神农架林区河流生态系统健康评价

为监测神农架林区河流健康状况及人为活动对其水体理化特征和生物群落的影响,基于水质类别、大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数及BMWP记分系统(Biological Monitoring Working Party Score System)对神农架林区河流生态系统健康进行评价.结果显示,水质、大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数以及BMWP记分系统评价为健康的样点比例分别为36.67%、63.30%和50%.大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数和BMWP记分系统2种评价方法的结果存在极显著的相关性(P0.01),具有较好的一致性.3种评价方法均显示亚健康或健康状态的样点比例达到了66.67%,表明神农架林区河流生态系统总体健康状况良好,但部分样点受到了一定程度的污染与干扰.     

新疆伊犁河大型底栖动物群落及水质生物评价

利用大型底栖动物进行河流生态系统健康评价是一种有效且能够综合反映河流生态系统变化的生物评价方法,对于河流监测、管理与保护具有重要指导作用.2014年7月和2015年7月对新疆伊犁河支流喀什河和巩乃斯河共17个样点的大型底栖动物群落进行调查分析,共采集大型底栖动物19 735头,分10目39科81属(种),其中水生昆虫、软体动物和寡毛类分别占93.8%、2.5%和3.7%.采用Shannon-Wiener指数、Pielou指数、Margalef指数、BMWP记分系统和ASPT记分系统对伊犁河进行水质健康评价.结果表明伊犁河河流健康状况整体较好,但不同河段间的水质健康等级差异较大.其中喀什河水质健康等级为亚健康和健康的河段占35.6%,差与极差的河段占20.0%;巩乃斯河水质健康等级为亚健康和健康的河段占84.0%,不存在健康等级为差和极差的样点.其中ASPT记分系统和Pielou指数评价结果在灵敏度上稍差,ShannonWiener指数、Margalef指数和BMWP记分系统更适合伊犁河地区的水质生物评价.     

基于大型底栖动物完整性指数B-IBI的东江流域水生态健康评价

为系统评价中国华南地区东江流域河流生态系统健康水平,以大型底栖动物为指示生物,基于96个大型底栖动物样点(16个参照点和80个受损点)数据,对24个底栖候选生物学指数值的分布范围、相关关系和判别能力进行分析,从中筛选出EPT分类单元数、双翅目分类单元数、寡毛类个体百分比、撕食者个体百分比、BMWP分数、ASPT分数构成东江流域的B-IBI(benthic-index of biotic integrity,底栖动物完整性指数)评价体系,采用比值法统一量纲计算B-IBI值,并依据B-IBI值分布的95%分位数法建立健康评价标准:B-IBI4.78为极好,3.04B-IBI≤4.78为好,2.17B-IBI≤3.04为一般,1.80B-IBI≤2.17为差,B-IBI≤1.80为极差。评价结果表明,96个采样点中4个为"极好";17个为"好";21个为"一般";24个为"差";30个为"极差"。综合来看,整个流域B-IBI评价结果的空间分异规律性较强,"极好"和"好"样点主要分布在中上游山地源头溪流和支流;"一般"级别样点在全流域均有分布;"差"和"极差"样点主要集中在下游高度城市化的平原区及河网区。健康等级差异变化基本呈现为由源头溪流类型—山地丘陵过渡类型—平原河流类型逐渐变差的趋势特征。B-IBI值与坡度呈线性相关关系(R~2=0.22,P=0.000 5);与海拔(R~2=0.36,P=0.007)、城市覆盖比(R~2=0.23,P=0.000 7)、森林覆盖比(R~2=0.27,P=0.000 6)呈指数相关关系。B-IBI适用性较好,可作为东江流域水体环境监测的一种有效手段,同时为东江流域科学管理提供科学依据。     

汾河上中游流域大型底栖动物群落特征及其多样性评价

为探究汾河上中游流域大型底栖动物群落特征,研究了汾河上中游流域17个采样点位的大型底栖动物物种组成、空间分布、与水质环境因子的关系及其多样性.研究结果表明,汾河上中游流域共鉴定出大型底栖动物4门6纲25科,共37(属)种,且不同采样点位大型底栖动物的种类、生物密度和生物量具有明显的空间异质性;水质环境因子对汾河上中游流域大型底栖动物的影响大小排序为DOTPCONNH_3-NTNpHBOD_5,不同种类大型底栖动物的主要水质影响因子不同;汾河上中游流域17个采样点中,大型底栖动物多样性最好为"一般"等级,占总采样点位的29%,"较差"等级采样点位占41%,"差"等级采样点位占30%,汾河上中游流域大型底栖动物的多样性综合评价为"较差"等级.     

江苏省不同营养状况湖泊底栖动物群落结构与多样性比较

为了解江苏省湖泊底栖动物群落结构和多样性并研究其对水环境质量变化的响应,于2012年春秋两季对江苏省16个湖泊51个采样点湖泊底栖动物群落结构与多样性以及湖泊综合营养状态指数进行调查,分析水质指标与底栖动物指数间Pearson相关关系。结果表明,江苏省16个湖泊营养状态指数范围为35.5~66.4,其中约81.2%的湖泊处于轻度-中度富营养状态,表明水质从好到中度污染;湖泊底栖动物优势种为寡毛类的霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri),优势度为13.0%;香浓多样性指数(Shannon-Wiener diversity index)范围为0.00~2.20,级别范围由极贫乏到较丰富状态,表明水质污染程度从重度到轻度污染。从全省尺度看,水质评价结果与生物学(香浓多样性指数、Pielou均匀度指数和Biotic Index(BI)指数)评价结果存在一定差异。与历史数据相比,江苏省湖泊底栖动物清洁敏感物种减少甚至消失,总体群落结构趋于小型化。16个湖泊水体总氮和总磷与底栖动物密度呈显著负相关,而综合营养状态指数与底栖动物指数(香浓多样性指数、Pielou均匀度指数和BI指数)间关系不显著。上述研究结果表明综合营养状态指数无法完全客观反映湖泊水生态健康状况,因此需要综合水质、水文、水生生物、生境状况等因素发展新的评价指标体系。     

Comparison of macroinvertebrate community structure in urban (Shenzhen City) streams with typical habitat characteristics北大核心CSCD

2020年12月在深圳市城市区域典型生境特征溪流——城市山区源头溪流金龟河、国家地质公园保护区入海溪流杨梅坑河与黑臭水体治理后溪流石溪河,开展底栖动物多样性与生境质量状况取样,通过多元统计分析探明各溪流底栖动物群落结构差异及其主要环境影响因子.结果表明:(1)金龟河底质异质性(SI)最高;杨梅坑河水质最好且流态异质性(Fr)最优,石溪河水质最差且底质异质性(Fr)最低.(2)共采集鉴定大型底栖动物118个分类单元,隶属于3门6纲14目87科.水生昆虫均占绝对优势,其中金龟河67属(81.7%),杨梅坑河62属(95.4%),石溪河12属(52.2%).金龟河中底栖动物Shannon-Wiener多样性指数、改进的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度均高于杨梅坑河与石溪河.(3)金龟河的主要功能摄食类群是滤食者(45.5%),杨梅坑河(38.3%)与石溪河(58.7%)的主要功能摄食类群均为收集者.(4)冗余分析(RDA)结果显示,氨氮、海拔、湿宽、水温、溶氧、底质异质性(SI)、电导率和流态异质性(Fr)为影响深圳市溪流的大型底栖动物群落结构的主要环境因子.研究表明:(1)深圳市的山区溪流可作为深圳市生物多样性保护的重点区域.(2)在城市溪流生态系统中,水环境化学因子并非为主要影响因子,生境多样性发挥了重要作用.(图6表3参43)     

河流健康综合评价指数法的改进及其在昌江的应用

目前普遍采用的河流健康综合评价指数法中水生生物指标相对简单,不能准确度量复杂河流生态系统的健康状态.通过增加蜉蝣目、襀翅目和鞘翅目相对丰富度以及科级生物指数2项指标,改进水生生物指标中的二级指标,并采用改进前后的河流健康综合评价指数法对鄱阳湖人湖支流——昌江进行评价对比.结果表明,昌江总体健康状况较好,各样点均处于健康或亚健康状态;从河流上游至下游,昌江干流及主要支流东河健康状况明显下降,得分最低的3个样点都位于昌江于流,而健康样点大都接近源头;改进后的河流健康综合评价指数法可更好地区分昌江不同样点的水体健康状态.     

基于底栖动物完整性指数B-IBI的淮河流域水系生态健康评价

依据2010年7—8月淮河流域的43个底栖动物样点(7个参照点和36个受损点)数据,对17个候选生物学指数值的分布范围、相关关系和判别能力进行分析,从中筛选出总分类单元数、EPT分类单元数、敏感类群比例和生物指数构成淮河流域的底栖动物完整性指数(B-IBI)指标体系。分别用3分制、4分制以及比值法统一各参数量纲,B-IBI指数值即为各构成指数分值的加和。箱线图法分析表明,上述3种方法计算出的B-IBI值均具有较高的判别能力(QI=3),且三者之间具有高相关性(r0.90)。分别依据参照点B-IBI值分布的25%分位数和所有样点B-IBI值分布的95%分位数法建立健康评价标准,并比较3种方法的评价结果准确性,结果表明采用3分制和4分制法统一各参数量纲并依据所有样点的B-IBI值建立的健康评价标准优于比值法。选取较常用的3分制法建立了适合淮河流域生态系统的健康评价标准:B-IBI值19.2,健康;14.4~19.2,亚健康;9.6~14.4,一般;4.8~9.6,差;≤4.8,极差。评价结果表明,淮河流域43个样点中,6个处于健康状态,5个处于亚健康状态,其余样点均处于不健康状态。     

北京河流大型底栖动物空间格局及其环境响应研究

大型底栖动物群落结构及多样性对于区域河流环境状况具有重要的指示意义。基于2014年5月—2015年8月间北京市河流大型底栖动物群落结构调查数据,分析底栖动物的生物多样性特征和空间格局。调查共发现大型底栖动物151种(或分类单元),隶属于5门9纲67科127属,水生昆虫占绝对优势。聚类分析表明76个采样点可被分为4组,组1主要包含北部山区的潮白河水系,具有较为典型的山溪型河流底栖动物特征,组2主要包含永定河山峡段和北运河水系的清河,组3主要包含大清河水系和北运河水系的温榆河、北沙河、南沙河等,二者具有城市河流兼有山溪型河流底栖动物的特征,组4主要包含北运河水系,具有典型的城市河流底栖动物特征。优势种分析表明:组1的优势种为热水四节蜉(Baetis thermicus)、秀丽白虾(Exopalaemon modestus)和网栖石蛾(Cheumatopsyche sp.),组2为直突摇蚊(Orthocladius sp.)、钩虾(Gammarus sp.)和长足摇蚊(Tanypus sp.),组3为摇蚊科幼虫(larvae of Chironomidae)和寡毛类(Oligochaeta),组4是以中华摇蚊(Chironomus sinicus)为代表的摇蚊幼虫。功能摄食类群研究表明:组1以收集者和滤食者占绝对优势,相对丰度分别为60%和29.6%;组2、组3、组4均以收集者占绝对优势,相对丰度分别为97.7%、90%、97.5%。物种数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数的组间差异性显著(P0.05)。研究表明,北京河流大型底栖动物受河流自然环境变化的影响显著,形成了典型的山区-城市底栖动物空间格局,山区河流中保持了较高的生物多样性,城市河流及其过渡区的大型底栖动物退化明显,大型底栖动物能够明显指示环境状况的变化并可指导河流环境的保护与恢复。     

基于大型底栖动物完整性指数(B-IBI)的永定河水系生态健康评价

永定河是京津冀区域重要水源涵养区和生态屏障,为了解永定河水系的水生态健康状况,2016年对永定河水系大型底栖动物进行调查,共布设样点30个,采集到底栖动物38种,其中水生昆虫33种(摇蚊科16种),环节动物门3种,软体动物2种。从耐污值(Tolerance Value,TV)看,TV≤3的敏感类群所占百分比为13.2%,TV≥7的耐污类群所占百分比为44.7%。从类群出现频率看,出现频率最高的3个种分别为霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、德永雕翅摇蚊(Glyptotendipes tokunagai)和云集多足摇蚊(Polypedilum nubifer),分别为46.7%、40.0%和36.7%,3个物种均为耐污值较高的种类。采用底栖动物完整性指数(Benthic Index of Biotic Integrity,B-IBI)方法评价永定河水系生态健康状况。通过分布范围分析、判别能力检验及相关性分析等,确定永定河水系生态状况评价B-IBI的核心指标体系,包括总分类单元数、摇蚊分类单元数和BI指数(Botic Index)3个指标。根据比值法,以参照点25%分位数确定永定河水系底栖动物完整性评价标准。根据参照点25%分位数确定永定河水系底栖动物完整性评价标准,即B-IBI2.13为健康,1.60~2.13为亚健康,1.06~1.60为一般,0.53~1.06为较差,0~0.53为极差。B-IBI评价结果显示,永定河水系6.7%河段处于健康状态,23.3%河段处于亚健康状态,36.7%河段处于一般状态,20.0%河段处于较差和13.3%处于极差状态。除官厅水库坝上和宁车沽闸下外,其余样点的底栖动物完整性均受到不同程度的损害,表明永定河水系水体的健康状况整体不容乐观。     

贵州贞丰洞穴大型底栖动物群落结构及水质生物评价

了解洞穴大型底栖动物的群落结构是研究洞穴生态系统的重要内容,也是对生态学领域研究的重要补充.于2019年10月（平水期）及2020年8月（丰水期）对贵州省贞丰县5个洞穴内大型底栖动物进行采样调查,分析大型底栖动物组成、优势种、多样性、功能摄食群的分布特征,并基于大型底栖动物生物学指数对洞穴水质进行评价.结果得出：两个水期共获大型底栖动物63种,隶属4门7纲19目46科,其中水生昆虫41种,占65.07%,闪蚬Corbicula nitens、四节蜉Baetis sp.、蚋Simulium sp.是两个水期的共有优势种.在时间上,大型底栖动物的密度、生物量和多样性指数（ShannonWiener、Pielou和Margalef指数）均表现为平水期>丰水期.在空间上,密度和Margalef指数表现为有光带>弱光带>黑暗带,生物量、Shannon-Wiener指数和Pielou指数表现为弱光带>有光带>黑暗带. Jaccard相似性系数和聚类分析结果表明,同一洞穴相邻光带之间的相似性较高,不同洞穴相同光带或不同光带之间的相似性偏低.洞穴大型底栖动物由5个功能摄食...     

长江下游南京段至河口近岸带底栖动物分布格局及影响因素

长江南京段至河口近岸带底栖动物组成特征是了解长江下游干流生物分布格局和影响机制的重要参考. 2017年4月对长江干流南京段至河口6个江段43个样点的水体理化因子、栖息地和底栖动物开展了调查,共采集和鉴定底栖动物3门7纲17目35科63种.优势类群是节肢动物和软体动物,优势物种是水丝蚓Limnodrilus sp.,发现原分布于河口区域的圆锯齿吻沙蚕Dentinephtys glabra已成为南京段至河口的最常见多毛纲物种.镇江段物种丰富度和香农多样性均为最高,分别为31和1.71,其次为江阴段,长江北支的物种丰富度和香农多样性最低,分别为12和0.90.典范对应分析(CCA)表明水污染、适宜生境的退化或消失以及航运是长江下游干流南京至河口段底栖动物群落组成变化的主要影响因子.因此,长江下游干流底栖动物分布格局明显受人类活动的影响,水污染控制和生境修复等措施有利于底栖动物多样性的保护恢复.(图4表2参40附表2)     

底栖动物在水生生态系统健康评价中的作用分析

从生态系统健康的概念入手,通过对生态系统健康评价方法的研究和分析,对底栖动物尤其是大型底柄无脊椎动物在生态系统健康评价中的作用进行了分析和总结.生物监测法和多指标评价法是水生态系统健康评价的主要手段,而利用指示物种、预测模型和底柄生物的完整性指数等多种方法可以对水生态系统健康进行快速和准确的评价.如何完善底栖动物在生态系统健康评价中的作用并综合运用其他评价技术,以及结合评价结果对受损水生态系统进行生态修复和重建将是这一领域未来研究的重点所在.     

基于河流环境与生物复合指标评价辽北地区河流生态系统健康

基于河流环境与生物指标,构建了适用于以农田和城镇等土地利用格局为主的平原地区河流健康综合评价指数(River health comprehensive assessment index,RHCAI),该指数主要由河流水文、河流形态、河岸带状况、水体理化参数以及水生生物5大类指标构成.考虑到生物因子对河流干扰的敏感性和准确性较高,利用层次分析法适当提高了生物指标的权重.以辽北地区辽河、浑河及其支流为例,利用RHCAI对其健康状况进行了评价,结果表明,该区域河流的健康状态处于"一般"到"亚健康"水平,在被评价河流中,卧龙湖入湖河流的得分最高,接近"健康"水平,而北沙河、蒲河、柳河与东马莲河的健康状态相对较差.河流是淡水资源的重要载体,对其健康状态的科学评价可以为河流的生态修复、水资源的合理开发利用及流域的可持续发展决策提供重要的科学依据和有益借鉴.     

太湖流域水生生物群落结构与水生态质量状况分析

研究水生态环境功能的整体性是树立一个生命共同体的基础。本研究于2020年,对江苏省太湖流域49个水生态环境功能区水生态监控点位进行水质、底栖动物和浮游植物调查;评价了太湖流域水生态环境功能区底栖动物和浮游植物群落结构和其质量状况,分析了水质目标和水生态质量目标达标情况。研究结果表明,太湖流域57个点位共获得底栖动物物种94种,底栖动物群落前二位优势种为霍甫水丝蚓和河蚬,17个湖库点位共获得浮游植物物种247种,隶属7个门113属,硅藻门57种、蓝藻门51种、绿藻门107种、隐藻门7种、甲藻门9种、裸藻门15种和金藻门1种,优势种属于微囊藻属,太湖流域底栖动物、浮游植物群落结构呈向好发展趋势;太湖流域4个水生态功能分区中底栖动物、浮游藻类质量指数评价等级均为“一般”,均低于水质指数评价等级(“中”～“良”);对照2020年管理目标,太湖流域49个水生态环境功能分区水质目标达标率为81.6%,远高于水生态质量达标率(40.8%)。综上所述,本研究结果表明,水环境管理应尽快从水质目标管理向水质、水生态双重管理转变。     

苏州河底栖动物群落恢复过程动态研究

2000年10月至2003年4月，对苏州河8个采样点的底栖动物群落恢复状况的调查结果表明，苏州河底栖动物群落优势种主要为铜锈环棱螺、梨形环棱螺、中华颤蚓和霍甫水丝蚓，种类数比1999年有所增加，但仍以耐污种为主。对不同水体间生态环境的对比分析表明，底栖动物群落结构与水体污染程度之间具有较强的相关性，由此建立了底栖动物恢复指数，该指数可以客观地指示底栖动物群落恢复的动态过程。结合历史资料研究显示，苏州河底栖动物恢复指数呈持续上升趋势，恢复迹象比较明显。     

太子河流域本溪段水生生物的群落特征及其主要水质影响因子分析

着生藻类和底栖动物作为指示生物评价水环境状况已被广泛应用于各类水体状况的监测与评价中,以此对太子河流域的水生生物群落和水环境因子关系进行研究,对整个流域的水环境管理有着极其重要的作用。基于2009年7月丰水期和2010年1月平水期太子河流域本溪段着生藻类和底栖动物的调查数据,通过因子分析和典范对应分析,探讨水生生物群落结构与水质污染因子的空间分布特征。结果表明：太子河本溪段着生藻类为4门22科29属,以硅藻门为优势门类;底栖动物3门10科13属,以环节动物门为优势门类。NH3-N是影响水生生物空间格局的主要水质污染因子,水量是影响太子河流域水生生物群落结构的重要环境因子。     

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.     

滇池流域入湖河流水文形貌特征对丰水期大型底栖动物群落结构的影响

河流水文形貌特征,作为决定物理生境的重要因子,与大型底栖动物群落关系密切。了解水文形貌特征对大型底栖动物的影响,对于完善环境因子对大型底栖动物群落影响研究具有重要意义。论文以滇池流域大型底栖动物群落为研究对象,旨在识别与流域大型底栖动物群落结构变化密切相关的河道水文形貌因子和河岸带水文形貌因子,并解析两类因子对底栖群落的相对影响。基于2012─2013年滇池流域55个河段大型底栖动物群落和水文形貌变量数据,利用典范对应分析(Canonical correspondence analysis,CCA)和偏典范对应分析(Partial canonical correspondence analysis,p CCA)识别影响大型底栖动物群落结构的关键因子并探讨河道水文形貌和河岸带水文形貌因子的相对重要性。结果显示,影响大型底栖动物群落结构的关键河道水文形貌因子为底质组成、河道人工化情况、河道坡降和水温,总解释量为21.6%;影响大型底栖动物群落结构的关键河岸带水文形貌因子为林地比例和其它用地比例,总解释量为9.2%。研究结果表明,河道水文形貌因子比河岸带水文形貌因子对于大型底栖动物群落结构特征的影响更为重要,这对于提高湖泊流域生物监测水平、优化水生态系统健康评价和保护底栖动物多样性具有重要意义。     

截污后深圳河落马洲段大型底栖动物群落的恢复过程

2000年4月至2002年4月,对截污前后的深圳河落马洲段大型底栖动物进行两周年的季度监测.结果表明,截污前深圳河落马洲段没有发现大型底栖动物;截污后大型底栖动物种数、密度、生物量和种类多样性指数(H′)有随时间推移呈增加的趋势;截污后底泥中硫化物、总氮、总磷随时间推移呈下降趋势.由此可见,截污后深圳河落马洲段大型底栖动物从无到有,种数、密度和生物量从少到多,群落结构处于向多样性恢复的过程中.图6表2参11