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近年来,由于自然因素与人类活动的双重干扰,使原有河流生态系统在不同时空尺度内的物理、化学、生物过程发生不同程度的变化,改变了河流的水文情势、泥沙输移、水质健康等,造成了所属流域生物多样性锐减、河流生态条件及服务功能削弱等。底栖动物作为河流生态系统生物群落组成中不可缺少的重要成员,在水生态系统物质循环和能量流动中起承上启下的作用,对环境变化有良好的指示作用,被广泛应用于水域生态监测和水生态系统健康评估当中。研究底栖动物群落结构及其动态变化与环境因子的响应关系,不仅为了解水生态系统的物质循环和能量流动提供帮助,还为流域水生态保护及修复提供理论支撑。本文通过对黑河上中游底栖动物与水环境的动态变化展开生态调查,围绕底栖动物群落结构特征及其生物多样性对水环境的响应关系开展研究,以期为了解黑河流域水生态系统的物质循环、能量流动及信息传递提供帮助,也为流域水环境保护、河流生态恢复、水资源可持续利用提供科学的数据支撑和参考。主要研究结果归结如下:(1)黑河上中游底栖动物群落结构及生物多样性整体较好,物种组成相对复杂,中游干流明显比上游支流丰富,呈显著空间区域性差异。其中共采集到底栖动物有1308只,鉴定出43种,隶属3门7纲14目23科;整个研究区域优势种为大蚊(Tipulidae)、豆娘幼虫(Damselfly)、水蜘蛛(Argyroneta)、耳萝卜螺(Radix auricularia)、琥珀螺(Suecinea sp.)、白旋螺(Cyraulus albus)6种,不同河段优势种分布存在空间分布差异,中游干流(6种)>上游支流(5种);物种组成、现存量、生物多样性均存在明显的空间异质性,即中游干流>上游支流;不同生态类群底栖动物密度变化趋势为节肢动物>软体动物>环节动物,生物量变化趋势为软体动物>节肢动物>环节动物;群落间的相似规律即上游支流与上游支流、中游干流与中游干流:相似性较高,共有种较多,上游支流与中游干流:相似性较低,共有种较少;生物多样性指数的沿程动态变化与物种分布趋势对比发现,Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数比较适合反映黑河上中游底栖动物生物多样性。(2)利用底栖动物生物指数指数和Carlander生物量指数并结合水体理化指标与综合污染指数评价水质的健康状况。结果表明:水质生物学评价和水体理化指标评价显示水质健康水平总体变化趋势基本一致。指数评价得出,水质整体为轻污染,上游支流优于中游干流,各样点水质健康状况较好;Carlander生物量指数表明,整体呈中营养水平,上游支流营养水平低于中游干流。多种水体理化指标得出,水质整体为I类、Ⅱ类、Ⅲ类;综合污染指数显示,整体为中污染,上游支流为轻污染,中游干流为中污染,整体较好。(3)依据相关矩阵分析并结合RDA冗余分析方法,确定影响黑河上中游不同河段底栖动物群落结构及其生物多样性的主要驱动因子。结果表明:BOD5、水温(WT)、电导率(EC)、DO、溶解性总固体(TDS)、CODMn及盐度是主要环境因子。