应用O/E模型评价淮河流域典型水体底栖动物完整性健康的研究

本研究尝试采用我国已有的季风气候区底栖动物观测值(O)/期望值(E)比值模型,在无足够数量参照样点的情况下,建立淮河流域O/E指数健康评价指标体系,评价淮河流域典型水体底栖动物物种组成完整性现状.于2014年夏季(8月)和秋季(11月)分别调查了淮河流域20和25个典型水体的底栖动物和水质指标.O/E模型评价结果表明,监测点位在PC(Probabilities of Capture)0和PC≥0.5条件下,夏季和秋季的物种期望丰富度分别约为25和9.所有25个点位中,仅1个点位为健康,其余为一般或较差;模型控制自然梯度后O/E0和O/E50值均没有显著的季节性差异(p=0.565和0.229).环境胁迫因子(TN、EC、CODCr和p H)和土地覆盖数据(水体比例、湿地比例、裸地比例、森林比例和草地比例)对秋季O/E50和O/E50-null的解释量高于夏季,TN是能够解释淮河流域典型水体夏季O/E指数变异最多的环境因子,p H和CODCr是能够解释秋季O/E指数变异最多的环境因子.研究表明,在缺少有效参照点位构建评价指标体系的情况下,在淮河流域应用已经构建的季风气候区底栖动物O/E指数模型进行健康评价是比较可靠的方法.     

太湖饮用水源地水环境健康风险评价

介绍了水环境健康风险评价方法,并根据太湖饮用水源地水环境质量监测数据,对4个饮用水源地通过饮水途径引起的水环境健康风险进行了评价。结果表明,2005～2009年,4个饮用水源地水环境健康个人年风险多数超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的标准,主要风险因子为化学致癌物六价铬和砷;化学致癌物对人体健康危害个人年风险度远高于非化学致癌物;化学致癌物所致健康危害的个人年风险呈波动降低变化,非化学致癌物所致健康危害的个人年风险基本保持稳定。     

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。     

农业生产、小城镇和城市废水对西苕溪水质和底栖动物群落的影响

于2006年4月～2007年3月调查了西苕溪中上游3个参照、7个农业面源、3个小城镇和1个城市废水污染溪流的水质和底柄动物.结果表明,受污染溪流的NH3-N、TP、CODMn和电导率显著高于参照(P＜0.05).城市溪流的NH3-N[(2.464±2.69)mg/L]、TP[(0.5734±0.179)mg/L]和CODMn[(4.6804±0.959)mg/L]显著高于农业面源和小城镇废水的(P＜0.05),但pH(7.34±0.06)和DO[(4.74±0.88)mg/L]显著低于农业面源和小城镇的(P＜0.05).小城镇污染溪流的TP和电导率显著高于农业面源的,其余指标均无显著差异.与参照相比,3种污染类型溪流底栖动物群落总分类单元丰富度、EPT丰富度、Shannon-Wiener多样性指数和B-IBI生物完整性指数均显著降低.城市对底柄动物群落的影响最严重,但小城镇与农业面源之间对底栖动物群落结构的影响无显著差异.研究结果表明,农业牛产废水和城镇废水污染是西苕溪中上游水生态系统健康退化的主要原因之一,但有关退化的机制还需深入研究.图2表4参19     

底栖动物完整性指数评价西苕溪溪流健康

根据浙江安吉县西苕溪的64个底栖动物样点数据,对36个生物参数的分布范围、Pearson相关性和判别能力进行分析,确定B-IBI指数由总分类单元数、EPT分类单元数、鞘翅目%、前3位优势分类单元%、(纹石蛾科/毛翅目)%、滤食者%和BI指数构成.用比值法统一参数量纲,采用直接累加、变异系数权重法和熵值权重法分别计算B-IBI值并进行B-IBI健康标准的准确性检验,结果表明,熵值权重法的准确性(92.9%)优于直接累加(85.7%)和变异系数权重法(78.5%).建立了评价西苕溪健康的B-IBI标准:B-IBI＞0.69健康,0.52～0.68亚健康,0.35～0.51一般,0.18～0.34差,B-IBI＜0.17极差.B-IBI指数与栖境指数(r=0.62,p＜0.01)、水温(r=-0.64,p＜0.01)和海拔(r=0.64,p＜0.01)显著相关.     

不同土地利用对溪流大型底栖无脊椎动物群落的影响

2010年4月调查了钱塘江中游区域29个样点的水环境特征和底栖动物。聚类排序将样点分为参照、农业和城镇3组,相似性分析表明不同组间底栖动物群落有显著差异(r=0.863,P=0.001)。环境因子的主成分分析表明,研究区域主要的环境胁迫是农业和城镇用地及其引起的水质变化,并能较好解释组间物种差异的关键环境胁迫因子为农业用地比例、城镇用地比例、溶解氧、总氮和平均底质得分(Rho=0.568,P=0.001)。底栖动物参数(总分类单元数、Shannon-Weaver多样性指数、BI指数和丰富度指数)和k-优势度曲线显示农业和城镇组的生物完整性遭到很大程度的破坏,且农业组较城镇组严重。     

浦阳江底栖动物群落特征与水质生物评价

调查了浦阳江流域26个样点的水体物理化学属性和大型底栖无脊椎动物群落结构,并采用Shannon-Wiener多样性指数和生物指数(BI)评价浦阳江水质.共获得4门7纲17目56科104属123个底栖动物分类单元,其中水生昆虫的物种丰富度和个体数均最高,细蜉属(Caenis)为第一优势种,集食者与中性类群的物种丰富度和个体数分别在功能摄食类群和耐污-敏感类群中最高.Shannon-Wiener多样性指数与化学需氧量(COD_(Cr))(r=-0.515,P=0.007)、总磷(TP)(r=-0.665,P=0.000)极显著负相关;BI与COD_(Cr)(r=0.406,P=0.040)显著正相关,与TP(r=0.704,P=0.000)极显著正相关.典范对应分析(CCA)结果表明,TP、Zn、COD_(Cr)、水温(WT)和p H是影响浦阳江流域底栖动物群落结构的主要环境变量,蜉蝣目和寡毛类是该地区环境变化的主要指示生物类群.Shannon-Wiener多样性指数和BI评价结果表明,浦阳江水体生态质量总体为轻污染或中污染,干流河段略优于支流河段,其中上游点位为清洁水平,少数重污染点位出现在中下游河段上.本研究表明水污染是决定浦阳江底栖动物群落组成和结构变化的重要环境问题因子,降低水体中TP和COD_(Cr)等污染物浓度将有助于浦阳江底栖动物群落的恢复.     

大型底栖无脊椎动物不同分类阶元对水生态评价的影响

以江苏苏北地区主要河流为研究对象,探讨底栖动物不同分类阶元对水生态评价的影响.结果表明,在仅包括软体动物、摇蚊和寡毛类物种水平和属级水平的nMDS排序图上,样点间的相对距离和位置未发生变化.与物种水平相比,属级水平丢失的信息(<5%)小于科级水平(7%),且分类单元数与物种水平分类单元数呈极显著正相关(r=0.88,P<0.01).鉴定至属级水平较物种级水平不仅可节省大量的人力、物力和时间,而且可降低鉴定错误的概率;鉴定水平的统一能提高不同地区生态评价结果的可比性.因此,建议在长三角河网地区开展水生态评价时,采用鉴定至属级水平的软体动物、摇蚊和寡毛类较为合适.      

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。