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小江流域不同强度河床结构的生态学作用

清华大学 辅仁网/2017-07-07

小江流域不同强度河床结构的生态学作用
赵娜1,王兆印1(),潘保柱2,李志威1,段学花3
2. 长江科学院, 武汉 430010
3. 江苏省江阴市水利农机局, 江阴 214431
Ecological functions of riverbed structures with different strengths in the Xiaojiang River basin
Na ZHAO1,Zhaoyin WANG1(),Baozhu PAN2,Zhiwei LI1,Xuehua DUAN3
1. State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
2. Changjiang River Scientific Research Institute, Wuhan 430010, China
3. Jiangyin Water Resources and Agricultural Machine Bureau, Jiangyin 214431, China

摘要:
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文章导读
摘要小江流域为典型干热河谷区,该区炎热少雨,水土流失严重,生态十分脆弱。该文采用现场测量、野外采样和室内分析相结合的方法,以小江流域不同河床结构强度的河流为研究对象,以底栖动物为指示生物对它们的生态环境现状进行评价,以分析不同强度的河床结构的生态学作用。深沟、吊嘎河和蒋家沟分别代表了小江流域3种不同的河床结构强度, 2005—2011年,分别对这3条河流的底栖动物进行采样分析。就种类数而言,深沟最高,种类达56种; 吊嘎河其次,种类达36种; 蒋家沟最低,种类达18种。研究结果表明: 底栖动物密度同河床结构强度之间关系不大; 物种多样性同河床结构强度之间存在一定的关系。在一定程度上,河床结构越强,物种多样性越丰富,生态越好; 在一定程度上,河床结构强度越大,捕食者的密度越高,生物量越大。

关键词 河床结构强度,底栖动物,生态,小江流域
Abstract:The Xiaojiang River basin is a typical dry-hot valley, characterized by high temperatures, little rain and serious soil erosion. The ecology is very fragile there. The ecology was evaluated using field measurements, sampling and indoor identification. Macroinvertebrates were used as indicators to assess the ecology of rivers with different riverbed-structure strengths in this basin using the Shengou River, Diaoga River and Jiangjia River with field investigations conducted from 2005 to 2011. The main purpose was to study the ecology functions of the riverbed structures with different strengths. Shengou River had 56 macroinvertebrate taxa, followed by Diaoga River with 36 taxa and Jiangjia River with 18 taxa. The results show that there is no clear relation between the macroinvertebrate density and riverbed-structure strengths but the biodiversity and the aquatic ecology improve with increasing riverbed-structure strengths, the predator density and biomass also increased to some extent.

Key wordsriverbed-structure strengthsmacroinvertebratesecologyXiaojiang River basin
收稿日期: 2012-12-22 出版日期: 2015-09-03
ZTFLH: 
基金资助:科技部国际科技合作资助项目 (2011DFA20820);清华大学自主科研计划资助项目 (20121080027)
引用本文:
赵娜, 王兆印, 潘保柱, 李志威, 段学花. 小江流域不同强度河床结构的生态学作用[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(5): 584-589.
Na ZHAO, Zhaoyin WANG, Baozhu PAN, Zhiwei LI, Xuehua DUAN. Ecological functions of riverbed structures with different strengths in the Xiaojiang River basin. Journal of Tsinghua University(Science and Technology), 2014, 54(5): 584-589.
链接本文:
http://jst.tsinghuajournals.com/CN/ http://jst.tsinghuajournals.com/CN/Y2014/V54/I5/584


图表:
研究区域及采样点布置
河流区域 D50/(mm) Sp gb/(kg·s-1·m-1) J Qk/(m3·s-1)
深沟 152 0.27~0.32 10-4~10-3 0.148 0.05
吊嘎河 81 0.10~0.15 10-4~10-2 0.029 0.05
蒋家沟 58 0.07~0.13 10-2~100 0.063 0.06


小江3条河流的基本参数
河流区域 水深/m 流速/(m·s-1) 电导率/(μS·cm-1) 总氮质量浓度 总磷质量浓度
mg·L-1 mg·L-1
深沟 0.08±0.01 0.34±0.10 987±17 0.313±0.009 0.006±0.002
吊嘎河 0.12±0.04 0.52±0.14 523±3 0.117±0.003 0.007±0.001
蒋家沟 0.08±0.01 0.68±0.08 405±5 1.525±0.005 0.011±0.003


采样点的环境参数
门 科 种(属)数
深沟 吊嘎河 蒋家沟
环节动物 颤蚓科 2 0 0
仙女虫科 0 ud 0
水蛭科 ud 0 0
软体动物 扁卷螺科 1 0 0
豆螺科 2 0 0
膀胱螺科 1 0 0
节肢动物 螨形目一科 ud 0 0
钩虾科 ud 0 0
长跳目一科 ud 0 0
短丝蜉科 ud 0 0
扁蜉科 ud 0 0
四节蜉科 2 2 2
蜉蝣科 ud 0 0
节肢动物 细蜉科 ud 0 0
带襀科 0 (2) (1)
石蝇科 ud 0 0
纹石蛾科 4 4 3
鳞石蛾科 0 ud ud
原石蛾科 2 0 0
管石蛾科 0 ud 0
舌石蛾科 0 0 Ud
短石蛾科 ud 0 Ud
长角石蛾科 ud ud 0
石蛾科 ud 0 0
鱼蛉科 ud ud ud
水蝇科 0 ud 0
毛蠓科 ud ud 0
蝇科 0 ud 0
舞虻科 ud ud 0
大蚊科 4 4 2
水虻科 ud ud ud
蚋科 ud ud ud
蠓科 ud ud 0
摇蚊科 (8) (8) (3)
长角泥甲科 ud 0 0
水龟甲科 ud ud 0
泥甲科 ud 0 0
龙虱科 ud ud ud
豉甲科 0 ud 0
水缨甲科 ud 0 0
扁泥甲科 ud 0 0
箭蜓科 2 0 0
大蜓科 ud 0 0
蜓科 ud 0 0
腹鳃蟌科 ud 0 0
合计 56 36 18


小江3条河流底栖动物种类名录
小江3条河流底栖动物不同种类类群的密度和生物量
小江3条河流底栖动物不同功能摄食类群的密度和生物量


参考文献:
[1] 王道杰, 崔鹏, 朱波, 等. 金沙江干热河谷植被恢复技术及生态效应—以云南小江流域为例[J]. 水土保持学报, 2005, 18(5): 95-98. WANG Daojie, CUI Peng, ZHU Bo, et al.Vegetation rehabilitation techniques and eological effects in dry-hot valley of Jinsha River[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2005, 18(5): 95-98. (in Chinese)
[2] 邹翔, 崔鹏, 陈杰, 等. 小江流域土壤抗冲性实验研究[J]. 水土保持学报, 2004, 18(2): 71-73. ZOU Xiang, CUI Peng, CHEN Jie, et al.Experiment study on anti-scouring of soil in Xiaojiang River basin[J]. Journal of Soil Water Conservation, 2004, 18(2): 71-73. (in Chinese)
[3] 兰恒星, 伍法权, 王思敬. 基于GIS的滑坡CF多元回归模型及其应用[J]. 山地学报, 2002, 20(6):732-737. LAN Hengxing, WU Faquan, WANG Sijing. GIS based landslide CF multi-variable regression model and its application[J]. Journal of Mountain Science, 2002, 20(6): 732-737. (in Chinese)
[4] Yu G A, Wang Z Y, Zhang K, et al.Restoration of an incised mountain stream using artificial step-pool system[J]. Journal of Hydraulic Research, 2010, 48(2): 178-187.
[5] van den Brink F W B, Beljaards M J, Boots N C A, et al. Macrozoobenthos abundance and community composition in three lower Rhine floodplain lakes with varying inundation regimes[J]. Regulated Rivers: Research and Management, 1994, 9(4): 279-293.
[6] 段学花, 王兆印, 徐梦珍. 底栖动物与河流生态评价 [M]. 北京, 中国: 清华大学出版社, 2010. DUAN Xuehua, WANG Zhaoyin, XU Mengzhen. Benthic Macroinvertebrates and Application in the Assessment of Stream Ecology [M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2010. (in Chinese)
[7] Death R G, Zimmermann E M. Interaction between disturbance and primary productivity in determining stream invertebrate diversity[J]. Oikos, 2005, 111(2): 392-402.
[8] Beisel J N, Usseglio-Polatera P, Moreteau J C. The spatial heterogeneity of a river bottom: A key factor determining macroinvertebrate communities [C]// Assessing the Ecological Integrity of Running Waters. Beilin, Germany : Springer-Verlag, 2000.
[9] Wang Z Y, Melching C S, Duan X H, et al.Ecological and hydraulic studies of step-pool systems[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2009, 135(9): 705-717.
[10] Duan X H, Wang Z Y, Xu M, et al.Effect of streambed sediment on benthic ecology[J]. International Journal of Sediment Research, 2009, 24(3): 325-338.
[11] 张康. 河床结构在推移质运动及河床演变中的作用 [D]. 北京: 清华大学, 2012. ZHANG Kang. Research on Streambed Structure and Bed Load Transport and Their Influence on Fluvial Morphology [D]. Beijing: Tsinghua University, 2012. (in Chinese)
[12] Wang Z Y, Lee J H W, Melching C S. River Dynamics and Integrated River Management [M]. Beilin, Germany and Beijing, China: Springer-Verlag and Tsinghua University Press, in press.
[13] 国家环境保护总局. 水和废水监测分析方法 [M]. 北京, 中国: 中国环境科学出版社, 2002. Ministry of Environmental Protection of China. Water and Waste Water Monitoring and Analysis Method[M]. Beijing: Environmental Science Press, 2002. (in Chinese)
[14] Morse J C, Yang L F, Tian L X. Aquatic Insects of China Useful for Monitoring Water Quality [M]. Nanjing: Hohai University Press, 1994.
[15] Barbour M T, Gerritsen J, Snyder B, et al.Rapid Bioassessment Protocols for Use in Streams and Wadeable Rivers: Periphyyton, Benthic Macroinvertebrates, and Fish[M]. Washington DC, USA: Environmental Protection Agency, 1999.
[16] Cortes R M V, Ferreira M T, Oliveira S V, et al. Macroinvertebrate community structure in a regulated river segment with different flow conditions[J]. River Research and Applications, 2002, 18(4): 367-382.
[17] Doeg T, Milledge G. Effect of experimentally increasing concentration of suspended sediment on macroinvertebrate drift[J]. Marine and Freshwater Research, 1991, 42(5): 519-526.
[18] Abrahams A D, Li G, Atkinson J F. Step-pool streams: Adjustment to maximum flow resistance[J]. Water Resources Research, 1995, 31(10): 2593-2602.
[19] Chin A. The morphologic structure of step-pool in mountain streams[J]. Geomorphology, 1999, 27(3-4): 191-204.
[20] 王兆印, 程东升, 何易平, 等. 西南山区河流阶梯—深潭系统的生态学作用[J]. 地球科学进展, 2006, 21(4): 409-416. WANG zhaoyin, CHENG Dongsheng, HE Yiping, et al. A study of the ecological functions of step-pool system in southwest mountain streams[J]. Advances in Earth Science, 2006, 21(4): 409-416. (in Chinese)
[21] 刘保元, 梁小民. 太平湖水库的底栖动物[J]. 湖泊科学, 1997, 9(3): 237-234. LIU Baoyuan, LIANG Xiaomin. Zoobenthos in Taipinghu Reservoir, Anhui Province[J]. Journal of Lake Science, 1997, 9(3): 237-234. (in Chinese)
[22] Woodward G, Hildrew A G. Food web sturcuter in riverine landscapes[J]. Fershwater Biology, 2002, 47(4): 777-798.
[23] Anderson N H. A survey of auqatic insects associated with wood debris in New Zealnads streams[J]. Muari Ora, 1982, 10: 21-33.
[24] Dudley T, Anderson N H. A Survey of Invertebrates Associated with Wood Debris in Aquatic Habitats[M]. Washington DC, USA: Washington State Entomological Society, 1982.


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[1]邓可欣. 基于超边图匹配的视网膜眼底图像配准算法[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(5): 568-574.
[2]王振波, 张君, 罗孙一鸣. 喷水法成型纤维网增强水泥基板材抗弯性能[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(5): 551-555.
[3]徐悟, 于清, 尧国皇. 初应力对钢管混凝土叠合柱轴压性能影响[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(5): 556-562.
[4]魏亚, 姚湘杰. 约束状态下混凝土拉伸徐变模型[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(5): 563-567.
[5]刘荣华, 魏加华, 翁燕章, 王光谦, 唐爽. HydroMP:基于云计算的水动力学建模及计算服务平台[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(5): 575-583.
[6]罗逍, 姚远, 张金换. 一种毫米波雷达和摄像头联合标定方法[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(3): 289-293.
[7]朱兵, 陈洵欢, 张文俊, 胡山鹰, 金涌. 中国合成氨行业清洁生产潜力分析[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(3): 309-313.
[8]陆瑶, 袁敏峰. 新股“破发”与IPO定价效率: 基于股东特征的分析[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(3): 381-393.
[9]张金换, 刘卫国, 李景涛, 赵福全. 行人头型冲击器试验有限元建模及敏感参数分析[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(3): 294-298.
[10]许述财, 邹猛, 魏灿刚, 王龙臻, 张金换, 于用军. 仿竹结构薄壁管的轴向耐撞性分析及优化[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(3): 299-304.
[11]屈岳波, 曹彬, 王梁, 张伯奇, 吴健栋, 蔡志鹏, 潘际銮. 窄间隙埋弧焊接头熔合区弱化的研究[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(3): 305-308.
[12]林源, 梁舒, 王生进. 基于非刚性ICP的三维人脸数据配准算法[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(3): 334-340.
[13]张珂, 丁巧林, 刘涛, 赵伟. 基于细节空间关系的自然语言组合描述方法[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(3): 341-347.
[14]孙轶轩, 邵春福, 计寻, 朱亮. 基于ARIMA与信息粒化SVR组合模型的交通事故时序预测[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(3): 348-353.
[15]强彦, 裴博, 赵涓涓, 路景贵. 模糊支持向量机在肺结节良恶性分类中的应用[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(3): 354-359.

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