Đặc điểm cộng đồng của động vật chân đốt đáy lớn ở sông Yalutsangpo, con sông lớn nhất thế giới

Frontiers of Earth Science - Tập 8 - Trang 351-361 - 2014
Mengzhen Xu1, Zhaoyin Wang1, Baozhu Pan2, Guoan Yu3
1State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing, China
2Changjiang River Scientific Research Institute, Wuhan, China
3Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China

Tóm tắt

Hệ sinh thái thủy sinh của các con sông vùng cao khác với các con sông vùng thấp do địa hình và các tham số môi trường đặc trưng liên quan đến độ cao. Yalutsangpo, dòng chính của sông Brahmaputra, là con sông lớn nhất thế giới, chảy từ tây sang đông qua Tây Tạng, Trung Quốc và đổ vào Ấn Độ. Macroinvertebrates đã được lấy mẫu từ Yalutsangpo và các nhánh của nó, bao gồm các dòng sông Lhasa, Niyang và Parlong Tsangpo, từ tháng 10 năm 2009 đến tháng 6 năm 2010, nhằm nghiên cứu đặc điểm của hệ sinh thái thủy sinh vùng cao. Tổng cộng, 110 loại động vật chân đốt thuộc 57 họ và 102 chi đã được xác định từ lưu vực này. Độ đa dạng sinh học và thành phần của các nhóm macroinvertebrates bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi gradient độ cao. Độ đa dạng địa phương được thể hiện qua độ phong phú của các loại và chỉ số Shannon-Wiener được cải thiện cao ở độ cao từ 3.300–3.700 m, trong đó tính thích nghi của môi trường sống cao hơn do các điều kiện môi trường nước, oxy hòa tan và thực vật thủy sinh tốt hơn, v.v. Macroinvertebrates được phân nhóm thành các loại tiêu hóa (shredders), cào (scrapers), ăn thịt (predators), thu gom-lọc (collector-filterers), và thu gom-tập hợp (collector-gatherers) dựa trên hành vi ăn uống của chúng. Phát hiện rằng sự phân bố của các nhóm chức năng ăn uống khác nhau với độ cao của môi trường sống. Các loại tiêu hóa hiện diện ở độ cao từ 2.900–4.400 m, trong khi các loại cào chủ yếu sống ở độ cao từ 3.500–4.500 m, và các loại thu gom-lọc ưa thích độ cao từ 3.500–4.000 m. Mặc dù độ phong phú của các loại địa phương không cao ở mỗi địa điểm, thành phần phân loại và mật độ của các nhóm biến đổi mạnh mẽ giữa các địa điểm khác nhau, dẫn đến độ đa dạng khu vực cao hơn nhiều so với dòng sông vùng thấp có điều kiện dòng chảy và nền tương tự. Độ phong phú tích lũy khu vực của các loại ở Yalutsangpo giảm và nhiều họ đã bị mất đi khi độ cao tăng lên. Tuy nhiên, một số họ mới xuất hiện khi độ cao tăng cao là thiết yếu cho việc duy trì độ đa dạng sinh học khu vực cao.

Từ khóa

#động vật chân đốt đáy #hệ sinh thái thủy sinh #đa dạng sinh học #độ cao #sông Yalutsangpo

Tài liệu tham khảo

Barbour M T, Gerritsen B D, Snyder B D (1999). Benthic macroinvertebrate protocols. In: Barbour M T, Gerritsen B D, Snyder B D, Stribling J B eds. Rapid Bioassessment Protocols for Use in Streams and Wadeable Rivers: Periphyton, Benthic Macroinvertebrates and Fish. EPA 841-B-99-002. U.S. Environmental Protection Agency; Office of Water, Washington, 7.1–7.20 Beauger A, Lair N, Reyes-Marchant P, Peiry J L (2006). The distribution of macroinvertebrate assemblages in a reach of the River Allier (France), in relation to riverbed characteristics. Hydrobiologia, 571(1): 63–76 Brittain J E, Milner A M (2001). Ecology of glacier-fed rivers: current status and concepts. Freshw Biol, 46(12): 1571–1578 Boyero L (2005). Multiscale variation in the functional composition of stream macroinvertebrate communities in low-order mountain streams. Limnetica, 24(3–4): 245–250 Burgherr P, Ward J V (2001). Longitudinal and seasonal distribution patterns of the benthic fauna of an alpine glacial stream (Val Roseg, Swiss Alps). Freshw Biol, 46(12): 1705–1721 Čiamporová-Zaťovičová Z, Hamerlík L, Šporka F, Bitušík P (2010). Littoral benthic macroinvertebrates of alpine lakes (Tatra Mts) along an altitudinal gradient: a basis for climate change assessment. Hydrobiologia, 648(1): 19–34 Duan X H, Wang Z Y, Xu M Z (2011). Effects of fluvial processes and human activities on stream macro-invertebrates. Int J Sediment Res, 26(4): 416–430 Duan X H, Wang Z Y, Xu M Z, Zhang K (2009). Effect of streambed sediment on benthic ecology. Int J Sediment Res, 24(3): 325–338 Fjellheim A, Raddum G G, Vandvik V, Cogǎlniceanu D, Boggero A, Brancelj A, Galas J, Sporka F, Vidinova Y, Bitusik P, Dumnicka E, Gåldean N, Kownacki A, Krno I, Preda E, Risnoveanu G, Stuchlik E (2009). Diversity and distribution patterns of benthic invertebrates along alpine gradients. A study of remote European freshwater lakes. Adv Limnol, 62: 167–190 Füreder L, Schütz C, Wallinger M, Burger R (2001). Physico-chemistry and aquatic insects of a glacier-fed and a spring-fed alpine stream. Freshw Biol, 46(12): 1673–1690 Henriques-Oliveira A L, Nessimian J L (2010). Aquatic macroinvertebrate diversity and composition in streams along an altitudinal gradient in Southeastern Brazil. Biota Neotropica, 10(3): 115–128 Hill M O (1979). DECORANA—A Fortran Program for Detrended Correspondence Analysis and Reciprocal Averaging. Ecology and Systematics, Cornell University, Ithaca, New York Jacobsen D (2004). Contrasting patterns in local and zonal family richness of stream invertebrates along an Andean altitudinal gradient. Freshw Biol, 49(10): 1293–1305 Jeník J (1997). The diversity of mountain life. In: Messerli B, Ives J D eds. Mountains of the World. New York: Parthenon Publishing Group, 199–231 Liang Y L, Wang H Z (1999). Zoobenthos. In: Liu J K ed. Advanced Hydrobiology. Beijing: Science Press, 241–259 (in Chinese) Liu Z F, Tian L D, Yao T D, Gong T L, Yin C L, Yu W S (2007). Variations of 18O in precipitation of the Yarlung Zangbo River Basin. Acta Geogr Sin, 62(5): 510–517 (in Chinese) Lu X X, Zhang S R, Xu J C, Merz J (2011). The changing sediment loads of the Hindu Kush-Himalayan rivers: an overview. In: Proceedings of the ICCE Workshop held at Hyderabad, India, September 2009 McGregor G, Petts G E, Gurnell A M, Milner A M (1995). Sensitivity of alpine stream ecosystems to climatic change and human impacts. Aquat Conserv, 5(3): 233–247 Milbrink G (1983). An improved environmental index based on the relative abundance of Oligochaetes species. Hydrobiologia, 102(2): 89–97 Milner A M, Brittain J E, Brown L E, Hannah D M (2010). Water sources and habitat of Alpine streams. In: Bundi U ed. AlpineWaters. Berlin: Springer Berlin Heidelberg, 175–191 Milner A M, Petts G E (1994). Glacial rivers: physical habitat and ecology. Freshw Biol, 32(2): 295–307 Morse J C, Yang L F, Tian L X (1994). Aquatic Insects of China Useful for Monitoring Water Quality. Nanjing: Hohai University Press, 1–570 Pan B Z, Wang H J, Liang X M, Wang H Z (2011). Macrozoobenthos in Yangtze floodplain lakes: patterns of density, biomass and production in relation to river connectivity. J N Am Benthol Soc, 30(2): 589–602 Pan B Z, Wang Z Y, Xu M Z (2012). Macroinvertebrates in abandoned channels: assemblage characteristics and their indications for channel management. River Res Appl, 28(8): 1149–1160 Plafkin J L, Barbour M T, Porter K D, Gross S K, Hughes R M (1989). Rapid bioassessment protocols for use in streams and rivers: benthic macroinvertebrates and fish. U. S. Environmental Protection Agency Office of Water EPA/444/4-89-001, Washington, 1–170 Rosenberg D M, Resh V H (1993). Introduction to freshwater biomonitoring and benthic macroinvertebrates. In: Rosenberg D M, Resh V H eds. Freshwater Biomonitoring and Benthic Macroinvertebrates. New York: Chapman and Hall, 1–9 Skjelkvåle B L, Wright R F (1998). Mountain lakes; sensitivity to acid deposition and global climate change. Ambio, 27: 280–286 Smith M J, Kay W R, Edward D H D, Papas P J, Richardson K S J, Simpson J C, Pinder AM, Cale D J, Horwitz P H J, Davis J A, Yung F H, Norris R H, Halse S A (1999). AusRivAS: using macroinvertebrates to assess ecological condition of rivers in Western Australia. Freshw Biol, 41(2): 269–282 Smock L A (1983). The influence of feeding habits on whole-body metal concentrations in aquatic insects. Freshw Biol, 13(4): 301–311 Song M H, Ma Y M, Zhang Yu, Li M S, Ma W Q, Sun F L (2011). Analyses of characteriatics and trend of air temperature variation along the Brahmaputra valley. Climatic and environmental research. 16(6): 760–766 (in Chinese) Ter Braak C J F, Šmilauer P (2002). CANOCO Reference Manual and Users Guide to Canoco for Windows. Software for Canonical Community Ordination (Version 4.5). New York: Microcomputer Power, 1–500 Tomanova S, Tedesco P A, Campero M, Van Damme P A, Moya N, Oberdorff T (2007). Longitudinal and altitudinal changes of macroinvertebrate functional feeding groups in neotropical streams: a test of the river continuum concept. Fundamental and Applied Limnology, 170(3): 233–241 (Archiv für Hydrobiologie) Wang Z Y, Lee J H W, Melching C S (2012). Integrated River Training and Management. Beijing: Tsinghua University, 1–800 Wang Z Y, Melching C S, Duan X H, Yu G (2009). Ecological and hydraulic studies of step-pool systems. J Hydraul Eng, 135(9): 705–717 You Q L, Kang S C, Wu Y H, Yan Y P (2007). Climate change over the Yarlung Zangbo River Basin during 1961–2005. J Geogr Sci, 17(4): 409–420 Zhao W H, Liu X Q (2010). Preliminary study on macrozoobenthos in Yarlung River River and its branches around Xiongcun, Tibet, China. Resources and Environment in the Yangtze Basin, 19(3): 281–286 (in Chinese)