Reach‐Scale Geomorphic and Biological Effects of Localized Streambank Armoring

Armoring of streambanks is a common management response to perceived threats to adjacent infrastructure from flooding or erosion. Despite their pervasiveness, effects of reach‐scale bank armoring have received less attention than those of channelization or watershed‐scale hydromodification. In this study, we explored mechanistic ecosystem responses to armoring by comparing conditions upstream, within, and downstream of six stream reaches with bank armoring in Southern California. Assessments were based on four common stream‐channel assessment methods: (1) traditional geomorphic measures, (2) the California Rapid Assessment Method for wetlands, (3) bioassessment with benthic macroinvertebrates, and (4) bioassessment with stream algae. Although physical responses varied among stream types (mountain, transitional, and lowland), armored segments generally had lower slopes, more and deeper pools and fewer riffles, and increased sediment deposition. Several armored segments exhibited channel incision and bank toe failure. All classes of biological indicators showed subtle, mechanistic responses to physical changes. However, extreme heterogeneity among sites, the presence of catchment‐scale disturbances, and low sample size made it difficult to ascribe observed patterns solely to channel armoring. The data suggest that species‐level or functional group‐level metrics may be more sensitive tools than integrative indices of biotic integrity to local‐scale effects.     

庐山地区底栖大型无脊椎动物耐污值与水质生物学评价

自1996年至1999年，对庐山自然保护区22个采样点的底栖大型无脊椎动物进行了调查．完成了庐山底栖大型无脊椎动物大多数科与部分属的耐污值核定工作，在Hilsenhoff(1988)与Lenat(1993)工作基础上，新增73科的耐污值．首次提出了蜚蠊目B1attodea、脉翅目Neuroptera、半翅目Hemiptera及鞘翅目Coleoptera水生类群的耐污值．其它主要水生昆虫11个目，凡在中国有分布记录或可能在中国及邻近地区有分布的科均收入并提出耐污值．摇蚊科中国常见的16属引用了Lenat(1994)推荐的耐污值，增加了甲壳纲Crustacea、寡毛纲O1igochaeta、腹足纲Gastropoda、腮瓣纲Lemellibranchia、蛭纲Hirudinea、涡虫纲Turbellria与蜱螨纲Acarina水螨总科Hydrachnoidea等的耐污值．利用上述耐污值系统，对22个采样点中的13个进行了连续水质生物监测，对其余9个采样点水质进行了评估．1996年5月至1999年9月期间，13个采样点水质由重污染至极清洁排序可分6类：如琴湖、东谷溪流、电站水库属重污染水体；天桥由轻污染至重污染；2级站、1级站、3级站由很清洁或清洁至一般；芦林湖、电站水库南支流很清洁；黄龙潭由很清洁至轻污染；三叠泉、第四纪冰川遗址、大月山水库为极清洁．多数采样点1996年11月水质好于5月份的水质．1999年所有采样点水质均比1996年2次调查时差，说明庐山水质污染呈加重趋势．图2表2参18     

密云水库上游河流底栖动物群落结构与水质评价

于2013年5月至10月对密云水库上游河流中大型底栖无脊椎动物(以下简称底栖动物)进行了采样调查。结果表明,采集到的底栖动物隶属于4门10纲16目45科,其中以节肢动物种类最多,占总数的80%,且水生昆虫占总数的67%,出现频率最高的是节肢动物门蜉蝣目蜉蝣科的昆虫,出现频率达87%;从分布来看,白河流域采集到的底栖动物种类最多、密度最高,而潮河流域采集到的底栖动物生物量最大;以底栖动物为指示生物的水质评价结果显示,密云水库上游河流中50%采样点的水质为Ⅰ级(清洁),其余50%为Ⅱ级(轻微污染),水质整体较好,与现场生境调查和水质监测的结果相吻合。     

Energy-Based Land Use Predictors of Proximal Factors and Benthic Diatom Composition in Florida Freshwater Marshes

The Landscape Development Intensity index (LDI), which is based on non-renewable energy use and integrates diverse land use activities, was compared to other measures of LU (e.g., %agriculture, %urban) to determine its ability for predicting benthic diatom composition in freshwater marshes of peninsular Florida. In this study, 70 small, isolated herbaceous marshes located along a human disturbance gradient (generally agricultural) throughout peninsular Florida were sampled for benthic diatoms and soil and water physical/chemical parameters (i.e., TP, TKN, pH, specific conductance, etc.). Landscape measures of percent agriculture, percent urban, percent natural, and LDI index values were calculated for a 100 m buffer around each site. The strongest relationships using Mantel's r statistic, which ranges from −1 to 1, were found between benthic diatom composition, the combined soil and water variables, and LDI scores (r=0.51, P<0.0001). Although similar, soil and water variables alone (r=0.45, P<0.0001) or with percent agriculture or percent natural were not as strongly correlated (both Mantel's r=0.46, P<0.0001). Little urban land use was found in the areas surrounding the study wetlands. Diatom data were clustered using flexible beta into 2 groups, and stepwise discriminant analysis identified specific conductance, followed by LDI score, soil pH, water total phosphorus, and ammonia, as cluster-separating variables. The LDI explained slightly more of the variation in species composition than either percent agriculture or percent natural, perhaps because the LDI can combine disparate land uses into a single quantitative value. However, the ecological significance of the difference between land use metrics and diatom composition is controvertible, and additional tests including more varied land uses appear warranted.     

辽河流域河流栖息地评价指标与评价方法研究

建立了由底质、栖息地复杂性、速度-深度结合特性、堤岸稳定性、河道变化、河水水量状况、植被多样性、水质状况、人类活动强度和河岸土地利用类型所构成的河流栖息地评价指标体系,确定了各指标的等级划分以及栖息地综合指数的计算方法.结合2005年辽河流域河流生态调查结果,对流域内所调查的28个河段的栖息地质量状况进行了具体评价,并进一步分析了河道栖息地综合指数与河流理化因子、底栖生物以及小流域土地利用状况的相关关系.结果表明:①辽河流域28个河段的栖息地质量状况差异显著,其中10个河段达到了较好等级以上,6个仅为中等水平,12个河段为较差等级以下;②栖息地质量与理化因子、底栖生物指标具有显著相关性,表明栖息地质量是影响水质与生物状况的重要因素;③小流域的人类未利用土地比例与栖息地质量显著相关,表明小流域土地利用程度对栖息地环境质量影响较大,是恢复与保护河流栖息地质量的重要条件.     

大型底栖动物生物评价指数比较与应用

采用不同生物指数评价河流健康,结果往往有差异,如何识别各种生物指数的关系和适用性成为亟待解决的问题.基于太子河流域大型底栖动物群落研究,比较了5种大型底栖动物生物指数评价结果的差异.结果表明,5种指数具有极显著的相关性,但由于健康等级划分标准差异,造成不同指数的健康评价等级存在一定差异.同时分析了不同指数对不同类型人为活动影响的敏感性,研究其在河流健康评价中的适用性.结果表明在太子河流域中,BI指数与土地利用类型和溶氧具有较好的相关关系,对这两类的干扰具有较好的指示作用;FBI指数对酸污染和氨氮污染具有较强的指示作用;ASPT指数与耗氧相关的水质指标有较强的负相关;B-IBI指数与总氮呈显著的负相关关系,可较好指示氮污染,而且B-IBI指数与其他类型人为干扰活动均呈显著的相关关系,对土地利用和水质污染也具有较好的指示作用.综上所述,大型底栖动物BI指数和ASPT指数应该分别适用于评价流域土地利用和水化学指标对河流生态系统的影响,而B-IBI可用于评估多种类型人为干扰活动.     

黄海近岸底栖贝类体内典型有机污染物分布

根据第二次全国海洋污染基线凋查数据,确定黄海近岸底栖贝类体内典型有机污染物的含量、分布及其潜在的生态风险.结果表明,在35%以上的站点,物种体内石油烃含量超过国家海洋生物质量第一类标准(15 000 ng/g),大连湾附近海域贝类体内含量甚至高出第二类标准(50 000 ng/g).在威海、大连湾和胶州湾出现多环芳烃和酞酸酯少数相对高值站点(300 ng/g左右),而其它大多数站点贝类体内多环芳烃和酞酸酯的含量都较低.中、高环组分占优指示近岸海区的多环芳烃主要来源于热解过程;二丁基酞酸酯和2-乙基己基酞酸酯是酞酸酯的主要组分.在所有站点,底栖贝类体内PCBs的含量普遍很低(<10 ng/g).贝类体内DDTs含量超过第一类标准(10 ng/g)的站点大部分集中在南黄海沿岸,海州湾内一站点已超出第二类标准(100 ng/g),而组分以代谢产物DDD和DDE为主.在所有站点的贝类体内都有p,p'-DDT检出,尤其在北黄海的大连湾和蓬莱附近海区(比例高于50%),指示周边地区存在潜在的DDT输入源.据此,大连湾、威海、胶州湾沿岸贝类体内石油烃和多环芳烃含量较高,胶州湾、海州湾附近海域贝类体内DDTs含量较高,这些属于较高生态风险区,而大连湾、蓬莱近岸可能的DDT新输入对底栖环境构成一定威胁.     

鱼类、底栖动物和水生植物的不同组合对水质净化效果的原位围隔实验

在野外原位围隔模拟条件下,研究了鱼类、底栖动物和水生植物的不同组合对富营养化水体的净化效果。研究结果表明：鲢鳙鱼比例对水质有较大影响,当鲢鱼（Hypophthalmichthys molitix）与鳙鱼（Aristichthys nobilis）的比例为3：1时,TN和NH3-N的去除率分别为69.26%和66.39%,4：1时,NO3-N的去除率可达73.65%;当鲢鱼与鳙鱼的比例为5：1时,TP和PO43-的去除率可达66.73%;鲴鱼（Plagiognathops Microlepis Bleeker）对水体中磷元素的去除效果显著,TP和PO43-的去除率可分别提高13.89%和7.91%,但不利于氮的去除;150 g·m-2密度螺（Bellamya aeruginosa）和蚌（Hyriopsis cumingii）的投加对TN的去除率可达72.60%,但对其他营养盐的削减效果不佳;水生植物蕹菜实验组与无植物组相比TN去除率提升6.83%,NH3-N提升6.44%,NO3-N提升12.14%,效果优于菱,但却不利于磷的去除。实验结果可为水生生态系统调控和修复提供科学依据。     

福州西湖水体富营养化现象分析 Ⅳ、底栖生态与底泥淤积

底泥黑臭，向水面冒气泡是福州西湖水体富营养化现象的一个突出表现。目前，有关管理部门主要靠定期挖泥清淤来控制底泥富营养状况。然而１９９９年秋季福州西湖底栖动物种类和数量调查结果却显示，由于底栖动物贫乏，西湖底泥富营养化问题将由于生态失调而进一步深化。建议将控制入湖泥沙量、减少挖泥频度、恢复底栖生态作为一项治淤措施予以考虑。     

阊江河1～6级支流大型底栖无脊椎动物取食功能团演变特征

河流连续性概念(rivercontinuumconcept,RCC)将自然河流生态系统视为物理和生物的连续体,河流物理环境的梯度变化决定了生物的演变格局.为探索自然河流系统受人类干扰后大型底栖无脊椎动物的演变规律,作者于2002年5月、8月、11月对安徽省祁门县阊江河1~6级支流的大型底栖无脊椎动物进行了调查,共获7纲57科101属119种,计8813头,并详细记载了各级支流样点的栖境特点.运用“河流连续性概念”理论分析结果表明该河1~6级支流大型底栖无脊椎动物各取食功能团演变趋势符合该理论,但上游至下游的生物区系演替程度明显小于未受干扰的自然河流,1~6级支流各功能团的分布(P/%)梯度变化趋于平缓,仅捕食者数量分布与理论预测模式比较接近.各级支流相同取食功能团的优势类群各异,其种类的耐污能力随河流级别的增加总体呈上升趋势.同级支流各取食功能团的分布(P/%)比例存在季节性差异.图2表3参15