当前世界环境

介绍

作为一个山区的尼泊尔，拥有多样化的气候区，从亚热带到高山气候，支持各种类型的河流，以获得巨大的生物多样性。许多地图溪流和河流仍然完好无损。然而，最近的水费和水电坝和灌溉渠道的水转移和运行等水的郊游开发以及河床材料的提取越来越多的河流和溪流和流动性的形态和生物群。然而，扰乱的类型和频率沿着河流源自到河流，从源头到口腔增加，从而从受干扰的河流（Shah和Shah 2013）中取代了许多敏感的生物。生物多样性的丧失是人类主导的河流流域的主要威胁之一（Shah和Shah 2012; Shah和Shah 2013）。在建成的地区，河流生态系统受到污水处理的固体废物和污水排放（Shah和Shah 2013），同时在农业主导的集水区，河流生态系统受到进水项目的高度影响。灌溉工程中的水抽象，水厂和水电的运作以及来自源头的水的攻丝，在Mahakali和Karnali河流域的河流中的水量和释放可能对河流生态系统产生不利影响。

河流流量和地貌是河流生物多样性和生态系统功能的基本自然参数，因为包括河床材料在内的河道特征为生物提供了栖息地，并影响水质、物质交换和能源来源(Degani)et al .,1993;Elosegiet al .,2010;卷et al .,２０１２）．河流中的水流对生物产生物理力，而物理生境为生物群落提供了庇护(Benn和Arthington, 2002)。水流的改变会影响河流中的物理栖息地，包括沙洲、阶地和岛屿的发展、有机物的保留、池塘栖息地的存在、木屑的可用性、基质成分和沉积物的运输(劳埃德)et al .,2005）。其中，底栖大型椎骨门具有重要的生态作用，以维持水生生态系统（瓦格霍夫et al .,２０１２）．发现麻雀，Plecoptera和Trichoptera订单对压力有一个非常强烈的负面反应（Clarkeet al .,2010)。在活跃漂变中，某些类群(如Baetis SPP。，epeorus spp。，simuliidae，Brachycentrus spp。减少了其他的活跃漂移，比如Paraleptophlebia spp。,一些Ephemerella spp。，Lepidostoma spp。（普夫和病房1991）。水分缩乳菌落，幼虫具有在高速水中聚集的倾向，其中饲料速率高于低速水（Dewsonet al .,2007)。甚至发现甚至小蓄水都会发现对敏感的大型蠕虫类别的敏感性效果，例如在下游达到的大型脊椎动物丰富，而在下游地点（Mbaka和Mwaniki，2015年）的高度耐受性的耐受性耐受性的耐受性在水抽象的下游，高沉积物水平延迟沉积物和鱼群（Sullivan和Watzin，2008），因为沉积物负荷阻碍了珀西氏植物的生长，从而降低了藻类的可用性，并降低了刮刀，粉碎机和捕食者的密度（Ndarugaet al .,2004)。碎纸机和收集者;两组都使用树叶作为附着和避难的基质，刮土机和碎纸机是在精细和粗糙的有机物更丰富的地方发现的(Fierroet al .,2015）。

材料和方法

研究区和抽样网站

该研究是在尼泊尔远西部和中西部地区的Mahakali和Karnali盆地的地图中进行的（图1）。Mahakali和Karnali Rivers是冰川和雪喂养河流。在尼泊尔境内的Mahakali盆地中只有约35.4％（摩中et al .,2001年），而大约55％的Karnali River盆地落在尼泊尔（WSHP，2007）。

图1:尼泊尔主要河流系统的支流采样地点分布。保护区以简短的形式保存着:Suklaphata国家公园;KNP: khapad国家公园;RNP: Rara国家公园;巴迪亚国家公园;SPNP:喜福善岛国家公园。 点击这里查看图

在2016年和2017年的季后赛中，共用了Mahakali和Karnali River Basins的33个河流在季风，基流和季风季节的底栖大季赛季，分别在2016年和2017年的河流中进行了采样。没有水分流和完整栖息地的河流被视为参考资料（图2，左），虽然水抽象和栖息地修改下游的网站被视为受扰动的位点（图2，右）。

图2:连续的照片显示了Karnali支流没有抽取水和栖息地改变的自然地点(左)和同一河流抽取水和栖息地移除的下游(右)。 点击这里查看图

生物数据集

底栖大型无脊椎动物的取样、加工和鉴定:

每个采样点选取河流长度约50-100米。根据基质的相对覆盖面积共收集了10个子样本(Sharma和Tachamo Shah 2017年)。以10%为间隔估计生境盖度，并对至少10%的生境盖度做一个子样本。特定生境盖度的增加会增加该特定生境的子样本数量。例如，某河段的卵石分布覆盖率为50%，导致仅5个卵石生境的5个子样本。

底栖采样采用25 cm × 25 cm金属网架标准手网，网目500µm。网被放置在水流和栖息地/基质25厘米和25厘米严格滚动一分钟。漂流的大型无脊椎动物随后通过采样网，最终转移到一个采样容器中。在取样之前，要注意深度和速度。使用Global Flow Probe在水面总水深的0.6倍处测量流速。

数据分析

采用非度量多维尺度(NMDS, Bray-Curtis Similarity)研究了主要压力源对大型底栖无脊椎动物组成和多样性的影响。NMDS技术探索社区数据中的任何相似性或差异性，因为它不需要任何多元正态性假设，即使在大量数据集的值为零时也能产生良好的结果(Clarke, 1993)。利用R软件中的Sørenson距离测度对大型底栖无脊椎动物丰度的季节变化和主要压力源进行NMDS。在NMDS分析之前，底栖大型无脊椎动物丰度数据被转换为对数(x+1)。

结果与讨论

动物区系组成

共记录植物类群139个，隶属于15目/纲。在Mahakali和Karnali流域，蜉蝣(蜉蝣目)、caddisflies(毛翅目)和真蝇(双翅目)三个分类类群的相对丰度超过80%(图3a)。这三个分类学类群对两个盆地的分类学丰富度贡献约为70%(图3b)。在其他类群中，蜉蝣目和毛翅目的多样性最高。在研究盆地中，蜉蝣类是最具优势的类群。

图3:研究流域中按大型无脊椎动物目分类组成 点击这里查看图

底栖大型无脊椎动物对水抽取的反应

在季风后季节、基流季节和季风前季节分别记录到68、79和76科大型无脊椎动物。自然地点的物种丰富度和丰度在季节上没有差异，而蜉蝣目、毛翅目和双翅目在自然地点和抽象地点的季节上有所不同(图4)。随着抽象，蜉蝣目的丰度在季风前增加了6%，基流为10%，季风后季节为17%，这与毛翅目的丰度形成对比，在一年的干燥期(基流)下降高达17%。河流上游的抽取水大大降低了抽取地点的平均总密度(麦金托什)et al .,2002)。一般来说，在高流量的河流中，EPT成分占主导地位(Holtet al .,2014）.我们的结果在一定程度上与霍尔特的发现相矛盾et al .,(2014)在抽象类别间无显著差异，而蜉蝣目在抽象河流中的丰富度和丰度较自然地点有所增加。然而，毛翅目的丰度在抽象点有所降低。一般而言，大型无脊椎动物丰度在下游段的损失主要是由于微生境和河道或快速段的损失。栖息地的丧失造成了栖息地和食物资源的种内和种间竞争(2000年湖泊;麦景图et al .,2002;Dewsonet al .,2007)。萨瓦特的结果et al .,(2018)表明，与大坝运行引起的水流变化相比，由抽水和河道化引起的水流变化对大型底栖无脊椎动物的影响较小(Sabater)et al .,2018）.由于本研究是在主要受灌溉引水、微水电和水磨运行影响的河流中进行的，因此水质变化在本研究中仅占部分原因。

图4：ept和diptera在季节河类之间的组成。左：Macroinvertebrate Richness河流类别和权利之间的份额：Macroinvertebrate在季节河流类之间的丰富。 点击这里查看图

许多毛翼龙在自然界中是亲流变的，因此，在本研究的抽象位点中，流态的减少可能降低了它们的丰富度和丰度(美国标准Castella.et al .,1995;Fenoglioet al .,2007)。但总体上，大型无脊椎动物的丰富度并没有随着以鞘翅目、蜻蜓目和鳞翅目为主的棱目类群的出现而发生变化。

总体而言，在大型底栖无脊椎动物样本中，收集型、搜集型和捕食型是最先出现的功能性进食群体，分别占32%、25%和~ 20%。水体抽动没有影响大型无脊椎动物功能性摄食组的丰富度(图8左)，但影响了它们的丰富度(图8右)。丰富,collector-gatherers贡献了近50%的大型无脊椎动物组合随后collector-filterer ~ 16%, 14%的刮刀和13%的捕食者(图8)collector-gatherers被发现是积极影响水抽象而collector-filterers抽象与水的负面影响。掠食者和掠食者是这些河流系统中最稳定的捕食群体在丰富程度和数量上。

图5:不同季节河流类别间的功能性进食群体。左:不同季节河流类别间的ffg丰富度。右图:不同季节河流类别间的ffg丰度。 点击这里查看图

丰富性和丰富从季风到碱基流季节增加，并且在季风季节期间再次减少（图6）。基础流季节的丰富性和丰富度高了。各季节的度量都有显着差异（丰富; F = 7.634，DF = 2，P值= 0.02;丰度; F = 8.9887，DF = 2，P值= 0.01）。

图6:不同季节大型无脊椎动物的丰富度(左)和大型无脊椎动物的丰富度(右) 点击这里查看图

在下部流溪流中，能量流入主要从河岸区的表发源性有机物的输入驱动（Vannoteet al .,1980）。随着润湿河宽度减少，河岸植被和河流渠道之间的关系减少，这导致粉碎机和收集器的不利条件。与自然网站相比，抽象的网站收集器和粉碎机的比例较低，捕食者仍未受到影响（McKay和2006）。营养策略的变化可能是由于Trichoptera的相对丰度的降低，这是改变液压状况最敏感的（Mckay和King，2006）。粉碎机的低多样性被记录为新西兰河流低卸货（Dewson）的效果et al .,2007)。虽然有些研究说明了与河流生态系统的水坝的运行相比的进气和信道的小效果，但在大多数温带，半干旱和干旱地区的河流网络中的进入河流的后果（Boulton 2003; Boixet al .,2008;萨瓦特et al .,2018）.

溪流中的高泥沙水平对大型无脊椎动物和鱼类群落有阻碍作用(Sullivan和Watzin, 2008)，因为泥沙负荷阻碍了外围植物的生长，从而减少了藻类对食草动物的可用性，并降低了捕藻者、粉碎机和捕食者的密度(Ndaruga)et al .,2004)。碎纸机和收集者;两组都使用树叶作为附着和避难的基质，刮土机和碎纸机是在精细和粗糙的有机物更丰富的地方发现的(Fierroet al .,2015）。

结论

尼泊尔在其水资源方面被认为是丰富的，然而有许多患有患有水的地区。这是由于由于河流类型而在水可用性中的时间变异性巨大变化。尼泊尔河的河流可以大致分为三类，例如具有高水电潜力的雪粮食常年河流的主要河流，源自中山的河流在季风和干燥的月份的流动中有很高的变化，以及源于斯瓦里克的短暂河流在雨季期间带来闪光洪水的地区并在今年的其他时间干燥。水电站或灌溉和饮用水供应的各种河流中的水抽象很常见。观察到，这种与栖息地修改的抽水改变改变了底栖群落结构。较少的形态障碍的水抽象对底栖椎体界的影响很低。除了栖息地修饰下的减少流量，其他度量的大量度量似乎敏感。在尼泊尔保护水生生命中，尼泊尔的注意力很少，这与流域条件的指标如此重要。因此，建议保持河流的生态状态，保持最低流量，必须有一些法律仪器限制水抽象量。

确认

该项目是由美国国际开发署尼泊尔分部资助的。感谢水生生态中心的所有工作人员和两位匿名审稿人的意见，他们的意见提高了论文的质量。

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