基于5种大型底栖动物评价指数的河流生态健康评价

基于24个采样点的大型底栖动物监测数据,Goodnight-Whitley修正指数(GBI指数)、average score per taxon(ASPT)指数、family biotic index(FBI)指数、Shannon-Wiener多样性指数和benthic index of biotic integrity(B-IBI)指数5种不同的生物评价指数,对东江流域的主要干支流进行河流生态健康评价,并研究不同生物评价指数在东江的适用性。结果表明,东江流域的整体健康状态处于中等水平,河流上游水质多达到"良好",中游水质多为"一般",下游水质则为"较差"或"极差"。分析了不同指数对不同类型人类干扰活动的响应,结果表明,除ASPT指数外,其余4种指数在不同程度上均能较显著地反映人类干扰的影响。其中,GBI指数对磷污染指示作用最佳;FBI指数对NO-2-N的污染指示最好;Shannon-Wiener多样性指数对有机污染有较好的指示作用,并与电导率呈显著的负相关关系;B-IBI指数与DO呈现显著的正相关,并能很好地指示NH+4-N污染。利用不同的生物评价指数对东江进行综合评价,不仅能较为可靠地反映东江流域水质的整体状况,而且能指示不同人类干扰活动对东江河流生态系统的影响。     

基于大型底栖动物完整性指数的龙感湖健康评价

龙感湖位于安徽省华阳河湖群自然保护区,生态价值突出,应用底栖动物完整性指数科学评价湖泊水生态健康可为湖泊保护和管理提供依据。根据2021年4月在安徽省龙感湖10个监测点的底栖动物数据,通过对20个候选生物指标进行分布范围、判别能力及相关性分析,筛选出总物种数、优势类群数量百分比、软体动物个体数百分比、敏感类群种类数、粘附者种类数共5个核心参数组成完整性指数评价体系,采用比值法统一生物参数的量纲,累加各生物参数分值得到B-IBI值,利用四等分法确定湖泊健康分级标准。结果表明;湖区10个监测点中的3个为健康、4个为亚健康、2个为一般、1个为较差,整体水生态健康状况不容乐观。龙感湖东南部为健康、鄂皖交界水域为亚健康、东北部为一般,龙感湖东北部健康状况差可能是因为该区域位于支流二郎河入湖口,二郎河水体携带的生活污水和磷矿污染物富集在底泥中,进而影响了底栖生物完整性。     

珠江重要河流底栖动物水质生物学评价

2011年和2012年调查了珠江流域66个样点的底栖动物和水化学指标,利用2011年北江11个样点和郁江17个样点的底栖动物群落和水化学指标,采用主成分分析法获得综合环境因子(主成分1和主成分2)。分析36个候选底栖动物参数与环境因子间的相关性,结合参数的分布范围,确定适于珠江流域开展河流生态系统生物学质量评价的3个底栖动物参数:双翅目百分比、刮食者百分比和BI指数,进而构建了珠江流域河流生物学质量评价的综合生物指数及评价等级(清洁、轻度污染、中度污染和重度污染)。66个样点的综合生物指数评价结果显示,珠江流域河流生物学质量以轻度至中度污染为主,占80.3%,清洁占13.6%,重度污染占有6%。研究表明,在珠江流域应用底栖动物开展中大型河流水质生物学评价具有良好的应用前景。     

应用底栖无脊椎动物完整性指数评价漓江水系健康状况

为了通过漓江底栖无脊椎动物状况建立适合漓江的生物完整性指数,进而评价漓江流域内水质健康状况,于2008年3月调查了漓江水系17个参照点和14个监测点的水化学与底栖无脊椎动物指标,水质化学指标检测结果显示,参照点的TP、TN、NH3-N和COD浓度一般低于监测点。通过对46个候选生物参数的计算和逐步分析,确定了构成底栖动物完整性B-IBI指数的4个生物参数:总分类单元数、EPT分类单元数、扁蜉占蜉蝣总数的百分比和优势单元数量百分比,初步确立了B-IBI健康评价标准,即B-IBI≥21为健康;B-IBI21为不健康。评价结果表明:漓江上游及各支流健康状况较好,大部分为健康;中下游干流健康状况较差,大多为不健康。     

北江大型底栖无脊椎动物群落结构及水质的生物评价

对北江25个采样点的大型底栖无脊椎动物进行采样调查,并根据大型底栖无脊椎动物的群落结构特征对水质进行生物评价。研究中共采集到大型底栖无脊椎动物46属,分别隶属于15目31科,其中水生昆虫30属,占65.22%;软体动物8属,占17.39%;环节动物6属,占13.04%;甲壳动物2属,占4.35%。出现频率最高的3个种属分别为多足摇蚊属(Polypedilum)、巴蛭属(Barbronia)以及苏氏尾鳃蚓(Branchiurasowerbyi)。应用Shannon-Wiener多样性指数、Margalef多样性指数、Pielou均匀度指数、生物学污染指数BPI(biotic pollution index)、BI(biotic index)、FBI(family biotic index)、Goodnight-Whitley修正指数(GBI)7种生物指数对北江水质进行综合评价。结果表明:与20世纪80年代的评价结果相比,北江的大型底栖无脊椎动物在种类和数量等多方面均发生了较大的变化,生物多样性减少,耐污种所占比例增加,水质理化参数恶化;7种生物指数的评价结果存在一定的差异,部分指数之间存在较高的相关性,FBI指数和BPI指数的准确性和科学性更强,适用于北江水质的生物评价。在25个采样点中,6个采样点水质综合评价等级为较差或极差,16个采样点水质评价等级为一般,3个采样点水质等级为良好,整体水质属于一般的水平。人类活动对河流的水质状况造成了一定的影响。从水质生物学的角度衡量,北江水质整体呈现下降趋势。     

应用底栖动物完整性指数评价济南市水生态健康状况

基于2014年5—6月对济南市4个生态区中48个采样点的底栖动物和水环境调查结果,采用多元统计分析以及干扰程度最小原则构建底栖动物生物完整性指数B-IBI的参照系统,按河流型和水库型样点分别构建IBI指数。通过对28个候选生物参数进行判别能力和相关性分析,确定了河流型B-IBI的4个构成指数:水生昆虫分类单元数、甲壳动物和软体动物个体百分比、BI指数、BWMP指数,以及水库型B-IBI的3个构成指数(水生昆虫分类单元数、优势分类单元数百分比和多样性指数)。采用比值法统一量纲,分别构建了河流型和水库型B-IBI指数,利用其B-IBI值对济南市水生态健康状况进行评价。结果表明:河流型36个样点中各有7个处于极差和较差状态,11个为一般,8个为亚健康,3个为健康。12个水库样点中有1个为健康,6个为亚健康,4个为一般,1个为极差;黄河区健康状态最好,城区最差。影响底栖动物群落的重要环境变量是水体中氮含量和城建用地百分比。     

阳澄湖大型底栖动物群落结构和空间分布特征

为了解阳澄湖大型底栖动物群落结构现状,于2014年7月—2015年7月对阳澄湖进行4次采样,14个采样点共采集底栖动物3门7纲35种,平均生物密度和生物量分别为340个/m~2、180.4 g/m~2。其中,主要优势种为铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、河蚬(Corbicula fluminea)、红裸须摇蚊(Propsilocerus akamusi)、中国长足摇蚊(Tanypus chinensis)和长角涵螺(Alocinma longicornis)。基于种群生物密度的聚类分析,14个采样点被分为3组,其生境特征分别对应于敞水区、水生植被区和人类活动频繁区。其中,河蚬主要分布在阳澄湖西湖区的敞水区;红裸须摇蚊、中国长足摇蚊和霍甫水丝蚓主要分布在中湖和东湖中北部的人类活动频繁区;铜锈环棱螺和长角涵螺主要分布在中湖和东湖的南部的水生植被区。各点位的生物多样性显示,敞水区采样点的多样性指数最高,其次是水生植被区和人为活动频繁区。研究结果表明,底质类型、水生植被分布和受污染状况是导致阳澄湖大型底栖动物空间分布差异的主要影响因素。     

底栖动物监测在洋河水库水质评价的应用

为了掌握秦皇岛洋河水库底栖动物分布状况,并据此进行水质评价,设置了6个采样点,分别于2006年5月、8月、9月和11月四个时间段共采集了24个样品。分析结果表明:在洋河水库底泥中共发现底栖动物11种,其中10种能够指示污染程度,耐污种类占绝对优势;所有样点的底栖动物个体密度介于680～5 920个/m2,全库平均为1 924个/m2,水库整体处于中-富营养水平;底栖动物生物量介于1.68～38.76g/m2,全库平均为8.53g/m2;底栖动物生物多样性指数介于0.64～1.89,水库整体水质介于中度污染-重度污染。鉴于底栖动物在水质评价方面不可替代的作用,建议该水库每隔5～10年做一次系统的底栖动物调查。     

漓江大型底栖无脊椎动物及其与水环境的关系

为研究漓江上游水库为下游河道枯季航运补水所造成的水生态影响,对漓江大型底栖无脊椎动物空间分布特性与相应的水环境因子进行调查,并采用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度、丰富度指数分析物种多样性。结果表明:纹石蚕、黑龙江短沟蜷为上、中游优势种;纹石蚕、黑龙江短沟蜷、河蚬为下游优势种;纹石蚕、黑龙江短沟蜷为整个漓江水系的优势种。Shannon-Wiener指数、Simpson指数、均匀度、大型底栖无脊椎动物的平均密度和平均动物量均呈现出下游大于中游、中游大于上游的趋势;而物种丰富度指数呈现出下游小于中游、中游小于上游的趋势。大型底栖无脊椎动物和环境因子的典范对应分析表明:温度、电导率、盐度、浊度、水深、总磷、化学需氧量为影响大型底栖无脊椎动物群落结构和分布的主要环境因子。     

基于底栖动物生物完整性指数的赣江干流健康评价

构建河流底栖动物生物完整性指数指标体系是评价河流生态系统健康的重要基础。根据2018-2019年期间在赣江干流12个采样点的底栖动物数据,鉴定出赣江干流底栖动物分为3门6纲13科共24种属,其中优势种有3种,分别为铜锈环棱螺、苏氏尾鳃蚓和大沼螺。通过对18个候选生物指标进行分布范围判别、能力分析以及相关性分析,筛选出总分类单元数、总生物量、甲壳动物和软体动物的个体相对丰度、耐污类群的生物量百分组成完整性指数评价体系,然后采用比值法统一生物参数的量纲,累加各生物参数分值得到B-IBI指数值。赣江干流的健康评价标准由B-IBI值的25%分位数值确定。结果表明：赣江干流12个采样点中的4个为健康,1个为亚健康,1个为一般,其余6个断面的健康状况均处于差或者极差状态,赣江干流生态系统整体上处于一般健康状态。     

渭河流域河流健康调查与评价

在渭河流域开展野外采样调查,并采用水文改变指标法、综合水质标识指数法、生物完整性指数法等分析和评价渭河流域的水文、水质和水生态现状。结果表明:(1)林家村、魏家堡和咸阳3个站点的水文情势改变程度为高度改变,而临潼、华县的水文情势改变程度为中度改变;(2)渭河流域丰水期水环境质量状况优于枯水期,影响渭河水系的主要环境因子为总氮(TN)和总磷(TP),影响泾河和北洛河水系的主要环境因子为电导率;(3)渭河流域鱼类和底栖动物在丰、枯水期的生物完整性差异较小,着生藻类在丰、枯水期的生物完整性差异则较大。提出以下建议:(1)控制水利工程的过量开发利用,合理调控闸坝的蓄放水过程;(2)在河道沿岸建设污水处理厂,对排河污水进行拦截和处理,并定期监测水体理化性质,重点关注TN、TP和电导率;(3)控制渭河流域内的石油开发强度,恢复河岸带及边坡生境,以保证水生生物的正常栖息和繁衍。     

河流生态健康评价研究——以潮白河为例

在综述分析前人研究成果的基础上,简要介绍了生态系统健康评价的基础理论,分析了河流生态系统健康的概念内涵和河流生态系统健康评价的基本方法.并以潮白河为研究案例,按照"病态、不健康、亚健康、健康、很健康"5级评价标准,对其进行了生态系统健康评价.结果表明,潮白河(1.473)处于不健康状态.     

我国河流健康评价指标体系研究进展

河流生态系统是人类赖以生存和发展的必要条件,但随着人类活动的加剧,水生态与水环境问题Et益显现,河流健康问题逐步受到广泛关注。本文对河流健康的内涵进行详细阐述．回顾了国内外河流健康评估指标体系研究发展状况,提出目前河流健康评估存在的不足,为今后其他河流生态系统健康评估提供理论依据。     

多元因子分析模型在河流健康评价中的应用——以苏子河水质特性研究为例

为顺应河流生态可持续发展,提出健康河流、生命河流等概念,维持河流生态系统健康已经成为流域综合管理的必然趋势。综合运用水文学、水力学、泥沙地貌学和水生生态学的基本理论和方法研究河流生态健康的表征因子,确定各因子的阈值,建立流域性水体水质可续发展评价体系。以河流可持续发展为基础,引用代表性的相关指标进行筛选,对流域水质指标进行数值化分析,以苏子河流域水质特性为研究对象,选取出评估河流健康状况的环境因子,客观反映出中小河流域健康状况,为河流的可持续管理和生态环境建设提供参考。     

A preliminary macroinvertebrate Index of Biotic Integrity for bioassessment of the Kipkaren and Sosiani Rivers,Nzoia River basin,Kenya

Management efforts for the Lake Victoria Basin have been hampered by a lack of clear standards against which to judge the degree of environmental degradation, highlighting the need for a multi‐metric approach for this purpose. Indeed, management priorities for the Lake Victoria catchment must be based on reliable assessments of the biological integrity of the inflowing rivers that can potentially influence the ecological functioning of the lake. Accordingly, macroinvertebrate metrics were evaluated for their responsiveness to human impacts, utilizing Pearson’s correlations with physico‐chemical parameters. The resultant 9 metrics that provided the best discrimination between physico‐chemical samples, using the separation power of Mann–Whitney U and Kolmogorov–Smirnov tests (P < 0.05) from the 21 sampling sites utilized in this study were the: (i) abundances of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera; (ii) relative abundances of Diptera; (iii) Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera:Diptera ratio; (iv) Oligochaeta, Mollusca, Hemiptera, Odonata and the proportions of tolerance taxa; (v) dominant taxa; and (vi) the relative proportions of invertebrates that fall into the gatherer and predator feeding groups, based on the variability they exhibited across the sampling sites. Using the inter‐quartile ranges to establish the scoring criteria, the index was able to delineate impacted from less‐impacted sites along the rivers, providing preliminary evidence of responses to changes in the ecosystem integrity exhibited by resident macroinvertebrate assemblages in both rivers.     

Effects of Three Consecutive Rotenone Treatments on the Benthic Macroinvertebrate Fauna of the River Ogna,Central Norway

The effects of piscicides on aquatic invertebrates are often studied after one treatment, even though piscicides may be repeatedly applied within river management. Here we investigate the impacts of repeated piscidie treatment on riverine benthic invertebrates. The River Ogna, Norway, was treated with rotenone three times over a 16‐month period. The two first treatments caused temporary density reduction of a few rotenone sensitive benthic invertebrate taxa. Effects of the third treatment were variable with some taxa unaffected while all Plecoptera, were locally extinct. The toxic effect of rotenone increases with water temperature and high water temperature (20 °C) combined with high rotenone concentration was probably the main reason why the benthic community in the third treatment was more negatively affected than during the two previous treatments (4 and 8 °C). Eight months after the treatment benthic densities had not reached pre‐treatment levels, but most taxa had recolonized the treated area within a year. Our data suggest that the severe effects of the third treatment were not influenced by the two former ones. This implies that the timing of piscicide treatment has a greater impact on the benthic invertebrate community than the number of treatments. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

珠江流域河流健康评价指标体系初探

珠江健康评价指标体系的研究是贯彻落实“当好河流代言人,维护河流健康,建设绿色珠江”的一项基础性工作。有了珠江健康评价指标体系,就可以据此开展珠江的健康状况评价工作,并为今后流域的治理、合理开发利用、有效保护以及科学管理提供决策依据。仅就珠江评价指标体系的建立进行初步探讨,希望能够抛砖引玉,逐步完善珠江健康评价指标体系,为下一步深入研究打下基础。     

健康长江评价区划方法和尺度探讨

为促进健康长江评价工作开展,依据长江流域自然地理及河流水系特点,在尊重已有习俗和规范基础上,从点、线、面3种口径对健康长江评价的区划方法和评价尺度进行了探讨。根据单指标评价和综合评价的不同需要,提出了不同评价口径和尺度之间指标值的转换计算方法,可以为健康长江评价提供技术参考。