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。     

大型无脊椎动物群落指数和群落数量指数在河流水质评价中的应用

本文介绍了新西兰常用的大型无脊椎动物群落指数(MCI)和大型无脊椎动物群落数量指数(QMCI)的原理及使用方法,并利用MCI和QMCI对新西兰惠灵顿地区40条河流53个监测点进行评价.结果表明:MCI和QMCI均与河流营养指标呈极显著相关关系,可用来监测和评价水体的营养污染状况;二者快速准确地监测出惠灵顿地区河流水质总体良好,但部分河流污染严重,并分析了污染的原因.MCI与QMCI存在极显著相关关系,但MCI与营养指标间的相关关系大于QMCI,可以准确地反映出水体中营养元素的富集状况.     

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。     

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。     

基于大型底栖无脊椎动物完整性指数的鄱阳湖湿地生态健康评价

湿地生态健康评价对于掌握湿地的健康状况、理解人类活动干扰对其影响及实施生态预警等有重要意义。鄱阳湖对于维持其流域甚至长江中下游的生态平衡十分重要,目前尚未建立起其较完善的生态健康评价指标体系。大型底栖无脊椎动物完整性指数(benthic macroinvertebrate-based index of biotic integrity, B-IBI)是广泛应用的湿地生态健康评价方法。基于30个采样点(7个参照点,23个受损点)的大型底栖无脊椎动物采样数据,构建鄱阳湖湿地的B-IBI指数,采用自然断点法划分非常健康、健康、一般、差和极差5个健康等级标准,据此评价湿地生态健康状况。研究表明:(1)基于B-IBI指数的鄱阳湖湿地生态健康评价结果为一般;(2)就采样点B-IBI分值而言,呈现出西部健康状况优于东部的格局,其中国家级自然保护区内状况较好,而工业区、城镇、农田及河流入湖口附近状况较差;(3)B-IBI指数与前期构建的景观发展强度指数(LDI)、栖息地环境质量指数(QHEI)以及植被完整性指数(V-IBI)具有显著相关性,表明基于不同指数的评价结果较为一致。本研究构建的B-IBI指数能为鄱阳湖湿地的生态健康评价和监测提供重要方法。     

滇池底栖无脊椎动物群落结构及水质评价

滇池位于云南省昆明市西南郊,海拔1885m的高原面上,受纳盘龙江、宝象河等21条入湖水源,湖水出口南流转北注入金沙江。滇池南北长39．0km^2,东西最宽12．5km^2,最窄2．44km^2,湖岸线151．2km^2,面积为330．0km^2,属于高原构造型亚热带石灰岩富营养型湖。     

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。     

南充西河的底栖无脊椎动物

南充西河源于川中丘陵区之西充县境,全长仅70余km,流域面积近1 000km~2,均属农耕区,植被覆盖差,集雨面积小,年径流量偏小且季节变率大。调查河段起自华凤乡华滩     

洋山港海域码头人工潮间带大型底栖无脊椎动物群落变化

洋山港是世界第一大集装箱港,自2002年开始至2017年共完成四期工程建设,期间港口建设中形成了8 000余米的码头人工岸线,受港区一至四期工程的顺序建设、岛礁连接、围海造地和港口运营的远洋船舶停靠等影响,港口海域生态环境也逐步出现相应变化,导致包括潮间带大型底栖无脊椎动物在内的海洋生物群落均受到相应影响。本研究于2021和2022年(第四期工程建设后)在洋山港港区二号码头与港区海域大洋山码头人工潮间带采集了大型底栖无脊椎动物,并对其群落结构与特征进行分析,同时与2009和2010年(第四期工程建设初)的历史调查资料对比,分析了第四期工程建设以来洋山港海域码头人工潮间带大型底栖无脊椎动物的群落变化。结果显示,洋山港海域码头人工潮间带大型底栖无脊椎动物种类数量由第四期工程建设前的17种增加至第四期工程建设后的28种,其中软体动物由8种增加至15种,节肢动物由7种增加至9种,腔肠动物增加至3种,环节动物增加至1种;跨海区入侵种东方小藤壶(Chthamalus challengeri)消失,而纹藤壶(Amphibalanus amphitrite)重新出现并成为优势种;洋山港人工码头潮间带大型底栖无脊椎动物群落密度最高值由第四期工程建设初的(6 333.30 ± 1 495.49)ind/m²增加至(6 517.33 ± 119.67)ind/m²,生物量最高值由第四期工程建设初的(1 977.04 ± 281.87)g/m²增加至(3 724.69 ± 940.94)g/m²;洋山港人工码头潮间带群落生物多样性指数有所上升而大洋山人工码头下降显著。与洋山港第四期工程建设初相比,洋山港海域码头人工潮间带大型底栖无脊椎动物群落种类组成已经发生变化,群落生物多样性指数与丰度-生物量曲线(ABC曲线)分析结果均表明,目前洋山港海域生态环境处于中等污染水平。受港区运营影响,码头人工潮间带大型底栖无脊椎动物群落仍受到中等程度的干扰,群落结构不稳定。     

不同尺度因子对滦河流域大型底栖无脊椎动物群落的影响

通过2011年滦河流域38个河段大型底栖无脊椎动物采集,探讨了河段尺度和流域尺度环境因子对大型底栖无脊椎动物分布的影响。其中,河段尺度因子包括水体/底质特征、河岸带特征和水质,流域尺度因子包括采样位置、流域土地利用结构和缓冲区土地利用结构。RDA(冗余分析)结果表明,河段尺度影响大型底栖无脊椎动物分布的关键因子为:细粒物质比例、河岸带植被盖度、河岸带人类干扰程度、河岸带农田比例、水面宽度和河道改造程度,总解释量为42%;流域尺度影响大型底栖无脊椎动物分布的关键因子为:纬度、海拔、流域内耕地面积百分比和流域面积,总解释量为32%。研究结果表明,河段尺度因子比流域尺度因子对于指示大型底栖无脊椎动物分布更为重要,在环境因子监测中应给以更多的重视。     

上海市滩涂夏季底栖硅藻初步研究

报道了上海市夏季滩涂底栖硅藻的种类组成和生态分布的情况。样品于2005年8月从7个站点中采集,经处理、镜检观察,从中鉴定出硅藻98个分类单位,包括种、变种和变型,分别隶属于2纲7目10科31属。舟形藻属(Navicula)最多,共发现15个分类单位;其次为菱形藻属(Nitzschia),有10个分类单位。其中Cyclotella meneghiniana,Gyrosigma spencerii,Surirella ovata为优势种,Fragilaria capucina,Gyrosigma attenuatum,Naicula acceptata等为常见种,Melosira italica,Coscinodiscus wittianus,Navicula pygmaea等只在个别站点采到。数量分析表明,硅藻总细胞丰度变化为7.0×106-28.5×106 cells m-2,平均为17.39×106cellsm-2,在径流入海口处硅藻数量相对较多,其中淡水种比海生种多,这主要是因为长江口近岸河口水域是多种水系相混合的水体,淡水入海带来较多的淡水种类。     

青龙河底栖无脊椎动物群落结构及其水质评价

本文论述了青龙河底栖生物种类、数量、分布和结构等特点及其与环境因子间的关系。应用Beck、Gleason、Shannon、Simpson等生物指数对水质状况进行评价。结果表明青龙河除个别断面受污染外,大部分河段属尚清洁水。     

上海市夏季藻类植物的分布及对水质的影响

通过对藻类植物的调查,分析了上海市区的水质污染状况及引起污染的因素,为治理水质污染提供参考依据.     

Application of modified water quality indices as indicators to assess the spatial and temporal trends of water quality in the Dongjiang River

The Dongjiang River plays an important role in southern China, as a source for irrigation and potable water of Hongkong and the other parts of the Pearl River Delta (PRD). The water quality index (WQI) was calculated to assess the spatial and temporal variability and identify the classification of water quality in the river. In order to simplify the procedure and reduce the analytical costs of the water quality evaluation, a modified WQI (defined as WQI_min) was introduced based on Principal Component Analysis (PCA) and correlations analyses of the water parameters detected in dry and wet seasons during 2011–2012. Compared with the previous index, similar spatial changing trend and classification of the water quality were obtained by WQI_min, which was composed of pH, temperature, total suspended solid, NH₄⁺-N, and NO₃⁻-N. The results showed an excellent water quality in the tributary site near the reservoir, a good water quality in the upstream of the river, and medium water quality in the downstream of the river, which suggested that the urban wastewater originated from increasing population size and industry development in the downstream mainly led to the deterioration of water quality along the river. Moreover, WQI_min could more adequately reflect the seasonal changes of water quality which was slightly worse in dry season than wet season. Our results also suggest that continuous monitoring should be conducted to prevent pollution from industry and anthropogenic activities.     

新薛河底栖动物物种多样性与功能多样性研究

研究功能多样性与物种多样性关系及其随环境梯度的变化规律,有助于理解生物在群落中的共存机制;然而,二者间关系的研究在淡水生态学中尚鲜见报道。通过对新薛河典型河段(A缓流河段、B断流河段、C有机污染河段、D对照河段、E人为干扰河段)底栖动物季节性调查,就物种多样性和功能多样性时空动态及关系进行了研究。结果表明:在空间序列上,物种多样性指数在B河段均最低,表明间歇性断流对物种多样性影响重大。功能丰富度在D河段最高,A河段最低;功能均匀度在A河段高于其他河段;功能分离度在A、B河段最高,D河段最低。在时间序列上,物种丰富度和Shannon指数均值在10月份最低,4月份最高;均匀度指数在12月份最低,10月份最高。3个功能多样性指数于各季节间差异显著、相互独立,主要受水文条件和底栖动物生活史影响。相关分析表明,功能多样性指数间无显著相关性;功能丰富度同物种丰富度和Shannon指数相关显著,功能均匀度同物种均匀度相关显著。逐步回归分析发现,功能丰富度受物种丰富度和Shannon指数影响显著,功能均匀度受物种均匀度影响显著;功能多样性和物种多样性指数间拟合度总体不高。研究结果进一步表明:相对物种多样性,功能多样性对生境梯度变化响应更加全面。     

长江口互花米草生长区大型底栖动物的群落特征

2005年对长江口潮滩湿地互花米草(Spartina alterniflora)生长区不同季节大型底栖动物群落特征的研究表明:长江口互花米草生长区的大型底栖动物有21种,其中甲壳纲10种、多毛纲5种、腹足纲5种、辨鳃纲1种.主要种类有拟沼螺(Assiminea sp.)、背蚓虫(Notomastus latericeus)、尖锥拟蟹守螺(Cerithidea largillierli)、中国绿螂(Glauconome chinensis)、钩虾(Gammaridae sp.)等.食性功能群均以碎屑食者和植食者为主.大型底栖动物平均栖息密度为(650.5±719.2)个/m2,标准误主要是由于北湖的拟沼螺密度很大.栖息密度从大到小的顺序为沿河口梯度从内到外分布的北湖边滩、崇明东滩、金山卫边滩.大型底栖动物群落分布不均匀,沿河口梯度变化存在明显的空间差异.栖息密度和物种多样性在夏季最高,冬季最低.大型底栖动物平均生物量为(20.8±6.1)g/m2,季相变化为夏季＞秋季＞春季＞冬季.BIO-ENV分析表明沉积物粒径和盐沼高度是大型底栖动物群落特征的主要影响因素.不同研究结果的差异除了时空因素外可能与互花米草的种群动态有关.加强不同时间尺度的研究有助于正确评价互花米草对大型底栖动物的影响.     

Spring and summer macroinvertebrate drift in the Lower Mississippi River,Louisiana

Macroinvertebrate drift was sampled dielly each month at three stations across the lower Mississippi River, Louisiana. At least 134 taxa were identified from seven phyla. Total drift catches varied with respect to month, time of day, and station. Relative abundance was greatest in June and August, moderate in July, and lowest in April and May. Dipterans, ephemeropterans and trichopterans numerically dominated the catches and each tended to have its zenith in July, August and June respectively. Important non-insect groups were hydroids, oligochaetes, pelecypods and amphipods and with the exception of pelecypods, were most abundant in April. The presence of certain apparent exotic oligochaetes suggested that at least some elements of the drift may be derived from rather remote areas — perhaps even the drainage headwaters. Diel periodicity was most pronounced during the summer months of high total drift densities. Ephemeropterans exhibited strong, nocturnally — oriented diel periodicity, both at the ordinal and lower taxonomic levels, trichopterans and dipterans showed varying tendencies with respect to individual lower taxa. Catches for the dielly-periodic taxa indicated a preponderance of the bigeminus forms. But each major insect order may have had one lower taxon exhibiting the alternans pattern. The stations were decreasingly productive from right-shore to left-shore, while taxonomic richness was greater at midstream and approximately equal along the shores. But spatial patterns of occurrence varied according to months.     

Critical influence of seasonal sampling on the ecological quality assessment of small headwater streams

Variability in the ecological quality assessment of reference sites was tested on small headwater streams in Ireland. Although headwater streams constitute a large portion of the river channel network, they are not routinely monitored for water quality. Various metrics were used including the Irish Q-value and the newly developed Small Streams Risk Score (SSRS), and metrics applied elsewhere in the Atlantic biogeographic region in Europe, including the Biological Monitoring Working Party score (BMWP), the Average Score per Taxon (ASPT), the Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera taxa (EPT), the Belgium Biotic Index (BBI) and the Danish Stream Fauna Index (DSFI). The AQEM (version 2.5a) assessment software was used to apply some of these metrics. The spring and summer datasets are used to test the performance of biotic metrics with respect to season, and the applicability of their use to assess the ecological quality of wadeable streams. The quality status of most sites assigned by the various metrics was high using the spring invertebrate data, and an apparent considerable deviation in quality status occurred when the summer data was applied. Seasonal differences were noted using all the biotic indices and are attributed to the absence of pollution-sensitive groups in summer. Seasonal variability in the water quality status was particularly evident in acidic streams draining non-calcareous geologies with peaty soils that had relatively lower numbers of taxa. Some indices applied reflect a greater seasonal difference in the quality category assigned. The least amount of variability between seasons was obtained using the ASPT and the SSRS risk assessment system. Results suggest that reference status is reliably reflected in spring when more pollution-sensitive taxa were present, and that a new ecological quality assessment tool is required for application in summer when impacts may be most severe. This highly heterogeneous freshwater habitat seems to have too few taxa present in the summer to reliably determine the ecological quality of the stream using the available indices. Handling editor: R. Bailey     

广东横石水河大型底栖动物群落与环境因子的关系

应用典范对应分析(CCA)对横石水河流域14个样点中的大型底栖动物与环境因子的关系进行了研究。结果表明,枯水期和丰水期的物种与环境因子的相关性均在90%以上,说明大型底栖动物在横石水河的分布很大程度上受到环境因子的影响。化学需氧量(COD)和pH值是影响枯水期大型底栖动物分布的两个主要因子,浊度和重金属Cu、Pb浓度对大型底栖动物分布也有一定程度的影响。在丰水期,重金属Cu、Pb浓度和pH值是影响大型底栖动物分布的关键因子。从种类水平看,耐污种类如蠓类、摇蚊和大蚊的丰富度与COD和重金属浓度的环境轴呈正相关,而敏感种类如腹足纲、毛翅目以及蜉蝣目昆虫与COD和重金属浓度的环境轴呈负相关。     

香溪河流域浮游植物调查与水质评价

报道了1996年10月～1997年7月和2003年对香溪河流域浮游植物2周年的调查结果。数据显示,香溪河流域的浮游植物主要由硅藻、绿藻和蓝藻组成。1996-1997年硅藻的种类最多,绿藻次之,蓝藻居第3位;2003年绿藻的种类数跃居首位,硅藻次之,其它藻类亦有不同程度的变化。藻类的细胞密度表现出明显的季节变化．最高、最低值分别出现在夏季和冬季。应用Margalef多样性指数和Menkinick多样性指数对香溪河流域的水质进行评价的结果显示：2003年该流域的水质营养等级为中一富营养型,水环境质量较6年前有所下降。