赵风斌，陈萍萍，徐后涛，张玮，冯立辉，王丽卿*

1.上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306；2. 上海中侨职业技术学院，上海 201540

上海市河道底栖动物群落结构与环境因子的关系

赵风斌1，陈萍萍2，徐后涛1，张玮1，冯立辉1，王丽卿1*

1.上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306；2. 上海中侨职业技术学院，上海 201540

为研究上海市河道底栖动物的空间分布、指示物种及其与环境因子的相互关系，对上海市8区县河道的总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（CODmn）、酸碱度（pH）、温度（t）、溶解氧（DO）、叶绿素a（Chla）、盐度（Sal）等8个常见的环境因子进行监测分析，并对底栖动物的空间分布、种类数、生物量开展调查与数据分析。结果表明：不同种类的底栖动物对环境的适应性及敏感型不同，8种环境因子中pH、溶解氧、总氮、盐度对底栖动物种类的影响较大，是影响河道底栖动物空间分布及生物量的主要影响因子；霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、苏氏尾腮蚓（Branchiura sowerbyi）、巨毛水丝蚓（Limnodrilus grandisetosus Nomura）与总氮、总磷、高锰酸盐指数、叶绿素a相关性较大，是上海市河道水体重度富营养化的指示物种；疣吻沙蚕（Tylorrhynchus heterochaetus）、锯齿新米虾（Neocaridina denticulatedenticulata）、日本旋卷裸蠃蜚（CurupHiurn volurutur）与水体溶解氧显著相关，与总氮、总磷、高锰酸盐指数呈显著负相关，可以作为上海市河道水体轻度污染的指示物种；环境因子对底栖动物的影响是多因子影响的综合反应，不同环境因子的交互影响决定了底栖动物的空间分布和生物量，因此，底栖动物群落结构和空间分布对环境因子具有直观的反映作用。

河道；底栖动物；群落结构；空间分布；环境因子

ZHAO Fengbin， CHEN Pingping， XU Houtao， ZHANG Wei， FENG Lihui， WANG Liqing. The Community structure and their relationships of zoobenthos with environmental factors in Shanghai urban rivers ［J］. Ecology and Environmental Sciences， 2016，25（8）: 1361-1368.

上海市地势比较平坦，市内河网相互交错，各水系纵横相接，内陆水域主要以黄浦江、苏州河水系为主干，与众多中小河道形成了上海纵横交织的网状水系，属于典型的平原感潮河网水系，受到上游来水和东海潮汐作用的双面影响（陈美发，2013；肖群，2009）。随着工农业生产的发展以及城市化进程的加快，上海市的河网水系遭到严重的污染，同时上海对环境的保护远远滞后于其社会经济的发展，导致环境日益恶化，水体黑臭现象日益严重。

近年来，相关部门对上海市河道的污染治理及维护投入了大量的人力、物力及财力。自1998年开始，相继启动了苏州河综合整治、四轮环境保护三年行动计划、“三港一城”、万河整治行动及“十五”和“十一五”两个五年计划，加大了河道水环境的整治力度（卢智灵等，2009；左倬等，2012）。经过各方努力，基本上消除了大部分河道水体黑臭的情况，目前治理重心主要集中在水质稳定与生态恢复方面，而在生态恢复中对水生植物及底栖动物的恢复是主要的工作重点。国内外有关水生植物的恢复与监测研究较多，国内对于河道中底栖动物的研究多集中在鉴定及分类学方面，而有关底栖动物对环境的指示作用及保护与恢复方面的研究较少。

底栖动物（zoobenthos）是全部或大部分时间生活在水中的水生动物种群（任海庆等，2015），其种类繁多，既包括对恶劣环境抗性很强的种类，也包括对环境变化极为敏感的物种。底栖动物能够相对准确客观地反映水体的质量变化，能够成为水体质量变化的理想监测者。因此，底栖动物被广泛认为是河流生态系统健康的指示生物之一（Niemi et al.，2004；王备新等，2005）。对于底栖动物与环境因子之间的关系，一些研究者已经做过研究：张志南等（1990）在1990年就开始研究底栖动物与环境因子的关系，其后厉红梅等（2003）、蒋万祥等（2009）、张艳等（2009）研究者分别研究了不同水体中底栖动物与环境因子的关系，并以此来指示不同的生境特征。但这些研究主要集中于某个特定个例水体，而对于城市或者流域的底栖动物的研究尚少。本研究对上海8区的8条中小型河道的底栖动物进行生态调查，调查河道底栖动物群落结构特征，分析其与环境因子的关系，筛选出适用于评价上海市河道水环境质量的底栖动物评价指标，以期为上海市河道的水质及生态健康评价提供技术及数据支撑。

1　材料与方法

1.1采样站点

本研究选取的8条中小型河道分别是闸北区的徐家宅河、闵行区的友谊河、青浦区的中横港、崇明县的琵鹭河、奉贤区的新陆港、金山区的勇敢河、宝山区的毛家塘、嘉定区的瞿门河（图1）。

图1　上海市8条河道底栖动物采样点分布示意图Fig. 1　Distribution diagram of the eight urban rivers in Shanghai

采样点环境特征如表1所示，徐家宅的采样区域位于闸北区彭浦镇，全长约1.1 km。友谊河位于闵行区浦江镇的中部偏北，江月路南侧，浦星公路至新汇路段，长3.33 km。中横港是位于青浦中心城区的一条河道，为南北走向，南起公园东路桥，北至界泾港，河道全长约0.7 km。琵鹭河位于崇明岛东部，采样区域东起规划涨水洪，西至北陈公路，调查河道总长约1.95 km。新陆港位于奉贤区柘林镇，总体呈东西直线形走向，采样河道总长0.96 km。勇敢河位于金山廊下镇勇敢村，河道长度2.26 km。毛家塘采样范围为荻泾到随塘河之间的河段，长度约2.2 km。瞿门河位于嘉定区外冈镇镇区（顾浦-吴塘），全长约1.86 km。

根据河道的基本特点及河网分布情况，2015年5月，在每条河道设置3～4个采样点，同时采集河水样品。

1.2样品采集、处理与鉴定

底栖动物的样品采集采用彼得生采泥器（开口面积为1/16 m2），在每个采样点分别采集底泥样品2次，所采集的样品经混合后放入孔径为0.45 mm的筛网中清洗，将清洗后的样品装入聚乙烯瓶中，加入5%福尔马林固定，然后将样品带回实验室。将样品置于白磁盘中分拣，分拣后用75%的乙醇保存。利用解剖镜、显微镜、电子天平对标本进行鉴定、计数、计重。最后把每个样点采集的底栖动物的个数和质量转换为单位面积的密度（ind∙m-2）和生物量（g∙m-2）（王丽卿等，2012）。样品的鉴定参照国内外相关文献（赵文，2005；Morse et al.，1994；Semetnoy，2004）。

在底栖动物采样的同时，用便携式YSI多参数水质监测仪测定水体的水温（t）、溶解氧（DO）、盐度（Sal）、pH等水质指标。其他水质理化指标：总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（CODmn）叶绿素a（Chla）的测定则通过不锈钢采水器采集水样运回实验室后于24 h内测定。测定方法按照《水和废水监测分析方法》（中国国家环保局，2006）。

表1　上海市河道底栖动物采样点的环境特征Table 1　The environmental features of the eight urban rivers in Shanghai

1.3数据处理与分析

采用Excel 2007进行数据整理，采用Origin进行基本作图，采用Canoco for windows 4.5中的典范对应分析（Canonical correspondence analysis，CCA）和冗余分析（Redundancy analysis，RDA）进行底栖动物与环境因子的关系分析。

图2　上海市8条河道环境因子的空间分布Fig. 2　Spatial changes of environmental factors in 8 Shanghai urban rivers

2　结果与分析

2.1上海市8条河道环境因子的空间分布差异

通过对上海市8条河道的环境因子分析监测（图2），发现因河道长度、宽度、深度、河道功能及周边环境的不同，水体的各项理化因子具有一定的差异性，具体表现为：

TN质量浓度在8条河道之间存在显著差异（P＜0.05），其中，崇明县琵鹭河除与闵行区友谊河之间差异不显著外（P＞0.05），与其他6条河道均存在显著差异（P＜0.05）；闵行区友谊河与金山区勇敢河、崇明县琵鹭河之间差异不显著（P＞0.05），与其它5条河道均存在显著差异（P＜0.05）；金山区勇敢河与闵行区友谊河存在显著差异（P＜0.05）。TN质量浓度最高的是奉贤区新陆港，为（6.81±1.04）mg∙L-1，最低的是崇明县琵鹭河，为（2.07±0.85）mg∙L-1，其余各区依次是闸北区徐家宅（5.8±2.59）mg∙L-1、宝山区毛家塘（5.52±0.51）mg∙L-1、嘉定区瞿门河（5.43± 1.83）mg∙L-1、青浦区中横港（5.17±0.73）mg∙L-1、金山区勇敢河（4.5±1.29）mg∙L-1、闵行区友谊河（2.69±1.61）mg∙L-1。

TP质量浓度在8条河道之间的差异不显著（P＞0.05），但嘉定区瞿门河与宝山区毛家塘、崇明县琵鹭河、闵行区友谊河之间存在极显著性差异（P＜0.01），与金山区勇敢河存在显著差异（P＜0.05），其中TP质量浓度最高的是嘉定区瞿门河，为（0.93±0.65）mg∙L-1，最低的是崇明县琵鹭河，为（0.23±0.14）mg∙L-1，其余各区依次是奉贤区新陆港（0.54±0.36）mg∙L-1、青浦区中横港（0.53±0.37）mg∙L-1、闸北区徐家宅（0.5±0.08）mg∙L-1、金山区勇敢河（0.46±0.17）mg∙L-1、宝山区毛家塘（0.34±0.18）mg∙L-1、闵行区友谊河（0.27±0.13）mg∙L-1。

DO在8条河道之间差异不显著（P＞0.05），崇明县琵鹭河与青浦区中横港、嘉定区瞿门河、闸北区徐家宅之间存在显著差异（P＜0.05）。其中，DO最高的是崇明县琵鹭河，为（8.48±2.8）mg∙L-1，最低的是闸北区徐家宅，为（3.62±1.33）mg∙L-1，其余各区依次是金山区勇敢河（7.04±2.3）mg∙L-1、宝山区毛家塘（6.11±2.36）mg∙L-1、闵行区友谊河（5.75±3.66）mg∙L-1、奉贤区新陆港（5.66±2.29）mg∙L-1、嘉定区瞿门河（4.67±1.9）mg∙L-1、青浦区中横港（4.39±1.73）mg∙L-1。

Chl a质量浓度在8条河道之间存在极显著差异（P＜0.01），宝山区毛家塘与闵行区友谊河均与其它7条河道存在极显著差异（P＜0.01）。其中，质量浓度最高的是青浦区中横港，为（0.43±0.08）mg∙L-1，最低的是闵行区友谊河，为（0.04±0.04）mg∙L-1，其余各区依次是金山区勇敢河（0.42±0.04）mg∙L-1、嘉定区瞿门河（0.42±0.08）mg∙L-1、奉贤区新陆港（0.41±0.06）mg∙L-1、崇明县琵鹭河（0.37±0.02）mg∙L-1、闸北区徐家宅（0.36±0.06）mg∙L-1、宝山区毛家塘（0.18±0.02）mg∙L-1。

CODmn质量浓度在8条河道之间存在显著差异（P＜0.05）。其中，闸北区徐家宅与青浦区中横港、宝山区毛家塘、崇明县琵鹭河存在极显著性差异（P＜0.01），与闵行区友谊河存在显著差异（P＜0.05）；金山区勇敢河与宝山区毛家塘、崇明县琵鹭河存在显著差异（P＜0.05），嘉定区瞿门河与宝山区毛家塘、崇明县琵鹭河存在显著差异（P＜0.05）。CODmn质量浓度最高的是闸北区徐家宅，为（18.19±1.83）mg∙L-1，最低的是宝山区毛家塘，为（9.22±2.38）mg∙L-1。

Sal在8条河道之间存在极显著差异（P＜0.01）。其中宝山区毛家塘与其他7条河道之间存在显著差异（P＜0.01），崇明县琵鹭河与闵行区友谊河之间存在显著差异（P＜0.05）。Sal最高的是崇明县琵鹭河，为（0.44±0.14）mg∙L-1，最低的是宝山区毛家塘，为（0.17±0.03）mg∙L-1，其余各区依次是青浦区中横港（0.43±0.08）mg∙L-1、金山区勇敢河（0.42±0.04）mg∙L-1、奉贤区新陆港（0.42±0.08）mg∙L-1、嘉定区瞿门河（0.41±0.06）mg∙L-1、闸北区徐家宅（0.33± 0.07）mg∙L-1、闵行区友谊河（0.32±0.05）mg∙L-1。

pH在8条河道之间差异不显著（P＞0.05），但是，金山区勇敢河与青浦区中横港、奉贤区新陆港、闵行区友谊河之间存在显著差异（P＜0.05）。其中，pH最高的是金山区勇敢河，为（8.35±0.37），最低的是青浦区中横港，为（7.82±0.31），其余各区依次是崇明县琵鹭河（8.18±0.29）、闸北区徐家宅（8.05±0.4）、嘉定区瞿门河（7.92±0.53）、宝山区毛家塘（7.9±0.19）、奉贤区新陆港（7.84±0.14）、闵行区友谊河（7.84±0.2）。

t在8条河道之间差异不显著（P＞0.05），除琵鹭河外，其他河道基本在16 ℃左右。

表2　前2个排序轴与环境因子之间的关系Table 2　Relationship between the environmental factors and first two axes in Shanghai rivers

表3　RDA分析中底栖动物物种代码Table 3　CODmnes of zoobenthos species for RDA

2.2底栖动物密度与环境因子的关系

底栖动物物种密度DCA排序结果显示，前两个排序轴的梯度长度分别为2.630、2.396，因此，更适合用线性模型排序方法RDA进行分析。前两个排序轴的特征值分别为0.093、0.067，前两个环境因子轴与物种轴之间的相关系数分别为0.762、0.715，说明本次排序能够较好地反映底栖动物密度与环境因子之间的关系。前两个排序轴与环境因子间的相关系数见表2。物种轴1与DO、t的相关系数比其他环境因子要高，分别为0.568、-0.492，与DO呈正相关关系，与t呈负相关关系。物种轴2与TN、pH的相关系数较高，分别为-0.380、0.343，与TN呈负相关关系，与pH呈正相关关系。

根据底栖动物的相对密度和出现的频率，选取14种底栖动物进行RDA分析，底栖动物代码见表3。底栖动物密度与环境因子关系的排序见图3。图3表明，霍甫水丝蚓Limnodrilus hoffmeisteri、苏氏尾鳃蚓Branchiura sowerbyi、巨毛水丝蚓Limnodrilus grandisetosus Nomura之间的夹角比较小，所以它们之间的相关关系较高；它们与TN、CODmn、TP、Chla之间的夹角较小，说明它们与这些环境因子呈正相关关系；而与pH和DO方向相反，说明它们与这些环境因子呈负相关关系；与t的相关性很弱；可见这三类底栖动物是污染指示种。疣吻沙蚕Tylorrhynchus heterochaetus、红裸须摇蚊Propsilocerus akamusi、锯齿新米虾指名亚种Neocaridina denticulate denticulata、日本旋卷蜾蠃蜚CurupHiurn volurutur与Sal、DO、pH之间的夹角较小，说明它们与这几个环境因子呈正相关关系；与TN、CODmn、TP、Chla方向相反而呈负相关关系；与t的相关性很小；可见此类底栖动物数量随着污染的加重而减少。扁舌蛭GlossipHonia complanata、德永雕翅摇蚊Glyptotendipes tokunagai、日本沼虾Macrobrachium nipponense、光滑狭口螺Stenothyra glabra与pH、Sal、t之间的夹角较小，说明它们与这些环境因子之间呈正相关关系，与其他几个环境因子的相关性不大。黄色羽摇蚊Chironomus dorsalis与TN、CODmn、TP、Chla、t、pH呈正相关关系，与DO呈负相关关系，与Sal的相关性关系不大，可见黄色羽摇蚊属比较耐污的种类。中国长足摇蚊Tanypus chinensis、铜锈环棱螺Bellamya aeruginosa与DO之间的夹角较小，呈正相关关系，而与TN、CODmn、TP、Chla、t、pH方向相反且夹角较大，呈负相关关系，与Sal的相关性不大。TN、CODmn、TP、Chla几个环境因子的夹角较其他环境因子小，可见这4个环境因子间存在正相关性，且它们与DO、Sal呈负相关关系。由于Sal和Chla的变化幅度较小，在主轴的作用较小。

图3　上海市河道底栖动物物种与环境因子的RDA排序图Fig. 3　RDA biplot of zoobenthos species and environmental variables in Shanghai urban rivers

表4　前2个排序轴与环境因子之间的关系Table 4　Relationship between the environmental factors and first two axes in Shanghai rivers

2.3底栖动物生物量与环境因子的关系

底栖动物物种生物量DCA排序结果显示，前两个排序轴的梯度长度分别为6.563、3.372，因此，更适合用单峰模型排序方法CCA进行分析。前两个排序轴的特征值经分析依次是0.482、0.355，前两个环境因子轴与物种轴之间的相关系数经分析依次是0.834、0.823，表明本次排序能够较好地反映底栖动物生物量与环境因子之间的关系。前两个排序轴和环境因子间的相关系数见表4。物种轴1与DO、Sal的相关系数比其他环境因子要高，分别为0.540、0.350，且呈正相关关系。物种轴2与TN、t的相关系数较高，分别为0.622、-0.380，与TN呈正相关关系，与t呈负相关关系。

根据底栖动物的相对生物量和出现的频率，选取25种底栖动物进行CCA分析，底栖动物代码见表5。底栖动物生物量与环境因子之间的关系排序图详见图4。由图4可以看出，扁舌蛭、中国长足摇蚊、红裸须摇蚊、德永雕翅摇蚊、锯齿新米虾指名亚种位于第一象限，受Chla、DO影响较大。霍甫水丝蚓、巨毛水丝蚓、苏氏尾鳃蚓、疣吻沙蚕、尖口圆扁螺Hippeutis cantori位于第二象限，受CODmn、TN、pH影响较大，同时与DO呈负相关关系；其中霍甫水丝蚓所处样点的环境特征为低DO以及高CODmn和TN。尖膀胱螺PHysa acuta、河蚬Corbicula fluminea位于第三象限，表明其所处样点的环境特征为低DO及高TP；黄色羽摇蚊、光滑狭口螺、日本旋卷蜾蠃蜚、圆顶珠蚌Unio douglasiae、闪蚬Corbicula nitens位于第三象限，主要与Chla、DO呈负相关关系，受pH、CODmn、TN、TP影响较大。日本沼虾、梨形环棱螺Bellamya purificata、方形环棱螺Bellamya quadrata、椭圆萝卜螺Radix swinhoei、淡水壳菜Limnoperna lacustris、楔形丽蚌Lamprotula bazini位于第四象限，表明其所处样点的环境特征为高TP、t及低pH、CODmn、TN。

通过相关性分析可知，8种环境因子中pH、DO、TN、Sal对底栖动物种类的影响较大，而其他指标对其产生的影响较小，霍甫水丝蚓、苏氏尾腮蚓、巨毛水丝蚓在营养盐浓度较高，环境恶劣的水体中具有更好的耐受性，与TN、TP、CODmn、Chla相关性较大。疣吻沙蚕、锯齿新米虾、日本旋卷裸蠃蜚与水体DO显著相关，与TN、TP、CODmn呈显著负相关，表明该物种对较差的生存环境耐受性较弱，适合在相对清洁的水体中生存。

表5　CCA分析中底栖动物物种代码Table 5　The species CODmnes of zoobenthos for CCA

图4　上海市河道底栖动物物种与环境因子的CCA排序图

3　讨论

底栖动物生活在水中，水体中的营养盐含量与底栖动物的种类及生物量具有密切关系。吴东浩等（2010）的研究表明，超标的总氮、总磷导致底栖动物群落结构严重退化。本研究中霍甫水丝蚓、巨毛水丝蚓、苏氏尾腮蚓等耐污物种多分布在总氮质量浓度较高的水体中，其中苏氏尾腮蚓的生物量最大，这与吴浩东等研究中的总氮超过1.141 mg∙L-1时，底栖动物群落出现退化的结论相吻合，而该区域水体中其他底栖动物种群分布较少。Bourassa et al.（1995）研究发现无脊椎动物的丰度随着总磷质量浓度变化而变化，本研究中长足摇蚊、铜锈环棱螺生物量与TP具有较高的正相关，而锯齿新米虾、红裸须摇蚊、疣吻沙蚕等与TP呈负相关性，表明TP质量浓度的变化对底栖生物群落结构具有显著影响，这也与Duran（2006）对土耳其河道中磷酸盐对底栖动物的影响研究的结果基本一致。CODmn是水体中有机污染物含量高低的指标之一，一些对水体污染敏感的底栖生物在有机污染较重的水体中，通常较难成活。本研究表明，在CODmn质量浓度较高的水体中，底栖动物物种数和生物量均较低，表明有机污染对底栖动物的胁迫作用较大。刘祥等（2016）在淮河流域底栖动物与环境因子相互关系的研究中发现当CODmn质量浓度达到168.56 mg∙L-1时，底栖动物种类及数量明显减少，仅存在少量耐污种水丝蚓。本研究中的CODmn质量浓度均值为12.47 mg∙L-1，远低于刘祥等人的研究，但也出现了一定的胁迫现象，表明CODmn作为底栖动物胁迫因子其迫害浓度较低，值得在今后的研究中设计单因子实验深入开展研究。

溶解氧是影响底栖动物分布的重要影响因子之一，不同种群对DO的需求不同。本研究中，疣吻沙蚕、红裸须摇蚊、锯齿新米虾，日本螺卷蠃蜚与DO呈正相关，而霍甫水丝蚓、巨毛水丝蚓、苏氏尾腮蚓等耐污种与DO呈负相关，这与Buss et al.（2002）提出的DO与底栖无脊椎动物群落结构的分布研究结果一致。Negi et al.（2013）研究了季节变化对底栖动物的影响，提出溶解氧明显影响底栖动物的群落多样性的观点。本研究中崇明、金山、青浦等郊区河道周边经济发展相对落后，生活及工业污水下河较少，水体溶解氧较高，采集到的底栖生物种类及生物量均显著高于市区河道，且以营清水生活的物种为主，符合这一研究特征。陈小华（2013）以上海市河网底栖动物作为生物评价基准，提出了溶解氧是河道水质评价的重要指标之一，本研究结果也印证了底栖动物的空间分布及生物量与水体中的DO具有显著相关性，从底栖生物的角度印证了DO在水质评价中的重要作用。

pH值对底栖动物有较大影响，研究表明pH值的大小影响底栖动物的出生率和成活率，导致多样性变化（Thomsen et al.，2002）。本研究表明，低pH的水体以霍甫水丝蚓、苏氏尾腮蚓、巨毛水丝蚓为主要优势种，生物量也较大，而pH呈弱碱性的水体以疣吻沙蚕、红裸须摇蚊、锯齿新米虾等物种为优势种，生物量较大。

底栖动物的主要食物来源是浮游植物、浮游动物、底栖藻类及水生植物叶片等，适宜生物量的浮游植物可以为底栖动物提供丰富的食物来源，促进其繁殖和生长，对生物量和物种丰度具有显著影响。但过多的浮游植物和底栖藻类，往往会导致水体缺氧，致使底栖动物多样性和丰度下降（Stout et al.，1985）。本实验中崇明、奉贤、金山3个郊区河道叶绿素a质量浓度较低，分别为0.16、0.25、0.27 mg∙L-1；而溶解氧质量浓度较高，其中奉贤河道溶解氧为全市河道最高（8.9 mg∙L-1），相应的底栖动物的物种数及生物量均高于其他市区河道。而在闵行、宝山、嘉定等区域叶绿素a质量浓度较高的河道中，底栖动物的分布较复杂，主要表现为：叶绿素a质量浓度较低的水体，底栖动物的群落较大；叶绿素a质量浓度较高的水体，底栖动物分布较少；推测原因为低浓度的叶绿素a为底栖动物提供丰富的食物来源，高浓度的叶绿素a水体，藻类密度较高，水体DO含量下降，底栖动物的生物量和空间分布受到胁迫作用。

水温变化是影响水生昆虫生长的关键因子，不仅会导致昆虫密度的变化，也会影响昆虫的种群分布。本次监测结果发现，日本沼泽虾、扁舌蛭、光滑狭口螺等大型底栖动物喜好生活在水温相对较高的水域，而摇蚊类则在水温相对较低的区域更易被采集到。

上海河网是典型的河口性河道，其受东海潮汐变化影响较为明显，区域内河道均存在不同程度的盐度，河口盐度是底栖生物分布的重要影响因子（Laprise et al.，1993），其变化将导致生物体内的渗透压变化，进而影响其新陈代谢（刘勇等，2007），一般表现为随着外界盐度的增加，底栖动物需要额外的能量来调节渗透压，进而提高新陈代谢速度（孙陆宇等，2012），说明底栖动物对盐度具有一定的适生范围。本研究也印证了这一点：在盐度较高的河口区域——奉贤新鹿港、金山勇敢河、崇明琵鹭河，底栖动物的种类数较内陆河道少，且种类较为单一，说明盐度对底栖动物尤其是小型的底栖动物的空间分布具有明显的影响。

综上所述，每个环境因子对底栖动物的影响方向和程度是不同的，但在自然的河流生态系统中，并不是每个因子单独对底栖动物的分布及生长发育产生影响，而是多个环境因子共同作用的结果。一般是一个或者几个环境因子作为主要影响因子，其他环境因子发挥协同或抵消的作用。从本研究结果来看，底栖动物不喜好生活在总氮较高的水体中，尤其是氨氮占比较高的水体，即使水体中的溶解氧、pH、食物来源等其他影响因子较为适宜；在pH低于5或者高于8的水体中，底栖动物的种类数剧减，溶解氧、藻类及底部环境的不同，导致生物量有所区别，但没有明显差异。另外一个方面，环境因子间的相互关系也是动态变化的。例如，随着水体藻类的不断繁殖，叶绿素a含量不断增加，溶解氧的含量出现先增加后减少的趋势，底栖动物就会出现相应的变化；而藻类的增加或减少，又受水温、TN、TP等多种因素共同影响。因此，环境因子对底栖动物的影响是相互影响、动态变化的，而所有的环境因子中，有主要影响因子和次要影响因子的区别。不同环境因子的综合影响，决定了底栖动物的分布和生物量，因此，特定的底栖动物种类鉴定对环境因子的综合情况具有直观的反映作用。

4　结论

（1）不同种类的底栖动物对环境的适应性及敏感性不同，8种环境因子中酸碱度、溶解氧、总氮、盐度对底栖动物种类的影响较大，是上海市河道底栖动物空间分布及生物量的主要影响因子。

（2）霍甫水丝蚓、苏氏尾腮蚓、巨毛水丝蚓的群落结构与总氮、总磷、高锰酸盐指数、叶绿素a相关性较大，是上海市河道水体重度富营养化的指示物种。

（3）疣吻沙蚕、锯齿新米虾、日本旋卷裸蠃蜚的群落结构与水体溶解氧显著相关，与总氮、总磷、高锰酸盐指数呈显著负相关，可以作为上海市河道水体轻度污染的指示物种。

（4）不同环境因子对底栖动物的影响是相互的、动态的，而所有的环境因子中，有主要影响因子和次要影响因子的区别。不同环境因子的交互影响决定了底栖动物的分布和生物量，因此，底栖动物群落结构和空间分布对环境因子的综合情况具有直观的反映作用。

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The Community Structure and Their Relationships of Zoobenthos with Environmental Factors in Shanghai Urban Rivers

ZHAO Fengbin1， CHEN Pingping2， XU Houtao1， ZHANG Wei1， FENG Lihui1， WANG Liqing1*
1. College of Fisheries and Life Science，Shanghai Ocean University， Shanghai 201306， China； 2. Shanghai zhongqiao College， Shanghai 201540， China

To study the relationship of the spatial distribution and indicator species of the Zoobenthos with environmental factors. We have monitored of total nitrogen， total phosphorus， potassium permanganate index， pH， temperature， dissolved oxygen， chlorophyll a and salinity of Shanghai urban rivers， and analyzed the spatial distribution， species number and biomass of zoobenthos. The results show that: the adaptability and sensitive of different kinds of zoobenthos to the environment is distinct. The pH， dissolved oxygen， total nitrogen and salinity in the eight kinds of environment factors， affected spatial distribution and biomass of Zoobenthos ，is the main influence factors. Limnodrilus hoffmeisteri， Branchiura sowerbyi， Limnodrilus grandisetosus Nomura with the total nitrogen， total phosphorus，potassium permanganate index and chlorophyll a have a significant correlation， is indicator species of severe eutrophication in Shanghai's river； Tylorrhynchus heterochaetus， Neocaridina denticulatedenticulata， Curuphiurn volurutur was a significant associated with water dissolved oxygen， but with total nitrogen， total phosphorus， potassium permanganate index were significantly negative correlation， can be used as indicator species of river light pollutioned in Shanghai. Environmental factors affected zoobenthos is the comprehensive effect of many factors， the interaction of different environmental factors determines the distribution and biomass of zoobenthos， therefore， the community structure and spatial distribution of zoobenthos has intuitive reflect to the comprehensive situation.

river； zoobenthos； community structure ； spatial distribution；environmental factors

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.08.016

X174

A

1674-5906（2016）08-1361-08

上海市科委重大项目（08DZ1203103）；上海市重点学科水生生物学建设基金项目（s30701）

赵风斌（1985年生），男，博士研究生，研究方向为水域生态学。E-mail: saeezhaofb@163.com

2016-07-26

引用格式：赵风斌， 陈萍萍， 徐后涛， 张玮， 冯立辉， 王丽卿. 上海市河道底栖动物群落结构与环境因子的关系［J］. 生态环境学报， 2016， 25（8）: 1361-1368.