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user: 3. 研究结果 3.1. 不同河段栖境质量定性评价 对帽儿山国家森林公园溪流各河段进行栖境质量的定性评价(表2)。在干扰段(图2，A1， A2)，溪流底质情况较好，砾石、卵石和较大的岩石占底质的1/2以上，但因为有石块被人工挖掘、岩石裸露等的原因，水体浑浊，泥沙也较多，所以在整体上没有达到一个很好的标准；栖境复杂性和覆盖度较差，因为人为修整河道，两岸乔木等大型植被缺乏，溪流几乎完全暴露在光线下；同时因为漂流需要，干扰段仅有急流而没有静水区；堤岸稳定性在富民村因为利用水泥对堤岸进行了加固，产生硬质河岸，侵蚀情况很少出现。 在恢复段(图2，B1， B2)，底质情况在S4较好，但是在S5中细沙的比例较大，因而综合看来，恢复段底质情况未能在短时间得到很好的改善，仍处于较好评价；在S4处，溪流较深，水流较缓，在S5处有一个支流汇聚，河段具有一个沉积区，静水区质量一般；河道两岸的植被丰富，高大乔木众多，但因为有人工修建的造景存在并且占据了一定面积，因而堤岸稳定性、堤岸保护和覆盖度都只能处于较好。 在自然段(图2，C1， C2)，底质中砾石、卵石和较大的岩石占3/4以上，情况较好；河道两岸植被丰富，并且具有巨石、倒凹堤岸等小栖境，因而栖境复杂性较好；在S6和S7河道非常宽，溪流浅，兼有深、浅静水区域，静水区质量好，并且靠近溪流处高大乔木比较少，堤岸稳定性、堤岸保护都仅处于较好状态，S7河道有被侵蚀的痕迹，但被侵蚀的面积不超过30%，堤岸稳定性属于较好；在S8处河道较窄，堤岸密生乔木和灌木，因而覆盖度综合看来较好。 Table 2 Qualitative Evaluation of habitat quality in different stream section 河段类型 栖境指标 底质 栖境复杂性 静水区质量 堤岸稳定性 堤岸保护 覆盖度 干扰段 12 2 4 9 5 2 恢复段 13 15 10 15 14 15 自然段 17 18 16 14 15 15 表2. 不同河段栖境质量定性评价 图2. 干扰段(A1， A2)、恢复段(B1， B2)和自然段(C1， C2) 3.2. 不同河段水环境理化因子分析 对帽儿山国家森林公园溪流各河段的水环境理化因子进行比较，并通过单因素方差分析来判断各河段之间水环境理化因子差异性是否显著(表3)。通过分析可知，在干扰段，所有理化参数均是最高的；恢复段的总磷(TP)、总氮(TN)最低；自然段的化学需氧量(COD Cr )、水温(WT)、电导率(Cond)和浊度(Tur)为最低。除WT和Cond差异性显著外(p < 0.05)，其他所有参数均无显著差异。 根据GB 3838-2002《地表水环境质量标准》，在干扰段S3中，COD Cr 为15.90 mg/L，处于II类和III类水标准之间；在所有河段中，TP和TN的含量均较高，在S3中TP甚至达到了6.90 mg/L，已经远超V类水标准。除此之外，S3的Tur高达284.20 NTU，样点处的水流非常浑浊，泥沙翻滚，水流急速，受漂流区域旅游开发的影响非常大。 Table 3 Water environmental factors (means ± standard deviations (SD)) and single factor analysis of variance (One-way ANOVA) in different stream section 水环境理化参数 干扰段 恢复段 自然段 单因素方差分析 ρ(TP)/(mg/L) 1.37 ± 1.12 0.57 ± 0.17 0.91 ± 0.78 0.617 ρ(TN)/(mg/L) 4.17 ± 2.57 3.00 ± 0.28 3.23 ± 0.61 0.712 COD Cr /(mg/L) 10.53 ± 4.97 7.60 ± 2.40 4.69 ± 2.89 0.260 WT/℃ 20.05 ± 2.02 12.73 ± 1.22 13.42 ± 0.51 0.003 Cond/(us/cm) 0.10 ± 0.01 0.072 ± 0.004 0.069 ± 0.006 0.005 Tur/(NTU) 111.70 ± 150.23 12.20 ± 15.56 3.87 ± 3.67 0.393 表3. 不同河段水环境理化参数及单因素方差分析 *注：表格内数据为平均值±标准差。 3.3. EPT物种组成与FFGs划分 此次调查共采集到EPT昆虫样本116头，13科15属(表4)。蜉蝣目(Ephemeroptera)的数量最多，共计83头，占EPT总数的71.6%，其中又以短丝蜉属(Siphlonurus)数量最多，占EPT总数的29.3%；襀翅目(Plecoptera)中Phanoperla属数量最多，占EPT总个体数的6.9%；而对于毛翅目(Trichoptera)，Nemotaulius属数量最多，占EPT总个体数的12.1%。 Table 4 EPT list and functional feeding groups (FFGs) in Maoershan National Forest Par 目 科 属 摄食功能群 蜉蝣目Ephemeroptera 短丝蜉科Siphlonuridae 短丝蜉属Siphlonurus GC 扁蜉科Heptageniidae 高翔蜉属Epeorus SC 蜉蝣科Ephemeridae 蜉蝣属Ephemera GC 小蜉科Ephemerellidae 带肋蜉属Cincticostella GC 小蜉属Ephemerella GC 锯形蜉属Serratella GC 四节蜉科Baetidae 四节蜉属Baetis GC 细裳蜉科Leptophlebiidae 拟细裳蜉属Paraleptophlebia GC 襀翅目Plecoptera 网襀科Perlodidae Arcynopteryx PR 绿襀科Chloroperlidae Suwallia PR 襀科Perlidae Phanoperla PR 毛翅目Trichoptera 多距石蛾科Polycentropodidae Polycentropus PR 短石蛾科Brachycentridae Brachycentrus FC 原石蛾科Rhyacophiliae Rhyacophila PR 沼石蛾科Limnephilidae Nemotaulius SC 表4. 帽儿山国家森林公园EPT名录及其摄食功能群 3.4. 不同河段EPT FFGs类型比较 大型底栖动物的取食行为与其周围环境可以提供的食物资源存在一定的关系，摄食功能群在对环境条件和变量上的评估具有重要的作用 [ 24 ]。对帽儿山国家森林公园不同河段的EPT摄食功能群密度分布进行统计(图3)。在干扰段和自然段中，GC都有明显的优势，其密度的最大值出现在自然段，为52个/m 2 ，且均为蜉蝣目的种类；FC仅在恢复段中发现，且密度最小，为2个/m 2 ；SC密度最大值出现在自然段，为14个/m 2 ，而在干扰段和恢复段却较少或几乎没有分布；PR在恢复段的密度较大，为11个/m 2 。而在研究中所有河段均未见有OM和SH存在。 分别对三个河段的EPT数量和科属进行统计，结果为干扰段共计23头，隶属于7科7属；恢复段共计25头，隶属于6科6属；自然段共计68头，隶属于7科9属。自然段的物种数量是干扰段和恢复段的近3倍，科属分布也比较丰富，因而自然段的丰富度明显大于干扰段和恢复段；恢复段由于自然恢复的时间比较短，在物种数量和科属分布上与干扰段相比没有明显优势。人为干扰给溪流生态系统带来巨大的负面影响，为了实现漂流而对河道进行的人工拓宽、取直、挖掘大型石块等行为，使溪流渠道化，EPT的栖境遭受破坏。 图3. 不同河段EPT摄食功能群密度分布 3.5. EPT FFGs与水环境因子冗余分析 使用Canoco 5.0 对帽儿山国家森林公园EPT摄食功能群与水环境之间的关系进行分析，在分析前，对各水环境因子进行log(X+1)的变换，使其趋于正态分布。经软件进行除趋势对应分析后(DCA)，发现物种数据的单峰响应值SD(梯度)为2.1，小于3，所以更适合使用冗余分析(RDA)。设置采样点为排序变量，EPT摄食功能群为响应变量，水环境变量为解释变量，作EPT摄食功能群与水环境因子的双序图(图4)。 RDA结果中显示(表5)，前两轴的特征值分别为0.631和0.176，物种-环境相关性分别为0.904和1.000，并且物种累计变化率的80.6%在轴1和轴2中被解释。如图4所示，与轴1相关性较强的环境因子有WT (−0.272)和Tur (−0.281)，并且由摄食功能群和水环境因子之间的夹角可知，GC与所有水环境因子之间均没有很强的相关性，在三个不同的河段都有分布；刮食者(SC)与TP表现出一定的负相关性，说明水环境中的TP浓度较高可能不适宜其分布；PR与Cond表现出正相关关系，说明其能够忍受电导率较高的水环境。 图4. 基于冗余分析(RDA)的帽儿山国家森林公园EPT摄食功能群与水环境因子双序图 Table 5 RDA results for EPT feeding functional group 轴序 特征值 物种–环境相关性 物种数据累计变化百分率% 物种–环境相关性累计变化百分率% 1 0.631 0.904 63.0 74.0 2 0.176 1.000 80.6 94.6 3 0.046 0.930 85.2 99.9 4 0.001 0.982 85.2 100 表5. EPT功能群RDA分析结果