汉江中下游河流健康综合评价研究

汉江中下游地处湖北省经济社会发展的核心地带,是受水利工程建设开发影响较突出的区域。以该河流为研究区域,针对水电梯级开发程度较高以及地域社会经济发展所带来的生态环境影响,采用资料调查与现场监测的方法,整理分析了2011年前后研究河流水文水资源、物理结构、水质状况、水生生物以及社会经济等方面的相关资料,从水文情势、水环境、水生态及社会服务等方面综合诊断河流健康存在的问题,提出了受人类活动强烈干扰河流的健康评估体系。参考河流健康评价相关研究成果,结合河流生态环境特点,在对比分析了多种河流生态完整性状况和社会服务功能评价因子类型的基础上,确定了具体评价指标及其指数,利用层次分析原理和方法确定参评指标的权重。结果表明,研究河段生态完整性赋分为63.7分,虽然处于健康状态,但已接近亚健康,其中物理结构和水生生物健康状况相对较差,主要环境影响因素为河流连通阻隔较严重、河岸带状况欠佳以及底栖动物种类较为稀少;社会服务功能赋分为78.3分,基本处于较理想状态,河流综合健康赋分为67.8分,总体处于健康状态。经敏感性分析,该综合评价体系在河流研究中具有较好的适用性。     

应用浮游植物生物完整性指数评价长江上游河流健康

2013年11月-2014年6月对长江上游宜宾至江津段五个断面的浮游植物进行了四次调查,共鉴定出浮游植物6门38属95种。对13个备选指标进行分布范围、判别能力及Pearson相关性分析,构建了适合长江上游的浮游植物生物完整性指数(P-IBI)指标体系,即香农多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数、浮游植物密度、硅藻密度百分比等参数指标。采用3分制法、4分制法和比值法分别对生物指标计分,评价结果显示:高庄桥、羊石处于"健康"状态;白沙处于"亚健康"状态;而江安、德感处于"亚健康"向"一般"过渡状态。综合来看,三种评价方法所反映各样点的健康状况基本一致,只是4分制法和比值法在划分评价等级上更细致,评价结果更精确。Pearson相关性分析显示:TN、pH与P-IBI值呈显著负相关(P0.05)。     

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...     

几种抗生素对养殖池水浮游生物的影响

试验表明,水中土霉素、红霉素和氯霉素达２５０μｇ／ｍＬ以上时,浮游动物出现不同程度的不适反应,部分轮虫和枝角类放出休眠卵并出现死亡。红霉不的质量浓度于５μｇ／ｍＬ时,３ｄ内浮游植物的种类和数量与对照水样相比,变化不明显。     

汉江中游秋季浮游动物的初步研究

2004年9月在汉江中游江段干流丹江口、王甫洲、回流湾、茨河、皇庄和支流唐白河等8个采样点对浮游动物进行了监测。共检出浮游动物83属158种,其中原生动物24属54种,占34.18%;轮虫27属56种,占35.44%;甲壳动物32属48种,占30.38%。汉江干流皇庄数量最高为939.0 ind/L,回流湾数量最低为116.0 ind/L,支流唐白河为1 057.5 ind/L;汉江干流生物量老河口最高为0.2572 mg/L,回流湾的生物量最低为0.0194 mg/L,支流唐白河为0.0869 mg/L。汉江中游浮游动物数量、生物量总的趋势是越接近下游越高,与过去监测资料相比呈急剧增加的趋势,这与沿江水质污染越接近下游越重、逐年污染加重密切相关。     

汉江中游秋季浮游植物的初步研究

在汉江中游干流和支流设8个采样点对浮游植物进行监测,共检出浮游植物7门75属173种。硅藻门80种,占46.24%;绿藻门48种,占27.75%;蓝藻门31种,占17.92%;裸藻门8种,占4.62%;隐藻门3种,占1.54%;甲藻门2种,占1.16%;金藻门1种,占0.51%。干流丹江口数量最高,为174×104个/L,回流湾数量最低,为31.8×104个/L;支流唐白河为2588×104个/L。生物量干流皇庄最高,为1.8328mg/L;回流湾最低,为0.1890mg/L;支流唐白河为3.3840mg/L。汉江中游浮游植物数量、生物量总的趋势是越接近下游越高,与过去监测资料相比有逐年增加的趋势,这与水质越接近下游污染越重且污染逐年加重密切相关。     

浮游生物在盐碱地封闭式对虾养殖中的生态作用

盐碱地封闭式南美白对虾养殖池中,浮游植物生物量7.0233～66.9334mg/L,平均36.0076mg/L;浮游动物生物量3.127～26.3851 mg/L,平均10.2240mg/L。盐碱地混盐水体中常出现轮虫,而海水池塘较少。色球藻、蓝纤维藻、席藻、螺旋藻等蓝藻门的种类表现出较强的广盐性。并就浮游生物在对虾养殖中的重要作用进行了分析。     

基于鱼类完整性指数（F-IBI）的长江口生态健康状况评价

为了解长江口水域的生态健康状况,应用鱼类完整性指数(F-IBI),根据2018年5月至2020年11月在长江口水域14个站点的鱼类调查数据,构建了以历史数据作为主要参照基准值,以偏离程度作为赋分标准的评价体系。从30个侯选指标中筛选出14个评价指标建立鱼类生物完整性评价体系。结果显示,长江口整体F-IBI得分为44,评价为较差,鱼类生物量减少,低洄游性鱼类比例减少,河口定居鱼类比例增加;耐受性鱼类比例显著增加;产浮性卵鱼类比例减少;游泳生物食性鱼类比例显著降低,混合生物食性鱼类比例增加是制约得分的重要因素。各站点的F-IBI得分介于25～66之间,评价等级介于差～一般之间,其中,口门站点平均得分为51.29,评价为较差;北支站点平均得分为40.56,评价为较差;南支水域平均得分为33.33,评价为差;生态状况呈现出口门海滨优于河口段,北支优于南支的特征。     

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。     

太湖鱼类生物完整性指数构建与健康评价

2018年冬季(12月)在太湖设置24个采样点,用网目12cm、7cm和3cm的浮、半沉和沉刺网和网目1.6cm的地笼相结合采集鱼类样本,参考历年渔业监测结果,选取4个参照点,筛选5大类27个候选参数,构建太湖鱼类生物完整性指数体系(Fish Index of Biotic Integrity,F-IBI),评价太湖水质状况。在太湖共采集鱼类1765尾,1门1纲6目8科28属37种,总重94017.7g。2018年冬季太湖鱼类的优势种类为刀鲚Coilia ectenes taihuensis,优势度为43.23%,重量优势种类为鲤Cyprinus carpio,优势度为37.57%。该体系包括鱼类总物种数、Shannon-Wiener多样性指数、肉食性鱼类个体百分比、鱼类总个体数、产粘性卵鱼类物种数百分比、借助贝类产卵鱼类物种数百分比、中等耐污鱼类个体百分比,共7个参数。等级和评分为:"优",F-IBI≥4.36;"良",4.36F-IBI≥3.27;"中",3.27F-IBI≥2.18;"一般",2.18F-IBI≥1.09;"差",F-IBI1.09。结果显示:西部湖区和湖心区为"一般";南部湖区和梅梁湾为"中";竺山湾为"中"～"优";东部湖区和贡湖湾为"良"～"优"。F-IBI结果与水生态健康指数(M-IBI)、物理生境指数(PHI)的相关性好,而与水质参数的相关性不高,这表示鱼类为湖泊顶级生物类群,活动能力强,其状况反映出水体物理、化学、生物等多种环境要素的综合结果,建议M-IBI将F-IBI纳入,以丰富水生态健康体系。     

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。     

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。     

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。     

雅鲁藏布江谢通门江段浮游生物资源现状及其季节动态

为加强对高原河流浮游生物的群落结构的了解,对雅鲁藏布江中游的浮游生物进行定性和定量分析,调查其资源现状和季节变化,并探究浮游生物的丰度与环境因子的相关性。分别于2008年10月（秋季）、12月（冬季）和2009年3月（春季）、8月（夏季）在西藏雅鲁藏布江中游谢通门江段选取4个采样点进行浮游生物资源现状调查。本次调查共检出浮游植物6门、74属、107种,以硅藻门最多（31属、63种）,其次为绿藻门（22属、23种）和蓝藻门（22属、23种）,黄藻门（22属、23种）、裸藻门（22属、23种）和金藻门（22属、23种）较少。浮游植物的密度和生物量以秋季最高,分别为7.758×105个/L 和3.402 mg/L;夏季最低,分别为2.088×105个/L和1.281mg/L;共检出浮游动物3门、47属、54种,以原生动物和轮虫居多,罕见枝角类和桡足类。浮游动物的密度和生物量以秋季最高,分别为526.5 个/L和0.055 mg/L;冬季最低,分别为125.1 个/L和0.004 mg/L。研究表明,雅鲁藏布江谢通门江段浮游生物的种类数和现存量呈现明显的季节差异,主要与透明度和水温等环境因子相关。     

涡河中下游浮游动物群落结构及水生态评价

浮游动物群落结构是定量描述河道水生态系统功能的重要指标,动物种类及现存量变化能灵敏地反映水域生态环境的动态变化。为探究涡河中下游浮游动物群落结构及其影响因素,于2016年12月至2017年9月分季度监测了其群落组成和水质变化,根据涡河中下游水闸的位置,将整个涡河划分为5个河段,每个采样河段均设置2个采样点,共计10个样点;采用浮游动物种类、密度、生物量和多样性指数,对涡河水体的营养状态和污染情况进行了评价,通过群落指标与水质指标的冗余度,识别群落结构的影响因子。结果表明:(1)涡河中下游4次采样共检测出浮游动物56种,其中原生动物13种,轮虫20种,枝角类13种,桡足类10种;(2)4个季度的生物量为0.12～8.87 mg/L,均值为1.78 mg/L;Shannon-Wiener多样性指数为0.22～3.17,均值为2.13;水体整体处于中度富营养状态,污染指数为中污型;(3)春季的浮游动物优势种数较其他三季高,春季多样性指数较夏冬略高,明显高于秋季;(4)义门镇采样点秋季多样性指数接近于严重污染状态,城西镇、高炉镇采样点秋季多样性指数均处于严重污染状态,广布多肢轮虫为3个采样点的绝对优势种,在水质治理中应引起重视;(5)冗余度分析表明,环境因子对浮游动物时空分布的总体变异解释度为60.70%,流速、水温和溶解氧是影响涡河中下游浮游动物群落结构的主要环境因子。     

赣江中下游浮游植物群落结构及其水质生物学评价

为了探究赣江中下游浮游植物群落结构的季节变化,为渔业资源可持续利用、水质监测及生物多样性保护提供参考,2016年10月(秋季)、2017年1月(冬季)、4月(春季)和7月(夏季),对赣江中下游浮游植物群落结构进行季度调查。结果表明,赣江中下游共记录浮游植物5门、55属、95种。其中,绿藻门44种,占总浮游植物种类的46.0%;硅藻门29种,占30.5%;蓝藻门15种,占16.0%。浮游植物密度为82.3×104~906.0×104个/L,平均值为315.0×104个/L。生物量为0.43~1.26mg/L,平均值为0.69mg/L。赣江支流浮游植物的平均密度和生物量(546.0×104个/L,1.07mg/L)均高于干流(212.0×104个/L,0.52mg/L)。干流主要优势种为小席藻(Phormidium tenue)、颗粒直链藻(Melosira granulata)、卵形隐藻(Cryptomonas ovata)和尖尾蓝隐藻(Chroomonas acuta);支流主要优势种为小席藻、微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)和水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae)。浮游植物Shannon-Wiener多样性指数(H′)和Margalef丰富度指数(D)的年均值分别为1.87和0.94,干流的H′值高于支流,而干流的D值低于支流。研究显示,赣江中下游水域均受到不同程度的污染,干流的污染程度比支流更为严重。