大清河水系保定段城市河道浮游植物群落结构及水质评价

分别于2012年5、7、9、11月对大清河水系保定段城市河道的7个样点进行4次采样,调查浮游植物的群落结构并对水质进行评价。结果表明,在保定段城市河道中共鉴定出浮游植物7门、140种(属);其中,绿藻门69种,蓝藻门15种,硅藻门3种,裸藻门4种,隐藻门21种,金藻门24种,甲藻门4种。浮游植物种类数量变化规律为:5月>7月>9月>11月,位于上游清水桥采样点的浮游植物多样性均大于其他采样点。各点浮游植物密度均超过1000个/mL,水体达到富营养化程度。利用理化指标进行水质评价,大清河水系在流入保定市区之前水体处于中营养状态,流出保定市区时水体处于重度富营养状态。浮游植物密度指数评价结果与理化指标评价结果基本一致,而Shannon-Wiener物种多样性指数和Pielou均匀度指数的评价结果与理化指标评价结果存在明显的差异。讨论了生物指数法对于城市河道水质评价的适用性。     

浮游生物完整性指数在浙江水源地水质评价中的应用

2009年9月和2010年8月依次对浙江省4座大中型水库水源地的浮游生物现状进行了调查,采用浮游生物完整性指数(P-IBI)评价方法对数据进行统计分析。经过对22个备选参数的筛选,构建了以藻类密度、藻类平均体重、藻类生物多样性指数、浮游动物/浮游植物、潜在产毒藻类丰度、不可食藻类密度比为入选参数的浮游生物完整性评价体系;进一步利用该评价体系对4座水库的水生态健康程度进行分级评价。结果表明,4座水库的P-IBI评价分值依次为1.216、5.157、3.304和3.542;P-IBI等级依次为差、优、良、良。评价结果能够较好地反映浙江省水源地的富营养化、藻类水华风险程度等水生态健康状况。     

应用生物完整性指数评价钱塘江流域—浙江段水生态系统健康

生物完整性指数是一种评估水生态系统健康的指数。为查明钱塘江流域—浙江段水生态系统健康状况,于2018年5月、7月、9月和12月,共4次对16个断面(3个参照断面、13个受损断面)进行浮游植物及水质数据的采集及分析。采用分布范围分析、Mann-Whitney非参数检验及Spearman相关性分析从37个候选参数中筛选得到5个核心参数:甲藻和隐藻丰度、硅藻相对丰度、硅藻商、硅藻和绿藻相对丰度、桥弯藻属相对丰度。通过比值法计算各参数的得分,构建适于钱塘江流域—浙江段的浮游植物生物完整性指数。结果显示,16个采样断面中有1个断面处于"健康"状态,3个断面处于"中等健康"状态,9个断面健康等级为"一般",3个断面健康等级为"差"。由此可见,钱塘江流域—浙江段水生态系统受损程度轻,但受损面较大,应进一步提高工业、农业和生活污水的处理能力,并利用水生植物进行水体修复,避免其水体进一步恶化。该评价体系能够较好地反映钱塘江流域—浙江段水体的健康状况,但由于浮游植物生物完整性指数受气候及地理区域影响较大,导致其适用水域类型范围较小。因此,针对生境差异较大的研究水域,应建立不同的浮游植物生物完整性指数。     

基于底栖动物生物完整性的武汉市湖泊生态系统健康评价

大型底栖动物是生态系统健康评价最常用的生物类群。本文以武汉市浅水湖泊为研究区域,分析近20年（1998-2018）野外调查的104个湖次底栖动物数据,初步构建适合我国中部浅水湖泊底栖动物完整性评价的多参数指数MMI (Multimetric Index),包括36个群落结构性参数和35个功能性参数共71个生物参数,经筛选武汉湖泊MMI指数由总分类单元数、腹足类个体数%、功能趋异指数和穴居者%共4个核心指标组成。通过比值法将健康状态划分为5个等级：健康、亚健康、一般、差和极差。回归分析结果表明,MMI指数不仅与富营养化指标关系显著,能够反映湖泊营养状态的变化;而且能够显著区分城市湖泊与农村湖泊,城市湖泊的健康状况明显差于农村湖泊。基于MMI的健康评价结果表明,武汉市湖泊健康状况一般,其中34.6%湖泊健康状况亚健康以上,41.3%的湖泊健康状况处于一般水平,24.1%湖泊健康状况较差。本研究构建的包含功能性状参数的MMI完整性指数,可在湖泊健康评价中推广应用,也为湖泊修复和可持续发展提供了科学基础。     

石头河水库浮游生物群落结构及水生态评价

调查石头河水库的浮游生物,评价水库水生态状况,为进一步保护水库水质、优化水源地管理提供科学依据。2014年4月在石头河水库设置6个采样点,调查浮游植物及浮游动物,利用浮游生物完整性(P-IBI)评价水生态健康状况,从水生生境、人类活动影响2方面评价生境状况。共采集到浮游植物6门59种(属)(其中硅藻门16属37种),平均密度20.86×10~4个/L、平均生物量0.936 mg/L,膝曲裸藻在6个样点均为优势种;共采集到浮游动物34属42种(其中原生动物18种、轮虫16种),平均密度5 107个/L、平均生物量162.56μg/L。6个采样点的P-IBI均大于4.34,水生态健康等级均为优;水生生境、人类活动影响评价等级均为优,生境状况优。石头河水库浮游生物优势种过于单一,建议加强水生生物监测。     

大运河（沧州段）浮游植物群落特征与水体营养状况分析

2020年春季(4月)、夏季(6月)、秋季(9月)在沧州段大运河7个代表性断面采集水样，研究该段大运河浮游植物群落结构特征及其水体营养状况，监测主要水环境因子，利用生物学指标与水环境指标综合评价了水质污染等级，运用Pearson相关性分析方法探究浮游植物群落特征与水环境因子间的相关性，为大运河水环境改善及生态修复提供理论依据。结果表明：2020年春季、夏季和秋季在沧州段大运河共监测出浮游植物8门85种，三季浮游植物的平均密度为2.49×10⁸cells/L，优势种为4门6种。秋季各项多样性指标污染等级低于春夏两季，大运河沧州段的污染等级为中度污染，说明大运河(沧州段)水体存在一些污染，季节变化对污染等级有一定的影响。沧州段大运河夏季平均最高水温为26.52℃，春季最低平均水温为7.77℃；春季、夏季、秋季水体p H平均值分别为7.82、8.43、8.25，水体均为弱碱性。春、夏两季的营养状态指数TSIM平均值分别为68.16和64.85，表现均为富营养型水体；秋季的TSIM平均值为51.4，为中营养型水体。Pearson相关性分析表明，浮游植物多样性指数与Chla...     

三角帆蚌养殖池塘浮游植物群落时空动态及其多样性指数

通过对某一套养有青鱼、鲢和草鱼的2.4 hm2三角帆蚌（ Hyriopsis cumingii）养殖池塘2011-2012年的水质和浮游植物调查,分析了浮游植物群落的时空动态,同时运用细胞密度及群落多样性指数等进行了水质综合评价。调查结果显示,浮游植物群落组成中绿藻44.07％,其次是硅藻（16.95％）;浮游植物群落结构、密度及生物多样性指数都具有明显的季节和月份变化特征。绿藻种类数在秋季最多,硅藻种类数在冬季和春季最多,而蓝藻种类数在夏秋季最多,隐藻种类数在秋季最多;浮游植物细胞密度秋季＞春季＞夏季＞冬季。4月份密度最大,达21.12×106 cells/L,其次是11月份,达到13.68×106 cells/L;整个冬季和春季的3月份浮游植物密度偏低;11次采样获得的 Shannon -Wiener 指数（ H′）与 Simpson 指数（ D ）、 Pielou 指数（ J ）的相关性系数分别达0.934、0.858,说明都具有显著相关性。综合浮游植物细胞密度、多样性指数及污染程度指示种类分析结果,说明该养殖水体处于中污状态。本研究对于利用浮游植物监测三角帆蚌养殖池塘水质综合状况及进行生态评价提供了依据。     

大型底栖动物快速生物评价指数在城市河流生态评估中的应用

为提供更加全面和有效的生态评估方法用以指导城市河流修复和保护,2017年3-4月选择深圳典型城市化区域河流,设置21个监测样点,开展大型底栖动物快速生物评价指数的适用性研究。分别选择生物多样性指数、群落结构指数、敏感性指数和耐污性指数,在评估不同指数适用性的基础上,筛选和构建用于城市河流健康评价的大型底栖动物快速生物评价综合指数。龙岗河大型底栖动物共采集到28科43种,寡毛类是龙岗河的主要优势类群。基于底栖动物群落结构特征对6个大型底栖动物快速生物评估指数进行了比较和分析,其中3种指数较适用于龙岗河城市河流健康评估。在考虑各参数离散度和相关性的前提下,可选择物种数、寡毛类相对丰度和科级耐污生物指数(Family Biotic Index, FBI)构建综合指数用于深圳市河流快速生物评价。健康评价的结果表明龙岗河2个样点为"理想状态",6个样点属于"亚健康"等级,其余13个样点处于"不健康"和"病态"。我国城市河流的有机污染总体较重,以大型底栖动物耐污类群或者敏感类群构建的快速生物评价指数能够较为灵敏地指示河流生态修复成效。     

大纵湖浮游植物群落特征及其与环境因子的关系

里下河腹地位于江淮两大水系交融地带,人类活动严重影响区域水生态环境。鉴于浮游植物群落结构及多样性可作为水环境变化重要指示生物,于2015-2017年对里下河腹地典型湖泊大纵湖浮游植物群落结构及环境因子进行逐月采样调查,分别采用藻类生物学指标和综合营养指数对大纵湖营养状态进行综合评价,并且基于相关性分析法,探讨浮游植物与水环境因子的响应关系。结果显示,大纵湖在调查期间共鉴定出浮游植物7门、123种,以绿藻、硅藻、蓝藻为主,分别为50、35、18种,占总种数的40.65%、28.46%、14.63%。全湖各采样点浮游植物的平均丰度为3.70×106 ~6.25×106 个/L;空间上略有差异,夏季藻类丰度较高,冬季最低。大纵湖各个采样点浮游植物优势种基本相同,共8种。浮游植物物种多样性指数和均匀度年均值分别为2.74和0.78,表明大纵湖处于轻-中度污染状态。综合营养指数显示,大纵湖处于轻度富营养状态,两者结果基本一致。相关性分析表明,水温（T）、透明度（SD）、浊度（TUB）和总氮（TN）是影响大纵湖浮游植物群落结构的主要水质指标。     

应用鱼类生物完整性指数评价黑水河河流健康状况

黑水河为金沙江下游一级支流,是白鹤滩库区干流鱼类的重要替代生境和优先保护支流。为评价黑水河河流健康状况,于2018年11月至2019年9月在黑水河23个采样点开展了4次鱼类资源调查,共采集到鱼类45种,隶属于4目10科33属。以黑水河河口、水文站上游和825回水点作为参照点,经过分布范围、判别能力及相关性分析等指标构建黑水河鱼类生物完整性指数（F-IBI）评价体系。使用1、3、5赋值法和比值法计算各采样点的IBI分值以评价各采样点健康状况,结果显示,1、3、5赋值法和比值法的结果虽然不完全相同,但趋势是一致的。黑水河大部分采样点的健康状况处于“较差”和“一般”水平。Pearson相关性分析结果显示：F-IBI分值与海拔呈显著负相关（P<0.01）。丰度生物量比较曲线显示,黑水河鱼类群落结构整体上受到中度干扰。评价结果与河流实际情况相符合,可为黑水河的环境保护和监测提供科学依据。     

桃山水库浮游植物群落结构及水质营养状态评价

2009年的枯水期（5月）和丰水期（7月）,在桃山水库对浮游植物结构群落和水质状况进行了调查研究,结合生物监测和理化监测手段,基于浮游植物优势度、丰度、优势度以及综合指数评价方法,对研究水库进行了生态评价。结果显示：（1）桃山水库浮游植物共有7门46属73种及变种,其中以绿藻为主,分别占44 %;（2）生物量在2.29-10.96 mg﹒L-1之间,丰度变幅在(38.76-124.44)×105 ind.﹒L-1之间;（3）枯水期优势种以硅藻为主,丰水期优势种以以蓝藻、绿藻为主;（4）综合营养指数为42.0-60.1。综合评价结果表明：桃山水库枯水期和丰水期水质营养状态为轻富营养化,化学需氧量是影响桃山水库浮游植物群落结构的主要环境因子。     

莱州湾水域鱼类生物完整性评价

采用莱州湾水域鱼类生物完整性指数评价生态系统健康状况,为该水域的生态修复和渔业资源的可持续管理提供科学依据。2016-2017年在莱州湾采用底拖网开展鱼类资源调查,共捕获鱼类52种。参照1982-1983年的历史资料确定评价标准,从鱼类种类组成与丰度、繁殖共位群和营养结构等角度,筛选适用于莱州湾水域鱼类生物完整性(Fish index of biological integrity,F-IBI)评价的指标体系,得到鱼类总种类数、冷温性鱼类比例、中上层鱼类种类数比例、平均单位网次渔获量、多样性指数、产浮性卵鱼类比例、产粘着性卵鱼类比例、低耐污鱼类种数比例、广食性鱼类比例、底栖动物食性鱼类比例、浮游动物食性鱼类比例和杂食性鱼类比例等12个参数指标。根据评价指标体系计算F-IBI,结果显示:莱州湾水域的F-IBI得分为30,其完整性等级为“差”,表明莱州湾水域生态健康状况差。建议采取面源污染控制和基于生态系统保护的渔业管理恢复莱州湾水域生态系统健康。     

长江干流安庆段浮游植物群落结构特征

为了解长江干流安庆段浮游植物群落结构特征,分别于2015年4月(春季)、7月(夏季)和9月(秋季)对长江干流安庆段浮游植物进行了调查。结果显示:本次调查共检出浮游植物5门22科33属54种(含变种)。以硅藻门种类最多,占总种数的46.30%;其次是蓝藻门和绿藻门,分别占24.07%和22.22%;黄藻门和甲藻门的种类相对较少,占5.56%和1.85%。优势种为蓝藻门的小颤藻(Oscillatoria tenuis)、极大螺旋藻(Spirulina maxima)、湖沼色球藻(Chroococcus minutus),绿藻门的小球藻(Chlorella vulgaris)、集星藻(Actinastrum hantzschii)以及硅藻门的尖针杆藻(Synedra acus)。浮游植物密度为1.228×10~4~33.002×10~4ind./L,均值为9.453×10~4ind./L;生物量为0.005~0.512 mg/L,均值为0.157 mg/L。密度和生物量最高值均出现在皖河口采样断面(7月)、最低值均出现在杨家套采样断面(4月)。研究结果表明:浮游植物密度和生物量在空间分布上差异均不显著,季节变化上则均表现出显著性差异。利用Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数分析浮游植物群落结构特征,Shannon-Wiener指数变化范围为0.918~3.147,均值为2.539;Pielou均匀度指数变化范围为0.796~1.000,均值为0.893。Shannon-Wiener指数在空间分布和季节间均无显著性差异;Pielou均匀度指数在空间分布上无显著性差异,但在季节间变化上则表现出显著性差异。浮游植物多样性指数结果表明长江干流安庆段水质状况介于清洁型/β-中污型。     

2015-2016年汉江中下游硅藻水华发生成因分析

为了探究汉江中下游多年春季易发生硅藻水华的成因,2015年和2016年早春水华发生期在汉江干流布设8个点位（黄家港、襄阳、皇庄、沙洋、兴隆闸、泽口、仙桃、蔡甸）,进行密集的浮游植物定性定量监测,同时监测总氮、总磷、硅酸盐、水温、pH和溶解氧等水质理化指标,并搜集水华期汉江中下游干流各水文站的流量数据,分析理化指标与水华细胞密度之间的相关性以及流量与水华细胞密度之间的关系。结果表明,自皇庄以下,水华发生期浮游植物密度高于107个/L,优势种为冠盘藻（Stephanodiscus）,达总生物量的95%以上;各样点浮游植物细胞密度与硅酸盐浓度、硅氮比均呈显著正相关（P<0.01）;在考虑上下游点位距离和时间推移的交互作用下,通过逐步向前回归方法拟合多元线性回归模型,结论显示,采样时间和采样点位间距与细胞密度呈极其强烈的显著正相关（P<0.001）,流量与细胞密度呈极其强烈的显著负相关（P<0.001）。由此可见,适宜的早春气候条件、较高的硅氮比、低流量是汉江中下游硅藻水华发生的原因,因此在控源截污的基础上,应注意早春时节对重要站点的流量监控,适时地下泄流量以防控硅藻水华的发生。     

京杭运河苏北段秋冬季浮游植物群落结构特征及其与 环境因子的关系

在京杭运河苏北段秋冬两季开展水环境监测和浮游植物调查,为京杭运河苏北段的水生态环境保护提供参考。2020 年 10 月（秋季）和 2021 年 1 月（冬季）,对京杭运河苏北段布设的 16 个采样点开展了系统的水环境和浮游植物调查,根据Shannon-Wiener 多样性指数、 Pielou 均匀度指数和浮游植物细胞丰度进行了水质及水体营养状态的评价,利用 Pearson 相关性分析明确了浮游植物与环境因子的关系。结果显示：京杭运河苏北段秋冬季共采集到浮游植物 8 门 101 种,其中秋季 7 门 52 种、冬季 5 门 63 种,秋冬季均是以绿藻门和硅藻门为主,2个门类的种类数在秋冬季浮游植物种类总数的占比分别达到了 73% 和 82%;秋季浮游植物细胞丰度均值为 49.1×104 个/L,生物量均值为 0.344 mg/L,冬季浮游植物细胞丰度均值为 15.0×104 个/L,生物量均值为 0.193 mg/L;秋冬季浮游植物优势种主要以硅藻门（Bacillariophyta）和绿藻门（Chlorophyta）为主;秋季浮游植物的多样性评价结果优于冬季,秋冬季水体营养状态均为中营养型,相关性分析表明氮对京杭运河苏北段浮游植物群落结构的影响大于磷;另外,行船引起的水体扰动也是造成浮游植物群落差异的重要因素。     

珠江口南沙海域浮游植物群落结构特征

基于2015年4月(丰水期)和2015年11月(枯水期)珠江口南沙海域的调查资料,分析该海域浮游植物的种类组成、优势度、细胞丰度及多样性。共鉴定出浮游植物5门44属76种,硅藻为最主要优势种群。丰水期优势种有2种,分别为新月筒柱藻(Cylindrotheca closterium)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum);枯水期优势种有3种,分别为萎软海链藻(Thalassiosira mala)、中肋骨条藻和有棘圆筛藻(Coscinodiscus spinosus)。丰水期和枯水期浮游植物细胞丰度分别为651.91×104个·L-1和129.21×104个·L-1,2个时期细胞丰度分布都表现为近岸向离岸递增的趋势。调查海区的浮游植物Shannon-Wiener多样性指数(H')和Pielou均匀度指数(J')的平均值在丰水期分别为1.64和0.40,而在枯水期分别为1.58和0.41,多样性总体处于较低水平。典范对应分析结果表明,丰水期影响浮游植物群落结构的主要环境因子为盐度、温度、总氮和p H,枯水期为温度、透明度、磷酸盐和盐度。     

应用鱼类生物完整性指数评价北运河河流健康

评估北运河水系生态状况，为判别北运河水系水生态恢复成效提供参考。2020 年5月、8月调查了北运河13个采样点的鱼类及生境状况，采集到鱼类20种，分属3目9科18属。采用F-IBI评价北运河健康状况。选择人类活动干扰较轻的点作为参照点，从物种种类组成与丰富度、营养结构、耐受性和敏感性、繁殖共位群以及鱼类数量等5个方面构建F-IBI候选指标体系，然后依据分布范围检验、敏感性分析和相关性检验，筛选出F-IBI 核心指标体系，包括鱼类物种数、Shannon-Wiener 多样性指数、鲤科物种数百分比、漂流性卵鱼类个体数百分比、沉性卵鱼类个体数百分比、黏性卵鱼类个体数百分比、外来物种数量所占比例。采用比值法计算各采样点F-IBI值，并将其划分为“优”“良”“中”“一般”和“差”5个健康评价等级，评价各采样点健康状况。评价结果表明：北运河健康状况整体为中等偏上，其中7.69%的采样点健康状况为“优”，23.08% 的采样点健康状况为“良”，53.85%的采样点健康状况为“中”，15.38%的采样点健康状况为“一般”。北运河水生态治理取得一定成效。     

日照紫菜养殖海域营养盐的时空分布特征及其与浮游植物群落结构的相关性分析

2016年11月～2017年3月对山东日照阜鑫渔港紫菜(Pyropia sp.)养殖海域开展调查,分析该海域浮游植物群落结构和营养盐的时空分布特征及其相关性。结果显示,调查海区中无机氮(DIN)、磷酸盐(PO_4~(3–)-P)及硅酸盐(SiO_3~(2–)-Si)浓度均表现为自近岸海区到外海区逐渐降低的趋势;硝酸盐、SiO_3~(2–)-Si、PO_4~(3–)-P、DIN和溶解有机氮(DON)等营养盐的浓度均因月份的不同具有显著差异;调查海区营养水平总体为中营养型,浮游植物丰度为(0.049～3.031)×10~4 cells/L,浮游植物的生长受控于SiO_3~(2–)-Si和PO_4~(3–)-P的几率较大;该海区共检出硅藻门27属37种,甲藻门7属8种,金藻门1属1种,主要优势种为骨条藻(Skeletonema sp.)、角毛藻(Chaetoceros sp.)、圆筛藻(Coscinodiscus sp.)等;盐度的大幅降低和丰富的营养盐、氨氮(NH_(4+)~(-N))和PO_4~(3–)-P浓度的显著变化可能分别是导致1、3月浮游植物多样性指数显著降低的主要原因;调查海区NH_(4+)~(-N)浓度和DIN/P值与浮游植物多样性指数均呈负相关关系,其中,非紫菜养殖区的负相关程度达到显著水平,而养殖区的负相关程度不显著,表明条斑紫菜(Pyropiayezoensis)养殖可能有利于降低该海域的NH_(4+)~(-N)水平和DIN/P值、提高浮游植物群落结构稳定性及物种多样性,从而有利于防止赤潮的发生。研究结果可为该海域环境保护、赤潮防治以及水产养殖活动的开展等提供基础数据。