基于底栖动物完整性指数的长江口-杭州湾潮间带水生态状况评价

利用生物完整性指数评价流域水生态状况,所得结果对水环境管理决策有重要指导意义。以2006年崇明东滩底栖动物监测数据为参照状态数据,利用长江口1991—2019年和杭州湾2004—2019年潮间带底栖动物监测数据构建底栖动物完整性指数(B-IBI),最终从56个候选指标中确定了6个核心指标:Marglef指数、软体动物相对多度、甲壳动物+多毛纲相对多度、ASPT、科级生物指数和捕食者相对多度。B-IBI评价结果显示:优秀等级样本有44个,良好等级72个,中等等级31个,较差等级7个,很差等级4个;杭州湾北岸水生态状况显著优于长江口南岸(P<0.05)。经验证,B-IBI与水质综合污染指数呈极显著相关(P<0.01),能够有效指示研究区域的水生态状况。     

松花江流域大型底栖动物生物完整性指数构建及其适用性

利用生物完整性指数评价河流健康状态,对于水环境管理决策具有重要的实践意义。基于大型底栖动物构建生物完整性指数(B-IBI),并评价松花江流域的水生态系统健康状况。在松花江主要干支流设定37个采样点,分别于2016年6、9月进行环境因子和大型底栖动物调查研究。最终从28个候选参数中确定了种类总数、摇蚊种类数、敏感种百分比、Hilsenhoff指数、Marglef指数作为核心参数构建B-IBI。通过0～10赋分法,计算得到了松花江流域全部采样点的生物完整性评价得分。结果显示,松花江流域内60%区域生物状态存在不同程度的损害。另外,B-IBI能够综合反映松花江大型底栖动物群落多样性、生境质量、理化水质等,具有一定的适用性。     

滦河流域大型底栖动物生物完整性指数健康评价

生物完整性指数能够综合反映河流健康状况,是管理者制定科学保护恢复策略的有效评价工具。为全面了解滦河流域水生态健康状况,于2016年10—11月在滦河流域布设53个采样点,同时监测环境数据和大型底栖动物物种数据。通过构建底栖动物生物完整性指数(B-IBI)体系,对53个采样点进行生物完整性健康评价。B-IBI计算结果显示,滦河流域53个采样点中,"健康"和"亚健康"等级共有24个,"一般"等级有12个,"差"等级有10个,"极差"等级有7个。"健康"和"亚健康"的采样点多分布在承德市上游和冀东地区的部分干流和支流,而中下游大部分采样点表现为"差"和"极差"的健康状况。非参数检验结果显示,参照点B-IBI要显著高于受损点,表明所构建的B-IBI评价体系适用于在滦河流域开展河流健康评价。     

基于环境DNA宏条形码的太湖流域底栖动物监测与生态健康评价

大型底栖动物是生态环境监测和评估的主要目标生物类群之一。环境DNA宏条形码技术的发展为提高底栖动物多样性监测的通量、精准性、标准化程度提供了新的机遇,但该方法在我国尚未有流域尺度的应用先例,其结果的可靠性和对生态环境健康状况的指示性有待检验。率先将环境DNA宏条形码技术用于太湖流域65个点位的底栖动物监测和流域生态健康评价,并与同步进行的形态学监测结果进行了比较。结果表明:①环境DNA方法能检出更多的底栖动物类群,在科、属、种水平上检出的分类单元数分别是形态学监测结果的106%、132%、155%;②基于环境DNA技术的检测方法能够很好地识别形态学监测结果中的优势物种,检出的科级、属级分类阶元能够覆盖形态学监测结果中90%以上的生物量和个体数,同时包含60%以上的物种数;③两种方法对同一物种的检出频次显著相关(R²>0.7,P<0.0001),总体检出一致率达72.3%;④在底栖动物完整性指数(B-IBI)方面,环境DNA方法与形态学方法的计算结果显著相关(R²=0.235,P<0.0001),94%的点位的B-IBI等级划分误差在1级以内,且两种方法的计算结果在底栖动物完整性的流域空间格局描绘上高度重合。综上所述,环境DNA宏条形码技术在太湖流域底栖动物群落监测和评价中的整体应用结果表明,环境DNA监测方法结果可靠,将其进一步规模化应用有望显著提高我国水生态系统生物监测结果的准确性和生态健康评价的技术水平。     

滆湖大型底栖动物群落分布和氮磷因子的相关分析

于2012年12月—2013年11月对滆湖水体进行了调查,分析了水体氮、磷及大型底栖动物的时空分布,初步探讨大型底栖动物群落结构与氮、磷环境因子的关系。结果表明,滆湖水体的ρ(TN)在冬春季较高,ρ(TP)四季的差异不大,在空间分布上,北部湖区的ρ(TN)、ρ(TP)均高于南部湖区;大型底栖动物出现频率最高的为霍甫水丝蚓和中国长足摇蚊,其丰度在时间上均表现为秋季夏季冬季春季,在空间上的规律性不明显;CCA分析表明滆湖大型底栖动物群落结构随季节变化规律显著,且氮含量是滆湖底栖动物群落结构的重要影响因子;对优势种的丰度与氮磷的相关性分析结果显示,滆湖底栖动物优势种与TN和NO_3~--N有显著的负相关关系。     

高宝湖区4个湖泊浮游植物和底栖动物群落特征和生物评价

于2018年12月—2019年8月对高宝湖区4个湖泊的浮游植物及大型底栖动物的群落结构和多样性进行了调查。结果表明，各湖泊浮游植物和大型底栖动物的密度、生物量、优势种及多样性存在显著的时空差异（P<0.05），浮游植物和底栖动物的密度和生物量均表现为丰水期最大，2类水生生物的Margalef丰富度指数和Shannon Wiener多样性指数变化趋势一致。浮游植物种群组成上主要以绿藻门为主，丰水期高邮湖和白马湖的藻密度已达到轻度水华的级别，且各湖泊浮游植物优势种主要为蓝藻门易引起水华的藻类，各湖泊浮游植物物种多样性评价等级为“一般”至“较丰富”；底栖动物群落主要由摇蚊科幼虫、双壳类和软甲类动物构成，优势种主要为摇蚊科幼虫和寡毛类动物，物种多样性评价等级为“贫乏”至“一般”。各湖泊浮游植物藻密度增加，底栖动物敏感物种减少。水质的生物评价结果为4个湖泊均受到不同程度的污染，表明湖泊受到的环境压力增大，水生生物群落结构发生变化，多样性降低。     

辽宁大伙房水库水质生态学监测的研究

1961～1996年对大伙房水库6个站进行了不同季节浮游植物、底栖动物群落特征的生态调查.共发现藻类8门,174种,底栖动物34种,分析了水生生物种类组成,数量变化和生物演替.水质生态学评价结果表明,大伙房水库只受到轻度污染,水质等级为2级.     

中国北方河流底栖动物群落季节性演替对水生态环境质量评价的影响

大型底栖动物是评价水生态质量最常用的生物类群,鉴于水生昆虫的生活史特点,在一年当中群落结构会发生季节性变化,如何利用底栖动物数据准确评价水生态质量状况,反映客观实际,值得探讨。将黑龙江省2012—2015年水生生物试点监测47个采样点的108组底栖动物数据进行比较,对群落结构的相似性、物种的更替率和BMWP指数评价结果进行分析,探讨群落的演替及BMWP指数的变化规律。结果表明不同时间采集的样品底栖动物群落之间存在较大差异,评价的结果也存在差异,越是水环境质量好的区域,这种差异越明显。利用底栖动物评价水生态状况,宜选择长时间段的多个采集数据,经统计整理后,利用复合样方(年均值)的特征,评价一段时间内(如以年为单位)的水生态质量状况,使评价结果更具准确性。     

江苏地表水体大型底栖无脊椎动物生物多样性状况研究

大型底栖无脊椎动物群落结构与水体水质和水生态系统健康状况关系密切,其受外界干扰后群落结构的变化趋势可以反映水体受污染的性质和程度。2008年,对江苏省主要饮用水源地,长江、京杭大运河等主要河流及太湖等重点湖泊开展底栖动物调查与评价研究,共设置调查点位154个。江苏主要饮用水源地底栖动物的物种数量为78种,主要河流发现底栖动物96种,主要湖泊底栖动物发现65种。从物种多样性指数评价结果看,主要湖泊的底栖生物多样性状况优于地表水源地和主要河流,丰富和较丰富所占比例合计达58%;主要河流的评价结果最差,丰富和较丰富所占比例合计仅达30.7%,存在11.3%物种多样性极贫乏的点位,且大部分水体底栖动物组成以耐污种为主,优势种为极耐污的霍甫水丝蚓,水质状况劣于饮用水源地和主要湖泊。     

秦山岛海域大型底栖动物群落结构的季节变化

于2015—2016年在秦山岛海域开展4个航次的大型底栖动物调查，用优势度指数法和多样性指数法对底栖动物优势种和多样性状况进行评价。结果显示，四季共采集鉴定底栖动物7门69种，其中环节动物25种，软体动物19种，节肢动物16种，棘皮动物3种，脊索动物、纽形动物和腔肠动物各2种；优势种共14种。大型底栖动物种数和密度均值均为春季＞秋季＞夏季＞冬季，生物量均值为夏季＞冬季＞春季＞秋季，密度和生物量的空间分布无明显规律。多样性评价结果表明，秦山岛海域底栖动物群落受到轻度干扰，底栖环境处于轻度污染状态；除人为干扰和环境因子外，种间关系及生活史特征也是影响底栖动物群落结构变化的重要因素。     

“十三五”期间洪泽湖底栖动物多样性调查及趋势分析

基于2015—2020年洪泽湖底栖动物监测数据,利用生物多样性指数模型方法对洪泽湖底栖动物的种类组成及多样性进行分析,并对水质污染状况进行评价,结合广义线性模型方法对洪泽湖生态变化趋势进行预测。结果表明,“十三五”期间洪泽湖底栖动物种类数总体呈上升趋势,生物多样性有所改善,底栖动物优势种均为河蚬。Goodnight-whitely修正指数(GBI)、生物学污染指数(BPI)、生物指数(BI)以及生物耐污敏感性指标指数(BMWP)4种污染状况评价指数对洪泽湖水质评价结果表明,“十三五”期间洪泽湖生态系统状况基本平稳,水质污染状况介于清洁至轻污染之间,龙集镇北的水质状况应引起重视。模型预测结果显示,“十四五”末洪泽湖生物多样性无明显变化,水质持续保持稳定。研究结论可为水生生物多样性保护提供科学依据。     

松花江底栖动物分布规律及与理化评价差异研究

2012—2015年对松花江干流11个断面21个点位进行底栖动物群落监测,在7种单一指数评价的基础上运用简单的叠加法进行综合评价,并与常规理化监测与评价进行了比较。结果显示,与2012年相比,2013年松花江干流底栖动物物种较丰富,各点位评价结果有所提升;2015年摆渡镇-同江段多为清洁等级,水环境生态质量稳中趋好,下游改善明显。结果显示,生物学评价与理化评价存在明显的差异,在水质改善的过程中生物学评价更灵敏、更显著。     

底栖动物在哈素海水质评价中的应用

通过对哈素海1989年度丰、平水期7个样点底栖动物的采集调查,共鉴定出底栖动物34种(属),初步摸清了哈素海丰、平水期不同样点底栖动物群落结构特点及其数量变动情况,并根据调查所获得的生态学资料,分别应用Beck生物指数、Goodnight生物指数、Glcason生物指数及Shannon多样性指数对哈素海水质进行了生物学评价。     

入太湖河道大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

于2020年9月在太滆运河、漕桥河、徐家大塘和竺山湾布设14个监测点位，调查入太湖河道底栖动物群落结构，并采用Goodnight修正指数（GBI）、生物学污染指数（BPI）和多样性指数（H）进行水质生物学评价。结果表明，研究区域共检出底栖动物6纲18种，霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）和中国长足摇蚊（Tanypus chinensis）为优势种，生物多样性由高到低为竺山湾（H=1.20）＞徐家大塘（H=1.09）＞太滆运河（H=0.67）＞漕桥河（H=0.33）。典范对应分析显示，总氮、正磷酸盐等因子与寡毛类生物量呈正相关，叶绿素a、IMn与摇蚊幼虫生物量呈正相关。生物学评价表明，太滆运河处于中重度污染状态，漕桥河、徐家大塘和竺山湾处于中度污染状态。     

监测和评价浑江水质的底栖动物指标体系研究

在浑江六个断面采集到底栖动物(4门、6纲、12目、34科、57属)84种,列出了相关名录。通过运用描述对比法、指示生物法、生物指数法对浑江采样水体的水质进行了底栖动物学综合评价。在此基础上建立了监测和评价浑江水质的底栖动物指标体系,并探讨了河流水体污染生态学中的底栖动物与水质状况的相关性和对水质状况的指示性及利用该体系监测评价浑江水质的实用性。     

2012—2019年松花江干流底栖动物群落变化及其对水环境因子的响应

底栖动物是水生态系统的重要组成部分,其群落特征通常用来评价水生态环境质量。研究了2012—2019年松花江干流水生态环境质量状况、变化趋势,并应用冗余分析(RDA)探究底栖动物群落结构特征与水环境因子之间的响应关系。结果表明:8年间共鉴定出底栖动物246个分类单元,隶属于4门、9纲、25目、58科、69属,其中水生昆虫的EPT物种为99个分类单元,占总物种数的40.24%;水生昆虫的其他物种为68个分类单元,占总物种数的27.64%;软体动物为36个分类单元,占总物种数的14.63%;环节动物为25个分类单元,占总物种数的10.16%;甲壳动物为18个分类单元,占总物种数的7.32%。底栖动物密度总体呈上升趋势,种类组成总体有所增多,其中环节动物、软体动物和甲壳动物有向水生昆虫转变的趋势,群落结构相对稳定且主要以水生昆虫占比最多,底栖动物密度平均值为5.97×10³个/m²,变化范围为2.86×10³~8.98×10³个/m²,优势科(属)主要为小蜉属Ephemerella、小寡脉蜉属Oligoneuriella、扁蜉属Heptagenia、等蜉属Isonychia、纹石蛾科Hydropsychidae、缺叉多距石蛾属Polycentropus、摇蚊科Chironomidae和圆田螺属Cipangopaludina等。生物指数评价结果多数为"中等"及以上,评价结果趋于稳定,且下游评价结果好于上游。松花江干流的水环境质量变化阶段性明显,溶解氧含量升高,氨氮呈下降趋势,其余指标呈波动变化。冗余分析(RDA)结果表明:影响松花江干流底栖动物群落结构变化的主要环境因子是随时间推移而变化的,其中溶解氧、生化需氧量、化学需氧量、总磷、氨氮和总氮等指标是影响该监测区域底栖动物群落分布的重要环境因子。     

养马岛后海区域秋季大型底栖动物群落特征

2010年9月在烟台养马岛后海海域开展了大型底栖动物调查，并进行了群落特征分析。结果表明,该海域内的大型底栖动物多毛类占绝对优势，群落间差异较小，可划分为4 个群落，长叶索沙蚕（Lumbrinereis longiforlia）、钩毛虫（Sigambra sp.）、中蚓虫（Mediomastus sp.）等多毛类生物的丰度高低是构成群落差异的主要因素。栖息环境的差异是造成群落间差异的主要原因，Shannon-Wiener多样性指数为1.17~2.92，平均值为2.13。人为扰动是影响多样性水平的主要因素，在航道通过、养殖区分布的影响下，群落受到不同程度的扰动，整体稳定性较弱。     

瓯江源头区龙泉溪底栖大型无脊椎动物多样性和群落特征

源头区溪流是河流生态系统最脆弱的部分,也是淡水底栖大型无脊椎动物(简称底栖动物)集中分布的热点区域,在流域物种库的形成和生态系统的多样性维持过程中具有不可忽视的作用。然而,目前国内对源头区溪流底栖动物多样性的系统调查研究较少。笔者对位于浙江省丽水市瓯江源头区的龙泉溪进行了底栖动物多样性调查研究,分别于2021年丰水期和平水期在覆盖龙泉溪主要山溪河流的18个样点采样,共采集获得底栖动物标本3 700余号。通过联合使用传统形态分类和DNA条形码技术,共鉴定出底栖动物165种,隶属5门、9纲、19目、68科、124属。联合使用DNA条形码可使底栖动物科、种水平的分辨力提升28.3%和34.1%。调查研究表明:龙泉溪底栖动物多样性丰富,物种组成以节肢动物为主(占比高达87.9%,145种),其中水生昆虫占绝大多数(共计8目、48科、140种,占84.8%),主要优势种为鞘翅目的狭溪泥甲属1种Stenelmis sp.1、毛翅目的纹石蛾属Hydorpsyche和短脉纹石蛾属Cheumatopsyche各1种;底栖动物群落多样性丰富,且在丰水期和平水期均维持在较高的水平;海拔和底质类型等微生境条件对底栖动物多样性分布的影响分析显示,底质类型对底栖动物分布密度的影响显著。对水生态状况的生物评估结果显示:Biotic Index污染生物指数更适合龙泉溪流域的水质健康状况评估,龙泉溪流域整体的水生态状况健康,水质属清洁或极清洁。该研究使用传统形态学和DNA条形码技术相结合的鉴定方式,提高了底栖动物物种鉴定的精度,所获得的多样性调查和水质评价结果为瓯江源头区溪流乃至整个流域的生态保护和长期监测提供了本底基础资料。     

昌邑海洋生态特别保护区潮间带大型底栖动物时空分布特征

于2011年3、6、8、10、12月在昌邑海洋生态特别保护区内对潮间带大型底栖动物进行采样,共采集到潮间带动物55种,以多毛类、软体动物和甲壳动物为主。各潮带间密度、生物量及多样性指数(H')差异极显著(P0.01),月份间差异均不显著。Bray-Curtis相似性聚类分析显示,该潮间带大型底栖动物可划分为3个群落(P0.01),潮汐与季节是影响大型底栖动物分布的主要因子。     

城镇化对西苕溪大型底栖动物群落的影响

于2004—2010年5月对西苕溪流域20个参照点,5个中度干扰点以及2个重度干扰点的底栖动物进行了调查,共鉴定出74科190属226个种;受干扰后,底栖动物群落物种丰富度、EPT物种丰富度、Shannon-wiener多样性指数和B-IBI指数显著下降,BI指数显著升高。CCA分析结果表明,参照、中度和重点干扰样点的底栖动物群落差异明显。城镇化引起的溪流水温上升、营养盐升高、泥沙输入量增多和堤岸固化是导致溪流底栖动物群落退化的主要原因。