6 ( 双尾显著性检验o 0 5 ) ( 5 ) 植被类型、人类于扰和土壤盐碱度对底栖动物群落有很大的影响。 底栖动物的种类、分布和数量能够在一定程度上反映出湿地水分状 况。旱生植物群落中，陆生节肢动物为优势种，海洋环节动物在入海口潮 间带区为优势种。中生植物群落中，河口区特有种类占优势。 a b c 曲线显示受到中度干扰和未受干扰的群落其生物多样性指数多 偏高，受到严重干扰的群落其底栖生物多样性指数均较低，基本与底栖动 物群落多样性特征相符。 春末夏初调查结果显示。土壤盐度和p h 与大型底栖动物物种总数、 丰富度、多样性相关性关系显著。而于土壤盐度和p h 相关性不显著。 关键词：底栖动物；河口湿地；群落结构；生物多样性；黄河 t h es t u d yo hm a c r o b e n t h o sc o m m u n i t ys t r u c t u r e 2 山东农业大学硕士学位论文 c h a r a c t e r sa n db i o d i v e r s i t y i nh u a n g h e e s t u a r yw e t l a n d z h e n g l i ( f o r e s t r yc o l l e g e ，s h a n d o n g a g r i c u l t u r a lu n i v e r s i t y , t a i a n , 2 7 1 0 1 8 ，s h a n d o n g 肿d v i l p i t c h i n a ，) a b s t r a c t 1 1 艟f i e l ds u r v e y so fm a c f o b c n t h o sa n dv e g e t a t i o nw e r ec a r r i e do u ti n h u a n g h er i v e re s t u a r yw e t l a n di nm a ya n ds e p t e m b e ro f2 0 0 6 mm a i n r e s e a r c hw o r k si n c l u d et h es p e c i e sa n dc o m p o s 涵so f t h em a c r o b e n t h o s ，t h e c o m m u n i “s t r u c t u r ea n db i o d i v e r s i t y , t o g e t h e rw i t ht h er e l a t i o n s h i ph 稍栅 t h em a c r o b e n t h o sa n dt b cp l a n ts p i c i e s t h ep a p e rh a sa d 叩t e dt h ea b cc u r v e t oa n a l y z et h ee f f e c t so ft h eh u m a nd i s t u r b a n c e 1 1 圮m a i nr e s u l t ss h o wa s f o l l o w s ： ( 1 ) i nh u a n g h ee s t u a r yw e t l a n d , t h e r ea r e3 3f a m i l i e sa n d3 8g e n u sa n dt o t a l 4 1s p e c i e so fm a c r o b e n t h o sf o u n di nt h er e s e a r c h 1 1 1 黜勰2 3s p e c i e so f a r t h r o p o d s ，9s p e c i e so f a n n e l i d a ，8s p e c i e so f m o l l u s c aa n di s p e c i e so f l a r v a r e s p e c t i v e l y t h ee c o l o g 斓d 墒船c 魄so fm a c r o b e n t h o sa r ea l r y t h 既m a j ， e u r y h a l i n ea n dh y p o x i a - t o l e r a n te n v i r o n m e n t t h ef a u n ai sc o n s i s t e db y i 3 砒eo r g a n i s m s ，b r a c k i s hw a t e rs p e c i e sa n ds p e c i e sn e s xr i v e r 盯1 ev e r t i c a ld i s t r i b u t i o no f s p e c i e s a n di n d i v i d u a la m o u n to f m a c r o b e n t h o sd e c r e a s e sw i t ht h ei n c r e a s i n go f s o i ld e p m , a n ds h o w sd i s t i n c t l y a c c u m u l a t i o ni nt h et o ps o i l i nd i f f e r e n ts e a s o n s , a n n e l i ds p e c i e si sr i c h e s ti nm a ya n da 血o p o d s s p e c i e si sr i c h e s ti ns e p t e m b e r 硼”s p e c i e sa b u n d a n c ed e c r e a s e sa st h eh a b i t a t t e n d st om o d e r a t eg r a d u a n yi nm a y , i e a q u a t i cp l a n tc o m m u n i t y h y g r o p h y t e a n dm e s o p h y t e sc o m m u n i t y x e r o p h y t ec o m m u n i t y i ns e p t e m b e r , h y g r o p h y t e a n d m e s o p h y t e sc o m m u n i t y a q u a t i cp l a n tc o m m u n i t y x e r o p h y t e 3 黄河河口湿地大型底栖动物群落结构和多样性研究 c o m m u n i t y 。 ( 2 ) t h e r ea 托d o s er e l a t i o n s h i p sb e t w e e nt h ep l a n tc o m m u n i t i e sa n d m a e r o b e n t h o sc o m m u n i t i e si ns o i l ，w h i c hi st h em o l es i m i l a r i t yo ft l a ef o r m e r 0 1 1 e s t h eh i o r ct h a to ft h el a t t e ro n c $ n 蝣d o m i n a n ts p e c i e so fa q u a t i cp l a n t c o m m u n i t y i sm a l j n oa n n e l i d a , d o m i n a n t s p e c i e s i n h y g r o p h y t e a n d m e s o p l a y t c sc o m m u n i t yi ss p e c i f i cs p e c i e si n 舒：t l | a 彤a n di nx e r o p h y t e c o m m u n i t yi st h et e r r e s l r i a la r t l a r o t , o 血 t h r o u g ht h ea n a l y s i so fd u s t e ra n dm d so r d i n a t i o n , i n t e r t i d a lz o n eu p s i d e a n dm i d d l ep a r to fm u db e a c h ( 1a n d2 ) b e l o n gt oa q u a t i cp l a n tc o m m u n i t y , 硼地d o m i n a n ts p e c i e so fa q u a t i cp l a n tc o m m u n i t yi sm a l i n ea n t a e l i d a , d o m i n a n ts p e c i e si nh y g r o p l a y t ea n dm e s o p h y t e sc o m m u n i t yi ss p e c i f i cs p e c i e s i ne s t u a r y ) a n di nx e r o p h y t ec o m m u n i t yi st h et e r r e s t r i a la r t h r o p o d a ( 3 ) t h em a e r o b e n t h o ss p e c i e si nr l u a n g l a er i v e re s t i l a r yi sf e wa n dt l a c d i v e r s i t y i sl o w t h em a e r o b e n t h o s c o m m u n i t y a b u n d a n e o d i v e r s i t y , d o m i n a n c ea n de n c n n c s $ i n d c x c sk e e pa c c o r d a n c ei nm a ya n ds e p t e m b e r e x c e p ts p e c i a lc a s e t h ea b u n d a n c ei n d e xn u m e r i c a lv a l u er a n g ef r o m0 6 2 6 6 2 7 7 0 4 ，d i v e r s i t y o f t h a ti sb c l w c c n1 2 3 2 5 8 2 3 2 5 i ks e q u e n c ei sa q u a t i cp l a n tc o m m u n i t y x e r o p h y t ec o m m u n i t y l a y g r o p h y t ea n dm e s o p h y t e sc o m m u n i t y 叨1 e v e r t e xi n s e p t e m b e ri sc o t t o nf i e l da n dt h en a d i r i sg r a s sl a a dc o m m u n i t yi ns e p t e m b e r t h et r e n do f e v e n n e s si sa q u a l i ep l a n tc o m m u n i t y x e r o p h y t ec o m m u n i t y h y g r o p h y t ea n dm e s o p h y t e se o m m t m i t y t h e r ei sl i t t l ed i f f e r e n c eb e t w e e l lt h e t w om o n t h sa n dt h en t t m e r i e a lv a l u er a n g ef r o m0 3 5 6 3t o1 0 0 0 0 口l e a b u n d a n c ei n d e xi sb e t w c e no 1 6 4 4a n do 2 0 5 8 t h es e q u e n c ei sx e r o p h y t e c o m m u n i t y h y g r o p h y t ea n dm e s o p h y t e sc o m m u n i t y a q u a t i cp l a n t c o m m u n i t y t h es p e e i e s d i s t r i b u t i o n a n dq u a n t i t yo fm a e r o b e n t l a o s 啪 r e f l e c tt h em o i s t u r es t a t u so f w e t l a n d ( 4 ) t h ep l a n tc o m m u n i t yd i v e r s i t yh a v ec l o s er e l a t i o n s h i pw i t h t h ed i v e r s i t yo f m a c r o b e n t h o sc o m m u n i t y i nm a y , m o s to ft h er e l a t i o n s h i pp r e s e n tn e g a t i v e , t h es p e c i e sn u m b e r , a b t m d a n e ea n dc v e i l n i s si n d e x e s o f p l a n te o m m u a i t yh a v e 4 山东农业大学硬士学位论文 e x t r e m e l yo b v i o u sn e g a t i v er d a t i o m h i pw i t hs p e c i e sn u m b e ro fm a c r o b c n t h o s ， t h er e l a t i v ec o f f c c i e n t si s0 7 7 6 ，0 8 9 6 , 0 7 7 6 ( a 0 0 1 ) t h es p e c i e sn u m b e r p r e s e n t so b v i o u sn e g a t i v er e l a t i o n s h i pw i t ht h es p e c i e sn u m b e r , a b u n d a n c e a n dd i v e r s i t yi n d e xo f m a c r o b e n t h o s ，r e l a t i v ec o f f e c i e n t si s ：o 8 9 6 ，0 6 0 9 ( 口 0 0 5 ) i ns e p t e m b e r , ap o s i t i v er e l a t i o n s h i pw a so b s e r v e r d , t h ei n d i v i d u a l n u m b e ra n dt h es p e c i e sn u m b e rs h o w 船e m e l yp o s i t i v er e l a t i o n s h i p ， r e l a t i o n s h i p c o f f e c i e n ti so 8 0 3 ( d 0 0 1 ) ，t h em a c r o b e n t h o si n d i v i d u a l n u m b e rh a v eo b v i o u sp o s i t i v er e l a t i o n s h i pw i t ht h ei n d i v i d u a ln u m b e ra n d d i v e r s i t yi n d e x ，r e l a t i v ec o f f e c i e n t sa ：o 7 8 7 ，o 6 8 6 ( 口o 0 5 ) ( 5 ) 1 kt y p e o fv e g e t a t i o n , h u m a n 蝉s t i l r b 觚a n ds a l i n i z a f i o no fs o i l i n t l u 期a c et h em a c r o b e n t h o sc o m m u n i t ys t r u c t u r eg r e a t l y a b cc u r v e 9 3s h o wh i g l ld i v e r s i t yi n d e x e so fc o m m u n i t i e su n d e rm o d e r a t e a n dl l o n ed i s t u r b a n c eb yn a t u r ea n dh u m a n - b e i n g w h i l s tu n d e rh e a v y d i s t u r b a n c e , t h ed i v e r s i t yi n d e x e sd e , e a s ei na c c o r d a n tw i t h t h a to f m a c r o b e n t h o sc o m m u n i t y t h es a l i n a t i o na n dp hv a l u eh a v eo b v i o u sr e l a t i o n s h i pw i t ht h es p e c i e s n u m b e r , a b u n d a n c ea n dd i v e r s i t yo fm a c r o b e n t h o si nm a y ；t h ec e n t r a r y , t h e r ei sn oc l o s er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e mi ns e p t e m b e r k e y 臂o r d s ：m a c r o b e n t h o s ；e s t u a r yw e t l a n d ；c o m m u n i t ys t r u c t u r e ； b i o d i v e r s i t y ；h u a n g b er i v e r 5 黄河河口湿地大型底栖动物群落结构和多样性研究 1 研究背景 1 1 国内外研究现状 1 1 1 湿地生物群落多样性研究进展 湿地是地球上具有多功能的独特生态系统，是自然界最富生物多样性 的生态景观和人类最重要的生存环境之一，被人们誉为“自然之肾”。湿 地仅占地球表面面积的6 ，却为世界上2 0 的生物提供了生境，这还不 包括许多湿地中未知的生命形式。生物多样性是指所有来源的活的生物体 中的变异性，这些来源除其他外，包括陆地、海洋和其他水生生态系统及 其所构成的生态综合体，这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性 ( 生物多样性公约) 。生物多样性通常被认为有三个水平，即遗传多样 性、物种多样住和生态系统多样性( 中国科学院生物多样性委员会，1 9 9 4 ) 。 物种多样性是生物多样性在物种水平上的表现形式，包括两方面的含 义，一是指一定区域内物种的总和，主要从分类学、系统学和生物地理学 角度对一个区域内物种的状况进行研究，也称区域物种多样性；二是指生 态学方而物种分布的均匀程度常常是从群落组织水平上进行研究，也称 为生态多样性或群落多样性( 贺金生，1 9 9 7 ) 本文所涉及湿地物种多样性 即为群落组织水平上的物种多样性。群落物种多样性的研究是其它多样性 ( 遗传多样性、生态系统多样性等) 的基础，有大量的研究成果相继报道， 通常将动物群落物种多样性与植物群落物种多样性分别进行研究报道。 m a g u r r a n ( 1 9 9 8 ) 对生态多样性的研究状况及测度方法做过综合阐述 t i l m a n ( 1 9 9 9 ) 对生物多样性变化给生态系统带来的生态后果的一般规律 作了探讨，k u n i n ( 1 9 9 8 ) 对“聚集效应”( m a s se f f e c t s ) 维持群落多样性 的重要性进行了验证刘吉平等( 2 0 0 s ) 对三江平原生物多样性所做的研究 表明三江平原环形湿地物种多样性和生境多样性关系密切。马克平( 1 9 9 4 ) 对群落多样性的测定方法进行了综述；群落多样性的研究方法常采用运用 各种多样性指数来描述群落的多样性变化；或者采用种一多度模型来拟合 分析群落的种一多度分布格局。物种多样性指数是将物种丰富度与种的多 度结合起来的函数( 汪殿蓓，2 0 0 1 ) 。其中最常用的有s h a n n o n - w i e n e r 指 山东农业大学硕士学位论文 数( 王峥峰等，1 9 9 9 ；马克平等，1 9 9 5 ；h a r t a e t t ，1 9 9 9 ) ，s i m p s o n 指数( 贺 金生等，1 9 9 8 ；高贤明等，1 9 9 8 ) 以及种闻相遇概率( 或称种间相遇几率) ( p i e ) ( 1 9 9 7 ，黄建辉) 等。 关于群落物种多样性的改变给群落带来的生态影响有多种假说。影响 较大的有多样性稳定性假说。该假说由e l t o n ( 1 9 5 8 ) 提出，主要观点 为群落( 动物或植物) 物种多样性越丰富，群落越稳定t i l m a n ( 1 9 9 4 ) 对美国明尼苏达州草地群落的长期定点研究给该学说提供实践上的支持。 b a s k i n ( 1 9 9 5 ) 用新的实验证据表明了物种多样性增加可以提高生态系统 的稳定性。其余还有多样性生产力假说、多样性持续性假说以及 多样性侵入性假说、铆钉假说( e h r l i c h ，1 9 8 1 ) 、冗余假说( w a l l ( c rb ， 1 9 9 2 ) 等。c o r m e l l 于1 9 7 8 年提出中度干扰假说，认为对群落实施中等程 度的干扰较之干扰频繁和不干扰群落的物种多样性都高；在干扰后群落的 恢复过程中，恢复中期物种丰富度最大( t i l m a n ，1 9 9 6 ) 所有这些假说的 正确性都还有待于进一步证实，其对于湿地生物群落的适用性也有待于验 证 当前国外湿地生物多样性研究以北美成果为最多，研究区域也大多集 中于滨海湿地0 l c o n s t a n z a ，1 9 9 3 ) 。国内湿地生物群落多样性研究在长江 河口湿地展开的研究范围最为全面，并取得了大量的成果。黄河河口湿地 属于我国独有的新生河口湿地类型，处于不断增长中，且前尚未发现相关 国外研究报道。但国内关于黄河三角洲的研究文献丰富，许多学者针对黄 河河口湿地的生态环境特点、生物多样性、土地资源及土壤情况等方面分 别进行了深入的调查研究( 江泽慧，1 9 9 9 ；肖笃宁等，1 9 9 7 ：杨林芳，1 9 9 2 、 1 9 9 3 ：谷奉天，1 9 9 6 ) 。 1 1 2 湿地植物群落的生态学研究 研究植物群落生态学的目的在于了解群落的起源、发展、各种静态和 动态特征，群落结构的调控，以及群落间的相互关系( 赵志模，郭依 泉1 9 9 0 ) 在研究中，较多地研究群落地组成、结构、分类、分布、演替 和群落动态，并相当注意群落的利用与保护。在植物群落地研究中，相当 重视生活型，种群在群落中的位置，即层次、多度、盖度、频度、确限度、 重要值、存在度、恒有度、顶极等等( 陈伟烈，1 9 9 5 ) 现代群落生态学的 7 黄河河口湿地大型底栖动物群落结构和多样性研究 特点是以群落结构、功能和动态为重点，重视开展定位观测研究，进行严 格的定量分析，并建立数学模型( m o u e s 2 0 0 0 ) 。 。 河口潮滩湿地是海陆相互作用的重要场所，也是演替发生比较活跃的 区域，潮滩湿地在淤涨的条件下有向陆演替的趋势( 闫芹，2 0 0 6 ) 。植物群 落会顺应环境梯度或受环境变化表现出明显的群落演替过程及景观变化， 因此往往被用作湿地生态系统演替的指示生物类群，用于区分湿地生态系 统与陆地生态系统之间的边界( m o r r i se ta l ，1 9 9 0 ) 。唐承佳、陆健健( 2 0 0 3 1 对长江口九段沙植物群落的研究揭示河口湿地陆化演替进程受湿地植被 演替的影响很大。河口岸带植被是一条跨于海陆之间的狭长生态脆弱带， 其处于两个截然不同的海、陆大系统的边缘，成为两者之间物质流、能量 流与信息流的传输和交换的通道，生物与非生物相互转化的场所。作为类 型少、结构简单、动态变化快、脆弱程度高的岸带植被，是黄河口区生态 平衡最易遭受破坏的地带。 黄河河口湿地植被属于华北平原、长江中、下游平原草丛沼泽和浅水 植物湿地区中的华北平原芦苇湿地和滨海盐亚沼区( 赵延茂和宋朝枢， 1 9 9 5 ) ，黄河三角洲内植物区系成分的特点，决定了黄河三角洲内植被类 型，基本上没有地带植被，多属隐域性植被。黄河口湿地地史年轻，土壤 含盐量高，森林植被类型较少( 吴志芬，1 9 9 4 ) 。区内盐生植物和耐盐植物 优势明显，种质资源丰富，湿地植被以芦苇植被为主，一年生翅碱蓬和多 年生柽柳为主要优势群落，水生植被以金鱼藻、浮萍、紫萍、莲为主。人 工植被则以刺槐林和柽柳林为主。其中豆科珍稀濒危植物野大豆被国内外 科学家选为大豆杂交育种的重要基因资源( 翁森红等2 0 0 5 ) 。根据赵延茂等 ( 赵延茂、宋赣枢等，z 9 9 5 ) 对黄河三角洲自然保护区进行科学考察得出黄 河河口湿地植被演替基本规律如下： 滩涂、裸地翅碱蓬群落柽柳群落、獐茅群落蒿类、杂草群落 套嬲f = ) 洱裔水淹 森林植被、旱田了芦苇群落锕滩地 r 一 千旱 圈1黄河河口湿地植被演化基本规律 ( f i g 1t h e b 锄l c l a w o f v e l g e t a t l o n s 删轴n hm i - n g h e e s t u a r y w e t l a n d 山东农业大学硕士学位论文 1 1 3 湿地底栖动物群落的生态学研究 虽然动物群落学相对于植物群落学起步晚，发展缓慢，但随着生态学 的飞速发展以及研究方法和技术手段的进步，动物群落生态学的群落组 织、尺度与空间格局、群落的资源分享等方面已经成为动物群落生态学研 究的中心问题f 孙儒泳1 9 9 2 ) 。底栖动物群落由于取样、研究方便，与湿地 生态系统的结构、功能及生态过程关系密切，尤其是在河口海岸生态系统 表现最为明显( 格雷，1 9 8 7 ) ，已成为动物群落学的研究热点随着对岸底 栖动物群落研究的深入，不断揭示出群落生态学领域那些备受关注的问 题，如生态位的独特性与特征取代，多样性与稳定性，群落结构的控制因 子等。生态因子对底栖动物的影响是一个十分复杂的问题，表现为不仅因 子众多，而且各个因子对底栖动物中不同类群的作用并不完全一致，加之 在不同的底栖环境中各因子具有不同的影响。因此至今尚未有一个较全面 的理解( 龚志军2 0 0 2 ) 。 目前，对于黄河河口底栖动物的区系、分类学研究已有田家怡等 1 9 9 5 - 1 9 9 7 年对黄河三角洲土壤动物种类和多样性所做的初步调查( 贾建 华等，2 0 0 3 蔡学军等，2 0 0 0 t 高六礼等，1 9 9 9 ) 。湿地大型底栖动物研 究离不开湿地大型底栖动物的基础研究，包括区系研究、分类学研究、个 体生态学和种群生态学研究( 朱永恒2 0 0 5 ) 。在进行湿地大型底栖动物群落 学研究之前，基础研究工作不可或缺。 1 1 4 利用底栖生物进行环境监测 湿地大型底栖动物广泛分布于河口湿地各类型，它们的自然状况常受 到底质、水质等非生物因子的影响，其状况可作为水域污染程度的重要指 标之一底栖动物是良好的水质环境污染的指示动物，因为底栖动物游泳 能力差，一般不随水流的移动而移动，受水质环境的影响要大于其他游泳 能力强的水生动物。多样性指数是反映种群结构特点和指示有机污染的一 种方法，实际为生物群落中的种群数和个体总数的比值( 申保忠，田家怡， 2 0 0 5 ) 因此开展对底栖动物自然状况及与环境关系的研究能为防治污染 及合理开发利用海域资源提供有价值的参考依据( 曹善茂，周一兵，2 0 0 1 ) 。 大型底栖动物生活相对稳定( 固定底内或短距离活动) ，对海洋环境污 9 黄河河口湿地大型底栖动物群落结构和多样性研究 染反应敏感，具有污染效应指示性。w a r w i c k 在1 9 8 6 年提出用丰度生物 量比较曲线( a b c 曲线) 法来监测环境污染对大型底栖动物群落的扰动 ( w a r w i c krm ，1 9 8 6 ) ，并对不同海域、不同生境中的大型底栖动物 群落进行了验证，结果表明：对于任何物理性、生物性以及污染扰动引起 的大型底栖动物群落变化，a b c 曲线都能灵敏地做出反应。我国学者多 选择底栖动物群落结构的变化来评价环境状况，因底栖动物有相对稳定的 生活环境。本身移动能力差，能客观地反映环境的变化( 宋宪国，1 9 9 7 ) 。 国内应用大型底栖无脊椎动物进行水质生物监测自7 0 年代末至今己有2 0 余年的历史，利用大型底栖无脊椎动物进行水质快速生物评价技术自9 0 年代以来便趋于成熟。如王永泓等采用底栖生物量和数量的k - 优势曲线 法，分析了浙江宁波镇海软相潮间带底栖动物的污染状况，并与1 0 年前 镇海炼油厂排污前的本底调查作了比较研究，认为该法有一定的应用价值 ( 王永泓等，1 9 9 2 ) 。贾树林利用大连湾底栖动物调查数据用种类中个体 分布作图法反映污染程度( 贾树林，1 9 9 1 ) 1 1 5 研究发展趋势 1 1 5 1 湿地生物多样性研究 很少有人关注湿地中各种尺度的生物多样性( h a i l sa i ，1 9 9 6 ) ，用 生境作为生物多样性的评估单元，主要原因在于自然生境的复杂性和多变 性( 刘吉平，2 0 0 5 ) 湿地生物多样性是所有湿地生物种类、种内遗传变 异和它们的生存环境的总称，包括所有不同种类的动物、植物和微生物及 其所拥有的基因以及它们与环境所组成的生态系统。湿地生物多样性包括 生态系统、物种和遗传多样性3 个层次不同的水文、地貌、土壤、水化 学和气候相互作用，产生生境的多样性，这种生境多样性可以在各国对湿 地的许多分类方案中体现出来。高的生境多样性( 包括时间和空间) 可以 保证高的物种多样性；许多物种可以适应范围较广的生境，表明在这些物 种中存在高的基因多样性。目前对湿地生物多样性的研究多集中在物种多 样性的研究。 在1 9 9 4 年公布的中国生物多样性保护行动计划中，黄河河口湿 地被列入中国湿地、永域生态系统的重要保护地点。黄河三角洲地区的资 1 0 山东农业大学硕士学位论文 源开发与环境保护被列入t e e 国2 l 世纪议程第一批优先项目计划，同 时列为山东省跨世纪重点工程。 目前，对于黄河河口湿地底栖动物多样性深入调查研究报道甚少，己 见报道仅田家怡等1 9 9 5 1 9 9 6 年对黄河三角洲土壤动物多样性做了初步 调查( 田家怡等，2 0 0 1 ) 研究底栖动物的群落结构和种群的动态变化对 于进一步研究黄河口湿地生态系统的物流、能流和生态系统多样性及稳定 性有重要意义。另外，对黄河口湿地微生物的研究目前尚未开展 1 1 5 2 湿地生物群落演替影响因子研究 生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或 问接影响的环境要素。例如，温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他 相关生物等( 李博，2 0 0 0 ) 。研究黄河河口湿地生物群落结构，对影响其群 落演替的重要生态因子进行深入研究是必不可少的。 植被是黄河口区海岸带生态环境的基础要素，具有很大的生态效益和 较高的经济价值。黄河携带泥沙填海、淡土层形成原生植被，垦后被栽培 植被取代，种植不当盐渍化撂荒，继而发育成次生自然植被。原生植被演 替系列群落、次生演替系列群落、贝沙植被沿高程梯度，从低潮滩到高潮 滩，随生境的不同，生物群落发生相应的变化，从目前湿地生物群落的空 间排列格局能够清楚地看出各个演替阶段( 陆健健，1 9 9 8 ) 。动物的分布与 结构是所需的食物和环境条件决定的( j a s o nj ，2 0 0 1 ) ，分析底栖动物群 落的种类组成、动态特征以及湿地生境变化与底栖动物群落结构空间格局 变化的相互关系，进而探讨底栖动物与湿地演替的关系( 张玉平，由文辉 等，2 0 0 6 ) ，是河口湿地未来研究的重要方向。 1 1 5 3 湿地生态系统功能和评价研究 湿地评价在国际上开始于7 0 - g 代，美国在湿地水文地貌分类体系的 基础上提出湿地功能评价方法和快速湿地功能评价方法。快速湿地评价方 法被认为是地景规划的有效方法，已被越来越多的国家和学者所采用。 i l c o n s t a n z a 等人( 1 9 9 3 ) 评估结果表明沿海地区和湿地生态系统提供的服 务总价值为1 5 5 万亿美元，占全球生态系统估计提供的服务总价值的 4 6 。中国的湿地研究起步比较晚，根据评价目的、评价对象和评价指标 黄河河口湿地大型底栖动物群落结构和多样性研究 体系的不同，目前我国的湿地评价可以分为湿地生态系统功能评价、湿地 生态效益评价、湿地生态系统环境影响评价和湿地区域生态风险评价。其 中湿地功能评价与其他湿地评价类型间关系密切( 武海涛等，2 0 0 5 ) 。 国内崔丽娟对黑龙江扎龙湿地、鄱阳湖湿地生态服务功能做了价值评 价，并将国内湿地的生态服务功能价值进行了横向比较。许学工等( 2 0 0 1 ) 以黄河三角洲湿地为例进行了生态风险评价理论和方法的探讨，该研究将 黄河三角洲湿地区域划分为五级生态风险区，并生成黄河三角洲湿地区域 生态风险综合评价图，针对不同级别的生态风险区域，提出相应的区域风 险管理对策。许健民( 2 0 0 1 ) 对黄河三角洲湿地自然的生态保护功能作出 评价，进而提出黄河三角洲湿地利用、保护的指导思想、原则和对策。湿 地功能评价是湿地研究的核心内容之一，也是开展湿地管理的重要工具。 河口湿地生态系统结构、功能和过程的研究还非常缺乏，针对我国环 境特点的湿地评价基础理论尚需要进一步研究，对于黄河河口湿地评价指 标体系、参照体系、定量化方法和整合模型建立的研究还处于起步阶段， 在进行地面研究的同时，应用3 s 技术和景观生态学原理等宏观技术手段 与之紧密结合，达到不同尺度下数据的耦合及应用，是未来黄河河口湿地 评价的重要发展方向。 1 1 5 4 利用湿地生物群落监测污染研究 由于近年来大规模城市建设和经济建设使水域生态系统受损程度越 来越严重，物种多样性也遭到严重破坏( b a r b o u rmt ，1 9 9 6 ) 。摸清我国河 口湿地大型底栖动物现状，将有利于进一步研究大型底栖动物在湿地生态 中的作用。黄河三角洲淡水水域采集到的底栖动物种类数与其他水域相比 不够丰富，生物多样性较低。水质污染造成了底栖动物种类的明显减少， 生物多样性遭到破坏( 申保忠，田家怡，2 0 0 5 ) 。今后尽快建立河流的地区 性生物学标准，监测受损水域的生态效应，尽早制定出符合我国实际情况 的大型底栖动物水质生物评价的条例和评价标准( 王备新，杨莲芳2 0 0 1 ) 。 根据不同水质条件下生存的淡水底栖动物的多样度，并结合o o o d n i g h t 等 生物指数和微型动物( 优势种为主) 的生态耐性可对水质污染监测结果进 行综合评价。 在污染监测研究领域，大型底栖动物一直是研究的焦点。对其进行大 山东农业大学硕士学位论文 规模调查，不断完善基础资料，并进行群落学方面的深入研究，有利于更 好的发挥大型底栖动物在污染监测方面的作用。 1 。2 本研究的目的和意义 黄河三角洲湿地是世界上土地面积自然增长最快的自然保护区，是中 国暖温带最年轻、最广阔、保存最完整、面积最大的以保护黄河口新生湿 地生态系统和珍稀濒危鸟类为主体的湿地类型保护区( 赵延茂、宋朝枢， 1 9 9 5 ) 。大型底栖动物在湿地生态系统中属于消费者亚系统，是该生态系 统中物质循环、能量流动中积极的消费和转移者。它们与湿地中的生产者、 其他消费者和分解者共同构成湿地生态系统的生物成分( b i o t i c c o m p o n e n t s ) ，再加上无机环境中的非生物成分( a b i o t i cc o m p o n e n t s ) ，就 共同组成了湿地生态系统的四大基本成分。大型底栖动物主要是通过其摄 食、掘穴和建管等扰动活动直接或间接通影响着所在的这一生态系统 为更好地保护和恢复黄河河口新生湿地这一脆弱的生态系统，本研究 以黄河河口湿地为研究对象，选择距河口不同距离和不同植物群落，调查 分析其大型底栖动物的群落结构特征，包括底栖动物种类、数量和时间、 空间上的分布规律，迸一步分析影响大型底栖动物群落结构形成的影