汉江中下游底栖动物群落结构特征研究

2011年7月(丰水期)、10月(平水期)和2012年4月(枯水期)对汉江中下游段底栖动物进行调查。共采集到底栖动物57种,隶属4门7纲15目31科,其中水生昆虫31种、寡毛类3种、软体动物13种、其他类群10种。常见种为钩虾(Gammaridae sp)、长臂虾种1(Palaemonidae sp1)、匙指虾(Atyidae sp)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)、梨形环棱螺(Bellamya purificata)、方格短沟蜷(Semisulcospira cancellata)和椭圆萝卜螺(Radix swinhoei)。检出物种数排序为枯水期丰水期平水期,中游段检出的物种数(50种)明显多于下游段(22种),中下游出现频率均大于30%的物种有方格短沟蜷、椭圆萝卜螺和长臂虾种1。汉江中、下游的底栖动物群落结构差异不显著(P=0.1423),方格短沟蜷、长臂虾种1、梨形环棱螺、多足摇蚊、钩虾和匙指虾对中下游底栖动物群落结构差异的贡献率均超过5%,累计贡献率达57.55%。底栖动物群落结构组成上枯水期和丰水期(P=0.0961)、枯水期和平水期(P=0.1261)差异均不显著,丰水期和平水期差异达到显著水平(P=0.002)。钩虾和方格短沟蜷对枯水期和丰水期之间底栖动物群落结构差异的贡献率超过10%,长臂虾种1、方格短沟蜷和栉水虱对枯水期和平水期以及丰水期和平水期之间底栖动物群落结构差异的贡献率均超过11%。底栖动物平均密度枯水期199.71个/m2,丰水期168.45个/m2,平水期160.71个/m2;平均生物量平水期45.59 g/m2,丰水期40.7981 g/m2,枯水期37.0052 g/m2。底栖动物的密度和生物量在各时期的差异均不显著(P0.05),但在空间分布上中游(丹江口-皇庄)高于下游(皇庄以下)(P=0.0813)。Shannon-Wiener指数枯水期1.6121,丰水期1.5197,平水期0.7868,从中游往下,生物多样性逐渐降低。     

汉江中下游硅藻水华研究进展与展望

汉江流域是多个引调水工程水源地,在国家水资源配置战略中具有重要地位,其水质安全问题一直备受关注。汉江中下游自1992年首次爆发水华以来,水华事件已累计发生10余次,给沿岸居民生产生活带来严重影响。本文系统调研了汉江水华相关研究进展,归纳分析了汉江中下游水华优势藻种及其生物学特性,统计分析了汉江中下游历次水华的发生特征,从营养盐、水文水动力、气象等条件方面归纳了现有研究成果中对于汉江中下游水华爆发成因的解释,总结了汉江中下游水华预测相关模型及水华可调控环境因子的阈值。当前汉江中下游水华防控面临新的挑战,未来仍需在环境因子对硅藻水华生消的影响机理、水华预测模型与方法、水华预警和抑制水华生态调度技术等方面继续开展深入研究。     

基于浮游生物完整性的汉江中下游生态健康评价

在汉江下游开展浮游生物调查，构建浮游生物完整性指数进行健康评估，为流域环境管理提供科学依据。2020年春秋两季在汉江干流雅口-兴隆河段开展了2次浮游植物与浮游动物调查，并采用基于因子分析的生物完整性指数，对调查河段开展了浮游生物生态完整性评价。研究结果显示：两次调查共检出浮游植物6门95种（属）。春秋两季调查区水体中干流浮游植物的平均密度分别为616×104 个/L和803×104 个/L，平均生物量分别为1.26 mg/L和1.63 mg/L；2次调查共检出浮游动物37属62种，以原生动物和轮虫为主。春秋两季浮游动物平均密度为1036 个/L和1791 个/L，平均生物量分别为0.91 mg/L和1.40 mg/L。调查河段各采样点之间浮游动植物密度相差不大，但是不同季节浮游动植物生物量则存在明显差异。采用因子分析对浮游动植物数据开展分析，筛选了4个公因子（累积解释率65%）。进一步辨析了4个公因子的生态意义，可以看到第一公因子主要反映了浮游生物生物总量，以及浮游动植物比例关系，而其余3个公因子依次反映了浮游植物群落多样性、浮游植物群落丰富度、群落生境流态。在总因子得分表明调查河段秋季生态状况优于春季，并且不同公因子得分从不同的角度反映了调查河段不同季节与位置的水生态状况的差异，进一步结合汉江流域生态特征，表明该方法能够较好地应用于调查河段。     

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。     

南水北调中线工程对丹江口水库及汉江中下游生态环境和鱼类饵料生物影响的

南水北调中线工程对丹江口水库及汉江中下游生态环境和鱼类饵料生物的主要有利影响是库区形成多样化小生境,增加营养物质来源,促进库水交流,增强水体自净能力,并使库区饵料生物和中下游底栖生物总量增加。     

汉江中下游产漂流性卵鱼类早期资源现状的初步研究

为了解汉江中下游江段的水文变化特点与鱼类早期资源分布状况,2009年6～8月在沙洋断面开展了汉江中下游产漂流性卵鱼类早期资源现状的调查。结果表明,汉江沙洋站以上可监测到的152.28km干流江段中共有3个产卵场,产卵场总长度为42.12km,占江段总长的27.7%。产卵总量为56601.9万粒,产漂流性卵鱼类约有21种...     

汉江中下游产漂流性卵鱼类早期资源现状的初步研究

为了解汉江中下游江段的水文变化特点与鱼类早期资源分布状况,2009年6～8月在沙洋断面开展了汉江中下游产漂流性卵鱼类早期资源现状的调查。结果表明,汉江沙洋站以上可监测到的152.28km干流江段中共有3个产卵场,产卵场总长度为42.12km,占江段总长的27.7%。产卵总量为56601.9万粒,产漂流性卵鱼类约有21种,其中拟尖头鲌、蛇鮈、双斑副沙鳅、翘嘴鲌、吻鮈、赤眼鳟等为优势种。产漂流性卵鱼类的产卵次数和产卵量与江水的流速、温度、透明度、涨落水持续时间等多个因素都有一定的关联。近5年来,汉江中下游产漂流性卵鱼类的产卵量因为各种因素的影响呈现出逐年下降的趋势,产卵场的位置也有所改变。本研究旨在为水利开发与水生态环境以及鱼类资源保护提供基础资料。     

高黎贡山南段河流生态系统健康评价

研究高黎贡山南段河流生态系统健康状况，以更好地开展生物多样性与生态系统保护工作。2018年11月，调查了高黎贡山南段6条河流22个样点的物理生境、水质和大型底栖无脊椎动物，采用河流水文指标、形态指标、河岸带指标、水质指标和大型底栖无脊椎动物指标对河流生态系统健康状况进行单因子评价，并基于多项指标构建评价体系进行综合评价。结果显示：研究区域内共采集到大型底栖无脊椎动物95个分类单元、33 725头，稀有种（单个物种数量少于338头）81种、占比85.26%，EPT指数高于5的样点19个、占比86.36%，生物多样性处于较高水平；水质状况整体较好，68.18%的样点水质为Ⅱ类水标准，其余样点水质均为Ⅲ类水标准；栖息地环境质量良好，QHEI平均得分为180.36分；综合评价结果表明研究区域内达到健康等级的样点占比为90.9%，河流生态系统整体处于健康状态，老窝河2个样点处于亚健康状态。人类活动已对少数河段的健康状况造成了影响，主要是农牧业活动、河岸河床硬化、筑坝、取水等。建议对相关河段定期开展河流健康评价，根据评价结果调整河流及河岸带的生产和开发活动，减少非必要的渠道化，针对易受干扰河段建立缓冲区，保护河流水生生物多样性。     

基于四大家鱼产卵需求的汉江中下游生态流量研究

针对汉江中下游梯级电站开发后水文节律变化造成四大家鱼栖息地生境质量降低的问题,分别通过几种常用水文学法和栖息地模型计算了汉江中下游河道最小生态流量和四大家鱼产卵适宜生态流量,并在最小生态流量的基础上,结合四大家鱼产卵适宜生态流量以及生态水文特征在5-8月进行了脉冲设计,综合确定出了满足四大家鱼产卵需求的生态流量过程。结果表明,Lyon法和7Q10法最适宜汉江中下游最小生态流量的计算,流量为294~863 m3/s;通过栖息地模型计算,彭市和仙桃江段四大家鱼产卵适宜生态流量为1233~3950 m3/s;流量日涨幅在139.1~534.8 m3/s,持续5 d的涨水过程可为四大家鱼产卵提供良好的条件。该研究从考虑四大家鱼产卵需求的角度,为汉江中下游梯级电站的生态调度提供科学参考。     

2022年夏季汉江中下游水华生消驱动因子及其贡献率量化研究

2022年夏季，长江流域遭遇了罕见的“汛期反枯”极端水文事件，在此期间，汉江中下游首次发现了蓝藻水华。本研究选取叶绿素a浓度作为衡量水华的关键指标，基于偏最小二乘回归（Partial least squares regression，PLSR）量化了不同环境因子对2022年夏季汉江中下游（仙桃、宗关断面）水华生消的贡献率。结果表明：（1）仙桃和宗关断面叶绿素a浓度与溶解氧、pH值和水温均呈现出显著的正相关关系。溶解氧、pH值和水温对2022年夏季汉江中下游水华生消的贡献程度最高，三者对仙桃和宗关断面水华生消的贡献率分别为15.18%、13.68%、14.50%和18.06%、15.93%、15.65%。（2）基于偏最小二乘路径模型（Partial Least Squares Path Modeling，PLS-PM），本研究进一步解析了各环境因子对叶绿素a浓度变化的影响路径。结果表明气象因子是2022年夏季汉江中下游蓝藻水华暴发的诱导因子，高温无雨的极端天气导致水温和pH上升，加速了藻类的代谢反应速率。同时，河道流量减小延长了有机物和营养盐的传输和滞留时间，为藻类生长提供了稳定的营养条件。并且水华“萌发”时段可能与汉江中下游“涝旱急转”时段重叠。因此，本文建议下一步研究应结合准确的中长期气象预报信息，在“涝旱急转”时段实时优化汉江中下游水华防控调度的下泄流量与下泄时机，这将有可能大大提高水华防控的效率和效果。     

汉江下游水体和鱼体多环芳烃分布特征及健康风险

研究汉江下游水体及鱼体多环芳烃(PAHs)含量,进行健康风险评价,为汉江下游PAHs污染防治提供基础资料。在汉江下游8个代表性水厂取水口采集水样及在相应江段渔获物中选取7种典型鱼,利用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)测定水样及鱼肌肉中16种优控多环芳烃的含量,并用美国环保局(USEPA)推荐的健康风险评价模型进行健康风险评价。8个采样断面水体中Nap、Ace、Phe、An、Ba A、Bk F检出率为100%,Bb F、In D等均未检出,其他多环芳烃检出率分别为Fle 50%、Acy 25%、Flu 62.5%、Pyr 25%、Chr 25%、Ba P 75%、Dah A 12.5%、Bghi P25%。汉江下游水体中16种PAHs总含量平均值为100.67 ng/L,最小值为65.8 ng/L,最大值为155.94 ng/L。结构组成主要以低环为主(70.4%),中环其次(22.2%),高环最低(7.4%)。7种鱼体内16种优控PAHs的含量范围为(43.42±0.50)~(113.06±3.57)ng/g,平均组成低环、中环、高环PAHs分别占总PAHs的57.9%、20.2%、21.9%。高环在鱼体内比例显著高于在水体中,表明高环PAHs在鱼体内的富集能力更强。饮用水健康风险估算总量为2.25×10~(-8)~5.32×10~(-8)/a,总体水平为风险不明显;7种鱼食用的PAHs健康风险估算范围为8.00×10~(-7)~2.08×10~(-6)/a,总体评价为可接受水平,均低于国际辐射防护委员会推荐的最大可接受风险水平5.0×10~(-5)/a,部分鱼食用的人体健康风险值高于USEPA建议的可接受风险1.0×10~(-6)/a。     

黄河下游河流健康评估指标体系研究

黄河下游是一条高度人工化的河流,是黄河"水少沙多"等诸多问题影响最为剧烈的区域。维持黄河下游健康,不能盲目追求河流自然功能的恢复和扩大。黄河下游河流健康评估指标体系的构建应充分考虑水沙、河道、生态等实际特点,紧密结合黄河下游的经济社会背景,针对黄河下游所承担的功能定位,强调评估指标体系的可操作性、指导性、动态性与适应性,协调黄河下游河流自然生态功能与社会服务功能的均衡发挥。黄河下游河流健康评估指标体系在遵循全国河湖健康评估指标体系的基础上,进行了调整优化。在水文水资源准则层中,取消了"流量变异程度"指标;在物理结构准则层中,增加了"主槽过流能力"指标;在水质状况准则层中,将"DO水质状况"和"耗氧有机物状况"综合为"水质状况"指标;在生物及栖息地准则层中,取消了"底栖动物完整性指数"指标,将"鱼类损失指数"调整为"珍稀濒危及特有土著鱼类生物损失指数",增加了"天然湿地保留率"指标和"珍稀濒危及特有土著鱼类栖息地状况"指标;在社会服务功能准则层中增加了"饮用水源地安全状况"、"景观舒适度"和"公众满意度"等指标。河流生态状况准则层和社会服务功能准则层不进行加权计算,河流健康状况由河流生态状况准则层和社会服务功能准则层分别进行表征。     

汉江中段伊乐藻过度生长的生态调度调控研究

汉江中游丹江口至王甫洲江段近年来伊乐藻（Elodea nuttallii）过度生长，对水生态系统平衡和水电站运行造成较大影响。基于伊乐藻生长与关键生境要素的响应关系，构建控制伊乐藻过度生长的生态调控方案。采用野外调查和受控试验观测方法，探明伊乐藻生长的环境影响因子及其阈值。结果显示，岸边伊乐藻形成单一优势群落的临界水深为3.0~3.5 m，生长极限深度的光照强度阈值为400~500 lx，生长水温在3~30℃，其中10℃可能是伊乐藻由慢速向快速生长转变的温度阈值；影响伊乐藻生长分布的临界流速约为0.14 m/s，流速越大对其生长越不利。研究表明:(1)大坝加高蓄水后，丹江口至王甫洲江段下泄流量和水温等条件变化，可能是促进伊乐藻过度生长的重要原因，通过丹江口水库联合王甫洲水电站开展生态调度控制伊乐藻过度生长具有可行性；(2)根据伊乐藻萌发和定植规律，每年春季和秋末是开展水生态调度以控制伊乐藻过度生长的最佳时机，建议丹江口水库下泄流量峰值不小于1 500 m3/s，或达到最小下泄流量的2~3倍（峰值流量不低于1 000 m3/s），每次调度持续时间不少于5 d，调度过程不少于2次。     

乌苏里江下游浮游动物群落结构及在河流健康评价中的地位

2010年5月（春季）、7月（夏季）、10月（秋季）对乌苏里江下游浮游动物的群落结构、季节变动、多样性及在河流健康评价中的地位进行了调查与研究,旨为乌苏里江渔业资源增殖放流提供背景资料。结果表明,乌苏里江下游（海青-乌苏镇江段）以原生动物（数量占87.7%）和轮虫（生物量占68.4%）为主,趋向小型化,且浮游动物的多样...     

宁夏人工河道典农河的健康状态评价

鉴于典农河地处宁夏干旱半干旱地区、水资源匮乏且生态系统脆弱的现状,维持河流健康对宁夏地区的发展有着重要的意义。特殊的地理位置和社会需求使得典农河社会属性更为强烈,在建立评价指标体系时应考虑人工化、河道生态、社会服务功能突出等实际特点。根据其人工河道的特点,将典农河分为5个河段,在全国重要河湖健康评估指标体系的基础上进行优化调整,从河流状况、生物状况以及社会经济服务状况三方面着手,选取13个指标,并利用层次分析法确定指标权重,建立了适合典农河的评价指标体系并进行健康评价。多指标分级综合评价结果显示,典农河最终总体评价赋分为46.63,处于亚健康水平。其中,河流状况子准则层赋分为65.86分,属于健康水平,主要问题是生态流量满足程度低;生物状况子准则层赋分为48.66分,属于亚健康水平,主要问题是鱼类损失较多;社会经济状况子准则层赋分为32.72分,属于不健康水平,主要问题是水功能区水质达标率为0。研究表明,典农河现存的主要问题是防洪工程标准低、水污染以及生态环境遭到破坏等,提出了提高防洪能力、控制污染源、提升污水处理率以及构建健康水生态系统的保护对策和建议。