蚂蚁河上游大型底栖动物生物完整性指数构建与健康评价

为了了解蚂蚁河上游水生态健康状况,于2019年7月在蚂蚁河上游布设4个采样点(1个参照点3个受损点)进行环境因子和大型底栖动物调查研究。最终确定了构建B-IBI的核心参数群落组成、物种多样性和丰富性、耐污度(抗逆力)和营养结构组成及生境质量。通过健康评估,深层次分析出蚂蚁河上游健康状况为一般。     

昆承湖大型底栖动物时空分布及对环境修复的指示性

2015年对常熟市昆承湖的大型底栖动物进行了时空分布调查,开展了水质生物学评价与环境影响因子分析,并基于底栖动物分布特征对昆承湖2006—2012年环境修复工程效果进行初步评估。结果表明:4次调查共采集底栖动物12科22种,优势物种多为耐污型;底栖动物年均密度为38.3 ind/m~2,各季节密度分布存在差异,但均以摇蚊幼虫类密度占优,其次为寡毛类和软体动物,底栖动物年均生物量为24.54 g/m~2,主要为软体动物所贡献;底栖动物Shannon-Wiener多样性指数值(H')、Margalef多样性指数值(D)、Pielou均匀度指数值(J)和BI指数值表明,昆承湖总体处于中度污染状态;不同湖区因污染程度等环境因素不同,底栖动物物种、密度与生物量分布存在差异,典范对应分析表明水体DO、浊度、TN、TP等水质因子以及底泥TN、总有机物等是影响底栖动物分布的主要环境因子;昆承湖实施封闭湖泊口门、深度清淤等环境修复措施后,水质总体得到改善,但湖泊水深增大、基底形态单一以及水生植物分布少等因素也影响了湖泊底栖动物密度与种群分布。     

黄河中游支流无定河流域源头区浮游生物和底栖动物群落特征与环境因子分析

为探究无定河流域源头区河流浮游生物和底栖动物的种类、数量、多样性等群落结构特征和环境因子的关系,以无定河流域源头区干流红柳河以及两条重要支流海流兔河和纳林河为研究对象,对河流浮游生物与底栖动物进行野外调查采样,采用Shannon-Wiener多样性指数、典范对应分析(CCA)等方法分析了无定河流域源头区浮游动植物和底栖动物群落特征及与环境因子的关系,识别影响群落分布的关键影响因子。结果显示:无定河源头区浮游生物和底栖动物较为丰富,共监测到浮游植物7门51种,以蓝藻门为优势门;浮游动物23种,以原生动物为优势门;底栖动物5门20科36种,以扁形动物门中的涡虫为优势种。支流的生物种类、数量和多样性指数均优于干流,上游均优于下游,其中纳林河生物多样性最丰富。典范对应分析的生物群落与水质关系表明,氨氮、COD和总氮是影响无定河流域源头区浮游生物和底栖动物群落结构的主要水环境指标。综合生物多样性指数与水体理化指标评估无定河源头区目前水质状况为中污染。     

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。     

底栖动物与水生栖息地面积耦合机制研究

底栖动物对河流的生态状况反应比较敏感、迅速,当河流水生态发生变化时,底栖动物能够首先感受到这种变化,并在短时间内作出反应。从水生栖息地面积着手,通过采集、鉴定、分析南水北调西线调水区底栖动物样本,研究底栖动物生物多样性与水生栖息地面积之间的耦合作用机制,并分析了调水对底栖动物的影响。结果表明:底栖动物与水生栖息地面积之间存在着密切的关系,其物种数随着水面面积的增加而增加,并趋于稳定;当水面面积减小至原水面面积的45%时,底栖动物物种数开始减少,但减少速度缓慢;当水面面积继续减小至原水面面积的10%时,底栖动物物种数开始急剧下降;为保持底栖动物生态系统的稳定性,调水不应使坝址下游水面面积减小至原水面面积的45%以下。     

人工阶梯-深潭改善下切河流水生栖息地及生态的作用

本文通过野外试验研究了人工阶梯-深潭对下切河流水生栖息地及生态的作用,试验河段位于西南山区的吊嘎河上150m侵蚀下切严重的河段,布置15级人工阶梯,对水流(水深、流速、水面宽、流量)、河床底质、河床微地貌和水生底栖动物物种及数量变化进行了5个月监测.试验结果表明,人工阶梯-深潭能有效控制河床冲刷下切,维持较为稳定的河床环境,塑造多样性的水生栖息地.采用大型底栖无脊椎动物评价河流生态显示,人工阶梯-深潭布置后,随水生栖息地多样性上升,单位面积水生生物密度、物种丰度及生物群落多样性指数均呈上升趋势,河流生态得到改善.     

梯级水库对南渡江干流底栖动物丰枯水期沿程变化的影响

为探讨梯级水库影响下河流底栖动物种群在河流丰枯水期的沿程变化规律,通过对丰水期(8月)和枯水期(1月)采样处理和计量鉴定,对我国大型热带河流——海南南渡江干流的底栖动物的生物量、丰度、多样性、均匀度在丰枯水期的沿程变化进行了分析。结果表明:丰枯水期共检测出底栖动物2门4纲22种,各物种丰度在0～236个/m~2之间,生物量在0.27～31.5g/m~2之间;底栖动物种群结构沿程变化受梯级水库建设影响较大;丰、枯水量变化对底栖动物群落影响显著,受枯水期水库蓄水大幅度改变水流连通性影响,枯水期底栖动物种类沿程变化幅度大于丰水期;与温带河流不同,南渡江干流大多数底栖动物种类在冬季仍能较好繁殖,枯水期底栖动物丰度和生物量均大于丰水期。     

梯形透空丁坝局部冲淤演变对底栖动物群落的影响

依托长江南京以下12.5 m深水航道中梯形透空丁坝示范应用工程，建立泥沙运动数值模型，结合现场监测数据，分析了梯形透空丁坝周围底栖动物群落组成和栖息密度，采用香农-维纳指数、辛普森多样性指数和Pielou均匀度指数分析底栖动物物种多样性，揭示梯形透空丁坝局部冲淤演变对底栖动物群落的影响机制。结果表明：床面泥沙在梯形透空丁坝坝前淤积，以中值粒径0～0.25 mm的沙质底质为主，有利于双壳类、寡毛类等底栖动物的穴居；坝内空腔和坝后床面相对稳定，以中值粒径0～0.1 mm的浮泥底质为主，为摇蚊类、寡毛类等底栖动物营造了适宜的索饵场和缓流生境；梯形透空丁坝局部底栖动物群落组成相对稳定且多样，梯形透空丁坝能为不同的底栖动物提供栖息场所，并为鱼类等水生生物提供丰富的饵料和适宜的栖息场所。     

北京市凉水河底栖动物现状调查与评价

利用大型底栖动物分类单元数、EPT优势度指数等调查评价方法,对凉水河底栖动物的现状进行评价。结果表明,凉水河各采样点底栖动物多样性较差,Shannon-Wiener多样性指数变化范围为0.21～1.40,底栖动物种类较为单一。     

渭河流域水生态系统群落结构特征及其健康评价

以渭河流域为对象,基于77个点位的水生态采样和调查结果,分析了该流域干支流着生藻类、大型底栖动物和鱼类3种生物类群群落结构特征,采用生物完整性指数评价了渭河流域鱼类、大型底栖动物和着生藻类的完整性,并对3种生物类群进行评价分析与比较。结果表明:基于3种生物类群的水生态系统健康评价结果存在一定差异,主要是由于3种生物类群对环境变化的响应各有不同,其中大型底栖动物的评价结果最好,其次为着生藻类,鱼类健康评价结果最差。综合来看,渭河流域水生态系统健康状况较差,受人类活动影响明显,大体表现为从上游到下游健康状况越来越差的趋势。对于渭河流域,影响鱼类、大型底栖动物和着生藻类的环境因子各有不同。通过系统全面地调查分析渭河流域不同生物类群的群落结构,可为流域水生态系统恢复提供科学依据。     

里下河地区典型湖泊大型底栖动物与环境因子的相关性分析

为揭示里下河地区湖泊大型底栖动物群落现状及其主要的环境影响因子,于2013年4月对里下河地区4个典型浅水湖泊的大型底栖动物群落进行了调查,并测定分析相关水质环境因子;对大型底栖动物群落与环境因子进行冗余分析,找出了对大型底栖动物群落影响较大的环境因子。结果表明:研究区域湖泊均处于富营养化状态,大型底栖动物群落分布趋向于单一化,铜锈环棱螺和霍甫水丝蚓是该地区典型湖泊的主要优势物种。冗余分析排序中,排序轴前两轴特征值较大,为0.168和0.115,合计0.283,分别解释了42.6%和31.8%的物种-环境变异,PO3-4-P、Chl-a和DO是对大型底栖动物密度影响较大的环境因子。     

涡河（安徽段）底栖动物时空分布及河道健康评价

底栖动物类群位于腐食食物链的关键一环,在水生态系统中扮演重要角色,其群落组成可以表征河道的健康状况。根据2016年冬季、2017年夏季两个季度对涡河（安徽段）的两次底栖动物的数据采集,对底栖动物群落的时空分布进行分析,同时采用多样性指数对河道开展分段健康评价。结果表明：涡河流域共发现底栖动物3门17属种,冬季以节肢动物和环节动物为主,夏季各物种相对平均。底栖动物的种类数群随季节变化较为明显,两次采样共发现17个属种,两个季节中种类最多的均为节肢动物。涡河（安徽段）干流底栖动物主要表现出生物多样性低、种类分布不均匀、不同河段差异性大等特点,整体来说尚需加强保护。     

邵伯湖底栖动物群落结构调查研究及水质生态评价

2018年1—12月对邵伯湖进行了底栖动物监测分析,共鉴定出底栖动物16种,底栖动物主要优势种为苏氏尾鳃蚓、霍甫水丝蚓、红裸须摇蚊和环棱螺。底栖动物密度介于46～115 ind./m~2,平均密度为81 ind./m~2。底栖动物生物量介于2.928～23.405 g/m~2,平均生物量为13.665 g/m~2。通过Wright指数、Goodnight指数、BPI生物学指数和Shannon-Wiener多样性指数对邵伯湖进行了水质生态评价。     

猫跳河流域底栖动物群落结构与水质生物评价

调查河流底栖动物群落结构并进行水质生物评价,对制定流域环境管理策略有重要意义。为摸清长江二级支流猫跳河流域水生态环境状况,用底栖动物作为指示物种,对猫跳河水污染状况进行评价。调查发现：猫跳河有底栖动物82种,隶属于4门7纲51科,其中水生昆虫的种数占据明显优势。底栖动物总平均个体密度为84 ind./m2,总平均生物量密度为11.01 g/m2;Shannon-Wiener多样性指数平均值为1.57,Pielou均匀度指数平均值为0.66。水质生物评价结果表明,猫跳河流域大多处于污染状态,其中支流受污染的状况比干流更严重。Shannon-Wiener多样性指数和BMWP记分系统2种评价方法的结果存在一定差异,采用BMWP记分评价得到的结果普遍劣于Shannon-Wiener多样性指数评价的结果。     

梯级引水式水电站对底栖动物群落结构的影响

为研究梯级引水式水电站对底栖动物群落结构的影响,对云南景谷河3座梯级电站影响下河流底栖动物的群落结构进行了调查研究。研究结果表明,水电站的修建显著改变了河流的流速及水深;减水段和混合段水体底栖动物的物种丰度和多样性指数存在一定差异;不同级电站混合段底栖动物密度和生物量均高于减水段;功能摄食类群上混合段的滤食者、撕食者和捕食者相对丰度均显著高于减水段;丰度/生物量比较曲线表明,相对于混合段,水电站影响下减水段底栖动物群落受到了一定程度的干扰。故修建梯级小水电站时,应关注其对底栖动物的群落结构的影响。     

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。     

基于底栖动物响应特征的洮儿河生态流量目标适应性分析

以洮儿河为研究对象,基于其底栖动物采样监测数据,构建流量因子与生物因子之间的响应关系,以评价生态流量保障成效和生态流量目标的适应性。结果表明：以当前生态流量目标(冰冻期、平水期、丰水期分别多年平均径流的5%、10%和15%)泄放后,生态流量达标率时间上逐渐提升,空间上自上游至下游递减,底栖动物多样性、生物量等指数递变趋势类似;底栖动物多样性指数与生态流量达标率相关性最显著并可据此建立线性回归关系;结合该回归关系和情景分析,发现冰冻期、平水期、丰水期目标分别为7%、14%和27%时线性拟合度最高(R²=0.998),表明该目标下底栖动物多样性的维持效果最好。建议逐步提高生态流量目标,促进已受损生态系统恢复。     

大型底栖无脊椎动物在河流健康评价中的发展趋势

现从河流健康的内涵出发,回顾河流健康评价指标的发展历史,通过分析单一生物指数、生物多样性指数以及生物完整性指数的研究进展,评述了大型底栖无脊椎动物作为生物监测工具在河流健康评价之中的重要作用。针对其存在的问题,从技术、方法等方面提出建议,并展望大型底栖无脊椎动物在河流健康评价中的发展趋势,力求为我国河流健康评价工作提供借鉴,以便能够更好的进行流域管理和生态修复。     

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。     

武江梯级水电站开发对底栖动物群落结构的影响

为了解梯级电站开发对底栖动物群落结构和多样性的影响,于2014年11月对武江韶关段的8个断面底栖动物进行了调查,包括3个自然河段和5个梯级水库,共采集到大型底栖动物3门5纲29种,河蚬、淡水壳菜、狭萝卜螺和霍甫水丝蚓是最主要的密度优势种,梯级水库底栖动物密度均低于自然河段。多样性指数显示:由于底质改变和人为活动的干扰,梯级水库的水质均受到不同程度的污染。