刘振元1,2, 周婷婷1, 王伟民3,4,5, 韩博平1, 谢志才2*
1 暨南大学生态学系/水生生物研究中心, 广州 510632
2 中国科学院水生生物研究所, 武汉 430072
3 广东省深圳生态环境监测中心站, 广东深圳 518049
4 广东大湾区区域生态环境变化与综合治理国家野外科学观测研究站, 广东深圳 518049
5 国家生态质量综合监测站广东深圳城市站, 广东深圳 518049Zhenyuan Liu1,2, Tingting Zhou1, WeiMin Wang3,4,5, Bo-Ping Han1, Zhicai Xie2*
1 Department of Ecology and Research Center of Hydrobiology, Jinan University, Guangzhou 510632, China
2 Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China
3 Shenzhen Ecological and Environmental Monitoring Center of Guangdong Province, Shenzhen, Guangdong 518049, China
4 Guangdong Greater Bay Area, Change and Comprehensive Treatment of Regional Ecology and Environment, National Observation and Research Station, Shenzhen, Guangdong 518049, China
5 Ecological Quality Comprehensive Monitoring Station of Urban Ecosystem in Shenzhen, Shenzhen, Guangdong 518049, China摘要: 城市化如何改变水生生物群落结构和功能是城市河流环境评价和生物多样性保护的重要内容。大型底栖无脊椎动物(以下简称底栖动物)作为河流生态系统的关键功能类群, 但城市化如何重塑其群落功能多样性的认知较为匮乏。本研究以深圳地区城市化水平不同的5条典型河流为对象, 分别于2019年8月(丰水期)和12月(枯水期)在62个样点开展底栖动物调查与水环境参数测定, 探讨城市化对群落物种多样性和功能多样性(RaoQ指数)以及功能冗余度时空格局的影响, 并甄别其影响机制和关键生态因素。结果显示, 底栖动物群落物种多样性和功能多样性在丰枯期均表现为郊区河流(城市化程度低)高于城区河流(城市化程度高), 且这一差异在丰水期更显著, 表明城市化对底栖动物群落多样性的影响在丰水期更强。相反, 底栖动物群落功能冗余度则表现为城区河流高于郊区河流的趋势。逐步回归和变差分解结果显示, 土地利用、局域物理环境和水化学因子共同解释了群落物种多样性和功能多样性37%–57%的变异, 但不同生态因子的相对重要性因多样性维度和季节而异。局域物理环境和水化学因子是物种多样性和功能多样性的关键驱动因素(5%–22%), 其次为土地利用因子(2%–4%)。水化学因子(如高锰酸盐和电导率)在枯水期对物种多样性和功能多样性的影响最为显著, 而局域物理环境因子(如底质和水深)在丰水期对功能多样性的影响更强。本研究深化了对城市化引起的水生态功能下降的过程和机制的理解, 可为深圳地区及粤港澳大湾区河流水生生物多样性保护和土地利用规划提供科学依据。