环境因子对底栖动物多样性的影响研究进展
2021-03-29刘扬,席瑞
刘 扬,席 瑞
(陕西学前师范学院生命科学与食品工程学院,陕西 西安 710100)
底栖动物是w一生或一生中的大部分时间都在水体底部生存的水生动物类群,因其生活环境与水关系密切,常用于水质监测和生态系统健康状况的评估。底栖动物种类繁多,分类方法也很多,常见的分类方法有传统分类法、外形分类法、耐污能力分类法和栖息环境分类法等,但无论是哪种分类方法,都不同程度反映了底栖动物的生活习性和对生存环境的适应。环境因素对底栖动物多样性的影响是显而易见的,同时,底栖动物也会通过其能动作用对其生存环境进行改造。为了分析环境因子与底栖动物分布之间的相互关系,近年来,全国各地的研究人员对影响底栖动物多样性的环境因子进行了细致的工作,并取得了大量的研究成果。这些研究成果将为生态系统健康状况的检测与评估,以及底栖动物资源的科学管理与应用提供参考依据。
1 气候因子对底栖动物多样性的影响
海拔、气温等环境因子对底栖动物多样性的影响在黑河流域得到了充分的证明,研究表明,黑河中上游河段在不同海拔区域大型底栖动物的分布和多样性有明显差异,高海拔地区气温随季节变化较小,水温持续偏低,低温不利于大部分底栖动物的生长发育和繁殖,因此,在这一区域主要生存的是耐低温种群。随着海拔的降低,气温不断上升,当海拔低于1500m,地势平坦、光照充足的区域水温可达24℃,对底栖动物的生长有明显的促进作用,分析原因,可能是由于水底淤泥中的有机质分解加速,为底栖动物的食物——藻类提供了很好的营养来源。同时,适宜水体温度也可加快底栖动物的生长与繁殖,因此,这一阶段底栖动物的物种数及物种多样性均最高。另外,季节性变化对底栖动物多样性的影响也主要体现在水温的变化上,加上水文和底质条件的差异,底栖动物类群的复杂性也十分明显。
2 水因子对底栖动物多样性的影响
底栖动物群落结构和多样性指数最主要的影响因素就是水因子的变化,底栖动物生存于水环境当中,水因子任何一个细微的变化都有可能被动物体感知,进而影响其生长发育与繁殖。通常用于检测水体环境因子的参数很多,例如水温、流速、水深、pH、总固体悬浮物、电导率、溶解氧、盐度、铵氮、总氮、总磷等。有人研究了底栖动物功能摄食类群对酸性矿山废水的响应机理,发现滤食者受水温、溶解氧、Zn、pH值和Ca影响最大;收集者受水温、水深、溶解氧、盐度、Ca和pH值影响最大;刮食者受水温、水深、河宽、Zn、Fe、Mn、Ca、总固体悬浮物和溶解氧影响最大;捕食者受水温、水深、河宽、溶解氧、盐度、总固体悬浮物、Cd、Zn、Ca、Mg、pH值影响最大;撕食者受水温、水深、河宽、溶解氧、流速、pH值、电导、总固体悬浮物、Ca、Mg和Zn影响最大。由此可见不同水环境因子对不同底栖动物的影响力也存在差异。
3 人类活动对底栖动物多样性的影响
人为干扰对我国大部分淡水和近海水域的底栖动物分布都有影响,尤其是近些年来工业化和城市化的迅速发展,很多水体遭到污染,环境遭到破坏,底栖动物分布的类群和多样性指数都在发生着变化。如桥梁和库坝的修建,导致河流的连续性遭到破坏,水动力条件也随之发生改变,不同区域的水生态环境差异很大。水浅急流区,以适应激流、掘穴的物种(如襀翅目等)及适应急流、多种底质环境的软体动物为主;水流缓慢的地方,河床细沙沉积不利于藻类生长,底栖动物的生长、繁殖收到影响,适应静水环境的种类逐渐繁盛起来。
随着城市化进程的发展,工厂废水、畜牧养殖和人类生活产生的污水均会对附近水域造成污染,污水中往往富含各种盐类和有机质,有机物的好氧分解使得喜氧底栖动物中的敏感种数量减少,但污水中的有机质又会为耐污种提供食物来源,耐污种的个体数量将会增加。污水中的重金属等有害物质会在耐污种底栖动物的体内高浓度富集,但具体到不同物种,对有毒物的耐受性不同,因此底栖动物的丰度会降低,种群结构遭到改变。另有报道,丰富有机质流入水体还可能导致水华的迅速生长,这种蓝藻会产生毒性很强的蓝藻毒素,底栖动物会富集这种毒素并导致该毒素在水体食物链中的传播,很多大型底栖动物不仅是水产的饵料也是人类的美食,如何监测毒素的传播并减少不必要的伤害,还需要在将来进行大量的研究。
底栖动物是水生生态系统的重要组成部分,环境因子和水生生物相互作用共同构成了一个完整的水生生态系统。底栖动物活动范围较小、对环境变化敏感、生活周期长,通过分解有机质对整个生态系统的正常运转起着不可或缺的作用。研究表明,无论是气候因子、水环境因子,还是人为干扰都会对底栖动物群落的分布和多样性造成显著的影响。因此,研究环境因子对底栖动物多样性的影响对于不同水域环境中生物资源的开发与利用、生物多样性保护和受损水环境的修复具有重要的现实意义。