基于环境DNA技术的黄河流域下游山区河流大型底栖动物群落多样性特征及其影响要素分析

作     者：赵茜 潘福霞 李斌 臧小苗 丁森 Zhao Qian;Pan Fuxia;Li Bin;Zang Xiaomiao;Ding Sen

作者机构：山东师范大学生态与环境研究院济南250358 中国科学院海洋研究所青岛266071 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 

出 版 物：《湖泊科学》 (Journal of Lake Sciences)

年 卷 期：2024年第36卷第2期

页      面：523-535页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：山东省自然科学基金项目(ZR2020QD127) 国家自然科学基金项目(41801089)联合资助 

主　　题：环境DNA 多环境因子 耦合效应 大型底栖动物 山区河流 黄河流域下游 

摘      要：河流生物群落组成由多种环境因子共同作用形成,但其影响机制尚不清楚。本研究基于环境DNA技术,选择黄河流域下游4条山区河流(锦绣川、锦阳川、锦云川和三川汇合后河流)的10个样点开展大型底栖动物监测。结果发现:不同溪段水质状况有所差异,锦云川盐化程度(以电导率EC表征)和营养盐浓度较高,锦阳川抗生素浓度较高,锦绣川水质较好。山区河流大型底栖动物群落组成差异明显,锦绣川以水生昆虫为主,软体动物占比较低。其中,昆虫纲的大蚊(Tipula abdominalis)、天角蜉(Uracanthella punctisetae)和寡毛纲的顠体虫(Aeolosoma sp.)是造成锦绣川与其他河流大型底栖动物群落结构差异的关键物种。冗余分析和变差分解分析结果表明,盐化、营养盐和抗生素均会对大型底栖动物群落组成产生影响。其中,EC的解释率为22.86%,营养盐中的TP、NH_(3)-N和TN的解释率分别为20.12%、13.25%和7.81%;此外,盐化可与营养盐和抗生素通过耦合效应对大型底栖动物群落组成产生影响,贡献率分别为21.60%和16.20%;抗生素与营养盐的贡献率为19.60%。逐步判别回归模型结果显示,Margalef指数(d)受盐化(EC)和营养盐(NH_(3)-N和NO_(3)^(-)-N)的共同影响;随着河流中EC浓度升高,d与NH_(3)-N之间的正响应关系及其与NO_(3)^(-)-N之间的负响应关系显著增强。因此,多环境因子对水生生物的影响不容忽视,在大型底栖动物生物多样性保护中应关注各类环境因子的影响贡献。