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P-IBI指数的修河中下游水生态健康评价

修河流域为鄱阳湖流域五大支流之一,为掌握该流域水生态健康现状,该研究以2021年丰水期(8月)和枯水期(12月)14个样点的浮游植物类群和水体理化指标调查数据为基础,构建了浮游植物生物完整性指数(P-IBI)评价体系,系统评价了修河中下游水生态健康状况。调查结果表明,修河中下游共记录到浮游植物6门44属66种,其中丰水期、枯水期分别发现优势种17和5种;经分布范围检验、判别能力分析以及矩阵Pearson相关性分析筛选出6个核心评价指标,即硅藻属百分比、硅藻门细胞密度百分比、绿藻门细胞密度百分比、Shannon-Wiener指数、绿藻门细胞生物量以及硅藻门细胞生物量百分比;通过比值法统一量纲赋分并划分出4个健康评价等级,结果显示修河中下游水域整体处于“亚健康”,其中处于“健康”、“亚健康”、“一般”和“差”的点位占比分别为28.57%、21.43%、21.43%和28.57%;冗余分析表明,修河中下游水生态健康的主要环境驱动因子为透明度、水温和溶解氧。该研究可为鄱阳湖子流域水生态健康管理和水生态修复提供参考与科学依据。

基于B-IBI的宁夏清水河健康评估

为明确清水河健康状况和生态环境状况,探究适用于干旱半干旱区河流B-IBI体系,基于宁夏清水河10个采样点的大型底栖动物调查结果,构建了大型底栖动物完整性指数(B-IBI)评估清水河的河流健康状况,并结合水环境因子分析了清水河底栖动物完整性现状的影响要素。结果共采集到大型底栖动物42种属,隶属于3门4纲11目32科,以横纹划蝽为优势种。经过参数筛选,选取了对水环境变化较为敏感的4个参数-总分类单元数、半翅目分类单元数、最优类群个体数百分比和刮食者个体数百分比作为核心参数,评价清水河河流健康状况。相关性分析结果显示,氟化物浓度是影响底栖动物B-IBI的主要环境因子。建议维持清水河健康的主要任务是降低河流氟化物浓度,并进行流域水土流失治理,加快生态修复。

基于大型底栖动物完整性指数与综合生物指数的水生态评价

针对不同流域部分生物指数评价标准并不统一的问题,利用熵权法构建综合生物指数(CBI)统一模糊评价标准,同时计算底栖动物完整性指数进行评价结果验证.以2021年秋季和2022年春季东洞庭湖10个监测点的数据为基础,通过对25个候选参数逐步筛选,选出M3(软体动物分类单元数)、M9(耐污类群相对丰度)、M13(BI指数)和M22(Shannon-Wiener指数)4个秋季核心参数以及M6(摇蚊个体相对丰度)、M13、M16(BPI指数)和M24(Margalef指数)4个春季核心参数,采用比值法统一量纲后累加计算底栖动物完整性指数,再对BPI、FBI、Shannon-Wiener、BMWP指数客观定权后计算CBI指数划分出5个状态进行对比,结果表明:B-IBI指数和CBI指数均得出靠近出湖河道点位较为健康,湖体点位多为一般和较差,整体秋季健康状况略好于春季,六门闸附近为极差状态,可能是因为该区域是东洞庭湖的闸口之一,常年关闭导致水体流动性较差,开闸放水后沉积物中的淤泥会释放污染物使得湖区总氮超标,进而影响了大型底栖动物的完整性.CBI指数与B-IBI指数以及COD_(Mn)、TLI(∑)指数等相关分析结果良好,表明利用综合生物指数和底栖动物完整性指数结合能为东洞庭湖的水生态健康评价提供参考.

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。

IBI应用于湿地生态健康评价的研究进展

综述了生物完整性指数(IBI)指数的构建方法,概述了IBI在不同湿地类型中及国内外的应用情况.IBI在河流、溪流和湖泊湿地中应用最广泛,采用最多的指示生物是无脊椎动物和鱼类,主要用于评估人类活动、气候变化等对湿地生态健康的影响及湿地保护管理措施的成效.提出今后须着重考虑对IBI构建方法的优化,同时与遥感、地统计等其他技术手段相结合,拓展IBI方法的空间适用范围,使其成为不同尺度湿地生态监测的有效手段.

挠力河流域河流的B-IBI评价

挠力河流域是中国东北三江平原地区重要的商品粮基地之一。选择挠力河流域干支流6个河段21个样点,2007年7月进行河流大型无脊椎动物样本的采集和鉴定,并分别采用3分法和比值法进行了河流大型无脊椎动物完整性指数(简称B-IBI)计算与评价。结果显示,使用两种方法得出的评价结果基本一致,且与水质、生境质量评价结果呈显著正相关关系。研究表明,挠力河流域河流生物完整性总体良好,个别样点较差。全流域属于无干扰和轻度干扰的样点占71.4%,中度干扰的样点占23.8%,重度干扰的仅占4.8%。得分较高的样点多处于挠力河支流或干流上游的山区,人类活动较少,河流周围为茂密的森林植被;分值较低的样点主要位于支流下游或干流中游,均临近居民点,水体质量较差,河岸人类活动密集,植被覆盖度低,土地开发利用强烈等特征。这表明,河流B-IBI受到河岸土地覆被和土地利用(LULC)的重要影响。

基于着生藻类生物完整性指数的章江健康状态评价

基于河流着生藻类与水质监测数据,采用着生藻类生物完整性指数法(P-IBI)开展章江健康状态评价,为河流生态系统恢复与水生态修复提供科学依据。通过对28个候选生物参数的分布范围、判别能力和Pearson相关性分析,筛选出由蓝藻属总数、蓝藻分类单元相对多度、可运动硅藻百分比3个核心指数组成的章江P-IBI指标体系,并根据其参照点的25%分位数值,确定章江流域河流健康评价标准。结果表明,章江流域P-IBI平均得分为1.91,河流健康状态为一般状态。9个采样点中,2个处于健康状态,2个良好状态,2个一般状态,3个较差状态;相关性分析表明,P-IBI与高锰酸钾指数(COD_(Mn))、五日生化需氧量(BOD_(5))、总磷(TP)、氨氮(NH_(4)^(+))、氧化还原电位(ORP)等水环境指标呈现显著负相关。从空间尺度看,河流健康状态从上游区到下游区呈现逐渐变差的趋势,这与河流沿线城市和产业发展状况密切相关。着生藻类生物完整性指数的河流健康评价结果与实际状况基本吻合,说明采用P-IBI法可以较好地反映河流健康状况。

生物防治与化学防治协同处理防治柑橘全爪螨的温室试验

通过对在重庆市潼南区柏梓镇潼南柠檬脱毒种苗繁育中心的4号大棚中设置的6个处理,在化学防治的基础上选择用药后的不同时间释放捕食螨,以探究生-化协同防治柑橘全爪螨的效果.试验结果表明,施用阿维菌素后第6 d释放捕食螨对柑橘全爪螨的防效最好,虫口减退率和防治效果均可以达到98%以上;且相较于单一施用化学农药持效期更长,约为1.5月,而单一施用化学农药持效期只能维持在10 d左右.由气象因子数据和柑橘全爪螨发生动态相关性分析结果可知,施用化学农药后可提高柑橘全爪螨种群对高温的抗逆性;施用阿维菌素后第6 d释放捕食螨天气积分指数对柑橘全爪螨的影响最大,说明微气候也会对柑橘全爪螨的防治产生影响.研究结果为柠檬产业害螨绿色防治提供了更精细化的方案.

基于大型底栖动物完整性指数B-IBI的东江流域水生态健康评价

为系统评价中国华南地区东江流域河流生态系统健康水平,以大型底栖动物为指示生物,基于96个大型底栖动物样点(16个参照点和80个受损点)数据,对24个底栖候选生物学指数值的分布范围、相关关系和判别能力进行分析,从中筛选出EPT分类单元数、双翅目分类单元数、寡毛类个体百分比、撕食者个体百分比、BMWP分数、ASPT分数构成东江流域的B-IBI(benthic-index of biotic integrity,底栖动物完整性指数)评价体系,采用比值法统一量纲计算B-IBI值,并依据B-IBI值分布的95%分位数法建立健康评价标准:B-IBI>4.78为极好,3.04<B-IBI≤4.78为好,2.17<B-IBI≤3.04为一般,1.80<B-IBI≤2.17为差,B-IBI≤1.80为极差。评价结果表明,96个采样点中4个为"极好";17个为"好";21个为"一般";24个为"差";30个为"极差"。综合来看,整个流域B-IBI评价结果的空间分异规律性较强,"极好"和"好"样点主要分布在中上游山地源头溪流和支流;"一般"级别样点在全流域均有分布;"差"和"极差"样点主要集中在下游高度城市化的平原区及河网区。健康等级差异变化基本呈现为由源头溪流类型—山地丘陵过渡类型—平原河流类型逐渐变差的趋势特征。B-IBI值与坡度呈线性相关关系(R^2=0.22,P=0.000 5);与海拔(R^2=0.36,P=0.007)、城市覆盖比(R^2=0.23,P=0.000 7)、森林覆盖比(R^2=0.27,P=0.000 6)呈指数相关关系。B-IBI适用性较好,可作为东江流域水体环境监测的一种有效手段,同时为东江流域科学管理提供科学依据。

B-IBI在东江河流健康评估中的应用研究

基于东江流域24个采样点的底栖无脊椎动物监测数据,构建生物完整性指数,采用比值法统一筛选出的核心参数的量纲,将各个参数累加得到B-IBI值.以参照点B-IBI值的25%分位数为健康基准值,小于25%分位数值的进行4等分,划分河流生态健康评价标准:B-IBI≥3.87为健康;2.90≤B-IBI<3.87为亚健康;1.93≤B-IBI<2.90为一般;0.97≤B-IBI<1.93为差;B-IBI<0.97为极差.运用构建的B-IBI对东江流域的主要干支流进行健康评估,结果显示,全流域24个样点中达到"健康"和"亚健康"水平的占29.2%,"一般"占29.2%,"差"和"极差"占41.6%.

广西防城江流域河流的B-IBI评价

根据2016年广西防城江流域干流及支流18个采样点(6个参照点,12个受损点)底栖动物采样数据,对18个生物参数进行分布范围、判别能力和Pearson相关性分析,最终确定防城江流域底栖动物完整性指数(B-IBI)由总物种数、蜉蝣目,襀翅目和毛翅目三目的种类数(Ephemeroptera,Plecoptera and Trichoptera,EPT)、粘食者种类数、蜉蝣目数量所占百分比、敏感类群数量所占百分比等5个指数组成.采用比值法统一各入选生物参数量纲,计算其B-IBI值和底栖动物完整性指标赋分值(BIBr).结果表明,在18个采样点中,BIBr分值在90分以上的样点有9个,80分~90分之间的样点有2个,70分~80分之间和60分~70分之间的样点各有1个,未达到60分的样点有5个.BIBr分值80分以上的样点主要分布在支流(如那东、边岭、黄霜江、那周村、屯蓬、王子城)和干流上游少数几个样点(如扶隆乡、那阮坪、米中),而下游接近河口部分的几个采样断面均较低,木头滩断面的分值更在10分以下.

基于大型底栖动物生物完整性的流域水生态健康评价——以辽河流域为例

大型底栖动物完整性指数(B-IBI)在国际水生态健康评价中应用广泛,但需要结合各流域生态环境特征分别构建。以辽河流域为例,以流域99个点位水生态调查数据为基础,综合运用水质和生境质量作为参照点与受损点筛选标准,通过分布范围检验、判别能力检验和冗余性检验获得B-IBI核心参数,利用比值法进行核心参数标准化,等权求和计算B-IBI得分,最终构建适用于辽河流域的B-IBI评价体系。结果表明:辽河流域大型底栖动物包含74个分类单元,以昆虫纲为主(占总分类单元数的81.1%),个体数量最优势物种为缺尾高原纹石蛾(Hydropsyche kozhantschikovi);经筛选获得5个参照点和6个受损点,从28个备选参数中筛选出总分类单元数、毛翅目分类单元数、端足目+软体动物分类单元数、直接收集者相对丰度、黏附者分类单元数、Pielou均匀度指数6个核心参数用于计算B-IBI;B-IBI评价发现,调查时段的数据集中,4个点位处于健康等级,15个点位为亚健康等级,25个点位为一般等级,41个点位为差等级,14个点位为极差等级,流域水生态健康整体水平较差,超过1/2河段存在大型底栖动物群落结构退化现象。检验分析发现,B-IBI对水质变化具有较好的指示作用,且能有效区分出受损河段,表明B-IBI评价体系能准确表征辽河流域水生态健康状况,建议今后管理中作为辽河流域生物评价工具。

基于鱼类生物完整性指数的黄河口近岸渔业水域健康评价

构建黄河口近岸水域鱼类生物完整性指数(F-IBI)评价指标体系,可为河口典型渔业水域的生态修复和渔业资源可持续利用提供科学参考。基于2020年黄河口近岸水域鱼类资源底拖网调查,分别以1982-1983年和2013-2014年的调查数据为参照点,从种类组成与丰度、繁殖共位群和营养结构等方面筛选14个评价指标,构建黄河口近岸水域F-IBI评价指标体系,采用1、3、5赋值法计算鱼类生物完整性指数,用以评价黄河口近岸渔业水域健康状况。结果显示,与20世纪80年代初相比,黄河口近岸水域鱼类生物完整性水平为“差”;与2013-2014年相比,鱼类生物完整性水平为“好”。相较于20世纪80年代初,近40年来黄河口近岸水域生态健康状况下降严重,处于较差的水平;但与2013-2014年相比,2020年黄河口近岸水域生态健康状况变化不明显。过度捕捞、环境污染、入海径流量锐减等因素致使黄河口鱼类栖息环境恶化,资源结构被破坏,生物完整性降低,生态健康状况下降。

应用大型底栖动物完整性指数评价呼兰河的生态健康状况

本文于2018年夏季(8月)、秋季(10月)和2019年春季(5月),根据呼兰河干支流等级和生态环境特征全流域设置28个采样点,采集大型无脊椎底栖动物和水环境样品,构建呼兰河底栖动物完整性指数,评价和分析寒温带山区河流呼兰河的生态健康现状及其主要威胁。结果共采集到大型底栖动物14目32科57种,筛选毛翅目分类单元数、EPT(蜉蝣目、襀翅目和毛翅目)分类单元数、EPT个体相对丰度、耐污类群分类单元数、生物指数、刮食者个体相对丰度6个参数作为呼兰河大型底栖动物完整性指数(B-IBI)核心指标,以比值法确定健康标准值为4.42,B-IBI评价结果表明:呼兰河整体健康水平“一般”,评价等级为“健康”的点位仅占调查点位总数的17.9%。水环境和土地利用数据分析表明,城镇化和农业生产是呼兰河生态系统健康面临的最主要威胁。

基于大型底栖动物完整性指数的龙感湖健康评价

龙感湖位于安徽省华阳河湖群自然保护区,生态价值突出,应用底栖动物完整性指数科学评价湖泊水生态健康可为湖泊保护和管理提供依据。根据2021年4月在安徽省龙感湖10个监测点的底栖动物数据,通过对20个候选生物指标进行分布范围、判别能力及相关性分析,筛选出总物种数、优势类群数量百分比、软体动物个体数百分比、敏感类群种类数、粘附者种类数共5个核心参数组成完整性指数评价体系,采用比值法统一生物参数的量纲,累加各生物参数分值得到B-IBI值,利用四等分法确定湖泊健康分级标准。结果表明;湖区10个监测点中的3个为健康、4个为亚健康、2个为一般、1个为较差,整体水生态健康状况不容乐观。龙感湖东南部为健康、鄂皖交界水域为亚健康、东北部为一般,龙感湖东北部健康状况差可能是因为该区域位于支流二郎河入湖口,二郎河水体携带的生活污水和磷矿污染物富集在底泥中,进而影响了底栖生物完整性。

应用鱼类生物完整性指数评价北运河河流健康状况

评估北运河水系健康状况,为判别北运河水系水生态恢复成效提供参考。2020年5月、8月调查了北运河13个采样点的鱼类及生境状况,采用F-IBI评价北运河健康状况。共采集到鱼类20种,分属3目9科18属。选择人类活动干扰较轻的3个点作为参照点,其余10个点为受损点,从物种种类组成与丰富度、营养结构、耐受性和敏感性、繁殖共位群以及鱼类数量等5个方面构建F-IBI候选指标体系,然后依据分布范围检验、敏感性分析和相关性检验,筛选出F-IBI核心指标体系,包括鱼类物种数、Shannon-Wiener多样性指数、鲤科物种数百分比、漂流性卵鱼类个体数百分比、沉性卵鱼类个体数百分比、黏性卵鱼类个体数百分比、外来物种数量所占比例。采用比值法计算各采样点F-IBI值,并将其划分为“优”“良”“中”“一般”和“差”5个健康评价等级,评价各采样点健康状况。评价结果表明:北运河健康状况整体为中等偏上,其中7.69%的采样点健康状况为“优”,23.08%的采样点为“良”,53.85%的采样点为“中”,15.38%的采样点为“一般”。北运河水生态治理取得一定成效。

基于大型底栖动物的温榆河公园水生态状况分析

为系统评价温榆河公园流域水生态状况,2021年对温榆河公园大型底栖动物进行了调查,分析了大型底栖动物的群落特征及时空分布,利用生物指数(BI)、生物多样性指数和大型底栖动物完整性指数(B-IBI)3种方法分别评价了温榆河公园水生态状况。结果显示,温榆河公园共采集到大型底栖动物56属种,隶属5类,不同物种大型底栖动物的密度与物种数在时空分布上存在差异,水生昆虫类具有显著优势,在多数点位占比超过50%;研究区域的多样性指数评价显示温榆河公园的物种组成相对比较丰富,而且已经有多个点位出现了指示清洁的优势种,说明温榆河公园的水生态状况在逐渐变好。通过对比与相关性分析,总结出适合评价温榆河公园的水生态状况的方法为多样性指数评价法。

基于大型底栖动物生物完整性的洱海健康评价

为了解洱海水生态系统健康状况,该研究于2021年3月、6月、9月和12月对洱海11个断面共27个采样点开展为期1年的底栖动物群落结构调查,并在此基础上构建洱海底栖动物生物完整性评价指数(B-IBI)体系。结果表明,共获得底栖动物56属种,隶属4门6纲28科54属。经过分布范围、判别能力及相关性分析等筛选,得出由总分类单元数、摇蚊类个体数百分比和BMWP指数3个核心参数组成的洱海B-IBI评价指标体系。采用比值法统一量纲,将洱海健康状况按评分分为5个等级:>2.61为健康,2.10~2.61为亚健康,1.82~2.10为一般,1.42~1.82为差,<1.42为极差。结果表明,2021年洱海整体健康状况评价结果为一般。其中,有5个点处于健康状态,占18.5%;6个点处于亚健康状态,占22.2%;5个点处于一般状态,占18.5%;9个点处于差状态,占比33.3%;2个点处于极差状态,占比7.4%。

基于生物完整性指数对水生态健康评价的应用

基于《水污染防治行动计划》提出对江河湖泊实施水生态保护和水资源管理,开展流域、河湖的水生态健康评价,有利于我国由水质管理向水生态目标管理转变。生物完整性指数是目前水生态健康评价中应用最广泛的生态指标之一,文章通过梳理生物完整性指数评价体系的构建,简述生物完整性指数的研究进展,为我国水生态健康评价研究发展提供重要参考。