環(huán)境因子對底棲動物多樣性的影響研究進(jìn)展

劉 揚，席 瑞

（陜西學(xué)前師范學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，陜西 西安 710100）

底棲動物是w一生或一生中的大部分時間都在水體底部生存的水生動物類群，因其生活環(huán)境與水關(guān)系密切，常用于水質(zhì)監(jiān)測和生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的評估。底棲動物種類繁多，分類方法也很多，常見的分類方法有傳統(tǒng)分類法、外形分類法、耐污能力分類法和棲息環(huán)境分類法等，但無論是哪種分類方法，都不同程度反映了底棲動物的生活習(xí)性和對生存環(huán)境的適應(yīng)。環(huán)境因素對底棲動物多樣性的影響是顯而易見的，同時，底棲動物也會通過其能動作用對其生存環(huán)境進(jìn)行改造。為了分析環(huán)境因子與底棲動物分布之間的相互關(guān)系，近年來，全國各地的研究人員對影響底棲動物多樣性的環(huán)境因子進(jìn)行了細(xì)致的工作，并取得了大量的研究成果。這些研究成果將為生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的檢測與評估，以及底棲動物資源的科學(xué)管理與應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 氣候因子對底棲動物多樣性的影響

海拔、氣溫等環(huán)境因子對底棲動物多樣性的影響在黑河流域得到了充分的證明，研究表明，黑河中上游河段在不同海拔區(qū)域大型底棲動物的分布和多樣性有明顯差異，高海拔地區(qū)氣溫隨季節(jié)變化較小，水溫持續(xù)偏低，低溫不利于大部分底棲動物的生長發(fā)育和繁殖，因此，在這一區(qū)域主要生存的是耐低溫種群。隨著海拔的降低，氣溫不斷上升，當(dāng)海拔低于1500m，地勢平坦、光照充足的區(qū)域水溫可達(dá)24℃，對底棲動物的生長有明顯的促進(jìn)作用，分析原因，可能是由于水底淤泥中的有機質(zhì)分解加速，為底棲動物的食物——藻類提供了很好的營養(yǎng)來源。同時，適宜水體溫度也可加快底棲動物的生長與繁殖，因此，這一階段底棲動物的物種數(shù)及物種多樣性均最高。另外，季節(jié)性變化對底棲動物多樣性的影響也主要體現(xiàn)在水溫的變化上，加上水文和底質(zhì)條件的差異，底棲動物類群的復(fù)雜性也十分明顯。

2 水因子對底棲動物多樣性的影響

底棲動物群落結(jié)構(gòu)和多樣性指數(shù)最主要的影響因素就是水因子的變化，底棲動物生存于水環(huán)境當(dāng)中，水因子任何一個細(xì)微的變化都有可能被動物體感知，進(jìn)而影響其生長發(fā)育與繁殖。通常用于檢測水體環(huán)境因子的參數(shù)很多，例如水溫、流速、水深、pH、總固體懸浮物、電導(dǎo)率、溶解氧、鹽度、銨氮、總氮、總磷等。有人研究了底棲動物功能攝食類群對酸性礦山廢水的響應(yīng)機理，發(fā)現(xiàn)濾食者受水溫、溶解氧、Zn、pH值和Ca影響最大；收集者受水溫、水深、溶解氧、鹽度、Ca和pH值影響最大；刮食者受水溫、水深、河寬、Zn、Fe、Mn、Ca、總固體懸浮物和溶解氧影響最大；捕食者受水溫、水深、河寬、溶解氧、鹽度、總固體懸浮物、Cd、Zn、Ca、Mg、pH值影響最大；撕食者受水溫、水深、河寬、溶解氧、流速、pH值、電導(dǎo)、總固體懸浮物、Ca、Mg和Zn影響最大。由此可見不同水環(huán)境因子對不同底棲動物的影響力也存在差異。

3 人類活動對底棲動物多樣性的影響

人為干擾對我國大部分淡水和近海水域的底棲動物分布都有影響，尤其是近些年來工業(yè)化和城市化的迅速發(fā)展，很多水體遭到污染，環(huán)境遭到破壞，底棲動物分布的類群和多樣性指數(shù)都在發(fā)生著變化。如橋梁和庫壩的修建，導(dǎo)致河流的連續(xù)性遭到破壞，水動力條件也隨之發(fā)生改變，不同區(qū)域的水生態(tài)環(huán)境差異很大。水淺急流區(qū)，以適應(yīng)激流、掘穴的物種(如襀翅目等)及適應(yīng)急流、多種底質(zhì)環(huán)境的軟體動物為主；水流緩慢的地方，河床細(xì)沙沉積不利于藻類生長，底棲動物的生長、繁殖收到影響，適應(yīng)靜水環(huán)境的種類逐漸繁盛起來。

隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，工廠廢水、畜牧養(yǎng)殖和人類生活產(chǎn)生的污水均會對附近水域造成污染，污水中往往富含各種鹽類和有機質(zhì)，有機物的好氧分解使得喜氧底棲動物中的敏感種數(shù)量減少，但污水中的有機質(zhì)又會為耐污種提供食物來源，耐污種的個體數(shù)量將會增加。污水中的重金屬等有害物質(zhì)會在耐污種底棲動物的體內(nèi)高濃度富集，但具體到不同物種，對有毒物的耐受性不同，因此底棲動物的豐度會降低，種群結(jié)構(gòu)遭到改變。另有報道，豐富有機質(zhì)流入水體還可能導(dǎo)致水華的迅速生長，這種藍(lán)藻會產(chǎn)生毒性很強的藍(lán)藻毒素，底棲動物會富集這種毒素并導(dǎo)致該毒素在水體食物鏈中的傳播，很多大型底棲動物不僅是水產(chǎn)的餌料也是人類的美食，如何監(jiān)測毒素的傳播并減少不必要的傷害，還需要在將來進(jìn)行大量的研究。

底棲動物是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，環(huán)境因子和水生生物相互作用共同構(gòu)成了一個完整的水生生態(tài)系統(tǒng)。底棲動物活動范圍較小、對環(huán)境變化敏感、生活周期長，通過分解有機質(zhì)對整個生態(tài)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)起著不可或缺的作用。研究表明，無論是氣候因子、水環(huán)境因子，還是人為干擾都會對底棲動物群落的分布和多樣性造成顯著的影響。因此，研究環(huán)境因子對底棲動物多樣性的影響對于不同水域環(huán)境中生物資源的開發(fā)與利用、生物多樣性保護(hù)和受損水環(huán)境的修復(fù)具有重要的現(xiàn)實意義。