基于大型无脊椎动物完整性的赤水河健康评价体系构建

作为长江上游珍稀鱼类国家自然保护区的核心区,赤水河流域水系的健康状况虽颇受关注,但相关评价工作却较少。笔者结合现场调查(2016年)和历史数据(2007年),初步构建基于大型无脊椎动物群落的健康评价体系,对赤水河干流和部分支流的不同季节(春季和秋季)和不同河段(上中下游)的健康状况进行评估。指标筛选结果显示:赤水河上游河段在春季和秋季分别包括6、2个核心参数,中游河段分别包括5、4个,下游包括3、2个核心参数。通过四分法将健康状态划分为4个等级:健康、亚健康、一般和不健康。从整体上看,赤水河处于亚健康状态,且春季和秋季河流不同采样点健康状况有所差异,春季健康状况好于秋季。回归分析显示,BOD_5、COD_(Mn)以及NH~+_4-N是影响赤水河健康的主要环境因子。研究所构建的B-IBI评价指标较好地评估了赤水河的健康状况,可作为赤水河流域水体环境监测的有效手段之一。     

江苏省太湖流域大型底栖无脊椎动物完整性业务化评价指数构建

为支撑流域水生态目标的业务化管理,提高水生态监测和评价的可操作性,突破物种分类鉴定的技术瓶颈,以大型底栖无脊椎动物为研究对象,在江苏省太湖流域布设120个采样点,于2013年1—3月、7—8月和10—11月开展3次监测。以最小干扰为参照状态,对涉及物种丰度、物种多度组成、耐污能力和摄食类群的72个候选指数进行分布范围、判别能力及相关性分析,结合指数获取的便利性及物种分类的难易程度,最终筛选出3个核心指数构成大型底栖无脊椎动物完整性业务化评价指数,其中湖荡、河流和水库的指数为软体动物分类单元数、优势分类单元相对多度和BMWP指数,溪流的指数为ETO分类单元数、前三位优势分类单元相对多度和BMWP指数。经验证,业务化指数与环境梯度有较好的响应关系,且可操作性强,具备开展业务化应用的前景。但目前的流域水生态目标管理尚处于摸索阶段,技术体系还须在业务化过程中不断修正和完善。     

基于浮游动物完整性的扎龙湿地水生态状况评价

2019年5、8、10月分别对扎龙湿地春、夏、秋季的浮游动物进行采样调查,共发现浮游动物4门类44属72种,轮虫20属36种,原生动物13属20种,枝角类6属8种,桡足类5属8种。确定9个参照点和15个受损点,共选取24个候选生物指标,构建扎龙湿地浮游动物完整性指数,核心指标由总分类单元数、枝角类分类单元数、枝角类生物量、Margalef丰富度指数和中型浮游动物捕食者组成。采用比值法对0~2.91分布范围数值进行三等分,建立扎龙湿地浮游动物完整性指数(Z-IBI)健康评价标准:02.91时,无干扰。表明扎龙湿地87.5%受到不同程度的干扰,12.5%无干扰。     

宁夏太阳山湿地水生生态系统健康评价

通过在太阳山湿地设置11个采样点,监测水质及生物等17个指标,采用层次分析法、熵值法确定指标权重,运用灰色关联法、模糊综合评价法对研究区水生生态系统的健康状况进行评价。结果表明：在层次分析法赋权下,经灰色关联法评价得南湖为亚健康,其余湖为不健康;经模糊综合评价法得4个湖为病态。在熵值法赋权下,经灰色关联法评价得南湖为很健康,其余湖为不健康;经模糊综合评价得西湖为不健康,南湖为很健康,其余湖为病态。结合两种评价方法的计算过程及研究区实际情况,模糊综合评价结果较灰色关联法更符合实际。     

基于浮游植物生物完整性的北部湾生态健康评价

应用生物完整性理论和方法,研究基于浮游植物生物完整性指数(Phytoplanktonic Index of Biotic Integrity,P-IBI)在海湾生态评价中的方法构建,通过生境区域划分、评价因子选择、阈值确定等构建适合海湾的P-IBI生态健康评价指标体系,并以北部湾为例开展应用与验证。基于P-IBI的北部湾生态健康评价结果显示:3个水期中枯水期相对较好,丰水期次之,平水期最差,钦州市茅尾海海域内4个采样点在3个水期评价结果大部分为\"差\"和\"较差\",其余大部分采样点都在\"一般\"及以上。Spearman相关性分析显示,P-IBI均与水质类别正相关。研究结果表明P-IBI指数在北部湾生态健康评价应用与验证结果基本符合实际,应用P-IBI能够较好地开展海湾的生态健康评价,可因地制宜应用于近岸海域生态评价。     

基于鱼类生物完整性指数的上海苏州河水生态系统健康评价

苏州河横贯上海中心城区,曾是都市污染河流。为从生态学角度揭示苏州河的污染程度,笔者采用鱼类生物完整性指数(F-IBI)评价了苏州河水生态系统的健康状况。分别于2019年6月4—23日(夏季)和9月14—26日(秋季),租用专业渔船在苏州河13个断面采集样本,共采集到10 102尾鱼类,隶属于8目15科37属45种。以大莲湖为参照点,通过判别分析和关联度筛选,从5大类29个初选指标中筛选出10个指标,构建了苏州河F-IBI评价指标体系。分析结果表明:夏季干流上游的5个断面状况为\"极好\"或\"好\",支流3个断面为\"好\"或\"一般\",而干流下游的5个断面则为\"差\"或\"极差\"。秋季干流上游5个断面和支流3个断面与夏季的健康状况相似,下游断面则有所改善,仅武宁路桥为\"极差\",其余均为\"一般\"或\"差\"。研究显示苏州河上游干流的水生态系统已基本恢复,而上游支流和下游干流还未建立健康稳定的水生态系统。建议苏州河环境综合整治第四期工程要更加注重治理岸上的污染源,同步实施干支流水系的污染治理,定期开展城区段淤泥清理,实施岸线的生态化改造。     

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。     

水生态完整性监测评价的基准与参照状态探究

水生态完整性评价通过对水生态系统中不同生态组分(非生物和生物)的监测,整合物理栖息地、环境水质和生物特征形成综合评价指数来反映水生态系统健康状况,是流域水环境管理的重要手段。笔者尝试从水生态完整性评价中基准与参照状态的核心要素出发,探讨基准与参照状态的概念框架与具体定义,综述评价参照状态的四大类确定方法(基于分类学的参照位点法、历史数据法,针对特定位点的模型预测法以及提供经验解释与描述的专家判断法),并对参照状态研究的挑战与应用予以展望。     

连云港主要河流大型底栖无脊椎动物水质生物评价

于2008年5月采用D形网半定量采样法调查了连云港市5条河流7个点位的大型底栖无脊椎动物群落多样性,共获得67个大型底栖无脊椎动物分类单元;其中,昆虫纲双翅目18属、蜻蜓目11属;软体动物24种;环节动物4科4属5种。应用典范对应分析(CCA)排序结果将7个样点分成高TN低DO、高电导率和低TN以及高DO和低电导率3组。Shannon-W iener多样性指数、生物指数和COD水质评价结果表明,多样性指数与生物指数和COD评价结果有较大差异,生物指数和COD评价结果较相似。综合评价结果为青口河的水质属于清洁;蔷薇河、淮沭新河、鲁兰河和新沭河属于轻污至中污。生物指数与TN极显著正相关(r=0.913,p=0.004),多样性指数与TN无相关性(r=0.257,p=0.578)。     

基于底栖动物完整性指数的常州武南区域水生态健康评价

通过2018年对常州市武南区域26个点位的水质和底栖动物的调查及分析,并基于底栖动物完整性指数（B-IBI）对该区域水生态健康状况进行评价。结果表明：武南区域中部及京杭运河以北氮、磷污染严重。该区域共发现底栖动物78种,隶属3门7纲21目36科62属,物种数和个体密度均表现出显著的时空变化性,耐污种霍普水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）为优势种。该区域水生态健康评价等级以一般和中为主。B-IBI与TN、TP存在显著相关性,NH3-N与底栖动物的群落结构显著相关。氮、磷污染是影响底栖动物多样性及水生态健康评价等级提升的重要因素。     

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。     

基于不同方法的水生态健康评估——以北京市典型水体为例

在北京选择密云水库、昆明湖、福海和北运河水系河流等9个典型水体,利用基于不同水生生物的多样性指数法和综合指数法开展水生态健康评价.结果表明,基于浮游植物和底栖动物的Shannon-Wiener多样性指数所指示的水生态状况分别对应轻污染～中污染和中污染～重污染等级,而结合生境、水质和水生生物指标的两项综合指数反映出的水生...     

Development and evaluation of the Lake Macroinvertebrate Integrity Index (LMII) for New Jersey lakes and reservoirs

In response to the recent focus by the U.S. EnvironmentalProtection Agency on bioassessment of lakes, a multimetric index was developed for New Jersey lakes and reservoirs using benthicmacroinvertebrates. Benthic samples were collected fromreference and impaired lakes with muck and intermediate sedimentsin central and northern New Jersey during summer 1997. We used astepwise process to evaluate properties of candidate metrics andselected five for the Lake Macroinvertebrate Integrity Index(LMII): Hilsenhoff Biotic Index (HBI), percent chironomidindividuals, percent collector-gatherer taxa, percentoligochaetes/leeches, and number of Diptera taxa. We scoredmetrics as the fraction of the best expected value (based on allsites) achieved at a site and summed them into the LMII. Evaluation of the LMII showed that it discriminated well betweenreference and impaired lakes and was strongly related to severalpotential stressors. Chemical and physical gradients distinguished between reference and impaired lakes, and the LMIIsummarized these gradients well. The LMII corresponded stronglywith land use, but some lakes with more urban land use stillachieved high scores. Based on a power analysis, the ability ofthe LMII to detect differences in condition was sensitive to thenumber of samples from each lake.     

松花江流域水生态环境中生物与生境和化学要素间的关联 性研究

利用2012年松花江流域生物、生境和水质的调查数据,采用生物完整性指数(IBI)评价松花江流域的水生态环境质量,并着重对IBI评价结果与生境质量、水质间的关系及生物与生境和化学参数间的相关关系进行了分析。结果表明,松花江流域IBI评价结果与其生境质量存在显著正相关,与水质评价结果基本一致。生境质量及大多数生境参数均与多项生物参数间存在显著/极显著的相关关系;其次,COD、CODMn、BOD5、TN、TP等超标化学因子也与多项生物参数存在显著/极显著的相关关系,说明生境受损和有机污染压力是引起松花江流域水生态环境质量变化的主要压力。为恢复和改善松花江流域的水生态质量,研究建议针对流域生境质量和超标化学污染开展相应的保护和控制措施。