2012年浑太河流域采集鉴定的大型底栖动物共72(属)种，隶属于7纲13目36科．其中水生昆虫51种，占70.83%，环节动物7种，占9.72%;节肢动物4种，占5.56%;软体动物10种，占13.89%．其中水生昆虫主要由EPT类(E:蜉蝣目;P:襀翅目;T:毛翅目)和双翅目的摇蚊幼虫组成．属于EPT类的主要水生昆虫共19(属)种，最为常见种为韦氏四节蜉3种(Baetisvaillanti、Acentrellasp．、Heterocleonamplum)、锯形蜉属2种(Serratellasp．、Ephemerellaseptentrionalis)、细裳蜉属1种(Leptophlebiasp．)、动蜉属1种(Cinygmasp．)、黑翅蜉1种(Ephemeranigroptera)、生米蜉1种(Ephemerashengmi)、细蜉科1种(Brachycercussp．)、网襀科1种(Osobenussp．)、大襀科1种(Pteronarcellasp．)、纹石蛾科2种(Hydropsychesp．，Cheumatopsychesp．)、原石蛾科1种(Brunnealarva)、等翅石蛾科1种(Dolophilodes)、长角石蛾科1种(Oecetissp．)、多距石蛾科2种(Polycentropussp．、Neuroclipsissp．)、稻田蛆2种(Tipula、Dicranotasp．)、虻科1种(Tabanussp．)、摇蚊幼虫共19(属)种．常见的软体动物包括卵萝卜螺(Ｒadixovata)、膀胱螺(Physaacuta)、中国圆田螺(Cipangopaludinachinensis)，主要的环节动物包括霍甫水丝蚓(Limnodrilushoffmeisteri)、克拉伯水丝蚓(L．claparedianus)．

　　EPT种类数较多的点位分布在兰河(T9)、小汤河上游(T12、T13)、小汤河支流源头(T14)、太子河南支支流(T18)、太子河北支(T19、T20、T23)，EPT种类多为4或5种．浑河流域上游苏子河支流(H1)、红河源头(H6)、洪河支流(H9、H10)，EPT种类为3种(图2)，且EPT主要为韦氏四节蜉、扁蜉科、蜉蝣科、细蜉科、纹石蛾科、网襀科、长角石蛾科的物种．就全流域看，太子河干流的中下游区域、海城河以及浑河干流、蒲河等EPT种类数较少，多为0或1种．

　　全流域来看，太子河流域蜉蝣目物种相对密度高于浑太河流域，太子河主要支流细河、小汤河、兰河、细河、太子河南支和北支中上游蜉蝣目相对丰度最高．毛翅目相对丰度较蜉蝣目低，太子河流域细河、小汤河、太子河南支中上游、浑河流域支流洪河的毛翅目相对丰度较高．这可能是因为太子河主要支流细河、小汤河、太子河南支等采样点位于海拔较高的山区，且林地比例极高，河流栖境复杂性相对较高，这些区域常见慢-深、慢-浅、快-深、快-浅等多种水文特征，并伴随有倒木、枯枝落叶、巨石等小栖境．

　　软体动物相对丰度高的点位集中在浑河干流中下游以及流经鞍山、海城的太子河支流杨柳河和甘巴河．寡毛类动物相对丰度较低，仅有11个点位捕获到寡毛类动物(H3，H13，H15，H18，T2，T9，T17，T18，T22，T33，T36)，其中T36(杨柳河)寡毛类的相对丰度为70.18%，H18(浑河干流中游)为17.58%，其余点位寡毛类相对丰度均低于6%．这可能与寡毛类和软体动物喜生存于淤泥和泥沙类底质中相关．太子河支流杨柳河和甘巴河为城市河流，分别位于海城、鞍山和沈阳市内，河道中没有石块，多是泥土，生境异质性不高．采样点T25～T30、T36、T39、H14、H15、H16底质含沙量比例为100%，采样点T33、T35底质中小卵石和碎石的比均高于70%．H18采样点所在河道位于沈阳市区，河道上有一大桥，是交通要道，水体发黑，有腥臭味．多样性指数较高的点位主要分布在太子河支流下达河(T2)、二道河支流(T7)、兰河(T9)、小汤河源头(T13)、太子河南支(T15、T16、T17、T18)，这些点位主要浑河支流蒲河(H15)、新开河(H13)和浑河干流(H18)．

　　敏感类群比例高的点位主要集中在太子河流域，包括太子河支流岔沟河源头T4(23.89%)、二道河支流T7(19.66%)、太子河南支T17(47.69%)、太子河北支T22(32.71%)、T23(34.22%)、太子河干流下游T28(100%)，T29(50%)，T30(66.66%)，T33(23.56%)、北沙河(T39100%)．T28～T30、T33、T36、T39采样点均位于海拔较低的平原区，且农田和城镇用地面积较高，其敏感类群比例较高的原因可能是这些点位捕获的底栖动物种类较少，且生物量也较低．其中，T28点位仅捕获了分属长臂虾科1种(E．modestus)和匙指虾科1种(Neocaridinadenticulatasinensis)，其耐污值为3，属于敏感种．T29点位捕获了锯形蜉属1种和椎实螺科1种(Ｒadixovata)，其耐污值分别为2.7和8．T30点位捕获了网襀科1种(Osobenussp．)、摇蚊亚科1种(Microspectrasp．)和匙指虾科1种(Neocaridinadenticulatasinensis)，其耐污值分别为2、9.8和3．T39点位捕获了网襀科1种(Osobenussp．)和匙指虾科1种(Neocaridinadenticulatasinensis)，其耐污值分别为2和3.

　　耐污类群比例高的点位主要集中在太子河支流下达河下游T1(75.08%)、下达河上游T2(69.19%)、接文河T3(88.39%)、岔沟河源头T4(76.11%)、二道河源头T5(82.72%)、太子河南支下游T16(56.86%)、太子河干流下游T27(66.67%)、太子河干流下游T29(50%)、五道里河T32(100%)、杨柳河T36(70.18%)．T1～T5，T16采样点位于太子河海拔较高的山区，林地为主导用地类型，耐污类群比例较高的原因是这些点位捕获到的摇蚊科物种的生物量较高．

　　2.2水环境特征分析

　　对51个采样点的水体理化指标浓度、水文指标、底质类型比例的平均值、方差和变异系数进行常规统计分析的结果．pH和水温相对其他水环境质量指标空间变异较小，变异系数分别为7.08%和17.76%．悬浮物、氨氮、硝酸盐、总氮、磷酸盐、总磷、河宽、水深、流速、流量、底质含沙量以及卵石和砾石的空间变异较大，均大于100%，变异系数分别为352.15%、167.86%、111.63%、110.28%、243.39%、162.15%、152.64%、145.96%、125.54%、225.67%、151.12%和95.13%．其中，硝酸盐、总氮浓度较高的点位主要集中在浑河支流蒲河(H15、H14)理石河(H12)、太子河葠窝水库下游(T24～T43)．磷酸盐和总磷浓度高的点位包括浑河支流蒲河(H15、H16、H14)，太子河干流下游(T27、T28、T29、T30)，太子河支流甘巴河(T33)，杨柳河(T36)，北沙河(T39)．采样点T25～T30、T36、T39、H14、H15、H16底质含沙量比例为100%，采样点T33、T35底质中小卵石和碎石的比均高于70%．现场调查中发现采样点H14位于沈阳的沈北新区，主要是景观用水，水体中漂浮有绿色的浮萍等，河流两侧机动车流量较大，水体底质为黑色的底泥．采样点H15属于城市河道生境，河道两侧车流量大，水体浑浊．太子河干流下游采样点T27、T28、T29、T30均位于农业和城镇区，河岸两侧均为农田，且左右岸堤疏松．采样点T33、T36和T39均为城市河流，分别位于海城、鞍山和沈阳市内，河道中没有石块，多是泥土，生境异质性不高．

　　2.3底栖动物群落结构与环境因子之间的关系

　　2.3.1影响底栖动物群落结构显著的关键环境因子

　　所有环境因子与底栖动物群落结构指标进行ＲDA分析，前两轴特征值分别为0.179和0.091．物种与环境因子排序轴的相关系数达到0.853和0.664，环境-物种关系的累积比率为79.4%．说明排序图可较好地反映环境因子和底栖动物群落结构指标之间的关系．通过对所有环境因子的全模型ＲDA分析表明，环境因子可解释底栖动物群落结构空间变异的72.23%．研究结果表明纳入分析的环境因子能够解释大部分的底栖动物群落结构空间分异状况．在进行ＲDA分析时，还检测了各环境因子的独立效应，每个因子的重要性和显著性采用Monte-Carlo假设检验，以P＜0.05作为显著性标准排除贡献较小的因子．卵石和砾石比例、底质含沙量比例、海拔、流量、流域林地面积比例、流域聚落用地比例、流域旱地比例、流域水田面积比例、流域城镇建设用地面积比例、电导率、栖息地质量、总溶解颗粒物、硬度、水深、高锰酸盐指数、河宽、河岸缓冲区建设用地面积比例、河岸缓冲区林地面积比例、河岸缓冲区聚落用地面积比例、总氮、氨氮、pH共22个变量为影响底栖动物群落结构的主要环境因子，上述22个环境因子可解释底栖动物群落结构空间分异的48.2%．

　　2.3.2自然环境因子与人类活动压力因子对底栖动物群落结构影响

　　虽然上述ＲDA分析结果能识别影响底栖动物群落结构的主要环境因子，但难以从整体上区分反映人类压力因子与自然环境因子对底栖动物群落结构空间变异贡献的大小．本研究采用偏ＲDA方法辨析人类活动压力因子与自然因子对底栖动物群落结构变异的解释能力．以自然因子为协变量，对人类活动压力因子对底栖动物群落结构的影响进行ＲDA分析表明，人类活动压力因子与底栖动物群落结构因子的第一、第二排序轴相关系数分别达到0.743和0.560，生物与环境相关关系累积比率为79.8%．纳入分析的人类活动压力因子解释了底栖动物群落结构空间变异的48.9%，通过显著性检验的人类活动压力因子解释了底栖动物群落结构的25.9%．

　　以人类活动压力因子为协变量，自然环境因子与底栖动物群落结构因子的第一、第二排序轴的相关系数分别为0.642和0.580，生物与环境相关关系累积比率为94.4%．纳入分析的自然环境因子解释了底栖动物群落结构空间变异的11.8%，通过显著性检验的自然环境因子解释了底栖动物群落结构空间变异的9.3%．人类活动压力因子的影响明显大于自然因子．通过显著性检验的人类活动压力因子与自然环境因子共同解释了底栖动物群落结构空间变异的48.2%，说明人类活动压力因子与自然环境因子对底栖动物群落结构的影响存在协变现象．

　　2.3.3不同尺度人类活动压力因子对底栖动物群落结构的影响

　　通过偏ＲDA分析发现，河段尺度、河岸缓冲区尺度和流域尺度第一排序轴可分别解释底栖动物群落结构的42.3%、48.8%和41.1%．第二排序轴可分别解释底栖动物群落结构的24.8%、27.6%和36.9%．河段尺度，与第一排序轴相关系数最高的环境因子分别是pH和栖息地质量(相关系数分别为－0.3660和－0.4542)，与第二排序轴相关系数最高的环境因子是pH和总氮(相关系数分别为－0.3074和－0.2306)．河岸缓冲区，与第一排序轴相关系数最高的环境因子分别是城镇建设用地面积比例和林地面积比例(相关系数分别为0.3203和－0.1698)，与第二排序轴相关系数最高的环境因子分别是水田和旱地(相关系数分别为0.3011和0.2203)．流域尺度，与第一排序轴相关系数最高的环境因子是城镇建设用地面积比例(相关系数分别为0.4716)，与第二排序轴相关系数最高的环境因子是旱地、林地和聚落用地面积比例(相关系数分别为0.4604、－0.4384和0.3608)．

　　河段尺度，与pH相关关系最强的底栖动物指标是M4(EPT分类单元数)，与栖息地质量相关关系最强的是M8(蜉蝣目相对丰度)和M27(黏附者相对丰度)，与氨氮相关关系最强的是M20(敏感类群相对丰度)．与电导率、总溶解颗粒物相关关系最强的是M21(耐污类群相对丰度)．总氮相关关系最强的是M9(毛翅目相对丰度)和M14(纹石蛾科/毛翅目相对丰度)．

　　河岸缓冲区，聚落用地和林地面积比例与M22(收集者相对丰度)、M27(黏附者相对丰度)、M4(EPT分类单元数)、M20(敏感类群相对丰度)和M9(毛翅目相对丰度)相关性较强．城镇建设用地面积比例与M11(软体动物相对丰度)、M21(耐污类群相对丰度)相关性较强．旱地面积比例与M20(敏感类群相对丰度)和M28(香农-威纳多样性指数)相关性较强．

　　流域尺度，林地、旱地和聚落用地面积比例与M4(EPT分类单元数)、M8(蜉蝣目相对丰度)、M6101(优势分类单元个体相对丰度)和M14(纹石蛾科/毛翅目相对丰度)相关性较强．城镇建设用地面积比例与M11(软体动物相对丰度)、M17(寡毛类动物相对丰度)和M6(优势分类单元个体相对丰度)相关性较强(图5)．

　　2.3.4不同尺度人类活动压力因子的相对重要性

　　底栖动物受到不同空间尺度人类活动压力因子的影响，尽管大、中尺度(如土地利用)、中、小尺度(河段尺度的水体理化参数)环境因子影响着河流底栖动物群落结构，但不同尺度环境因子对底栖动物群落结构的影响大小是不同的．

　　本研究以自然环境因子为协变量，采用偏ＲDA方法辨析不同尺度人类活动压力因子对底栖动物群落结构的解释能力．结果发现，河岸缓冲区尺度，土地利用可解释底栖动群落结构空间分异的10%，其中林地、水田、旱地、城镇建设用地和聚落用地分别可解释2%、3%、2%、2%和1%的底栖动物群落结构空间分异状况．河段尺度，水质因子、栖息地质量可解释底栖动物群落结构空间分异的35.3%，其中，显著环境因子pH、栖息地质量、总氮、高锰酸盐指数、硬度、电导率、总溶解颗粒物和氨氮分别解释了4%、3.6%、1.8%、1.7%、1.7%、0.9%、0.9%和0.9%的底栖动物群落结构空间分异．流域尺度，土地利用解释了7%底栖动物群落结构空间分异状况，其中林地、水田、旱地、城镇建设用地和聚落用地对底栖动物的解释能力分别为2.3%、0.7%、2.2%、2.4%和1.7%．综上，河段尺度环境因子对底栖动物群落结构空间分异影响最显著．

　　2.3.5河段尺度环境因子与土地利用相关关系

　　流域尺度和河岸缓冲区尺度林地与栖息地质量、电导率、总溶解颗粒物、氨氮、总氮、硬度、高锰酸盐指数、河宽、水深、流量、底质含沙量比例以及卵石和砾石比例均显著相关，其中，除了栖息地质量、卵石和砾石比例及硬度、流域尺度，林地与河段尺度环境因子的相关性更强．城镇建设用地比例、聚落用地、旱地和水田均是在流域尺度与河段尺度环境因子相关性更强．其中，流域尺度聚落用地与水质变量、水文变量、底质含沙量均呈极显著正相关，与栖息地质量和底质中卵石和砾石比例呈极显著负相关．旱地与水质变量、水深、底质含沙量比例呈极显著正相关，与栖息地质量和底质中卵石和砾石比例呈极显著负相关．城镇建设用地与水质变量呈显著正相关，与栖息地质量、卵石和砾石比例呈显著负相关．

　　3、讨论

　　3.1不同属性环境因子与底栖动物群落结构的关系