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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

南水北调江苏段沿线大型底栖动物群落结构及水生物评价

于2015年3月和7月,在南水北调江苏段沿线布设10个监测点,采集底栖动物30个分类单元,进行水生物学评价。结果表明,10个监测点底栖动物密度平均值为369个/m~2,优势种为霍甫水丝蚓、苏氏尾鳃蚓、克拉泊水丝蚓、梨形环棱螺、河蚬、铜锈环棱螺和方格短沟蜷,香农多样性指数均值为2. 14,BMWP指数均值为18,BI指数均值为7. 20。RDA分析结果显示,影响底栖动物的主要环境因子是DO、pH值和TN。指出,研究区总体水生态质量较好。     

基于底栖动物的水质生物学评价——以江苏骆马湖为例

基于2018年1—11月骆马湖水质和底栖动物逐月监测数据,利用Goodnight指数(GBI)、生物学污染指数(BPI)、Shannon-Wiener指数(H′)等生物学指数对水质现状进行了评价。结果表明,骆马湖ρ(总氮)年均值为2.31 mg/L,ρ(总氮)和ρ(溶解氧)呈先下降后上升趋势;ρ(总磷)年均值为0.05 mg/L,先上升于8月达到峰值(0.15 mg/L)后下降;高锰酸盐指数呈先上升后下降趋势;ρ(氟离子)呈逐渐下降趋势,水温和电导率存在明显季节变化,pH值呈逐渐升高趋势。共鉴定出底栖动物27种,其中软体动物5种,环节动物7种,节肢动物15种。铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、红裸须摇蚊(Propsilocerus akamusi)、纹沼螺(Parafossarulus striatulus)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、多巴小摇蚊(Microchironomus tabarui)和中国长足摇蚊(Tanypus chinensis)是现阶段优势种。全湖底栖动物年均密度为174.5个/m 2,年均生物量为24.93 g/m 2,表现出明显的时空差异。水质评价结果表明,骆马湖水环境处于中污染状态。结合近年来研究结果,骆马湖底质荒漠化现象趋于好转,但富营养化趋势正在加深。     

连云港市泥砂质潮间带大型底栖动物群落调查

于2013年9月对连云港市某泥砂质潮间带3个站位的大型底栖动物进行调查,结果表明,有大型底栖动物57种,其中多毛类23种,甲壳类18种,软体动物10种,其他类群6种。该潮间带大型底栖动物的总平均丰度为2 119.1 m-2,总平均生物量为66.34 g/m2,其中光滑狭口螺(Stenothyra glabar)在高潮带的丰度高达3 082.7 m-2,整个潮间带丰度呈现由高潮带向低潮带逐渐降低的趋势。潮间带Shannon-Wiener多样性指数平均值3.26;整个调查潮间带的沉积物环境较清洁。     

流溪河大型底栖动物群落结构及其影响因素

为了探究流溪河大型底栖动物的群落结构特征和关键影响因素,于2016年4月(平水期)、7月(丰水期)和11月(枯水期)对流溪河的14个采样断面进行了生态调查,共鉴定出133种大型底栖动物,隶属于55科127属。大型底栖动物平均密度和生物量分别为213 ind./m²和20. 02 g/m²,寡毛类和水生昆虫的密度占优势,软体动物的生物量占优势。此外,结果表明流溪河大型底栖动物群落结构具有明显的时空变化。在空间方面,从上游至下游大型底栖动物种类数呈现逐渐减少的趋势,并且支流的大型底栖动物种类数高于干流;从上游至下游大型底栖动物密度和生物量变化无规律,支流大型底栖动物的密度明显高于干流,而生物量却明显低于干流;上游的大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数均高于下游,支流的大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数均高于干流,而Pielou均匀度指数是支流低于干流。在时间方面,平水期至枯水期大型底栖动物种类数呈现逐渐增加的趋势;密度分布为平水期>枯水期>丰水期,生...     

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。     

松花江下游底栖动物组成及其环境指示作用

2005—2010年对松花江佳木斯江段3个断面进行大型底栖动物生态调查,共发现大型底栖动物51种,其中水生昆虫33种,软体动物9种,甲壳动物3种,环节动物6种。3个断面均以水生昆虫的种类数为最多,其次为软体动物,两者在各断面的年度监测中均能被观测到,且出现频率较高;环节动物与甲壳动物的种类数较少,且出现频率较低。底栖动物群落特征和水质生物学评价显示,佳木斯江段水质虽呈波动状态,但整体呈不断改善趋势,主要与溶解氧、氨氮以及总磷等指标的不断改善相关。     

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。     

胶州湾大型底栖动物的次级生产力

基于国外大型底栖动物次级生产力的评估方法,结合国内研究现状,选取了3种Brey模型对胶州湾大型底栖动物的次级生产力进行估算,通过2015—2017年连续3个季度对胶州湾海域大型底栖动物的调查,最终结果表明:胶州湾大型底栖动物的次级生产力与其他海域相比具备较高的水平,次级生产力的季节性变化明显,其中夏季为最高;湾内高值区位于湾顶中部红岛以南到向西偏移至大沽河口和红石崖附近。分析发现历年来大型底栖动物群落的物种组成基本保持稳定,菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)资源的变化是造成次级生产力变化的最主要因素。研究推荐使用Brey(2012)模型来估算胶州湾大型底栖动物次级生产力,春、夏、秋季的估算结果分别为880.17、1 537.64、458.33 kJ/(m~2·a)。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

广西贝江大型底栖动物群落结构时空分布特征

为了解贝江大型底栖动物群落结构特征并对其水质进行生物学评价,于2015年1、8月对贝江流域17个采样点进行了调查,共采集大型底栖动物146个分类单元,隶属于8纲20目52科,其中昆虫纲所占比例最高(86.99%),软体动物次之(6.16%)。贝江底栖动物群落结构存在季节性差异,群落数量特征和结构复杂性均表现为冬季>夏季。无度量多维标定排序和ANOSIM分析发现,贝江流域冬季和夏季底栖动物群落组成存在显著差异(r=0.26,P<0.001)。群落相似性分析表明,贝江底栖动物存在显著的空间差异,整个流域可以分为2组,组1基本分布在自然河段,组2主要包括电站采样点和贝江下游采样点,各组间差异显著(P<0.01)。底栖动物功能摄食类群以集食者(55%)和撕食者为主(16%),其次为滤食者(14%)和捕食者(11%),刮食者(4%)所占比例较小。水质评价结果显示,Shannon-Wiener生物多样性指数(H′)评价贝江水质为轻污-清洁。Hilsenhoff生物指数(BI)评价贝江流域水质属于清洁,与实际水质情况最接近。总体上,贝江流域自然河段底栖动物群落结构复杂多样,整体水质清洁。