长江是我国重要的河流之一,长江流域在我国的经济发展、社会进步、文化繁荣、生态健康等方面都具有至关重要的意义。近些年来,频繁的人类活动加剧了长江流域的生态退化。闸坝建设、污水排放等人类活动导致长江中下游的泛滥平原湖泊水体的自然水文节律被破坏,湖泊与长江原本的自然水文连通程度也逐渐降低,水体间交换周期越来越长,湖泊逐渐出现富营养化的现象;由于受到采砂挖沙等外界的干扰,湖泊与长江的水文连通程度变差,泛滥平原湖泊湖区内部的水体交换周期不相同。底栖动物是泛滥平原生态系统中一个重要的生物类群,研究不同区域尺度上的底栖动物群落差异可为科学保护泛滥平原生态系统提供依据,水体交换率为水文连通量化指标之一,故有必要开展泛滥平原尺度以及湖区尺度上的底栖动物-水交换率定量化关系研究。基于上述研究角度,本文尝试分析泛滥平原尺度以及湖区尺度上以洞庭湖为例的底栖动物群落差异,摸清江湖之间水交换率以及通江湖泊不同区域水交换率的差异,研究底栖动物群落特征对水文连通的生态学响应。取得以下主要结果:1.初步完成了泛滥平原尺度上底栖动物群落结构的差异。本文基于之前学者对湖泊类型划分的五类湖泊进行数据分析,在31个泛滥平原湖泊中共采集到底栖动物146种,隶属于5门9纲24目38科95属。软体动物为湖群的优势类群,占总物种数的比例为52.7%。但五组湖泊间底栖动物的物种数和组成有较大差异,与长江仍然保持自由水文连通的通江湖泊物种数最多,其优势类群为双壳类、腹足纲和昆虫纲类;江湖水文连通受阻最严重的藻型湖泊物种数最少,优势类群为寡毛类和摇蚊科幼虫。2.系统分析了泛滥平原尺度上底栖动物对人类活动干扰下水文连通的响应模式。本文运用了分类学差异性指数(TD指数)来衡量人类活动对湖泊的干扰程度,通过分析五组湖泊底栖动物的物种丰富度、TD指数(△+、∧+)和环境因子的关系,发现影响物种数最关键的因素为湖泊面积,而水质指标为影响底栖动物TD指数的重要因素,所有底栖动物的TD指数值(△+、∧+)都与叶绿素a含量Chl a、总磷TP和总氮TN具有显著相关性。此外,底栖动物在水文连通梯度下的响应模式为,江湖水文连通受阻最严重的的藻型湖泊∧+高,未受阻隔的通江湖泊物种分布均匀且其∧+值低。3.分析了不同季节湖区尺度上洞庭湖底栖动物的群落特征。2018年4月份的底栖动物物种多样性高于2018年10月份的底栖动物物种多样性,其中4月份共调查到底栖动物88种,10月份为40种,两个季节的功能摄食类群基本相同;配对样t检验对alpha多样性指数分析表明,Margalef指数、Pielou均匀度指数、Shannon-Wiener指数在两个季度不具有显著性差异;4月份底栖动物的系统发育相异度值低于10月份;4月份的样点NMDS排序图上分布比10月份较为集中,表明10月份群落的空间差异大于4月份。4.确定了影响湖区尺度上洞庭湖不同区域底栖动物的群落特征及影响因素,水文连通梯度是影响湖泊底栖动物群落结构差异的重要因素,其次为水体营养水平。(1)不同的环境梯度下,底栖动物的分布也不相同,在水体交换程度差别不大的区域,温度是不同区域底栖动物分布的原因之一,如水温较低的流域内有较多的冷水性种类如寡毛类;而在水交换率低的区域中影响底栖动物的主导因素为水体营养物浓度,清洁物种如蜉蝣目广泛分布于总氮浓度低的区域。(2)当水系之间具有良好的水文连通时,物质、能量和生物以水为载体传输到不同区域,为水生生物提供生长繁殖必需的物质能量。不同区域之间水交换能力不同,也影响了底栖动物的分布格局。(3)回归分析结果表明在水文连通梯度上,底栖动物的密度、生物量逐渐上升。底栖动物的alpha多样性、beta多样性与水龄之间有明显的关系,表现为Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数与水龄之间的关系表现为先上升后下降,而beta多样性指数单调下降。