土地利用影响溪流底栖动物群落特征的空间尺度效应研究

项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41271525
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0716.区域环境质量与安全
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

It has become clear that the influence of land uses on stream ecosystem is scale-dependent. Therefore, understanding how the land use changes, impacted steam macroinvertebrates at multiple spatial scales is essential to explore the mechanism of degradation and recovery of stream macroinvertebrate communities, and thus it is helpful in biodiversity protection and impaired stream ecological recovery. Stream macroinvertebrates are influenced independently or interactively, directly or indirectly by factors at regional, watershed, riparian and local scales. However, researches related to terrestrial characteristics at different scales yielded mixed results. Moreover, present reports were mainly concentrated on watershed, riparian and local spatial scales, rare in regional scale. Li River, Qiantang River and Weihe watersheds in China are possess of distinct climate and geography character, different intensity of land uses and rich in macroinvertebrate diversity as well. In this proposal, we will investigate data of streams system, sub-watersheds, land use at different scales, stream habitats, water quality and macroinvertebrate in 1-3 order streams in above three watersheds. Furthermore, we will analyze relationships among environmental factors of different spatial scales, and factors with macroinvertebrate community by proper statistic methods. We aim to explore relative importance of multiscale environmental factors or stressors potentially to stream macroinvertebrate communities composition and structure, with the emphasis on the role of regional factors in shaping undisturbed and disturbed stream macroinvertebrate communities character among three watersheds. Our specific objects were 1) to describe differences in macroinvertebrate community composition and structure of non or little disturbed streams among regions, and to examine whether there were differences in the effect of factors on macroinvertebrate in a watershed; 2) to quantify the distinctive effects of stressors related to or resulted from watershed land use changes in shaping community structure among regions;3) to construct the response pattern models of macroinvertebrate community to land use changes at broad scales. It is hoped that our objects could provide a tool for proper evaluation of the influence of land use changes on stream ecosystems, stream ecological monitoring, impaired stream ecological recovery design, and evaluation of the effect of ecological recovery practice.
土地利用对溪流生态系统的影响与空间尺度有关。解析土地利用影响溪流底栖动物的空间尺度效应,有助于更科学地揭示底栖动物群落的退化和恢复机制。区域、流域、沿岸带和局部尺度环境因子综合作用于底栖动物,但现有研究集中在流域、沿岸带和局部尺度。项目拟以漓江、钱塘江中游、渭河水系西安地区河流所在流域的溪流为研究对象,应用GIS技术与方法提取水系和划分子流域,解译遥感影像来获得和计算不同空间尺度下的土地利用,结合水质、生境和底栖动物的野外调查、室内分析和鉴定数据,采有多元统计方法,探讨在受农田及城镇用地干扰情况下,区域尺度环境因子对流域间底栖动物群落特征变化的作用;探寻适合不同流域的,能高效反映农田城镇用地对底栖动物群落影响的最佳空间尺度,建立基于不同空间尺度环境因子的底栖动物群落对农田或城镇用地的响应模式。研究结果将对科学评价土地利用变化的生态效应、生态健康评价及受损溪流的生态恢复实践有积极作用。

结项摘要

土地利用是重要的全球变化现象,土地利用对群落结构和功能的影响也是生态和环境科学长期关注的重要内容。土地利用对水生态系统的影响的作用机制受所研究的空间尺度影响,同时与研究区域相关。项目调查了三个不同区域(热带区、亚热带区和温带区)的3个流域共191个样点的底栖动物、水质和生境指标,计算了样点所在上游流域和沿岸带两个空间尺度的森林、农业和城镇用地比例。采用多元线性回归法和方差分解法等探讨了两个空间尺度的土地利用与底栖动物群落组成与结构的关系,研究结果表明底栖动物群落组成与结构主要受流域尺度的农田和城镇用地变化决定,而不是沿岸带尺度的用地变化。不同流域间影响底栖动物群落结构的土地利用类型不同,在亚热带区的钱塘江中游流域总体上是城镇用地,其他两个流域总体上是农业用地。进一步分析温带区渭河流域两个生态区(秦巴山区常绿-落叶阔叶林生态区和汾渭河谷农业生态区)间土地利用变化与底栖动物群落的关系,结果表明山区影响底栖动物群落的是流域尺度的农业用地,而农业区影响底栖动物群落的是城镇用地。推测差异性可能与区域间、同一流域不同生态区间的自然环境梯度、土地利用背景及人为干扰强度有关。研究结论对预测土地利用变化对水生态系统的影响有较好的指导作用,对流域土地利用规划提供了参考的依据。项目还研究并确定了长三角地区163个溪流底栖动物分类单元的耐污值。共发表SCI论文6篇,核心期刊论文2篇。培养了1名博士生和3名硕士,国外学术交流2人。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effects of fixed-count size on macroinvertebrate richness, site separation, and bioassessment of Chinese monsoonal streams
固定计数大小对中国季风溪流大型无脊椎动物丰富度、位点分离和生物评估的影响
  • DOI:
    10.1016/j.ecolind.2015.01.011
  • 发表时间:
    2015-06-01
  • 期刊:
    ECOLOGICAL INDICATORS
  • 影响因子:
    6.9
  • 作者:
    Chen, Kai;Hughes, Robert M.;Wang, Beixin
  • 通讯作者:
    Wang, Beixin
The Stenopsyche simplex Species Group from China with descriptions of three new species (Trichoptera: Stenopsychidae)
中国的单纯狭心虫物种组及三个新种的描述(毛翅目:狭心虫科)
  • DOI:
    10.11646/zootaxa.3785.2.5
  • 发表时间:
    2014-04-03
  • 期刊:
    ZOOTAXA
  • 影响因子:
    0.9
  • 作者:
    Xu Ji-Hua;Wang Bei-Xin;Sun Chang-Hai
  • 通讯作者:
    Sun Chang-Hai
Different roles of environmental variables and spatial factors in structuring stream benthic diatom and macroinvertebrate in Yangtze River Delta, China
环境变量和空间因素在中国长江三角洲河流底栖硅藻和大型无脊椎动物结构中的不同作用
  • DOI:
    10.1016/j.ecolind.2015.10.011
  • 发表时间:
    2016-02-01
  • 期刊:
    ECOLOGICAL INDICATORS
  • 影响因子:
    6.9
  • 作者:
    Liu, Shuoru;Xie, Gengxin;Wang, Beixin
  • 通讯作者:
    Wang, Beixin
Quantitative tolerance values for common stream benthic macroinvertebrates in the Yangtze River Delta, Eastern China
中国东部长三角地区常见溪流底栖大型无脊椎动物的数量耐受值
  • DOI:
    10.1007/s10661-014-3826-2
  • 发表时间:
    2014-05
  • 期刊:
    Environmental Monitoring and Assessment
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Cao, Yong;Zhang, Yong;Hughes, Robert M.;Wang, Bei-Xin
  • 通讯作者:
    Wang, Bei-Xin
中国角石蛾属四新种描述(毛翅目,角石蛾科)
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    动物分类学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐继华;孙长海;王备新
  • 通讯作者:
    王备新
共 8 条
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其他文献

蒙新高原湖泊高等水生植物和大型底栖无脊椎动物调查
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    湖泊科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    兰策介;沈元;王备新;吴敬禄;曾海鳌;马龙;LAN Cejie1,2,SHEN Yuan1,WANG Beixin2,WU Jinglu3,ZE
  • 通讯作者:
    LAN Cejie1,2,SHEN Yuan1,WANG Beixin2,WU Jinglu3,ZE
基于底栖动物预测模型构建生物完整性指数评价河流健康
  • DOI:
    10.13287/j.1001-9332.201706.015
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    应用生态学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈凯;于海燕;张汲伟;王备新;陈求稳
  • 通讯作者:
    陈求稳
渭河底栖动物性状和功能对空间尺度环境变量响应的生态区差异性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    生态学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李胜利;易茂红;陈凯;丁宁;王备新;姚花荣
  • 通讯作者:
    姚花荣
钱塘江中游流域不同空间尺度环境因子对底栖动物群落的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Acta Ecologica Sinica
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张勇;刘朔孺;于海燕;刘东晓;王备新
  • 通讯作者:
    王备新
不同土地利用对溪流大型底栖无脊椎动物群落的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    环境监测管理与技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邵卫伟;张勇;于海燕;韩明春;王备新
  • 通讯作者:
    王备新
共 8 条
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王备新的其他基金

溪流底栖动物群落多样性恢复过程与机制:物种扩散和环境选择作用
  • 批准号:
    32271631
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
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    面上项目
流域农业和城镇用地变化对溪流底栖动物群落功能多样性的影响及机制
  • 批准号:
    41771052
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    69.0 万元
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    面上项目
城镇溪流底栖藻类和底栖动物群落的退化规律与机制研究- - 以钱塘江中上游流域为例
  • 批准号:
    40971280
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    40.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
土地利用/覆被面积变化对溪流底栖动物完整性影响研究
  • 批准号:
    40301047
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目