基于植被完整性指数的鄱阳湖湿地生态健康评价

基于鄱阳湖湿地30个采样点的植被调查数据,利用植被完整性指数法(V-IBI)评价鄱阳湖湿地生态健康状况。通过分布范围分析、判别能力分析和相关性分析,从35个候选生物参数中筛选出6个核心参数,利用比值法对核心参数赋值并累加求得各采样点V-IBI分值,以所有采样点95%分位数值为最佳期望值建立评价标准划分健康等级。结果显示:鄱阳湖湿地生态健康状况总体较好,30个采样点中6个为非常健康(V-IBI≥5.01),7个为健康(4.38≤V-IBI5.01),8个为一般(3.74≤V-IBI4.38),7个为差(3.10≤V-IBI3.74),2个为极差(V-IBI3.10),呈现出西部优于东部,北部优于南部的空间差异。V-IBI与景观发展强度指数(LDI)和栖息地环境质量评价指数(QHEI)呈显著相关性,表明V-IBI方法对鄱阳湖湿地生态健康状况评价结果合理有效,可作为鄱阳湖湿地生态监测的重要手段。     

应用底栖动物完整性指数B-IBI评价溪流健康

B-IBI指数是溪流生态系统健康评价常用指标之一。据安徽黄山地区溪流的33个底栖动物样点数据(11个参照点,22个受损点),对21个生物参数进行分布范围、Pearson相关性和判别能力分析,确定B-IBI指数由总分类单元数、EPT分类单元数、前3位优势分类单元%、粘附者%、敏感类群%和BI指数构成。分别用3分制、4分制和比值法统一各参数量纲,B-IBI指数值即为累加各构成指数的分值或比值。B-IBI箱线图分析表明,上述3种方法计算出的B-IBI值有较高判别能力(IQ=3),能很好地判别参照水体和受损水体,且3者之间具高相关性(r>0.90)。分别依据参照样点和所有样点B-IBI值建立健康评价标准,比较3分制、4分制和比值法对评价结果的准确性,表明用比值法统一各参数量纲并依据所有样点的B-IBI值建立的健康评价标准的准确性优于3分制和4分制法。建立了适合祁门县溪流生态系统健康评价B-IBI标准B-IBI>3.59健康,2.7～3.59亚健康,1.8～2.69一般,0.9～1.79差,B-IBI<0.9极差。祁门县21个样点的水体,14个健康,6个亚健康,1个一般。B-IBI与电导率(r=-0.62,p<0.01)和生境质量(r=0.65,p<0.01)显著相关。     

鄱阳湖湿地大型底栖无脊椎动物多样性对群落次级生产力及稳定性的影响

理解生物多样性对生态系统功能及稳定性的影响对于制定有效的保护管理策略有重要意义。然而,目前生物多样性与群落生产力、稳定性的关系仍存在争议。在鄱阳湖湿地布设30个采样点,于2019年秋季开展大型底栖无脊椎动物群落野外调查。基于底栖动物群落数据,采用广义加性模型分析物种、谱系、功能多样性对鄱阳湖湿地底栖动物群落次级生产力与稳定性的影响。结果表明:底栖动物群落的次级生产力与反映物种多样性的指数(Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数)、分类多样性指数、平均分类差异指数、功能丰富度指数等呈显著的负相关,其中Pielou均匀度指数与次级生产力的相关度最高(r²=0.33)。功能多样性对群落次级生产力的空间分异有最高的解释度(r²=0.75)。P/B值(次级生产力与生物量之比代表群落稳定性)与物种、谱系、功能多样性指数均呈正相关,其中功能丰富度与P/B值的相关度最高(r²=0.22)。反映物种多样性的三个指数总体上对P/B值的空间分异解释度最高(r²=0.37)。谱系多样性与次级生产力、P/B值的相关性相对较弱。生物多样性指数总体分别解释了次级生产力和群落稳定性中81.9%、54.8%的变异。上述研究结果表明,生物多样性与群落生产力、稳定性的关系可能因具体的生物群落而异。研究结果对于鄱阳湖湿地的底栖生物多样性保护有参考价值。     

基于流域底栖动物完整性指数评价延河的水生态健康

延河流域位于黄土高原丘陵沟壑区,水土流失严重。流域中下游人类活动干扰强烈导致生态环境脆弱。流域内不同地貌单元(峁梁丘陵沟壑区、峁状丘陵沟壑区、破碎塬区)水土流失状况不同,本研究于2021年4月(春季)和10月(秋季)对流域底栖动物群落进行调查,通过构建底栖动物生物完整性指数(B-IBI)对流域水生态进行健康评价,并探究不同地貌单元对底栖动物生物完整性的影响。共鉴定底栖动物4门73属113种,两季度中水生昆虫均为绝对优势类群。对26个候选指标进行筛选发现：春季B-IBI由优势分类单元个体相对丰度、科级耐污指数(FBI)、捕食者个体相对丰度3个指标构成;秋季B-IBI由蜉蝣目分类单元数、FBI、捕食者个体相对丰度3个指标构成。B-IBI评价结果显示,上游干支流83.3%的采样点处于健康状态,而中下游干支流仅有28.6%的采样点处于健康状态,流域春季健康状况优于秋季。Kruskal-Wallis非参数检验表明,破碎塬区秋季底栖动物密度、物种数和B-IBI均显著低于春季,且在秋季时显著低于峁梁丘陵沟壑区、峁状丘陵沟壑区,丰水期集中降雨导致水土流失加剧是造成这种差异的主要原因。冗余分析结果显示,...     

基于大型底栖动物完整性指数的伊犁河健康评价及其对时间尺度变化的响应

大型底栖动物完整性指数（Benthic index of biotic integrity, B-IBI）是广泛应用的河流生态健康评价方法,然而从时间尺度（月份、年际变化）上评价B-IBI适用性的研究较少。有鉴于此,于2013-2015年期间,每年在5月、7月、8月和10月分别对新疆伊犁河大型底栖动物群落结构进行系统调查,并构建底栖动物完整性指数,评价河流水体的健康状况,同时评价其在时间尺度上的影响。非度量多维尺度分析（Non-metric multidimensional scaling, NMDS）显示,伊犁河不同月份的大型底栖动物群落结构相似度较高。通过对群落丰富度、种类个体相对丰度、功能摄食群、耐污能力、小生境质量和生物多样性指数等6个大类共计30个候选参数进行筛选,选取EPT（蜉蝣目、襀翅目、毛翅目）分类单元数、蜉蝣目个体相对丰度、耐污类群的个体相对丰度、生物指数（Biotic index, BI）以及黏附者个体相对丰度为伊犁河流域B-IBI健康评价体系的核心指标。B-IBI的评价等级为：B-IBI>3.38为健康,2.53-3.38为亚健康,1.69-2.53为一般,0.84-1.69为差,B-IBI值≤0.84为极差。结果显示,伊犁河8个典型样点中,6个采样点健康状况为健康或者亚健康,2个采样点为一般。总体上伊犁河健康状况较好,其中支流巩乃斯河和喀什河的健康状况要好于伊犁河干流和支流特克斯河。不同月份的B-IBI值无显著性差异（P>0.05）,表明伊犁河流域整体健康状况不受季节变化的重要影响。2013年与2015年B-IBI值差异显著（P<0.05）,伊犁河健康状况存在逐年变好的趋势,河流的生物健康评价需要开展长期的监测才能较全面的反映河流健康状况。参照点整体上的B-IBI值显著高于受损点的B-IBI值,表明B-IBI健康评价体系在伊犁河流域的良好适用性。该研究将从时间尺度上为基于B-IBI的河流健康评价方法提供理论参考。     

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.     

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.     

基于底栖生物完整性指数的赣江流域河流健康评价

底栖生物完整性指数(B-IBI)是最为广泛应用的水生态系统健康评价指数之一。根据2009-2010年期间赣江流域60个采样点的底栖动物数据(15个参照点, 45个受损点), 对17个生物参数进行分布范围、判别能力和Pearson相关性分析, 确定了B-IBI指数体系由总分类单元数、甲壳和软体动物分类单元数、甲壳和软体动物%和BI指数构成。采用比值法统一各生物参数量纲, 将各个生物参数分值加和得到B-IBI指数值。根据参照点的B-IBI值的25%分位数值最终确定赣江流域河流健康评价标准。评价结果表明, 赣江流域60个采样点中19个为健康, 19个为亚健康, 14个为一般, 8个较差。综合来看, 赣江流域河流处于健康-亚健康状态: 上游各支流中绵水、贡江、上犹江和桃江为健康状态, 章水、濂水、梅江和平江为较差状态; 中游各支流健康评价结果多为健康-亚健康状态, 而乌江为较差状态; 下游各支流为健康-亚健康状态; 赣江干流上健康评价的结果均为健康。       

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     

生物完整性指数与水生态系统健康评价

生物完整性指数是目前水生态系统健康评价中应用最广泛的一个生态指标。本文扼要介绍了生物完整性指数的概念、水生态系统健康评价的原理以及大型底栖无脊椎动物完整性指数的构建方法,介绍了生物完整性指数在水生态系统健康评价中的应用及我国开展这方面工作的建议。     

应用鱼类完整性评价体系评价辽河流域健康

根据2009年8月辽河流域33个站点采集的鱼类数据(参照点8个,观测点25个),通过参数指标值分布范围、相关关系和判别能力分析,从23个侯选指标中筛选出了辽河流域的鱼类完整性指数(F-IBI)构成指标体系。该体系包括鱼类总种类数、Shannon-Wiener多样性指数、中上层鱼类百分比、底层鱼类百分比、鱼类个体总数、杂食性鱼类百分比、耐受性鱼类百分比、敏感性鱼类百分比和产粘性卵鱼类百分比共9个生物参数。分别采用1、3、5赋值法和比值法计算各站点的IBI分值,并根据参照点IBI分值的25%分位数值确定健康等级标准,对小于25%分位数值的分布范围进行3等分,提出了辽河流域河流鱼类完整性评价标准,分为健康、一般、差、较差4个等级。两种方法评价结果虽不完全相同,但趋势基本一致。Pearson相关分析表明IBI值与生境状况、水质状况、栖息地环境质量显著相关,其中与海拔、栖息地评分呈显著正相关,与CODCr、氯化物、总溶解颗粒物、含沙量、硬度、电导率呈显著负相关。     

基于浮游植物生物完整性指数的湖泊生态系统评价——以2012年冬季太湖为例

依据2012年12月对太湖29个样点和同一地理区划4个湖、库的浮游植物和环境变量的监测结果,应用生物完整性理论和方法,构建冬季太湖浮游植物生物完整性指数,评价冬季太湖水生态健康质量。采用干扰程度最小系统法定义筛选确定参照点,对51个候选参数进行分布范围筛选、判别能力分析、参数间相关性分析,获得了太湖枯水期P-IBI指数的6个构成参数:总分类单元数、硅藻门分类单元%、细胞Simpson指数、细胞密度、硅藻门细胞密度%和绿藻门个体密度%。采用比值法统一各参数的量纲,累加后得到枯水期太湖P-IBI分值,并划分健康评价标准。应用P-IBI对冬季太湖水生态进行评价,8个参照点中1个点位评价结果为健康其余7个为亚健康;25个受损点中,2个点位为亚健康,9个点位为一般,12个点位为差,2个点位为极差。太湖总体受到了不同程度的人为干扰,东太湖湖区水生态状况最好,评价结果多为亚健康或一般;竺山湖、贡湖、东部沿岸和西部沿岸次之;南部沿岸和湖心区最差,湖心区有2个点位评价结果为极差。与冬季太湖P-IBI指数显著相关的水化学因子是氨氮和总磷含量。     

流域景观类型及配置对大型底栖动物完整性的影响

通过对滦河流域66个河段大型底栖动物采集和生境指标监测,基于大型底栖动物完整性评价和13种景观指数构建,探讨了不同景观指数对于大型底栖无脊椎动物完整性的解释能力。景观指数类型包括流域及欧式距离缓冲区土地利用百分比、水流路径缓冲区土地利用百分比、局部区域土地利用百分比和基于水流路径的反距离权重指数。基于多元线性逐步回归模型,根据调整R2(Square of the coefficient)来判断不同指数的解释能力。研究结果表明基于水流路径的反距离权重指数对于大型底栖动物完整性的解释能力最好,其次为基于水流路径的缓冲区和局部区域的土地利用百分比指数,全流域及欧氏距离缓冲区内土地利用百分比解释能力最差。农田是影响大型底栖动物完整性最重要的景观类型,距离河流越近的农田对大型底栖动物完整性的影响越大,因此流域及河岸带农田的控制和管理对于滦河流域大型底栖动物完整性的恢复具有重要的作用。     

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。     

适应白洋淀湿地健康评价的IBI方法

IBI指数法是美国湿地生态系统健康评价的常用方法之一,在国内应用较少,目前为止只有少数学者尝试了底栖动物完整性指数(B-IBI)和鱼类完整性指数进行河流生态系统健康评价。试图建立适合白洋淀地区的生物完整性指数湿地健康状况评价的方法。在白洋淀的23个淀区进行土壤、水体、植物的实地调查与采样分析。根据已有研究所选择的植物属性,选择了30个植物属性作为备选参数。通过考察备选参数与人类干扰的相关性,最后确定了9个对人类干扰敏感的IBI参数。通过分析,建立了适合白洋淀湿地健康评价的标准:IBI,35-45,好;27-34,一般;19-26,差;＜18,极差。评价结果表明,白洋淀23个淀区中,6个健康状况好,5个一般,7个差,5个很差。     

水淹频率变化对鄱阳湖增强型植被指数的影响

水淹状况是湿地植被动态的重要影响因素。该研究基于谷歌地球引擎(GEE)平台, 利用2000-03-01至2020-02-29所有覆盖研究区域的MODIS遥感影像数据, 分析20年间水淹频率(IF)、增强型植被指数(EVI)的时空变化以及湿地植被对IF变化的响应, 得出以下结论: (1) 20年来鄱阳湖水文节律发生了明显改变, 高IF (IF > 75%)水域面积呈现下降趋势, 从2000年1 435.3 km²下降至2019年的510.25 km², 降幅为64.45%; (2)区域平均EVI呈显著上升趋势, 植被扩张主要集中在中部IF下降区域; (3)分析不同总水淹频率区域中平均EVI年际变化, 发现EVI与水淹状况的变化趋势相似, 2009年之后鄱阳湖水域面积萎缩趋势缓解, EVI增长速度出现下降; (4)鄱阳湖湿地植被主要沿水域面积萎缩方向扩张, 基于像元统计20年间IF与EVI的变化趋势, 发现它们在空间分布上高度吻合, 这种空间异质性进一步证实水淹状况起到调节植被动态变化的作用。     

Exploring an efficient habitat index for predicting population and abundance of migratory birds in Poyang Lake Wetland,South China

Poyang Lake wetland is an important wintering habitat of migratory birds with a complexity of coupled nature and human systems. Reported studies suggested that habitat indices were mostly developed based on single-class factors and scale-dependent. Therefore the indices might not be sufficient and applicable to predict regional changes for population and abundance of migratory birds (PMB and AMB) in Poyang Lake wetland at watershed and basin scales. In order to explore an efficient habitat index for predicting PMB and AMB, an integrated and scale-independent habitat index was proposed by integration of landscape and environmental temperature variables at basin and watershed scales. The landscape index and environmental temperature index based on single-class dominant factors, were also evaluated by weighted additive method. Multi-source data, including multi-spatial and temporal remote sensing images and field survey data, was used in this study. Results indicated that the average 10-night temperature in July (TN-Jul.) had dominant influence on PMB and the environmental temperature index was a better predictor for predicting PMB; AMB was influenced by both landscape and temperature variables and the proposed integrated habitat index was better for prediction of AMB in Poyang Lake wetland. The proposed integrated habitat index is a supplement of the single-class habitat index, which provides a more scientific technique for the study of biodiversity.