人类活动对全球河流的影响越来越大，并在多个尺度上影响环境因素，包括影响底栖功能（代谢）或藻类结构（群落结构）的近端因素(例如河面接收的光照和营养元素)和远端因素(例如流域内的河岸带植被覆盖和森林面积)，但环境变量如何影响河流底栖代谢及影响程度尚不确定。另外，在水生生态系统中，底栖藻类的功能和结构通常被分别研究，因此功能及多种结构参数之间的关联一直统一的认知。
中国科学院水生植物与流域生态重点实验室、武汉植物园系统生态学学科组谭香副研究员，同澳大利亚格里菲斯大学河流研究所的Stuart E. Bunn教授以及中国科学院华南植物园侯恩庆教授（合作期间在美国北亚利桑那大学工作）开展合作，以澳大利亚昆士兰东南部的13个子流域为研究对象，研究了河流底栖代谢对环境变量的响应及其与藻类群落结构的关联。
研究发现，在澳大利亚昆士兰州东南部，34条河流除3条河流外，所有附石的净日代谢(net daily metabolism, NDM)均为正， 也就是初级生产力GPP（gross primary production）超过呼吸作用R（respiration），河流为自养河流。GPP、R和NDM的大部分变异可由光照强度、水体磷浓度、水温和土地利用(流域上游密林的百分率)解释。结构方程模型表明，硅藻密度对GPP和NDM的预测效果最好(图1)。相比之下，传统上被用作测量GPP或NDM的替代物的叶绿素a，只有当底栖藻类群落中的硅藻比例超过75%时，它才表现良好（图2）。结果表明，亚热带河流中不仅仅底栖藻类群落结构，其功能对人为干扰比如营养元素增加及河岸带敞开等因素也很敏感；且硅藻密度可以很好地替代生态系统种底栖生产力—生态系统过程的一个指标的测量，这在河流健康监测和评价中具有很广阔的应用前景。
