基于大型底栖动物群落的上海市河道水质生物学评价

2011年夏秋季,在上海市全境83个河道断面开展了河道底栖动物采样,共获取底栖动物20个分类单位（种）。9个极严重污染断面未采集到活体生物,生境基本丧失。其余74个有活体生物断面,采用三种常用生物指数：Shannon-Wiener多样性指数、Hilsenhoff耐污指数、Goodnight修正指数分别进行计算及评价。Shannon-Wiener多样性指数判别为25个严重污染和49个重污染断面;Hilsenhoff耐污指数划分38个重污染、5个中污染和31个轻污染断面;Goodnight修正指数划分33个重污染、2个中污染和39个轻污染断面。与典型河道断面的水质理化指标监测值进行对照,Shannon-Weiner多样性指数对河道水质评价的准确度较低,Hilsenhoff生物指数和Goodnight修正指数的水质评价效率及准确度均较高,断面污染等级与水质理化指标基本对应。     

基于大型底栖无脊椎动物群落的上海市河道水质生物学评价

2011年夏秋季,在上海市全境83个河道断面开展了大型底栖无脊椎动物采样,共获取底栖动物20个分类单位(种).9个极严重污染断面未采集到活体大型底栖生物,生境基本丧失.其余74个有活体生物断面,采用三种常用生物指数:Shannon-Wiener多样性指数、Hilsenhoff耐污指数、Goodnight修正指数分别进行计算及评价.Shannon-Wiener多样性指数判别为25个严重污染和49个重污染断面;Hilsenhoff耐污指数划分38个重污染、5个中污染和31个轻污染断面;Goodnight修正指数划分33个重污染、2个中污染和39个轻污染断面.与典型河道断面的水质理化指标监测值进行对照,Shannon-Weiner多样性指数对河道水质评价的准确度较低,Hilsenhoff生物指数和Goodnight修正指数的水质评价效率及准确度均较高,断面污染等级与水质理化指标基本对应.     

太湖水质评价中底栖动物综合生物指数的筛选及生物基准的确立

对太湖8个区域共60样点进行底栖大型无脊椎动物采样,共获得底栖动物24种,其中软体动物14种,节肢动物5种,甲壳动物5种.根据Hilsenhoff 生物指数确定了15个相对清洁的样点和45个污染样点,然后进行21种生物指数的综合评估,结果表明,总分类单元数、(甲壳动物 软体动物)分类单元数、%(甲壳动物 软体动物)、%腹足纲、Goodnight-Whitley指数、Hilsenhoff 生物指数和%直接收集者等7个底栖动物生物指数可以用作判别太湖水质的敏感生物指数.通过5, 3, 1记分法对6种生物指数统一量纲后,获得变化范围为7～35的综合生物指数,运用四分法划分了太湖水质判别的生物基准:7～14很差,15～21差,22～28一般,29～35好,并对60个样点进行重新记分,获得了太湖水质的基本生态分区现状,太湖的东南区属水质较好的区域,而西北区属水质较差的区域.该水质生物基准基本适合评价太湖不同区域的水质状况.     

东莞市东部工业园水生态环境质量评价

对东莞市东部工业园水系的浮游藻类、浮游动物、底栖生物和水质物理化学指标进行调查和评价.3个断面共监测到浮游藻类6门56属71种;浮游动物3个门共14种;底栖动物5种.利用叶绿素a、藻类数量单项指标、生物多样性指数和水质的理化指标对水系各断面水质进行综合评价,结果显示:东引运河横沥断面和企石排污口断面水体属于中度污染,而常平排污口断面污染严重且存在较强的非营养型污染:河流沉积物污染较水体污染严重;对水体的理化污染监测分析结果与生态评价相吻合,生态评价具有较好的准确性和灵敏性.因此,工业园区的建设与运营应严格做好废水的处理工作,有效保护工业园区水系的生态环境.     

松花江流域大型底栖动物群落结构与水质评价

【目的】松花江流域是中国最早的工业基地之一,其水生态环境遭到严重破坏,环境保护工作面临巨大挑战。开展松花江流域水质评价及典型生物类群多样性状况调查,可为松花江流域生态系统的保护和修复提供依据。【方法】于2016年7月调查整个松花江流域近岸的大型底栖动物群落组成和测定水质理化指标,开展其水质理化特征评价和生物指数评价,并探讨底栖动物群落分布与水环境因子间的关系。【结果】理化指标评价结果显示,南源松花江水质状况最差,处于中度污染;北源松花江处于轻度污染;梧桐河水质最好,处于良好状态。松花江流域3个河段的底栖动物群落结构存在空间差异性。另外,梧桐河的物种多样性最高,北源松花江次之,南源松花江最低。溶解氧和营养元素K的浓度是驱动底栖动物群落组成发生显著性差异的主要环境因子。生物指数评价结果显示,3个河段水质均处于轻度污染状态。【结论】松花江流域水质处于轻度到中度污染状态。有机污染是松花江流域面临的主要水质环境问题,对松花江流域底栖动物群落结构产生了显著影响。因此,控制有机质的输入是维持松花江流域水生态系统平衡的重要举措之一。     

基于B-IBI指数的温榆河生态健康评价

基于温榆河底栖动物和水质采样数据,采用底栖动物完整性指数(B-IBI)方法,进行温榆河生态健康评价,并探求河流水质与B-IBI指数的相关性。通过分布范围、判别能力以及相关性分析等,确定研究区B-IBI指标体系,包括总分类单元数、总生物量、优势分类单元个体相对丰度、敏感类群分类单元数、生物指数和粘附者个体丰度6个指标。根据参照点25%分位数确定温榆河底栖动物完整性评价标准,即B-IBI>1.821为健康,1.366—1.821为亚健康,0.910—1.366为一般,0.455—0.910为较差,0—0.455为极差。结果表明,温榆河27.3%河段处于健康状态,9.1%河段处于亚健康状态,13.6%河段处于一般状态,50%河段处于较差和极差状态。河流水质与B-IBI指数的相关系数为-0.549,表明生物指标作为水体评价的补充指标十分必要。     

四川杂谷脑河底栖动物初步调查

于2004年5月对四川杂谷脑河流域9个断面的底栖动物进行了调查。共采集到底栖动物11种,其中水生昆虫8种,软体动物2种和扁形动物1种。应用Beck生物指数对其水质状况进行评价,结果表明杂谷脑河流域除个别断面(红叶减水河段)清洁外,大部分河段有一定程度的污染。     

松花江干流大型底栖动物群落结构与水质生物评价

于2010年春季（4-5月）、夏季（7-8月）和秋季（9-11月）,对松花江干流大型底栖动物群落结构进行调查研究,并利用生物指数对松花江干流水质进行评价.共采集到大型底栖动物16目36科116种,其中水生昆虫种类最多,为74种,属6目21科,占总数63.8%,年平均密度为66.80 ind·m^-2、生物量为24.30 g·m^-2.春、夏、秋季的平均密度以春季最高 (90.52 ind·m^-2),秋季(61.26 ind·m^-2)次之,夏季(48.63 ind·m^-2)最低;平均生物量以秋季最高(35.35 g·m^-2),夏季(23.12 g·m^-2)次之,春季(14.41 g·m^-2)最低.Shannon指数、Pielou均匀度指数、Simpson指数均以春季最高,夏季与秋季相近.各断面微生境共有种不多, 物种相似性不高,最大仅为60%;功能摄食群种类数相近,共有撕食者26种,收集者32种,刮食者28种,捕食者30种.采用BI生物指数和FBI生物指数对松花江干流水质的评价结果基本一致,并与化学监测结果基本吻合.松花江干流哈尔滨断面以上水质一般,哈尔滨以下断面水质在不同时期处于污染或严重污染状态.推测大顶子山航电枢纽的修建已对大型底栖动物的物种组成、群落结构造成了较大影响.     

深圳大鹏半岛主要河流底栖动物群落结构及水质生物学评价

2013年5月对深圳大鹏半岛4条主要河流(葵涌河、王母河、鹏城河和东涌河)的大型底栖动物群落结构进行了调查,并利用香农-维纳多样性指数和生物指数(BI)对河流水质进行了生物学评价。在大鹏半岛主要河流的15个样点共采获大型底栖动物35种,隶属3门7纲21科,其中水生昆虫26种,约占底栖动物种类数的74%。但底栖动物的种类组成与分布极不均匀,EPT(蜉蝣目+襀翅目+毛翅目)等对水质变化较敏感的类群主要分布于葵涌河的源头及受人为干扰活动较少的东涌河,而耐污能力较强的摇蚊科幼虫、霍甫水丝蚓和颤蚓等则为葵涌河中、下游样点、王母河和鹏城河的优势物种。生物指数(BI)相较于香农-维纳多样性指数,更适用于水质评价。结果显示,除葵涌河源头、鹏城河和东涌河样点的水质处于清洁至轻污染外,其余大部分样点处于中污染至重污染状态。推测大鹏半岛的王母河及葵涌河中、下游河段的生活污水及工业废水已对底栖动物的群落结构与河流水质造成了一定的影响。     

巢湖流域水质生物学评价——以大型底栖动物为例

由于长期暴露在自然环境中,底栖动物可整合不同时间尺度的物理、化学及生物信息,能反映污染物质对其造成的协同危害特征,因而被广泛应用于水体健康评价。为了弄清巢湖流域水体污染状况,于2009年4月对巢湖流域大型底栖动物进行采样调查。59个采样点中,鉴定出大型底栖动物共23种,其中:环节动物门6种,占26.1%;节肢动物门8种,占34.8%;软体动物门9种,占39.1%。尽管不同栖息环境中底栖动物的优势种有较大变化,但霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)和铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为整个巢湖流域优势物种。河流综合生物污染指数评价结果表明,巢湖流域水体均已受到不同程度的污染,南淝河的污染程度>白石山河>派河>巢湖湖体>柘皋河>杭埠河>裕溪河>丰乐河,这一结果与水质指标评价结果基本一致。     

武汉东湖水网区底栖动物群落特征及其水质的生物学评价

2008年4-9月间三次对武汉东湖水网区15个水体的底栖动物进行调查,共采集到大型底栖动物50种,隶属于16科41属,其中严东湖底栖动物种数最多,有28种;北湖、青潭湖和杨春湖仅2-3种,其他水体介于以上两者之间。定量分析表明,在超富营养及富营养湖泊中,优势类群均为寡毛类和水生昆虫摇蚊科种类,只是所占比例有所差异;中营养湖泊严东湖,密度上水生昆虫占优势,为总量的59.1%,生物量上软体动物占优势,为总量的96.4%;青山港中,密度上寡毛类占优势,为总量的63.6%,生物量上软体动物占绝对优势,为总量的99.1%。采用Shannon-Weaver多样性指数(H)、Goodnight-Whitley指数(GI)及Biotic Index生物指数(BI)对东湖水网区水体及武汉周边的南北咀、肖四海的水质进行评价,结果显示BI的评价结果与湖泊现实情况基本相符,推荐Biotic Index生物指数作为东湖水网区底栖动物生物评价的指标。       

渭河底栖动物性状和功能对空间尺度环境变量响应的生态区差异性

以我国中部渭河南部流域山区和平原生态区的底栖动物为研究对象,通过计算29个生物性状类别和7个功能多样性指数,比较了不同生态区的生物性状组成和功能与性状多样性指数差异性;应用综合RLQ和fourth-corner方法探索底栖动物生物性状组成与土地利用和理化变量的关系;通过广义线性模型(GLM)比较不同空间尺度环境变量对底栖动物功能与性状多样性指数影响的生态区差异性。研究发现,共18个底栖动物性状组成在山区和平原间存在显著差异性,其中具有无庇护所和以叶片为庇护所材料、外骨骼轻微骨化和骨化良好、草食性、捕食性等生物性状的底栖动物栖息于栖境状况较好的山区,体壁呼吸、虫体柔软、集食者等生物性状更多的集中在人类活动较严重的平原区。除了功能均匀度指数外,山区的性状和功能多样性指数均显著高于平原,说明平原环境干扰显著降低了底栖动物性状和功能多样性。综合RLQ和fourth-corner方法表明底栖动物生物性状对环境胁迫的响应存在可预测性。GLM模型结果表明,山区和平原生物性状和功能多样性指数受到不同空间尺度土地利用和理化环境变量的影响:流域尺度城镇用地、水温和TN含量是影响山区功能和性状多样性指数模型的重要环境变量,但平原区河段尺度农业用地面积百分比和平均水深是影响功能和性状多样性的主要因子。     

付疃河流域中下游大型底栖动物群落结构与水质生物学评价

2018年12月-2019年10月对山东省日照市付疃河流域中下游大型底栖动物及相应水环境因子进行分季节的监测,并对底栖动物群落组成、多样性特征及与水质因子的相关性进行分析。结果表明,调查共采集底栖动物42种（环节动物14种、节肢动物20种、软体动物8种）,广泛分布物种为霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、水丝蚓属（Limnodrilus sp.）及摇蚊属（Chironomus sp.）;底栖动物总密度呈春季 > 冬季 > 秋季 > 夏季;CCA （Canonical Correspondence Analysis）分析表明环节动物与COD、TP有显著正相关性,各门类与NH₃-N相关性差异较大;底栖动物多样性分布特征与河流水源结构有关。采用生物多样性指标、指示物种水质生物学指标进行水质评价,Shannon-Wiener指数、Margalef指数评级偏差,Pielou指数评级偏优,而指示物种水质生物学评价（Goodnight-Whitley指数、相对重要性指数及Wright指数）基本一致,整体平均处于中污染,评价过程仍须考虑河流及物种客观属性特征,得到更具适用性的评价管理方法。     

淮北煤矿区塌陷湖大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

2013年对淮北采煤塌陷湖(乾隆湖和临涣湖)大型底栖动物群落结构进行了季节性调查。共采集到大型底栖动物26种, 隶属于3门5纲17科. 乾隆湖和临涣湖年平均密度分别为230.85和215.80 ind./m2, 年平均生物量分别为56.11和36.38 g/m2。两湖大型底栖动物以摇蚊幼虫、霍甫水丝蚓和苏氏尾鳃蚓为优势类群, 底栖动物最高密度均出现在夏季(乾隆湖为 278.0 ind./m2, 临涣湖为288.2 ind./m2); 生物量则主要以软体动物和水生昆虫为主, 夏季和秋季大型底栖动物生物量明显高于春季和冬季。运用Shannon多样性指数(H')、Margalef多样性指数(D)和Biotic Index生物学指数(BI)对乾隆湖和临涣湖进行水质生物评价研究, 结果显示Shannon多样性指数不适宜于该两湖的水质生物评价, BI的评价结果与水质状况基本相符。综合 Margalef多样性指数和BI生物指数评价的结果表明: 乾隆湖和临涣湖春季和冬季处于轻度污染状态, 夏季和秋季处于中度污染状态。     

淮河流域板桥水库大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

为了解板桥水库大型底栖动物群落结构动态特征并对其水质进行生物学评价,在该水库设置15个采样点,于2014年1—11月按季节进行调查.结果表明: 在板桥水库采集到大型底栖动物17种,隶属于3门4纲5科,其中摇蚊幼虫8种、寡毛类4种、软体动物5种.铜锈环棱螺、河蚬、苏氏尾鳃蚓、粗腹摇蚊和雕翅摇蚊为现阶段板桥水库的重要物种.大型底栖动物密度、生物量和多样性指数存在空间和时间差异性.ANOSIM分析显示,大型底栖动物群落结构在不同区域和季节间均存在显著差异,其主要贡献物种为雕翅摇蚊、粗腹摇蚊和苏氏尾鳃蚓.经丰度 生物量比较曲线(ABC曲线)分析,板桥水库大型底栖动物群落稳定,结合物种多样性指数、生物学污染指数(BPI)和Hilsenhoff生物指数(BI)评价结果,板桥水库的水质处于轻度污染水平.     

洱海底栖动物的分布格局及其对水质生物学评价的指示意义

为了解洱海全湖底栖动物的组成及分布规律, 2012 年3 月对其进行全面的调查, 在设置的42 个样点中共采集到底栖动物1108 头, 隶属于14 个分类单元, 其中优势种为霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、分离底栖摇蚊(Benthalia dissidens)和似羽摇蚊(Chironomus cf. plumosus), 相对丰度分别为57.0%、20.3%和12.0%。洱海全湖底栖动物的平均密度为549.4 ind⋅m−2 , 平均生物量为 8.68 g⋅m−2。聚类和非度量多维尺度(NMDS)分析揭示, 洱海底栖动物群落呈现北、中、南三个生物群系的分布格局。基于Shannon-Wiener 指数、Goodnight 指数和BPI 指数的生物评价显示, 洱海水质整体处于中污染状态, 且南部污染程度较北部严重。对比历史数据可知自上世纪80 年代以来, 洱海底栖动物群落结构逐步发生改变, 优势种由原来的苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)和分离底栖摇蚊转变为耐污能力更强的霍甫水丝蚓和似羽摇蚊, 群落单调且优势度高, 显示洱海水质发生了衰退。     

浙江永安溪大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

为了解浙江仙居永安溪大型底栖动物群落结构,于2016年8月对永安溪13个采样站点进行调查研究,并应用多种生物指数对溪流水质进行生物评价。此次调查共获得底栖动物95种,隶属于4门7纲,其中扁形动物1种,环节动物7种,软体动物8种,节肢动物79种。永安溪大型底栖动物平均密度为3 020.8 ind./m2,平均生物量为34.25 g/m2;密度优势类群为节肢动物,其平均密度为2 661.1 ind./m2,贡献率为88.1%,生物量优势类群为软体动物,其平均生物量为30.76 g/m2,贡献率为89.8%。永安溪大型底栖动物优势种为长河螺Rivularia elongata、角形环棱螺Bellamya angularis、纹石蛾属一种Potamyia sp.、闪蚬Corbicula nitens和小蜉属一种Ephemerella sp.。利用6种生物指数对永安溪水质进行评价显示,Margalef多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数和BI生物指数均表明永安溪处于清洁状态;仅Shannon-Wiener指数评价显示为轻污染状态,BPI生物学污染指数评价为β-中污染状态。     

怒江云南段大型底栖无脊椎动物群落结构与水质生物评价

于2007～2008年平水期(4～5月份)、丰水期(7～8月份)和枯水期(11月份),对怒江云南段干流大型底栖动物群落结构进行了调查研究,并利用生物指数对怒江云南段水质进行了评价。共采集到大型底栖动物12目34科47种,其中水生昆虫种类最多,达31种,属7目25科,占总数的66%。3个时期(平水期、丰水期和枯水期)大型底栖动物的平均密度以平水期最高(93.73ind./m2),平均生物量以丰水期最高(1093.70mg/m2);Shannon指数、Margalef指数、Pielou均匀度指数大小依次顺序为枯水期>平水期>丰水期;水质评价表明怒江云南段上、下游水质状况一般,而中游河段略有污染。研究结果也表明BPI生物指数不适合用于怒江这类大型底栖动物种类匮乏的冷、急流水体水质评价。     

上海城区河道底栖动物群落特征与沉积物重金属潜在生态风险

2007年10月—2008年10月对上海市城区4条河道(午潮港、横港、朝阳河、曹杨环浜)底栖动物群落进行了逐月采样调查,共获得底栖动物20种,其中,软体动物门14种,环节动物门3种。分析表明:4条河道底栖动物多样性指数均较低,Shannon指数最高达0.602,均为重污染河道。大型底栖动物多样性指数客观地反映了河道的水体环境质量状况;软体动物体内重金属Pb、As和Zn残留分别超出国家标准1.15、0.32和0.23倍;沉积物中Cd、Cu、Pb、Zn含量均超出国家标准,软体动物体内和沉积物中重金属含量没有相关性;单金属潜在生态风险系数(Eri)显示,沉积物中6种重金属的潜在生态风险顺序为CdPbCuAsZnCr,Cd污染为强生态危害;多金属潜在生态风险指数(RI)显示,4条河道沉积物重金属污染为中等。     

天津于桥水库大型底栖动物群落结构及其水质生物学评价

于2010年5月-2011年5月按季度对于桥水库大型底栖动物进行了采样调查.结果表明:于桥水库底栖动物有51种,其中水生昆虫23种,占总数的45.1％;软体动物15种,占29.4％;寡毛类12种,占23.5％;其他类1种,占2.0％,优势种类为侧叶雕翅摇蚊(Glyptotendipes lobiferus)、中华圆田螺(Cipangopaludina cathayensis)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、克拉泊水丝蚓(L.claparedeianus);底栖动物年均密度为159.58 ind·m-2,年均生物量为3.31 g·m-2;各季度底栖动物密度表现为春季＞冬季＞秋季＞夏季,生物量表现为冬季＞夏季＞春季＞秋季.利用Goodnight修正指数(GBI)、Shannon-Wiener多样性指数(H')、Margalef丰富度指数(d)、生物学污染指数(BPI)、科级生物指数(FBI)和综合生物污染指数(BI)对于桥水库的水质进行综合评价,结果显示,于桥水库水质整体处于轻-中污型(Ⅱ-Ⅲ),相比1999-2000年(Ⅲ)于桥水库水质污染状况有所好转.