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松花江哈尔滨段大型底栖动物群落结构及水质生物学评价研究

作　者: 张静
导　师: 于洪贤
学　校: 东北林业大学
专　业: 水生生物学
关键词: 底栖动物松花江哈尔滨段水质评价群落结构
分类号: X824
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本研究在松花江哈尔滨段选择7个典型断面,于2008年春季、夏季和秋季进行3次采样工作,对其底栖动物进行了定性和定量分析。采用多元统计方法分析了群落结构和生物多样性,通过灰关联分析探讨了底栖动物与环境因子的关系,并对松花江哈尔滨段水质进行了理化评价与生物学评价,为松花江哈尔滨段的环境保护和生态恢复提供参考性依据,为进一步研究松花江湿地积累基础资料。调查期间共采到底栖动物60种,其中水生昆虫最多,39种(65%)；软体动物次之,13种(21.67%)；环节动物7种(11.67%)；甲壳动物1种(1.67%)。年平均密度和生物量分别为1277.286ind./m2和102.235g/m2。方差分析(ANOVA)显示,种数、密度和生物量在季节间以及断面间都差异显著(p<0.01),表明松花江哈尔滨段底栖动物的种数、密度以及生物量时空变化明显。种数时间变化为春季>秋季>夏季,空间变化为上、下游高于中游,这种差异与环境因子分布相关。调查期间松花江哈尔滨段底栖动物多样性指数中的Shannon-Wiener指数全年在0.227-1.461之间,以春季最高,为1.461,秋季最低,为0.227。Margalef指数全年在1.18-1.81之间,最高值出现在夏季,为1.44,最低值出现在春季,为1.18；Simpson生物指数全年在1.375-2.539之间,最高值出现在夏季,为1.375,最低值出现在秋季,为0.61；Goodnight-whitely修正指数全年在0.293-0.512之间,最高值出现在春季,为0.512,最低值出现在夏季,为0.293。可见,Shannon-Wiener指数的变化趋势是春季>夏季>秋季；Margalef指数的变化趋势是夏季>秋季>春季；Simpson生物指数的变化趋势是夏季>春季>秋季；Goodnight-whitely修正指数的变化趋势是春季>秋季>夏季。聚类分析(Cluster Analysis)表明,松花江哈尔滨段各断面底栖动物群落结构差异明显,春、夏、秋三个季节各断面底栖动物群落组成均可分成3类,组内相似性高,组间差异大,多维标度分析(MDS)把三个季节各断面底栖动物群落组成分为4组,基本上支持了聚类分析结果。各断面底栖动物群落结构的差异与松花江哈尔滨段的水文条件以及水生植被条件相关。松花江哈尔滨段底栖动物春季、夏季和秋季的密度和生物量与各个环境因子的关联度大小不一样,反映了各个环境因子对底栖动物群落影响的大小。灰关联分析结果表明,春季对密度影响最大的为总氮,对生物量影响最大的为氨氮；夏季对密度影响最大的为化学需氧量,对生物量影响最大的为五日生化需氧量；秋季对密度影响最大的为氨氮,对生物量影响最大的为总磷。可见,对松花江哈尔滨段底栖动物影响最大的是水体营养盐因子。松花江哈尔滨段水质理化评价与生物学评价的结果基本一致,评价结果表明,松花江哈尔滨段水质处于中重污染状态。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-13
1 绪论  13-27
  1.1 课题背景和意义  13-16
    1.1.1 研究背景  13-15
    1.1.2 研究目的和意义  15-16
  1.2 研究地概况  16-19
    1.2.1 松花江哈尔滨段自然地理概况  16-17
    1.2.2 松花江水体污染概况  17-19
  1.3 水质监测研究现状  19-21
    1.3.1 水质理化监测  19
    1.3.2 水质生物监测  19-20
    1.3.3 水质生物监测的重要性  20
    1.3.4 水质生物监测的局限性  20-21
    1.3.5 水质生物监测中常用的生物类群  21
  1.4 底栖动物研究概况  21-25
    1.4.1 底栖动物概念与分类  21-22
    1.4.2 底栖动物常见类群  22-23
    1.4.3 底栖动物在环境生物监测上的应用  23
    1.4.4 底栖动物应用在水质评价和污染监测上应注意的问题  23-25
  1.5 研究内容  25-27
    1.5.1 大型底栖动物群落结构及水质生物学评价  25
    1.5.2 大型底栖动物群落结构与环境因子的关系  25-27
2 研究方法  27-30
  2.1 采样时间和采样断面设置  27
  2.2 样品采集  27-28
    2.2.1 底栖动物样品采集和处理  27-28
  2.3 数据处理  28-30
    2.3.1 单变量分析  28
    2.3.2 多变量分析  28-30
3 松花江哈尔滨段底栖动物数量特征  30-37
  3.1 底栖动物种类组成与分布  30-33
    3.1.1 底栖动物种类组成  30-31
    3.1.2 底栖动物种类的季节分布  31-32
    3.1.3 底栖动物种类的水平分布  32-33
  3.2 底栖动物的密度和生物量分布  33-35
    3.2.1 底栖动物密度和生物量  33
    3.2.2 底栖动物的密度和生物量水平分布  33-34
    3.2.3 底栖动物的密度和生物量方差分析  34-35
  3.3 讨论  35
    3.3.1 底栖动物种类时空分布特征  35
    3.3.2 底栖动物密度和生物量的时空分布特征  35
  3.4 本章小结  35-37
4 松花江哈尔滨段大型底栖动物多样性和群落结构  37-47
  4.1 底栖动物多样性  37-40
    4.1.1 底栖动物多样性的季节分布  37
    4.1.2 底栖动物多样性的水平分布  37-39
    4.1.3 底栖动物多样性相关分析  39-40
  4.2 底栖动物群落结构  40-44
    4.2.1 群落聚类分析  40-41
    4.2.2 群落多维标度分析(MDS)  41-44
  4.3 讨论  44-46
    4.3.1 底栖动物多样性指数的选择  44
    4.3.2 松花江哈尔滨段底栖动物多样性特征  44-45
    4.3.3 底栖动物的群落结构  45-46
    4.3.4 聚类分析与多维标度分析在群落结构方面的比较  46
  4.4 本章小结  46-47
5 松花江哈尔滨段底栖动物与环境因子的关系及水质评价  47-59
  5.1 底栖动物与环境因子关系  47-50
    5.1.1 松花江哈尔滨段环境因子的分布特征  47-48
    5.1.2 底栖动物与环境因子Pearson相关分析  48
    5.1.3 底栖动物与环境因子灰关联分析  48-50
  5.2 松花江哈尔滨段水质评价  50-55
    5.2.1 松花江哈尔滨段水质理化评价  50-51
    5.2.2 松花江哈尔滨段水质生物学评价  51-55
    5.2.3 松花江哈尔滨段水质理化评价与生物学评价之间的差异  55
  5.3 讨论  55-57
    5.3.1 水温与底栖动物的关系  55-56
    5.3.2 营养盐、pH值与底栖动物关系  56
    5.3.3 溶解氧与底栖动物关系  56-57
  5.4 本章小结  57-59
结论  59-61
参考文献  61-67
攻读学位期间发表的学术论文  67-68
致谢  68-69

松花江哈尔滨段大型底栖动物群落结构及水质生物学评价研究

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