东苕溪鱼类生物完整性评价河流健康体系的构建与应用

以东苕溪流域为研究区域,建立基于鱼类生物完整性指数(IBI)的河流健康评价指标体系.采样点来自2个不同的生态区,共建立了2套不同的IBI评价指标体系和标准.上游支流样点均来自浙闽山地常绿阔叶林生态区,从而建立了东苕溪上游支流的IBI指标体系:即鱼类总物种数(M1)、平鳍鳅科鱼类物种数百分比(M5)、中国土著鱼类物种数百分比(M6)、Shannon-Wiener多样性指数(M7)、无脊椎动物食性鱼类个体百分比(M13)、植食性鱼类个体百分比(M14)、敏感性鱼类个体百分比(M1)7个参数指标.中下游样点均来自长江三角洲城镇及城郊农业生态区,建立了东苕溪中下游区域的IBI指标体系:即鱼类总物种数(M1)、虾虎鱼科鱼类物种数百分比(M4)、中国土著鱼类物种数百分比(M6)、Shannon-Wiener多样性指数(M7)、上层鱼类物种数百分比(M8)、中上层鱼类物种数百分比(M9)、植食性鱼类个体百分比(M14)、借助贝类产卵鱼类物种数百分比(M21)、鱼类总个体数(M22)、畸形、患病鱼类个体数百分比(M23)等10个参数指标.河流健康状态划分为5个健康等级:即“健康”、“一般”、“较差”、“极差”和“无鱼”.应用IBI指标体系评价东苕溪流域的45个观测点的河流健康状况,结果显示东苕溪流域绝大多数河段的健康状况处于“一般”和“较差”水平.2011年,东苕溪中下游河段的健康状态较2010年有所改善,然而上游支流的健康状态较2010年有所下降.     

浑太河流域鱼类生物完整性指数构建与应用

为了解决在不同区域和不同河流类型间等大尺度范围内F-IBI(鱼类生物完整性指数)评价方法体系的建立问题,以浑河-太子河(下称浑太河)流域为研究区域,构建符合区域性特征的生物完整性评价体系并进行应用研究. 于2014年5月对浑太河流域32个采样点的鱼类进行采样调查,根据鱼类群落特征的空间差异和浑太河流域水生态分区,将采样点分为中上游和下游区域两种类型. 通过综合栖息地和水质的标准化方法确定参照点和受损点,依据候选指标分布范围检验、敏感性分析和相关性检验,筛选出浑太河流域中上游F-IBI核心指标包括总物种数、Shannon-Wiener多样性指数、鲤形目鱼类物种数百分比、雅罗鱼亚科个体数百分比、鳅科鱼类物种数百分比、鲈形目鱼类物种数百分比、杂食性鱼类物种数百分比、肉食性鱼类物种数百分比、敏感性鱼类个体数百分比等9个指标;下游筛选出F-IBI核心指标包括总物种数、Shannon-Wiener多样性指数、鮈亚科鱼类物种数百分比、鲈形目鱼类物种数百分比、虾虎鱼科鱼类物种数百分比、中上层鱼类物种数百分比、东北特有鱼类物种数百分比、无脊椎动物食性鱼类物种数百分比、耐受性鱼类个体数百分比等9个指标. 分别提出了浑太河流域中上游和下游的参数标准化公式和健康评价标准,依此将浑太河流域健康状态划分为极好、好、一般、差和极差5个健康等级. 评价结果表明,浑太河流域健康状况整体偏差,在32个采样点中,健康状况处于差和极差的采样点占采样点总数的37.5%,一般的采样点占21.88%,仅有6.25%的采样点处于极好状态. Pearson相关性分析结果显示,F-IBI分值与电导率、ρ(BOD₅)、ρ(COD_Cr)、ρ(NH₃-N)和ρ(TN)均呈显著负相关,而与栖息地综合指数呈显著正相关,表明F-IBI可有效评估浑太河流域的健康状况.      

淮河干流基于生态流量的目标鱼类选择研究

基于目标物种的生境需求,确定合理的生态流量过程对河流生态系统保护和修复至关重要.与以往主观选择珍稀鱼类或者主要经济鱼类作为推求生态流量的目标物种不同,从产卵环境和摄食环境等方面对淮河干流目标鱼类的筛选进行研究,运用层次分析法构建判断矩阵,计算各备选鱼类的排序权值,筛选淮河干流对生境要求具有代表性的目标鱼类.结果表明,鳊鱼对淮河干流水生生物的生境需求具有较好代表性,可作为淮河干流生态流量估算的目标鱼类.本研究为缺失珍稀特有物种的河流如何选择用于生态流量计算的目标生物,提供了一种有效的方法.     

长江女神——白鳍豚

白鳍豚是现今仅分布在我国长江中下游干流中的珍稀哺乳动物,是世界现存5种淡水豚中数量最少的一种。据专家考证,两千万年前的中新世时代,它的近亲——原白鳍豚就在江河中生存、繁殖;与现代大熊猫相近的化石种生存年代（距今约一百万至三百万年）相比,白鳍豚远比大熊猫古老得多,是真正的“活化石”。由于种种原因,白鳍豚数量急剧下降,正濒临灭绝。这已引起了国内外的普遍关注,该物种已经被国务院野生动物行政主管部门定为国家一级重点保护野生动物,并且被世界自然保护联盟物种生存委员会列为全世界最濒危的12种动物物种之一。 白鳍豚这一水兽家族由盛转衰,除了千万年来进化缓慢、生理结构变化不大等自身原因外,现代人类对长江的开发利用是其种群补充能力和再生产能力遭到空前破坏的主要原因。 缺乏充足的食物来源 围湖造田破坏了鱼类的产卵场和育肥场、江河闸坝阻隔了回游鱼类的通道、渔业过度捕捞等诸多因素,使长江鱼类资源趋于衰竭,白鳍豚的摄食机会减少。 非法渔具对白鳍豚伤害增多 随着长江渔业捕捞强度的加大,越来越多严禁使用的渔具被运用,其中滚钩和簖箔对白鳍豚的危害最大。据统计,非正常死亡的白鳍豚中一半死于这两种渔具。     

北京市主要河流鱼类群落的空间格局特征

鱼类群落空间格局对于区域人为活动的干扰具有显著的指示作用.基于2014年5月-2015年8月北京市主要河流（永定河水系、大清河水系、潮白河水系和北运河水系）64个采样点的河流鱼类监测数据,采用聚类分析和非度量多维标度法,研究北京市主要河流鱼类群落的空间格局特征.结果表明:北京市鱼类在空间上形成了3个主要类型,包括分布于北京市主要河流上游山区的山溪型河流鱼类类型（组1）,分布于北京市主要河流上游山区向下游城区过渡区域的山溪向城市河流过渡鱼类类型（组2）,以及分布于北京市主要河流下游城区的城市河流鱼类类型（组3）.鱼类优势度指数分析表明,组1优势种主要为拉氏鱥、宽鳍鱲、棒花鱼、北方须鳅和中华花鳅,组2优势种为鲫鱼、宽鳍鱲、棒花鱼、麦穗鱼、黑鳍鳈、中华花鳅和波氏吻虾虎,组3优势种为鲫鱼、麦穗鱼和泥鳅.与历史监测资料比较,北京市鱼类生物多样性总体呈下降趋势,共有12种野生鱼类未能在野外监测中发现.北京市山区和过渡区域河流中保持了较高的生物多样性,受城市化和人类活动干扰的影响,城市河流的鱼类退化明显,物种组成以高耐污类群为主,群落结构呈现单一化.研究显示,北京市城市化过程对区域鱼类生物多样性下降具有显著影响,鱼类群落的空间格局分异加剧,与区域人为活动扰动的强度密切相关.      

渭河流域鱼类群落结构特征及其受环境因子的影响分析

本文以渭河流域为研究区,调查了全流域45个点位的鱼类群落和水环境理化特征,采用聚类分析确定渭河流域主要的鱼类群落分布类型,并运用典范对应分析方法(Canonical correspondence analysis,CCA)识别影响渭河流域鱼类群落结构的主要环境因子.本次鱼类调查共鉴定出鱼类36种,其中,鲤科和鳅科是构成渭河流域鱼类群落的主要类群.鱼类聚类结果显示,群落结构可分为3组,第1组主要分布在渭河源头及上游支流,鱼类以陕西高原鳅(Triplophysa shaanxiensis)、岷县高原鳅(Triplophysa minxianensis)为优势物种,包括拉式鱥(Phoxinus lagowskii)、北方花鳅(Cobitis granoei)等敏感物种,耐受物种分布极少;第2组主要分布在渭河上游和泾洛河上游,鱼类以达里湖高原鳅(Triplophysa dalaica)、背斑高原鳅(Triplophysa stoliczkae dorsonotata)、棒花鱼(Abbottina rivularis)为优势物种,包括少数拉式鱥等敏感种;第3组主要分布在渭河中下游,鱼类以泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)、马口鱼(Opsariichthys bidens)、麦穗鱼(Pseudorasbora parva)、棒花鱼和鲫(Carassius auratus)等江河平原鱼类为主,耐受物种较多.CCA分析结果显示,影响渭河流域的主要环境因子有海拔高度、溶解氧含量、流速、高锰酸盐指数、砂/淤泥/粘土所占比例和草地所占比例.而对于不同的指示物种,影响其分布的主要环境因子也各有不同.本研究是继20世纪80年代以来首次对渭河全流域进行水生态调查,并分析渭河流域鱼类的群落结构特征,可为流域水生态系统恢复提供重要的科学依据.     

黑龙江省穆棱河流域鱼类物种多样性研究

2015年5月、7月及10月对穆棱河流域的鱼类种类和分布进行了野外调查,设置鱼类采样点28个.确定穆棱河水域共有鱼类46种,隶属于5目11科,其中鲤形目,有31种,占鱼类总种数的68.89%;其次是鲑形目,含有5种;鲶形目和鲈形目均含4种;而七鳃鳗目仅含一种.穆棱河流域的全年平均综合污染指数、鱼类物种多样性指数Shannon-Wiener、Pielou均匀度指数及Margalef丰富度指数分别为I=1.10、H'=1.97、J'=0.36、D=1.16.穆棱河水质全年整体呈现中污或重污.典范对应分析结果表明,三个季节影响鱼类物种的水环境因子各不相同,春季pH值、COD_Mn、DO、Fe³⁺、TN、ORP;夏季Fe³⁺、ORP、TN、pH值、TD;秋季WT、NO₂^--N、COND、NO₃^--N.     

美国赫德森河流域大约20％的水生物种为外来种

美国赫德森河流域大约２０％的水生物种为外来种据康奈尔大学ＥｄｗａｒｄＭｄｒｉ在今年３月“国际斑马纹贻贝大会”上称，赫德森河流域大约２０％的水生物种，是由美国之外的地区引入的外来种。这一数字是通过对该地区为期两年的研究得出的。Ｍｉｌｌｓ说：“自１８４０...     

基于鱼类和底栖动物生物完整性指数的济南市水体健康评价

F-IBI（fish index of biological integrity,鱼类生物完整性指数）和B-IBI（benthic-macroinvertebrate index of biological integrity,底栖动物生物完整性指数）在大尺度流域范围内应用较广,但在城市水体中的应用研究较少.为了解F-IBI和B-IBI在城市水体中的适用性,分别于2014年和2015年的5月、8月和10月分6次对济南市水体进行野外采样调查,共设46个采样点（其中,12个采样点位于水库,34个采样点位于河流）,采集底栖动物和鱼类,并测定了23个水环境因子.依据生物物种丰富度、种类个体数量比例、敏感性和耐受性、营养结构、繁殖共位群、物种多样性等功能属性,共计算底栖动物生物参数27个、鱼类生物参数22个.采用箱体图法和累计系数法,分别对河流型水体和水库型水体的生物参数进行筛选.根据百分位数法,共划分健康、较好、一般、较差、极差5个等级.通过Pearson相关性检验法判定鱼类和底栖动物评价结果的一致性.结果表明:①底栖动物总分类单元数、BMWP指数、鱼类物种数、鱼类个体数为河流型水体和水库型水体共同核心参数.②鱼类评价结果显示,健康样点6个、较好样点7个、一般样点9个、较差样点12个、极差样点12个,底栖动物依次分别为6、6、8、17、9个.③F-IBI和B-IBI相关系数为0.56,相关性较为显著.研究显示,济南市南部黄河区、小清河区东部生物完整性较高,城区东部及北部徒骇马颊河区生物完整性较差,鱼类和底栖动物评价结果具有较强的一致性.      

中美淡水生物区系中汞物种敏感度分布比较

通过收集无机汞对中国与美国淡水水生生物的毒性数据,构建了脊椎动物(包括鱼类)、无脊椎动物(包括节肢动物和非节肢无脊椎动物)及所有物种对汞的物种敏感度分布(SSD:species sensitivity distributions)曲线,并在此基础上对中国和美国不同类别生物对汞的敏感性分布进行了分析.结果表明:中国与美国各类生物及所有物种对汞的SSD敏感性分布曲线没有显著差异.然而,中国淡水水生物种对汞短期暴露的HC5(hazardous concentration for 5% of the species)较美国淡水物种的阈值小,尤其是非节肢无脊椎动物,汞对美国非节肢动物的HC5值是我国对应物种的7.4倍.在保护95%的物种水平下,中国不同类别试验生物对汞的敏感性排序为无脊椎动物>脊椎动物,其中节肢动物>非节肢无脊椎动物>鱼类;而对应的美国生物对汞的敏感性排序无脊椎动物>脊椎动物,其中节肢动物>鱼类>非节肢无脊椎动物.另外,中美所有节肢动物对汞的敏感性要强于所有鱼类和所有非节肢无脊椎动物.所以在使用所有物种推导水质基准时应考虑其中各类别物种敏感度分布的影响,且需要注意采用美国淡水水生物种推导的水质基准可能会对我国淡水水生物种造成"保护不足".     

“复活”的河湖

拉普拉塔河是世界第五大江河流域．水体表面面积仅次于亚马逊河流域．覆盖阿根廷中北部、玻利维亚东南部、巴西南部以及巴拉圭和乌拉圭的大部分地区。随着河流沿岸人口的增长．工业污染加剧．加之农田水土流失．严重威胁到河流的生物多样性以及渔民生计。从1992年开始．巴西政府启动旨在净化水资源改善基础设施的“低收入人群的用水和卫生”项目．缓解了拉普拉塔河流域的严峻水污染形势。     

长江中下游环境DNA宏条形码生物多样性检测技术初步研究

长江生物多样性在人为影响下面临严重威胁,物种监测是生物多样性保护的基础,为完善长江水生态监测体系,实现高效无损伤的物种监测,在长江中下游干流3个江段（新滩、安庆和芜湖）采集水样,建立长江水样环境DNA宏条形码物种检测体系并评估其有效性.结果表明:①长江中下游环境DNA宏条形码检测到32个物种,包括20种鱼类、1种水生哺乳动物（长江江豚）和11种陆生动物,其中鱼类物种包括鲤形目、鲇形目、鲈形目和鲱形目,其种数占鱼类总种数的比例分别为60%、25%、10%和5%.②长江中下游渔获物中资源量居首位的鲤形目在环境DNA调查中序列数最多,占鱼类总序列的96.2%,其次为鲱形目（占比为3.5%）,鲇形目和鲈形目占比较低,分别为0.2%和0.1%,4个类目序列相对丰度与渔获物种资源量组成差异较大.③环境DNA调查次数约占传统渔获物调查次数的几十至几百分之一,采样时间不足努力量最少的渔获物调查的1%,检测到的鱼类种数为传统调查总数的31%~49%.④安庆采样点位于长江中下游长江江豚密度最高的江段,其环境DNA检出率和序列相对丰度在3个采样点中均最高.研究显示:长江水样环境DNA包含水陆复合生态系统的生物多样性信息,利用水样环境DNA宏条形码可检测不同类群的水生和陆生物种;对于鱼类物种检测,环境DNA宏条形码比传统调查方法效率更高,可对传统调查结果进行补充;环境DNA宏条形码生物多样性检测主要受分子标记体系和核酸序列数据库限制,获取全面的物种多样性和资源量信息需要对检测分析方法进行进一步完善.      

天津市河流生态完整性评价

对河流生态健康状况进行评价,可为河流治理和生态修复提供依据.基于2018年8—9月天津市河流现场调查获取的物理、化学和生物群落指标（浮游动物、浮游植物、底栖动物、鱼类、水生大型植物、陆生植物）数据,构建包含物理完整性、化学完整性和生物完整性在内的河流IEI（index of ecological integrity,生态完整性指数）评价体系,对天津市河流生态健康状况进行评价.根据生物栖息地评分和水质状况确定参照点位,采用标准化方法筛选候选指标,应用层次分析法计算三部分指标权重,最终得出天津市河流生态健康评价结果.结果表明:①IEI评价结果显示,天津市河流生态健康状况等级为“健康”的样点占18.8%,“较好”的样点占28.1%,“一般”的样点占40.6%,“较差”的样点占6.3%,“差”的样点占6.3%,天津市河流生态健康状况整体处于“一般”水平.②相关性分析表明,ρ（NH₄+-N）和ρ（COD_Mn）超标是造成天津市水质达不到功能区标准的主要原因,同时也是影响河流生态健康的主要因素.研究显示,IEI评价法能够较为敏感地响应研究区面临的环境压力,适用于评价研究区河流生态健康.      

修补生态之网

自然生物种类,尤其是鸟、哺乳动物和鱼类这三种与人类生活最贴近的物种的高速灭绝,向人类发出了严正的警告:滥伐森林,滥杀动物,滥捕鱼类的最终结果,就是人类自身生存条件和环境变得越来越艰难,最后像恐龙一样,导致自我毁灭。     

向挪威南部艾于德纳河中施加石灰:底栖无脊椎动物恢复的大规模试验

本研究描述了1985年向艾于德纳河溯河鱼类所在部分施加石灰后敏感的无脊椎动物的恢复情况.这条河流在1960～1970年间丧失了它的大马哈鱼种群.施加石灰的目的是产生pH＞6.0和ANC＞20μg/L的水质,并减少不稳定铝的含量.施加石灰前,在这条河中找不到像蜉蝣类的Baetis rhodanf等高度敏感的无脊椎动物.施加石灰2年后,一些敏感的无脊椎物种产生了积极的回应.河流下游有两处地点发现了B.rhodanf.在随后的5年里,一些敏感的无脊椎物种开始在施加石灰的整个河段聚集,并且数量越来越大.在向河流施加石灰10年后,出现了蜗牛Lymnaeaperegra.这个物种的扩散也非常迅速,5年后它可以在40km范围内施以石灰的的主要河流的所有调查地点被发现.在这一区域减少硫的沉降也引起了艾于德纳河未施加石灰的各支流水质的提高.施加石灰与未施加石灰的地点的比较说明了水质和敏感物种的临界限制是决定艾于德纳河动物组成的主要因素,而与水质变化的原因无关.     

戈兰滩水电站建设对鱼类的影响分析

水电项目建设会对江河鱼类资源产生诸多不利影响,本文通过对戈兰滩水电站建设前后库区鱼类调查资料的对比分析,从鱼类生存环境、鱼类区系变化等方面,分析该电站建设对鱼类的影响。     

滦河流域鱼类群落结构空间异质性与影响因子分析

掌握鱼类群落结构与环境因子的关系是河流鱼类多样性保护与恢复的基础.基于2016年10月对滦河流域58个采样点的调查数据,通过聚类分析法及NMS（非度量多维标度法,non-matric multidimentionalscaling）分析了滦河鱼类群落空间格局特征,并采用典范对应分析（CCA,canonical correspondence analysis）探讨了影响鱼类群落结构的环境因子.调查期间共采集鱼类15科41属49种,鲤科鱼类最多,为23种.研究表明:①聚类分析发现鱼类空间分布可分为3组,第1组集中在滦河干流中下游及支流汇入干流附近河段,第2组集中在冀东部独流入海的河流,第3组集中在滦河干支流的中上游河段.②NMS结果也证明3组在空间分布上差异明显,第2组与第3组之间没有重叠.③物种数、Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Simpson多样性指数在第1组与第3组之间存在显著差异,而Simpson多样性在第2组与第3组之间也存在显著差异.④单因素方差分析（one-way ANOVA）显示,第1组与第2组、第3组相比,水温与两组之间都有显著性差异,第2组与第1组、第3组之间在电导率、TDS（总溶解固体）、栖境复杂性、速度-深度结合、堤岸稳定性和河水水量状况有显著性差异.⑤典范对应分析发现,影响滦河流域的环境因子包括TDS、浊度、pH与水温等4个水体理化参数以及底质与堤岸稳定性2个栖息地质量参数.研究显示,基于对滦河流域鱼类空间异质性和相关环境影响因子的理解,可为该流域鱼类多样性保护及管理对策制订提供方向.      

基于鱼类名录的30年来东江干流(惠州段)鱼类多样性变化

为评价东江干流(惠州段)鱼类多样性,并监测其水质变化状况,根据该河段鱼类的调查资料及历史数据,编制了鱼类名录,并计算了鱼类平均分类差异指数和G-F多样性测度指数.结果显示,东江干流(惠州段)共记录近30多年来鱼类11目,29科,77属,94种,鲤形目鱼类占绝对优势;从物种水平看,研究的4个时间段鱼类物种多样性由大到小排序为 、 、 和 ;从科属水平看,鱼类物种多样性由1981~1983向2005~2007减小,再向2007~2010增加,最后向2011~2012减小.其中,1981~1983的多样性最高,2011~2012的多样性最低.平均分类差异指数与G-F多样性测度指数均适宜于东江干流(惠州段)鱼类物种多样性研究.     

海河流域河流滨岸带入侵植物等级与分布特征

为了解海河流域河流生态系统的退化程度,进而为河流植被修复提供支撑,对河流滨岸带植被入侵物种开展调查,并分析其入侵等级、分布规律及成因. 调查了海河流域九大水系滨岸带402个样地的植物物种信息和主要环境因子,参照《中国入侵植物名录》确定入侵植物名单,根据物种的出现频率和以该物种为优势种的样地所占比例来评价植物入侵等级,并分析物种入侵与环境因子之间的关系. 结果表明:①海河流域河流滨岸带入侵植物共有48种,其中一年生草本植物占72.9%,并且以菊科、苋科、禾本科物种数最多. ②Ⅰ级入侵种为反枝苋(Amaranthus retroflexusn)、苘麻(Abutilon theophrasti)、小藜(Chenopodium serotinum)、鬼针草(Bidens pilosa)和鳢肠(Eclipta prostrata)共5个物种,出现频率超过25%;Ⅱ级入侵种为小蓬草(Conyza canadensis)、大狼杷草(Bidens frondosa)、圆叶牵牛(Pharbitis purpurea)等共11种;Ⅲ级入侵种共32种. ③各水系平均出现入侵植物23种,其中子牙河水系入侵植物种数最多,为33种;其次为滦河水系,为25种;漳卫河水系最少,为15种. ④海拔和堤外土地类型与植物入侵强度相关性最大,海拔与入侵植物的关系主要通过人口压力相关联.      

水质基准鱼类受试生物筛选

敏感受试生物的筛选是水质基准研究的关键环节,鱼类是水质基准重要的保护对象,各国在水质基准制定中都要求利用鱼类毒性数据. 依据地理分布及毒性数据丰度,筛选出我国以鲤科鱼类为主的17种本土代表性鱼类. 参照美国水质基准数据筛选原则,从ECOTOX等数据库中搜集相关毒性数据,筛选出对本土代表性鱼类毒性最大的污染物,主要包括重金属、氯酚类、分子氨及农药等,并分析污染物的物种敏感度分布,依据累积概率对鱼类的物种敏感性(累积概率<15%)进行分类. 结果表明:有10种本土代表性鱼类对污染物敏感,包括鲤科的鲤鱼(其对氰戊菊酯、福美双敏感,对二者的累积概率分别为12.50%、14.29%,下同)、草鱼(三唑磷,9.09%)、鲢鱼(甲氰菊酯,12.50%)、鳙鱼(镉,7.14%;敌敌畏,13.63%)和鲫鱼(无机汞,11.76%),以及非鲤科的泥鳅(敌敌畏,9.09%)、黄颡鱼(敌敌畏,4.55%;氧化乐果,14.29%)、黄鳝(氯氰菊酯,8.33%)、鲻鱼(硫丹,8.33%;氰戊菊酯,6.25%)和鳜鱼(分子氨,9.09%). 上述物种可作为相应污染物水质基准研究的本土敏感受试鱼类.