Community Structure Characteristics of Macroinvertebrate from Yichang to Wuhan in the Middle Reaches of the Yangtze River

doi:10.13209/j.0479-8023.2017.112

Abstract

Abstract:

To explore the status of macroinvertebrate communities and the main influencing factors, an investigation was carried out at 29 sampling points (4 sections) and 40 sampling points (5 sections) in the middle reach of the Yangtze River, respectively in April and October in 2014. 34 species were identified in April (spring) and 32 species in October (autumn). Arthropods is the dominant class of macroinvertebrate in both seasons, up to 56% and 35% respectively. Spring’s species abundance, the average density as well as the biomass are the highest in two quarters, and from top to bottom in the middle reach of Yangtze River biomass reduced gradually. The results of functional feeding groups show that collector-gatherers are the main components in the middle reach of Yangtze River in spring (40.25%) and autumn (59.3%). The results of tolerance value show that semi-tolerant to pollution and pollution tolerant organisms are the main components in the middle reach of Yangtze River and Wuhan section has more pollution tolerant organism in the two quarters. The correlation analysis on 5 kinds of functional feeding groups and three kinds of biological standing crop with the 7 environmental factors show that the influence of environmental factors on macroinvertebrate is different in the spring and autumn, TP and TN as well as particle size are the main environmental factors in spring, while in autumn, the benthic animals are mainly affected by pH, dissolved oxygen and transparency. This study has a comprehensive understanding of the benthic fauna from several aspects and can provide basic information for intensive research of the Yangtze River.

Key words: middle reach of the Yangtze River, macroinvertebrate, community structure, functional feeding groups, environmental factors

摘要：

为了解长江中游宜昌至武汉段底栖动物的群落结构特征以及主要影响因素, 分别于2014年春季(4 月)和秋季(10 月)在该江段布设 4 个断面(共29个采样点)和 5 个断面(共 40 个采样点), 进行底栖动物群落监测。春季采集到底栖动物34种, 秋季采集到32种, 均是节肢动物丰度最高, 分别为 56%和 35%。春季物种丰度、密度和生物量均大于秋季, 且春、秋季生物量自上而下逐渐减小。功能摄食类群研究结果表明, 该江段底栖动物以牧食者占绝对优势, 春、秋季牧食者个体数占总个体数的比例分别为 40.25%和 59.3%。生物耐污能力统计结果表明, 该江段以中等敏感类群和耐污类群为主, 武汉断面在两个季节中均以耐污类群为主。5 种功能摄食类群以及三大门类生物现存量与 7 个环境因子的相关性分析结果表明, 春、秋季生物受环境因子的影响差异较大, 总磷、总氮和粒径是影响春季底栖动物群落结构特征的主要环境因子, 而秋季底栖动物主要受pH、溶解氧和透明度的影响。该研究从多个方面较全面地分析长江中游江段底栖动物群落特征, 为开展长江大河深层次研究提供基础性资料。

关键词: 长江中游, 底栖动物, 群落结构, 功能摄食类群, 环境因素

Xiufen CHEN, Wei XIA, Baozhu PAN, Xuming XU, Jinren NI. Community Structure Characteristics of Macroinvertebrate from Yichang to Wuhan in the Middle Reaches of the Yangtze River[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2017, 53(5): 973-981.

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Figures/Tables 9

References 42

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季节	断面		天气		水温/℃	水深/m
季节	断面		天气		水温/℃	样点1		样点2	样点3		样点4		样点5	样点6		样点7		样点8
春季	宜昌		晴		11.80	0.20		2.00	4.50		6.00		8.00	5.00		2.00		—
	沙市		晴		11.00	0.30		1.80	3.00		4.00		5.00	2.50		1.80		0.50
	螺山		阴		10.90	0.50		1.68	2.60		0.40		1.50	3.20		1.30		—
	武汉		晴		10.80	1.00		3.00	1.10		1.50		1.00	5.00		5.00		—
秋季	宜昌		晴		19.60	1.50		2.00	3.30		1.80		0.22	0.20		0.20		0.30
	沙市		晴		20.20	5.50		5.80	5.50		3.00		3.50	3.80		5.50		1.60
	城陵矶		阴		18.80	0.14		0.13	0.70		1.80		12.00	14.93		8.00		2.40
	螺山		阴		18.40	0.50		2.80	8.70		0.50		1.80	2.10		3.90		3.56
	武汉		晴		17.70	1.30		2.00	2.00		3.50		0.20	0.15		0.13		0.15
季节	断面	pH		电导率/(μs · cm^-1)			溶解氧/(mg· L^-1)			总氮/(mg· L^-1)		总磷/(mg· L^-1)			粒径/cm		透明度/mm
春季	宜昌	7.75		402.00			9.50			1.84		0.20			2.93		120.00
	沙市	8.30		388.10			10.00			1.96		0.27			0.25		150.00
	螺山	7.93		290.00			10.06			0.36		0.16			0.22		60.00
	武汉	7.97		262.11			10.41			0.19		0.15			0.21		28.00
秋季	宜昌	7.98		360.00			7.54			1.67		0.09			3.11		116.00
	沙市	8.10		311.00			7.22			2.02		0.10			0.25		85.00
	城陵矶	7.60		301.00			7.55			1.71		0.09			0.22		50.00
	螺山	7.73		290.00			7.52			1.81		0.10			0.21		42.00
	武汉	7.76		275.01			7.56			0.03		0.10			0.20		23.00

季节	断面		天气		水温/℃	水深/m
季节	断面		天气		水温/℃	样点1		样点2	样点3		样点4		样点5	样点6		样点7		样点8
春季	宜昌		晴		11.80	0.20		2.00	4.50		6.00		8.00	5.00		2.00		—
	沙市		晴		11.00	0.30		1.80	3.00		4.00		5.00	2.50		1.80		0.50
	螺山		阴		10.90	0.50		1.68	2.60		0.40		1.50	3.20		1.30		—
	武汉		晴		10.80	1.00		3.00	1.10		1.50		1.00	5.00		5.00		—
秋季	宜昌		晴		19.60	1.50		2.00	3.30		1.80		0.22	0.20		0.20		0.30
	沙市		晴		20.20	5.50		5.80	5.50		3.00		3.50	3.80		5.50		1.60
	城陵矶		阴		18.80	0.14		0.13	0.70		1.80		12.00	14.93		8.00		2.40
	螺山		阴		18.40	0.50		2.80	8.70		0.50		1.80	2.10		3.90		3.56
	武汉		晴		17.70	1.30		2.00	2.00		3.50		0.20	0.15		0.13		0.15
季节	断面	pH		电导率/(μs · cm^-1)			溶解氧/(mg· L^-1)			总氮/(mg· L^-1)		总磷/(mg· L^-1)			粒径/cm		透明度/mm
春季	宜昌	7.75		402.00			9.50			1.84		0.20			2.93		120.00
	沙市	8.30		388.10			10.00			1.96		0.27			0.25		150.00
	螺山	7.93		290.00			10.06			0.36		0.16			0.22		60.00
	武汉	7.97		262.11			10.41			0.19		0.15			0.21		28.00
秋季	宜昌	7.98		360.00			7.54			1.67		0.09			3.11		116.00
	沙市	8.10		311.00			7.22			2.02		0.10			0.25		85.00
	城陵矶	7.60		301.00			7.55			1.71		0.09			0.22		50.00
	螺山	7.73		290.00			7.52			1.81		0.10			0.21		42.00
	武汉	7.76		275.01			7.56			0.03		0.10			0.20		23.00

季节	类别	pH	电导率	溶解氧	总氮	总磷	粒径	透明度
春季	牧食者	0.834	0.623	-0.122	0.732	0.965^*	-0.169	0.812
	滤食者	0.786	0.687	-0.227	0.778	0.983^*	-0.107	0.870
	刮食者	0.364	0.957^*	-0.650	0.991^**	0.933	0.426	0.981^*
	捕食者	0.785	0.690	-0.211	0.787	0.985^*	-0.089	0.862
	撕食者	0.794	0.679	-0.212	0.772	0.982^*	-0.116	0.863
秋季	牧食者	0.767	0.078	-0.995^**	0.389	0.432	-0.210	0.344
	滤食者	0.662	-0.036	-0.971^**	0.493	0.556	-0.329	0.232
	刮食者	0.729	0.033	-0.998^**	0.439	0.479	-0.264	0.303
	捕食者	0.726	0.041	-0.999^**	0.423	0.445	-0.260	0.310
	撕食者	0.683	-0.016	-0.985^**	0.478	0.528	-0.313	0.254

季节	类别	pH	电导率	溶解氧	总氮	总磷	粒径	透明度
春季	牧食者	0.834	0.623	-0.122	0.732	0.965^*	-0.169	0.812
	滤食者	0.786	0.687	-0.227	0.778	0.983^*	-0.107	0.870
	刮食者	0.364	0.957^*	-0.650	0.991^**	0.933	0.426	0.981^*
	捕食者	0.785	0.690	-0.211	0.787	0.985^*	-0.089	0.862
	撕食者	0.794	0.679	-0.212	0.772	0.982^*	-0.116	0.863
秋季	牧食者	0.767	0.078	-0.995^**	0.389	0.432	-0.210	0.344
	滤食者	0.662	-0.036	-0.971^**	0.493	0.556	-0.329	0.232
	刮食者	0.729	0.033	-0.998^**	0.439	0.479	-0.264	0.303
	捕食者	0.726	0.041	-0.999^**	0.423	0.445	-0.260	0.310
	撕食者	0.683	-0.016	-0.985^**	0.478	0.528	-0.313	0.254

季节	类别	pH	电导率	溶解氧	总氮	总磷	粒径	透明度
春季	牧食者	-0.488	0.808	-0.93	0.728	0.312	0.970^*	0.587
	滤食者	-0.520	0.788	-0.931	0.703	0.278	0.978^*	0.560
	刮食者	-0.636	0.690	-0.898	0.593	0.135	0.998^**	0.433
	捕食者	-0.526	0.781	-0.925	0.697	0.269	0.980^*	0.550
	撕食者	-0.505	0.798	-0.932	0.715	0.294	0.975^*	0.573
秋季	牧食者	0.850	0.833	-0.331	0.172	-0.252	0.804	0.880^*
	滤食者	0.720	0.029	-0.999^**	0.435	0.463	-0.271	0.300
	刮食者	0.972^**	0.565	-0.808	0.376	0.086	0.361	0.755
	捕食者	0.734	0.061	-0.995^**	0.400	0.408	-0.240	0.327
	撕食者	0.728	0.057	-0.995^**	0.407	0.408	-0.246	0.323