河流沉积物中的有毒金属（类金属）具有毒性、不可降解性和再释放风险，对生态环境构成持久威胁。大型底栖动物可通过掘穴、摄食和生物灌溉改变沉积物结构及氧化还原微环境，从而影响有毒金属的迁移与转化。然而，在群落水平上，平原河网中底栖动物与沉积物有毒金属迁移的关系及其环境调控机制仍缺乏系统认识。

    针对这一问题，研究团队以巢湖流域平原河网为对象，结合季度群落分析、BCR连续提取和薄膜扩散梯度技术（DGT），研究了大型底栖动物群落多样性与沉积物多金属迁移潜力之间的关系及其环境调控机制。

    结果显示，沉积物中有毒金属的DGT不稳定态浓度存在明显季节变化，夏季总体较高，表明高温、低氧等条件可能促进金属活化和迁移（图1）。不同底栖动物类群与金属不稳定性的关联存在差异：寡毛类和甲壳类与部分金属活性呈正相关，摇蚊科则呈负相关，说明不同类群可能通过生物扰动和生物灌溉对金属迁移产生差异化调控（图2）。

图1. 有毒金属DGT不稳定态浓度的时空分布特征

图2. 大型底栖动物与有毒金属不稳定性的相关性

    大型底栖动物群落多样性与综合多金属不稳定性指数呈显著正相关，其标准化直接路径系数为0.282（p < 0.001），高于电导率和浊度。值得注意的是，这种相关关系沿环境梯度呈现明显的非线性变化，较高的有毒金属负荷和离子强度均会增强底栖动物多样性与金属迁移潜力之间的正相关关系（图3）。

图3. 大型底栖动物群落多样性—有毒金属迁移潜力的环境依赖性关系识别及风险筛查框架

    本研究表明，大型底栖动物群落与有毒金属迁移性之间存在显著的环境依赖性关联。因此，生态风险筛查应综合考虑沉积物污染状况和水化学条件；研究也为以生物多样性恢复为导向的河流生态修复和可持续管理提供了科学依据。

    上述研究成果以“Context-dependent associations between benthic macroinvertebrate diversity and toxic metal(loid) lability: Field evidence from human-impacted river networks”为题，发表于Journal of Cleaner Production。论文通讯作者中国科学院南京地理与湖泊研究所蔡永久研究员。

    文章信息：Ma, X., Li, C., Zhang, W.Q., Yang, G., Wang, X.L., Wang, Y., Ding, S.M., Grossart, H.P., Cai, Y.J. (2026). Context-dependent associations between benthic macroinvertebrate diversity and toxic metal(loid) lability: Field evidence from human-impacted river networks. Journal of Cleaner Production, 584, 149881.