东寨港红树林区大型底栖动物多样性研究

于2010年3-12月对海南东寨港红树林区进行4次采样,研究该地大型底栖动物生物量、栖息密度的时空变化规律以及不同季节红树林群落大型底栖动物物种多样性的差异.结果表明,不同季节大型底栖动物的种类、数量差异极大,大型底栖动物种类以冬季为最多(45种),夏季为最少(28种),生物量以秋季为最高(272.78 g·m-2),夏季为最低(165.93 g·m-2),密度以冬季为最大(679.25 m-2),夏季为最小(504.95 m-2).对各站位大型底栖动物的生物量、栖息密度及不同红树群落底栖动物的物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数进行站位-季节间无重复的双因素方差分析,结果显示栖息密度、多样性指数和丰富度指数在季节间差异显著(P＜0.05),生物量、均匀度指数在站位间差异显著(P＜0.05).分析表明温度、盐度、底质和红树种类是导致大型底栖动物物种多样性存在差异的主要因素,东寨港红树林恢复有利于底栖动物生物量及物种多样性的增加.     

黄浦江大型底栖动物群落结构特征及其与环境因子的关系

为了解黄浦江大型底栖动物的群落结构特征,于2013年11月(枯水期)和2014年7月(丰水期)采集黄浦江干流及上游支流共11个断面的沉积物和底栖动物样本。共采集到大型底栖动物29种,其中环节动物14种,节肢动物10种,软体动物5种;优势种为霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、巨毛水丝蚓(Limnodrilus grandisetosus)、河蚬(Corbicula fluminea)和闪蚬(Corbicula nitens);黄浦江大型底栖动物平均密度为3 646.4 m-2,平均生物量为16.74 g·m-2。环节动物平均密度(3 575.6 m-2)最大,软体动物平均生物量(9.35 g·m-2)最大,环节动物主要分布在中下游,而节肢动物和软体动物主要出现在上游及上游支流。相关性分析表明,水体高锰酸盐指数(CODMn)、总氮(TN)和总磷(TP)浓度等为黄浦江大型底栖动物群落分布的主要影响因子。     

鄱阳湖大型底栖动物群落结构的空间分布及影响因子研究

由于受人类活动干扰的加强以及受与长江干流之间"江湖关系"变化的影响,近年来鄱阳湖水生生态系统的状况及变化受到较多关注。对底栖动物群落结构的研究将有助于了解鄱阳湖生态系统结构现状及影响因子,对鄱阳湖保护对策的制定形成有效支撑。2016年7月,对鄱阳湖湖区(分别于鄱阳湖保护区和南矶山保护区)的底栖动物群落结构及相关环境因子进行了调查。调查共发现大型底栖动物27种,隶属于5门8纲,平均密度为48.40 ind.·m-2,其中主要以软体动物门为主;平均生物量为28.12 g·m-2,亦主要由软体动物门贡献。湖区主要优势种为河蚬(Corbicula fluminea)(优势度y=0.0655)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)(y=0.0336)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)(y=0.0268)。底栖动物密度、生物量及多样性指数均呈现出鄱阳湖保护区高于南矶山保护区的格局,且二者在群落组成上有明显差异,鄱阳湖自然保护区主要以腹足纲和寡毛纲为主,南矶山自然保护区主要以瓣鳃纲和腹足纲为主。典范对应分析的结果显示,鄱阳湖保护区主要受到高水深、低浊度及高溶氧的影响;南矶山保护区各样点之间群落相似性较差,分别受不同因子的影响,这表明在各区域内部,局域微生境在局域群落结构的塑造上起主要作用,因此该区域内生态系统的保护应适当考虑空间尺度。     

海丰鸟类自然保护区大型底栖动物群落特征

于2006年夏季在海丰鸟类自然保护区内进行了大型底栖动物群落的研究.通过9个样点的样方取样,分析了保护区内大型底栖动物群落的种类、物种多样性和生物量.主要研究结果如下:(1) 保护区内共录得大型底栖动物6门10纲112种,其中热带、亚热带分布的种类62种,温带、广温种46种,外来种4种;淡水生物22种,非淡水生物90种.(2) 各样点生物量(以鲜重表示)在1.31346.05 g×m-2范围内,栖息密度为161136 ind.×m-2,不同生境之间的差异极显著.(3) 生境多样化、人为干扰小的样点a多样性较高,生境单一、人为干扰强烈的样点a多样性则较低.(4) 保护区内的大型底栖动物群落差异较大,这是由不同生境的盐度差异造成的.聚类分析把该区的大型底栖动物群落划分为淡水、河口、滨海3个生物群落,非度量多维标度排序更直观地显示了各个样点大型底栖动物群落距离和相似的情况,并支持聚类分析的结果.讨论了保护区内大型底栖动物群落水平分布的特点及产生差异的原因.     

苏州河大型底栖动物群落结构变化

2005年4月至12月,对苏州河4个断面大型底栖动物群落密度、生物量、多样性指数以及优势种组成进行调查,并与1999年、2001年和2003年的调查数据相比较,探讨苏州河底栖动物群落结构的变化。结果表明:苏州河底栖动物种数从2001年最多的14种降至2005年最少的8种;平均密度由1999年最高值34 445.1 m-2降至2001年最低值3 746.6 m-2,其后又上升至2005年的22 770.8 m-2;生物量由1999年最高值285.33 g.m-2降至2005年最低值31.78 g.m-2;Shannon-W iener多样性指数平均值则由2001年最高值1.20降至2003年最低值0.49;P ielou均匀性指数由2001年的0.67降至2003年的0.40。赵屯、黄渡断面优势种从1999年、2001年的铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)变为2003年、2005年的霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffm eisteri),而北新泾、浙江路桥断面优势种未发生变化。根据苏州河底栖动物群落结构变化,将苏州河底栖动物群落的恢复划分为2个阶段:1999年、2001年苏州河底栖动物恢复较快,2003年、2005年恢复较缓。     

长江下游南京段至河口近岸带底栖动物分布格局及影响因素

长江南京段至河口近岸带底栖动物组成特征是了解长江下游干流生物分布格局和影响机制的重要参考. 2017年4月对长江干流南京段至河口6个江段43个样点的水体理化因子、栖息地和底栖动物开展了调查,共采集和鉴定底栖动物3门7纲17目35科63种.优势类群是节肢动物和软体动物,优势物种是水丝蚓Limnodrilus sp.,发现原分布于河口区域的圆锯齿吻沙蚕Dentinephtys glabra已成为南京段至河口的最常见多毛纲物种.镇江段物种丰富度和香农多样性均为最高,分别为31和1.71,其次为江阴段,长江北支的物种丰富度和香农多样性最低,分别为12和0.90.典范对应分析(CCA)表明水污染、适宜生境的退化或消失以及航运是长江下游干流南京至河口段底栖动物群落组成变化的主要影响因子.因此,长江下游干流底栖动物分布格局明显受人类活动的影响,水污染控制和生境修复等措施有利于底栖动物多样性的保护恢复.(图4表2参40附表2)     

月湖底泥疏浚后底栖动物群落的恢复及其与环境的关系

研究对月湖底泥疏浚后底栖动物群落动态进行逐月的周年调查,并分析了底栖动物密度、生物多样性与环境因子的关系,结果表明：疏浚导致大型底栖动物基本消失,现存量从疏浚前的（4387±885）ind·m-2降低至（80±21）ind·m-2。疏浚后,寡毛类成为受干扰系统恢复过程中的先锋种类,在春季（4月）和秋冬之际（11月）出现2个密度高峰,分别为（1010±230）ind·m-2和（1538±408）ind·m-2,而摇蚊幼虫在疏浚一年后的秋冬季密度达到高峰（2021±612）ind·m-2,二者均基本恢复到疏浚前的密度水平。种类组成与疏浚前相似,优势种类数较疏浚前多,7月份以前,以霍甫水丝蚓占绝对优势,7月份以后以长足摇蚊占绝对优势。生物多样性在秋冬季恢复到疏浚前水平。寡毛类、摇蚊幼虫的密度、生物多样性与湖水溶氧、透明度呈显著正相关,与水体营养水平（TN、TP、有机碎屑）呈显著负相关（P〈0.05）。分析认为疏浚后底栖动物群落的季节变化与动物的生命周期（繁殖和生长）密切相关,而营养水平不是限制动物种群密度分布的主要因子。从底栖动物群落的恢复情况来看,疏浚后的底质环境更有利于底栖动物群落的生存和底栖生态系统的重建。     

洞庭湖近30年大型底栖动物的群落演变

1988─2013年洞庭湖共记录大型底栖动物229种,隶属于4门7纲,其中软体动物门84种,线形动物门1种,寡毛纲28种,昆虫纲105种,蛭纲7种,甲壳纲4种。洞庭湖所存物种主要是水生昆虫和软体动物,分别占全湖种类的45.9%和36.7%,而寡毛类、蛭纲和甲壳纲分别只占12.2%、3.1%和1.7%。2000─2013年底栖动物的平均物种数(49种)明显低于1988─2000年(58种),水生昆虫的种类数下降最为显著。1988─2013年底栖动物的平均密度为249 ind·m-2,其中寡毛类密度为38 ind·m-2,水生昆虫密度为80 ind·m-2,软体动物密度为94 ind·m-2,分别占总密度的15.1%,32.0%和37.8%。近30年洞庭湖底栖动物优势种发生了较大程度的变迁,相对较为耐污的种类成为了优势种,如环棱螺(Bellamya sp.)、齿斑摇蚊(Stictochironomus sp.)和苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)。洞庭湖软体动物资源较为丰富,尤其是南洞庭湖,特有物种较多,但大部分处于濒危状态,洞庭湖的双壳类优势种由大型的蚌类演变为小型的河蚬。近30年来分析表明底栖动物种类数和密度与水体总氮(TN)和综合营养状态指数(∑TLI)都呈显著负相关,洞庭湖尤其是东洞庭湖的富营养化对大型底栖动物群落产生了明显的影响。     

黄河三角洲滩涂区大型底栖动物群落数量特征

在对黄河三角洲河口滩涂区主要市地类型大型底栖动物调查的基础上,采用定性与定量相结合的方法,利用物种丰度、生物量、丰富度指数、物种多样性指数、均匀度及生态优势度指数等指标对3种梯度带8类典型样地下的大型底柄动物进行群落特征调查分析.结果表明,①黄河口滩涂区共有大型底柄动物30种,隶属于节肢动物门、软体动物门及环节动物门,共7纲24科25属;大型底柄动物种类南多到少为节肢动物>环节动物>软体动物,平均生物量为19.48 g·m-2,平均丰度为679.04 ind·m-2,生物量由多到少为节肢动物>软体动物>环节动物.②随着南水生生境过渡到旱生生境,河口滩涂区大型底栖动物物种丰富度和多样性均有减少趋势,生态优势度有增加的趋势,其生物种类、生物量和丰度表现为芦苇湿地>海防林带>盐碱滩.③随着季节的变化,不同样地类型的物种丰度和生物量变化幅度很大,夏季比春季高;但生态优势度指数随季节变化不明显,由春季到夏季底柄动物在物种均匀度上表现为减弱趋势,而物种多样性总体上表现为增加趋势.     

湖北省湖泊大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

大型底栖动物是湖泊生态系统的重要生物类群,在生态系统物质循环和能量流动中起着重要作用。底栖动物具有生命周期长、迁移能力较弱、对环境变化反应敏感等特点,可有效指示湖泊生态系统的健康状况。湖北省是我国淡水湖泊分布最密集的区域之一,湖泊总面积为3025 km2。近年来,伴随着工农业、养殖业及城市化的快速发展,富营养化已成为本地区湖泊面临的一个主要环境问题,并可能直接影响大型底栖动物的群落结构。目前关于本地区湖泊大型底栖动物群落的研究还较少,为此本研究对湖北省27个浅水湖泊底栖动物进行了调查,并对水质状况进行生物学评价。共采集到底栖动物40种,隶属于4门7纲18科,其中寡毛类5种,摇蚊幼虫16种,软体动物双壳类4种、腹足类8种。霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、苏氏尾鳃蚓（Branchiura sowerbyi）、花翅前突摇蚊（Procladius choreus）、中国长足摇蚊（Tanypus chinensis）、多巴小摇蚊（Microchironomus tabarui）及铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）是本地区湖泊最常见的种类。所调查湖泊底栖动物平均密度为32~1243 ind·m-2,其中12个湖泊密度低于200 ind·m-2,摇蚊幼虫和寡毛类对密度的贡献较大,以摇蚊幼虫占优势的湖泊有19个。底栖动物平均生物量为0.034~460.7 g·m-2,生物量低于50 g·m-2的湖泊数量最多（19个）,软体动物占优势的湖泊有16个,摇蚊幼虫和寡毛类占优势的湖泊数量共11个。各湖泊底栖动物物种数为3~14种,Margalef指数为0.71~2.33,Simpson指数为0.69~0.85,Shannon-Wiener为0.78~2.13,Spearman相关性分析结果显示物种丰富度和三种多样性指数与湖泊面积呈显著正相关。BI（Hilsenhoff生物指数）评价结果显示共11个湖泊为一般和轻度污染（6.01~7.44）,中度污染湖泊数量为13个（7.57~8.47）,长湖（8.52）、上津湖（8.65）和玉湖（8.50）处于重污染状态。     

江苏省不同营养状况湖泊底栖动物群落结构与多样性比较

为了解江苏省湖泊底栖动物群落结构和多样性并研究其对水环境质量变化的响应,于2012年春秋两季对江苏省16个湖泊51个采样点湖泊底栖动物群落结构与多样性以及湖泊综合营养状态指数进行调查,分析水质指标与底栖动物指数间Pearson相关关系。结果表明,江苏省16个湖泊营养状态指数范围为35.5~66.4,其中约81.2%的湖泊处于轻度-中度富营养状态,表明水质从好到中度污染;湖泊底栖动物优势种为寡毛类的霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri),优势度为13.0%;香浓多样性指数(Shannon-Wiener diversity index)范围为0.00~2.20,级别范围由极贫乏到较丰富状态,表明水质污染程度从重度到轻度污染。从全省尺度看,水质评价结果与生物学(香浓多样性指数、Pielou均匀度指数和Biotic Index(BI)指数)评价结果存在一定差异。与历史数据相比,江苏省湖泊底栖动物清洁敏感物种减少甚至消失,总体群落结构趋于小型化。16个湖泊水体总氮和总磷与底栖动物密度呈显著负相关,而综合营养状态指数与底栖动物指数(香浓多样性指数、Pielou均匀度指数和BI指数)间关系不显著。上述研究结果表明综合营养状态指数无法完全客观反映湖泊水生态健康状况,因此需要综合水质、水文、水生生物、生境状况等因素发展新的评价指标体系。     

平原河网地区大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

大型底栖无脊椎动物是河流生态系统的重要组成生物,具有活动范围相对固定、生命周期较长、生活习性相对稳定等特点,可有效指示河流水质和水生态系统健康状况。有关大型底栖生物群落结构特征及其与水环境之间的关系研究一直是河流生态系统的研究热点。底栖动物具有较强的地域性,其群落结构特征受当地的自然环境特征和社会经济发展程度的双重因素影响。为研究典型平原河网地区的底栖动物群落结构及对水环境状况的响应特征,在上海市选取了83个河道断面进行大型底栖动物采样分析,共获取底栖动物20个分类单位（种）,其中软体动物10种,环节动物6种,节肢动物4种。上海河道底栖动物群落结构总体呈现结构单一、物种丰富度低、高度耐污性等显著特征,环节动物的栖息密度和出现频率均最高。城市化水平的空间差异性直接影响底栖动物空间分布的异质性,由市区至近郊、远郊,物种数从11种逐渐上升至15种,而栖息密度则由8 776.3个/m2下降至690.3个/m2。底栖动物群落结构的空间分布特征与水质理化指标的空间分布特征具有良好的对应性,水质空间变化导致环节动物和软体动物、节肢动物的空间分布存在一定交错性,耐污性较强的环节动物主要分布在有机污染重、溶解氧低的市区河道断面,而喜清洁环境的软体动物和节肢动物主要分布在水质较好的郊区断面。寡毛纲物种的栖息密度与溶解氧质量浓度呈显著负相关性。     

Comparison of macroinvertebrate community structure in urban (Shenzhen City) streams with typical habitat characteristics北大核心CSCD

2020年12月在深圳市城市区域典型生境特征溪流——城市山区源头溪流金龟河、国家地质公园保护区入海溪流杨梅坑河与黑臭水体治理后溪流石溪河,开展底栖动物多样性与生境质量状况取样,通过多元统计分析探明各溪流底栖动物群落结构差异及其主要环境影响因子.结果表明:(1)金龟河底质异质性(SI)最高;杨梅坑河水质最好且流态异质性(Fr)最优,石溪河水质最差且底质异质性(Fr)最低.(2)共采集鉴定大型底栖动物118个分类单元,隶属于3门6纲14目87科.水生昆虫均占绝对优势,其中金龟河67属(81.7%),杨梅坑河62属(95.4%),石溪河12属(52.2%).金龟河中底栖动物Shannon-Wiener多样性指数、改进的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度均高于杨梅坑河与石溪河.(3)金龟河的主要功能摄食类群是滤食者(45.5%),杨梅坑河(38.3%)与石溪河(58.7%)的主要功能摄食类群均为收集者.(4)冗余分析(RDA)结果显示,氨氮、海拔、湿宽、水温、溶氧、底质异质性(SI)、电导率和流态异质性(Fr)为影响深圳市溪流的大型底栖动物群落结构的主要环境因子.研究表明:(1)深圳市的山区溪流可作为深圳市生物多样性保护的重点区域.(2)在城市溪流生态系统中,水环境化学因子并非为主要影响因子,生境多样性发挥了重要作用.(图6表3参43)     

The effects of catchment land use on water quality and macroinvertebrate assemblages in Otara Creek,New Zealand

The effect of catchment land use on water quality and macroinvertebrate communities was examined by using data gathered during a 2004 reconnaissance of nine sites in the Otara Creek, New Zealand. Data collected included macroinvertebrate, water chemistry and sediments characteristics. Macroinvertebrate data were used in metric and index calculations. A total of 61 macroinvertebrate taxa, with 3032 total individuals, were identified from the macroinvertebrates samples collected from nine sites in Otara Creek. The greatest number of macroinvertebrate taxa was recorded within bush sites (mean>25), while the urban sites had the least number of taxa (mean=10). Pasture sites were intermediate with the mean>17. Taxa number differed significantly across land use. Mean macroinvertebrates abundance varied across the sites and land uses. The highest macroinvertebrates mean abundance was recorded in urban and pasture sites, while bush sites had significantly lower mean abundance. Physico-chemical parameters decreased from bush toward urban streams. Biotic indices were sensitive to changes in macroinvertebrates community structure across land uses with mean scores decreasing from bush to urban and pasture streams. Ordination of biological data showed a clear separation of bush from urban and pastures streams. Analysis of similarities revealed significant differences in macroinvertebrates between both stream groups and land-use groups. The observed macroinvertebrate assemblage pattern was best correlated with a single variable, conductivity, temperature, turbidity, nitrate and dissolved oxygen. The combination of these environmental variables best explained the changes in the macroinvertebrate assemblages between sites. This study demonstrates that catchment land use may significantly affect the water quality and macroinvertebrate communities in an ecosystem.     

Macroinvertebrate diversity of Veli and Kadinamkulam lakes, South Kerala, India

The diversity and distribution pattern of benthic macroinvertebrates in two backwaters viz., Veli and Kadinamkulam of Kerala were assessed using diversity indices. The samples were collected once in three months for a period of two years from six sampling sites (K1, K2, K3, V1, V2 and V3) and community variations were analyzed. Overall, 24 families were identified represented by mollusca, annelida and arthropoda (crustaceans and insects). Among this, dominant taxon was Mytilidae of molluscan family and site-wise dominance was maximum in sites V1 and V2. Richness and abundance were highest in site V2 and lowest in site K2. Diversity index ranged from 0.27 (K2) to 2.33 (V1). The diversity and distribution patterns of certain species were clearly related to water quality as evident from the present study.     

Inventory of benthic macroinvertebrates and zooplankton in several European Bonamia ostreae-endemic areas and their possible role in the life cycle of this parasite

Bonamia ostreae is a protozoan parasite of the native oyster, Ostrea edulis. The parasite can be transmitted directly from infected to uninfected oysters. Though direct transmission of the parasite can occur between oysters it is unclear if this represents the complete life cycle of the parasite, and the involvement of a carrier/reservoir cannot be ruled out. A survey of benthic macroinvertebrate and zooplankton survey was carried out in the North Channel, Cork Harbour, Ireland, an area where B. ostreae is endemic and the parasite has been present since the 1980s. This was compared to several European surveys of benthic macroinvertebrate and zooplankton species found in other B. ostreae endemic areas. The objective was to identify any species that were common to these sites and could act as possible carrier/reservoir hosts for the pathogen. Species that were found to be common in two or more sites were included in two comparison tables. These species will be targeted in future studies investigating the possible role of macroinvertebrates and zooplankton in the complete life cycle of B. ostreae.     

北京河流大型底栖动物空间格局及其环境响应研究

大型底栖动物群落结构及多样性对于区域河流环境状况具有重要的指示意义。基于2014年5月—2015年8月间北京市河流大型底栖动物群落结构调查数据,分析底栖动物的生物多样性特征和空间格局。调查共发现大型底栖动物151种(或分类单元),隶属于5门9纲67科127属,水生昆虫占绝对优势。聚类分析表明76个采样点可被分为4组,组1主要包含北部山区的潮白河水系,具有较为典型的山溪型河流底栖动物特征,组2主要包含永定河山峡段和北运河水系的清河,组3主要包含大清河水系和北运河水系的温榆河、北沙河、南沙河等,二者具有城市河流兼有山溪型河流底栖动物的特征,组4主要包含北运河水系,具有典型的城市河流底栖动物特征。优势种分析表明:组1的优势种为热水四节蜉(Baetis thermicus)、秀丽白虾(Exopalaemon modestus)和网栖石蛾(Cheumatopsyche sp.),组2为直突摇蚊(Orthocladius sp.)、钩虾(Gammarus sp.)和长足摇蚊(Tanypus sp.),组3为摇蚊科幼虫(larvae of Chironomidae)和寡毛类(Oligochaeta),组4是以中华摇蚊(Chironomus sinicus)为代表的摇蚊幼虫。功能摄食类群研究表明:组1以收集者和滤食者占绝对优势,相对丰度分别为60%和29.6%;组2、组3、组4均以收集者占绝对优势,相对丰度分别为97.7%、90%、97.5%。物种数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数的组间差异性显著(P0.05)。研究表明,北京河流大型底栖动物受河流自然环境变化的影响显著,形成了典型的山区-城市底栖动物空间格局,山区河流中保持了较高的生物多样性,城市河流及其过渡区的大型底栖动物退化明显,大型底栖动物能够明显指示环境状况的变化并可指导河流环境的保护与恢复。     

Distribution and diversity of macrobenthic communities in the Jiangsu Reach of the Yangtze River北大核心CSCD

Macrobenthic communities are an important part of aquatic ecological system in the Yangtze River. Studies on macrobenthic community structure and diversity have important significance for development and protection of water resources in the Yangtze River. In this research, macrobenthic communities and their habitat in the Jiangsu Reach of the Yangtze River were investigated at 17 sites in May and September of 2013. Shannon-wiener diversity index was used to assess the diversity of macrobenthic communities. The results showed that there were 36 species at these 17 sites; the abundance and diversity of macrobenthic community were the highest in the Nanjing Reach and the Changzhou Reach, the lowest in the Nantong Reach of the Yangtze River. Nephthys sp., Grandidierella chaohuensis sp., Gammarus sp., Tubifex sp. and Limnodrilus hoffmeisteri were the dominant taxa in the Jiangsu Reach of the Yangtze River. Cluster analysis based on species abundance yielded four groups among the 17 sites. One-way analysis of similarity (ANOSIM) suggested significant differences in macrobenthic community structure among the four groups (P < 0.05). The results indicated that factors including aquatic plants, water flow velocity, sediment types and channels can influence the distribution and diversity of macrobenthic communities in the Jiangsu Reach of the Yangtze River.     

Twenty years of stream restoration in Finland: little response by benthic macroinvertebrate communities

The primary focus of many in-stream restoration projects is to enhance habitat diversity for salmonid fishes, yet the lack of properly designed monitoring studies, particularly ones with pre-restoration data, limits any attempts to assess whether restoration has succeeded in improving salmonid habitat. Even less is known about the impacts of fisheries-related restoration on other, non-target biota. We examined how restoration aiming at the enhancement of juvenile brown trout (Salmo trutta L.) affects benthic macroinvertebrates, using two separate data sets: (1) a before-after-control-impact (BACI) design with three years before and three after restoration in differently restored and control reaches of six streams; and (2) a space-time substitution design including channelized, restored, and near-natural streams with an almost 20-year perspective on the recovery of invertebrate communities. In the BACI design, total macroinvertebrate density differed significantly from before to after restoration. Following restoration, densities decreased in all treatments, but less so in the controls than in restored sections. Taxonomic richness also decreased from before to after restoration, but this happened similarly in all treatments. In the long-term comparative study, macroinvertebrate species richness showed no difference between the channel types. Community composition differed significantly between the restored and natural streams, but not between restored and channelized streams. Overall, the in-stream restoration measures used increased stream habitat diversity but did not enhance benthic biodiversity. While many macroinvertebrates may be dispersal limited, our study sites should not have been too distant to reach within almost two decades. A key explanation for the weak responses by macroinvertebrate communities may have been historical. When Fennoscandian streams were channelized for log floating, the loss of habitat heterogeneity was only partial. Therefore, habitat may not have been limiting the macroinvertebrate communities to begin with. Stream restoration to support trout fisheries has strong public acceptance in Finland and will likely continue to increase in the near future. Therefore, more effort should be placed on assessing restoration success from a biodiversity perspective using multiple organism groups in both stream and riparian ecosystems.