应用底栖动物完整性指数评价水源地水库溪流健康状态

及时了解水源地水库入库溪流的水生态健康状态对保障供水安全十分重要。依据2010-2011年对浙江省水源地汤浦水库的环境和底栖动物观测资料建立了底栖动物完整性指数(B-IBI)。根据Shannon-Wiener指数、百分比模式相似性指数(PMA)和多元统计分析结果对参照条件进行量化并确立参照点群。从60个候选参数中筛选出6个核心参数参与构建B-IBI指标体系,采用四分法进行量纲的统一,以参照点群25%分位值作为水生态系统健康与否的阈值,并对小于25%的分位值分布范围进行2等分,确立了水源地汤浦水库入库溪流健康评价标准:B-IBI>25.50,健康;B-IBI 12.75～25.50,亚健康;B-IBI<12.75,差。B-IBI分值与溶氧水平和pH显著正相关(P<0.05)。     

基于大型底栖动物完整性指数评价深圳茅洲河生态状况

对受人类活动强烈影响、几乎不存在常规参照点的城市河流开展生态评价存在很多困难。本研究以深圳市茅洲河为例,通过调查河流大型底栖无脊椎动物及水环境指标,用水体理化指标聚类法确定参照组、受损组样点,构建底栖完整性指数(Benthic index of biotic integrity, B-IBI)评价河流生态状况。研究发现：虽然茅洲河水环境质量整体较差,聚类分析仍然能将水质相对较好和较差的样点分成不同组。虽然底栖动物以颤蚓和摇蚊等耐污种为主,但底栖动物总分类单元数和集食者分类单元数对水环境变化较敏感。用这两个参数构建的B-IBI对各点的生态状况进行评价表明：12个位于干、支流上游或水库出水口附近的样点生态状况达到“好”等级;B-IBI主要受氮、磷营养盐、COD、溶解氧浓度的影响。建议参照 “好”等级样点的生态状况确定茅洲河现阶段修复目标,并以水质提升作为当前首要修复任务。     

港口湾水库对下游大型底栖动物群落结构影响的研究

为研究西津河港口湾水库对下游大型底栖动物群落结构的影响，分别在水库上下游的兵坑口桥、港口湾水文站点、宁国老水文站和西津大桥4个站点进行底栖动物采样调查及鉴定，共采集大型底栖无脊椎动物22315个；应用底栖动物物种组成和功能摄食类群等参数来衡量水库对河流底栖动物群落结构的影响，并结合河流生境的变化对底栖动物群落结构做了简单分析。结果表明，坝上游底质以鹅卵石（54.46%）和砾石（43.56%）为主，坝下组以鹅卵石、砾石和大石块为主，且坝上下游水体各理化指标均出现波动但并不显著；下游距离大坝1 km处的港口湾水文站点物种丰富度和EPT分类单元数显著降低（P=0.016, P=0.003），滤食者比例显著升高（P=0.011），刮食者和捕食者比例显著下降(P=0.011, P=0.013)；而多度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数等群落参数在各样点间无显著差异；群落结构相似性分析也表明，港口湾水文站点群落结构与其他样点存在显著差异。本次研究成果可为水利工程对生态系统影响的评价及生态恢复等提供参考。     

济南南部山区水库底栖动物功能摄食类群的研究

于2014年春季对济南南部山区的5个水库的底栖动物特征进行了调查,共采集到底栖动物6目14种,以双翅目为主,双翅目的种类和密度均为最高。底栖动物可划分为刮食者、滤食者、收集者和捕食者4种功能摄食类群,代表性类群为收集者,收集者种类和密度均高于其他类群。水库中出现的耐污染物种较多,说明水库受到了一定程度的污染。     

济南中南部地区夏季底栖动物功能摄食类群与环境因子的关系

于2014年夏季(8月)对济南中南部地区17个采样点的底栖动物功能摄食类群和环境因子特征进行了调查,结果表明:夏季采集到底栖动物31种,以毛翅目和基眼目为主,各点位物种平均值为0.66×103 ind·m-2,香农威纳指数平均值为1.55,均匀度指数平均值为0.69。依据食性将底栖动物划分为刮食者、滤食者、撕食者、收集者和捕食者5种功能摄食类群,代表性类群为刮食者和收集者。典范对应分析表明,影响底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是总氮、电导率和溶解氧。     

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。     

扎龙湿地自然保护区大型底栖动物群落特征的分析

松嫩平原上的扎龙湿地自然保护区是我国第一个丹顶鹤等大型水禽和湿地生态类型的国家级自然保护区。笔者于2008年春、夏和秋三季对扎龙湿地大型底栖动物群落特征与生物多样性进行了系统的调查研究。结果表明：扎龙湿地底栖动物主要由节肢动物门、软体动物门和环节动物门组成,共计93种（属）;春节物种数最高（64种）,秋季次之（54种）,夏季最少（38种）。大型底栖动物群落的Margalef物种丰富度指数（d）、Shan-non-wiener指数（H）＇和Pielou均匀度指数（J）都是春季最高,夏季最低;夏季Sinnpson优势度指数（D）最高,秋季次之,春季最低。     

秋季红旗泡水库及周边水域底栖动物群落结构研究

2013年9月调查了红旗泡水库及周边水域底栖动物群落结构,鉴定出底栖动物19种,隶属于3门、7目、12科,其中软体动物门10种,占总物种数的52.63%;环节动物门4种,占总物种数的21.05%;节肢动物门5种,占总物种数的26.32%。红旗泡水库的底栖动物优势种为截口土蜗Galba truncatula及斯蒂齿斑摇蚊Stictochironomus sticticus,而红旗泡水库周边水域底栖动物优势种为椭圆萝卜螺Radix swinhoei、划蝽Sigra distanei及霍甫水丝蚓Limnodrilus hoffmeisteri。秋季红旗泡水库及周边水域底栖动物的密度分别为(150.4±152.88)ind·m-2和(229.33±192.89)ind·m-2。红旗泡水库的Magalef丰富度指数、Shannon-wiener多样性指数及Simpson多样性指数均低于周边水域,而Pielou均匀度指数高于周边水域,说明红旗泡水库的底栖动物生物多样性低于周边水域,但均匀度较高。红旗泡水库底栖动物功能摄食群主要是杂食者,而周边水域主要是捕食者。     

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。     

白洋淀底栖动物组成及对水质的指示作用

2007年调查了白洋淀底栖动物群落组成,定量样品共出现17种,其中软体动物14种,环节动物2种,水生昆虫1种。通过优势种分析,得知白洋淀底栖优势种主要是中国圆田螺、中华圆田螺和羽摇蚊幼虫,三个物种占总数量的78%,另外绘环棱螺和梨形环棱螺也有一定量分布,占总数量的13%,五个物种共占总数量的91%。通过对各站点样品的多样性分析,得知烧车淀和枣林庄多样性指数较高,物种分布比较均匀,鸳鸯岛和南刘庄多样性指数较低,物种分布不均匀。白洋淀普遍受到污染,其中南刘庄和鸳鸯岛污染相对严重,枣林庄、烧车淀和光淀污染相对较轻。签于白洋淀的污染情况,作者提出用生物的方法修复白洋淀生态环境,并详细分析了底栖动物在生物修复中所起的重要作用。     

基于鱼类生物完整性指数的水源地评价

通过历史资料和现场调查(2009年9月和2010年8月),对大中型水库水源地鱼类生物完整性(F-IBI)评价指标体系进行研究。根据研究区域的鱼类区系和水库生态系统特点,经过备选参数的筛选,构建了12个参数的F-IBI指标体系,并利用该评价体系对5座水库(编号A～E)的水生态健康程度进行了评价。结果表明,B、C和E3个水库F-IBI得分为42、48和46,生物完整性评估等级均为"好";D水库F-IBI得分为32,评价为"一般";A水库F-IBI得分26,评价为"差"。评价结果与5座水库的I、II类水质达标率的分级结果大致相同,表明该F-IBI评价体系应用于浙江省水源地评价具有较好的可靠性。     

伊犁河流域鱼类生物完整性指数构建初探

为了评价伊犁河流域的健康状况,应用鱼类生物完整性指数(F-IBI)建立了伊犁河流域河流生态系统健康评价体系。2012年-2014年在伊犁河流域设置了6个采样断面,进行鱼类资源调查。从36个候选指标中筛选了8个核心指标用于构建伊犁河流域F-IBI评价体系。通过分析评价,结果显示有1个采样断面处于极好的健康状态,3个处于好的健康状态,2个处于一般状态。伊犁河流域生态系统健康整体上处于好的水平。基于FIBI体系的健康评价结果与其他方法评价结果基本一致,这表明构建的F-IBI体系对伊犁河流域的健康状况评估具有良好的适用性,可作为伊犁河流域水环境监测的一种有效手段。     

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。     

基于PSR模型的鸣翠湖湿地生态系统健康评价

为给鸣翠湖的管理和生态修复提供科学依据,以PSR概念模型为基础,构建了3个子系统27个指标的健康评价指标体系,采用层次分析法测定权重、模糊综合评判模型计算生态系统健康综合指数,确定鸣翠湖湿地生态系统健康等级。鸣翠湖湿地处于亚健康状态。3个子系统中,状态指标最大隶属度为0.2333,属于亚健康状态;压力指标最大隶属度为0.2677,属于健康状态;响应指标最大隶属度为0.4553,属于亚健康状态。制约鸣翠湖生态系统健康的疾病因子主要是景观多样性单一、化肥施用强度大、水质污染、干旱指数偏高。基于各影响因子之间的关联性和制约性,在修复鸣翠湖湿地生态健康主要制约因子的同时应综合考虑其他因素,适度干预。     

基于模糊可变模型的秦淮河健康评价

针对河流生态系统的复杂性和模糊性,本文以可变模糊集理论为基础,提出了基于模糊可变模型的城市河流健康评价方法,并将其运用于评价实例当中。以南京市秦淮河为例,根据城市河流健康的内涵和特点,提出由目标层、控制层、状态层、指标层组成的4级19项评价指标体系,对秦淮河的河流健康状况进行综合评价。相较于传统评价方法,利用模糊可变模型的评价结果更为直观和合理,是处理和解决河流生态系统中模糊概念和现象的有效方法。通过对评价结果的分析,识别出秦淮河目前主要存在水环境、防洪安全以及自然形态3方面问题,并提出了相应的保护修复措施。     

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。     

海浪河冬季浮游动物数量特征与群落结构分析

2010年2月份对海浪河10个采样点的浮游动物群落结构进行分析,并利用多维尺度分析（MDS）对各采样点浮游动物群落组成的相似性进行了研究。结果表明：海浪河10个采样点共鉴定出浮游动物4门15属16种,其中原生动物种类最多,7属8种,占50%;轮虫6属6种,占37.5%;桡足类2属2种,占12.5%;没有发现枝角类;浮游动物冬季平均丰度和生物量分别为4.9×104ind./L和0.1293mg/L;经MDS分析后,将10个采样点分为两组,其组内相异性较小,组外相异性较大。