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。

应用鱼类生物完整性指数评价黑水河河流健康状况

黑水河为金沙江下游一级支流,是白鹤滩库区干流鱼类的重要替代生境和优先保护支流,评价黑水河河流健康状况,可为黑水河鱼类栖息地生态修复提供数据支撑。2018年11月至2019年9月在黑水河23个采样点开展了4次鱼类资源调查,共采集到鱼类45(亚)种,隶属于4目10科33属。以黑水河河口、水文站上游和825回水点作为参照点,经过分布范围、判别能力及Pearson相关性分析等指标构建黑水河鱼类生物完整性指数(F-IBI)评价体系。使用1、3、5赋值法和比值法计算各采样点的IBI分值以评价各采样点健康状况,结果显示,1、3、5赋值法和比值法的结果虽不完全相同,但趋势是一致的。黑水河大部分采样点的健康状况处于“较差”和“一般”水平。相关性分析结果显示,F-IBI分值与海拔呈显著负相关(P<0.01)。丰度生物量比较曲线显示,黑水河鱼类群落结构整体上受到中度干扰。

基于鱼类生物完整性指数的独流减河水生态系统健康评价

2021年到2022年对独流减河水系鱼类进行调查。从种类组成与丰度、营养结构、环境耐受性、繁殖共位群四个方面构建独流减河水系鱼类生物完整性指数(F-IBI)体系,通过1、3、5赋值法对独流减河水系水生态健康状况进行评价,从“极差”到“好”分为6个评价等级。本次调查共采集到鱼类3601尾,分别属于3目7科10属10种。F-IBI结果表明,独流减河水系的健康状况评价等级为“极差”到“好”,整体处在“一般~差”水平。洪涝灾害、水质污染、过度捕捞等人类活动是使得独流减河水系水生态系统健康水平处在较低水平的主要因素。

基于鱼类生物完整性的北京市山区河流生态健康评价

为了掌握北京市山区河流的生态健康状况,采用鱼类生物完整性指数(fish-index of biological integrity,F-IBI)进行了评价。于2021年8月、2022年5月、2022年10月对5条代表性山区河流的11个点位,进行了鱼类种群、水质、生境等调查。构建了鱼类生物完整性评价体系,确定核心指标9项,分别为鱼类总物种数(M1)、Shannon-Wiener多样性指数(M2)、鲤科鱼类占总物种数的百分比(M4)、鳅科鱼类占总物种数的百分比(M5)、底层鱼类百分比(M20)、杂食性鱼类数量百分比(M22)、耐受性鱼类数量百分比(M23)、黏性卵鱼类数量百分比(M26)和鱼类总个体数(M30)。采用比值法对上述核心指标进行赋分,并按照F-IBI得分将河流水生态健康状况划分为5个健康等级。结果显示研究区域河流生态健康状况良好,其中“优”、“良”点位占比为72.7%。通过分析F-IBI值与水质、生境等因素的相关性,发现全盐量、pH与F-IBI存在显著相关,而与水深、距闸坝的距离、溶解氧、透明度、化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总磷等不存在显著相关性。河道大量补充再生水会造成F-IBI下降,但是经过适当人工干预措施,如人工湿地,可以有效提升鱼类生物完整性。

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。

筑坝河流鱼类生物完整性研究——以珠江流域红水河为例

基于红水河流域开发特点和鱼类群聚组成特征,构建红水河鱼类生物完整性评价指标体系,评价梯级开发对红水河不同生境类型的鱼类生物完整性的影响。河流参照状态和基准值由1982-1994年鱼类历史监测数据分析得到;监测值是2013年调查的鱼类数据;现状值为2018年鱼类数据。针对红水河鱼类区系特点和高强度水电开发特征,选取总种类数占期望值比例、鲤科鱼类所占比例、鲿科鱼类所占比例、鲇科鱼类所占比例、耐受性鱼类个体所占比例、渔获物中出现的科数所占比例、杂食性鱼类个体所占比例、底栖动物食性鱼类个体所占比例、顶级肉食性鱼类所占比例和外来种个体所占比例等10个指标构建红水河IBI指标体系。结果表明:2013年25个采样江段的IBI值为38~80分,均值62分。其中,24%的江段生物完整性等级为“好”;32%的江段生物完整性等级为“一般”;44%的江段生物完整性等级为“差”。从生境类型来看,支流生物完整性明显优于水库、库尾回水区。此外,现状数据评价的结果为:2018年红水河IBI值为64分,高于2013年均值62分,生物完整性均处于“一般”等级。

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。

基于鱼类生物完整性指数的曹娥江流域水生态系统健康评价

2016—2018年对曹娥江干流以及主要支流的9个采样点进行鱼类调查,构建曹娥江鱼类生物完整性指数(F-IBI)体系,评价曹娥江流域水生态系统的健康状况。共采集到鱼类标本17116尾,分属12目25科69属107种。从种类组成与丰度、营养结构、环境耐受性、繁殖共位群、鱼类数量与健康状况5个属性的23个候选指标中筛选出鲤形目鱼类种类数(M3)、中下层鱼类物种数占比(M9)、敏感性鱼类个体数占比(M15)、借助贝类产卵鱼类物种数占比(M19)4个指标作为计算曹娥江流域F-IBI的核心指标,建立具有诊断意义的鱼类生物完整性评分标准,并对曹娥江流域9个采样点的鱼类生物完整性状况进行了评价。结果表明,曹娥江流域不同采样点中干流的健康状况等级为“极差~差”到“一般”,支流为“一般”到“好”。水质污染、水利设施阻挡和过度捕捞是造成曹娥江干流水生态系统健康水平较低的重要因素,而水利设施则可能是造成支流长诏健康水平较低的重要因素。

日照市中小河流健康状况鱼类完整性指数评价

中小河流是淡水生态系统的重要组成部分,其健康状况对区域环境质量影响很大。文章根据日照市潮白河、傅疃河、绣针河等3条中小河流的鱼类多样性数据,筛选出了鱼类总物种数、杂食性鱼类个体数占比、敏感性鱼类个体数占比、黏性卵鱼类个体数占比、特殊产卵方式鱼类个体数占比、单位努力捕捞量等6个核心指标,构建了鱼类完整性指数(F-IBI)评价体系,提出了日照市中小河流鱼类完整性指数评价标准。结果表明,多数水域处于“亚健康”和“一般”状态,河流生态系统结构和功能受损;潮白河和绣针河中游健康状况优于下游和上游,傅疃河健康状况由上游向下游呈现降低趋势;各样点F-IBI分值与高锰酸盐指数呈显著负相关(p<0.05)。判别能力分析和非参数检验表明,该评价体系代表性较强、区分度较好,可以作为该区域中小河流健康状况的评价标准和管理工具。

基于鱼类生物完整性指数的浑河流域水生态健康评价

基于2010年5—6月浑河流域62个采样点的鱼类调查数据,应用F-IBI(鱼类生物完整性指数)体系评价浑河河流的生态健康状况.从23个候选指标中筛选出适用于构建浑河流域F-IBI体系的6个指标,分别为总渔获量、雅罗鱼亚科种类所占比例、鳅科鱼类所占比例、经济鱼类所占比例、耐污物种所占比例和广布种所占比例.采用比值法计算各指标的F-IBI值,根据所有采样点F-IBI值的75%分位数确定健康标准,对于小于所有采样点F-IBI值75%分位数的数据进行四等分,以确定浑河流域F-IBI体系的评价标准,依次分为健康、亚健康、一般、差和极差5个等级.结果表明,处于健康、亚健康、一般、差、极差状态的采样点分别占采样点总数的22.58%、27.42%、24.19%、14.52%、11.59%,其中前三者所占比例为74.19%,健康状况为差和极差的采样点主要分布在以沈阳市区为分界的浑河流域下游.Pearson相关分析可知,F-IBI值与电导率呈负相关,而与栖息地质量指数呈正相关.研究显示,浑河中上游河段的健康状况基本处于健康、亚健康和一般状态,而浑河下游的健康状况令人担忧,处于差和极差状态.浑河下游恶劣的水生态状况主要是受到沈阳工业区的影响.

黄河口及其邻近水域鱼类生物完整性评价

根据2013—2014年在黄河口及其邻近海域进行的鱼类资源底拖网调查数据,并结合20世纪80年代和90年代的历史资料,依照黄河口水域鱼类区域组成特征,从鱼类种类组成、繁殖共位体、鱼类耐受性和营养结构等方面提出了12个评价指标,初步构建了黄河口水域鱼类生物完整性指数评价指标体系,并制定了评价标准,根据不同年代数据之间的差距分3个层次赋值打分,研究了黄河口水域鱼类生物完整性及其年代际变化。结果表明,20世纪80年代初期黄河口水域鱼类生物完整性表现为"极好"水平;90年代处于"差"水平;2013年处于"极差"的水平。与20世纪80年代初期相比,黄河口及其邻近水域的鱼类生物完整性呈下降趋势,人为因素对生态环境干扰较大,过度捕捞等造成黄河口水域鱼类种类减少甚至消失,黄河口水域生态健康状况下降。

浑太河流域鱼类生物完整性指数构建与应用

为了解决在不同区域和不同河流类型间等大尺度范围内F-IBI(鱼类生物完整性指数)评价方法体系的建立问题,以浑河-太子河(下称浑太河)流域为研究区域,构建符合区域性特征的生物完整性评价体系并进行应用研究.于2014年5月对浑太河流域32个采样点的鱼类进行采样调查,根据鱼类群落特征的空间差异和浑太河流域水生态分区,将采样点分为中上游和下游区域两种类型.通过综合栖息地和水质的标准化方法确定参照点和受损点,依据候选指标分布范围检验、敏感性分析和相关性检验,筛选出浑太河流域中上游F-IBI核心指标包括总物种数、Shannon-Wiener多样性指数、鲤形目鱼类物种数百分比、雅罗鱼亚科个体数百分比、鳅科鱼类物种数百分比、鲈形目鱼类物种数百分比、杂食性鱼类物种数百分比、肉食性鱼类物种数百分比、敏感性鱼类个体数百分比等9个指标;下游筛选出F-IBI核心指标包括总物种数、Shannon-Wiener多样性指数、鮈亚科鱼类物种数百分比、鲈形目鱼类物种数百分比、虾虎鱼科鱼类物种数百分比、中上层鱼类物种数百分比、东北特有鱼类物种数百分比、无脊椎动物食性鱼类物种数百分比、耐受性鱼类个体数百分比等9个指标.分别提出了浑太河流域中上游和下游的参数标准化公式和健康评价标准,依此将浑太河流域健康状态划分为极好、好、一般、差和极差5个健康等级.评价结果表明,浑太河流域健康状况整体偏差,在32个采样点中,健康状况处于差和极差的采样点占采样点总数的37.5%,一般的采样点占21.88%,仅有6.25%的采样点处于极好状态.Pearson相关性分析结果显示,F-IBI分值与电导率、ρ(BOD_5)、ρ(COD_(Cr))、ρ(NH_3-N)和ρ(TN)均呈显著负相关,而与栖息地综合指数呈显著正相关,表明F-IBI可有效评估浑太河流域的健康状况.

基于鱼类生物完整性指数的深圳鹅公湾渔业水域健康评价

【目的】基于鱼类生物完整性指数(F-IBI)评价深圳鹅公湾渔业水域的生态系统健康状况,为开展南海近海典型渔业水域的生态修复提供参考依据。【方法】基于2012年8月(夏季)和11月(秋季)、2013年2月(冬季)和5月(春季)4个季度的生物资源、生态环境调查资料,选取鱼类总种类数、石首鱼科鱼类种类数比例、鲷科鱼类种类数比例、浮游生物食性鱼类种类数比例、底栖生物食性鱼类种类数比例和底栖—游泳生物食性鱼类种类数比例6个指标,构建深圳鹅公湾F-IBI指标体系,并通过主成分分析和Pearson相关性分析对其适用性进行检验。【结果】石首鱼科鱼类种类数比例、鲷科鱼类种类数比例、浮游生物食性鱼类种类数比例、底栖生物食性鱼类种类数比例对F-IBI健康状况评价结果的影响较大,是主要的评价指标。鹅公湾F-IBI与水温、盐度、化学需氧量(COD)和石油类呈正相关,与pH、溶解氧(DO)、溶解性无机氮(DIN)、活性磷酸盐(PO43--P)和悬浮物呈负相关,其中与海水盐度、COD和悬浮物显著相关(P<0.01)。【结论】基于鱼类总种类数、石首鱼科鱼类种类数比例、鲷科鱼类种类数比例、浮游生物食性鱼类种类数比例、底栖生物食性鱼类种类数比例和底栖—游泳生物食性鱼类种类数比例6个指标构建的鹅公湾F-IBI评价体系具有可靠性,可用于南海近海典型渔业水域的生态系统健康状况评估。

基于鱼类生物完整性指数的水源地评价

通过历史资料和现场调查(2009年9月和2010年8月),对大中型水库水源地鱼类生物完整性(F-IBI)评价指标体系进行研究。根据研究区域的鱼类区系和水库生态系统特点,经过备选参数的筛选,构建了12个参数的F-IBI指标体系,并利用该评价体系对5座水库(编号A～E)的水生态健康程度进行了评价。结果表明,B、C和E3个水库F-IBI得分为42、48和46,生物完整性评估等级均为"好";D水库F-IBI得分为32,评价为"一般";A水库F-IBI得分26,评价为"差"。评价结果与5座水库的I、II类水质达标率的分级结果大致相同,表明该F-IBI评价体系应用于浙江省水源地评价具有较好的可靠性。

东苕溪鱼类生物完整性评价河流健康体系的构建与应用

以东苕溪流域为研究区域,建立基于鱼类生物完整性指数(IBI)的河流健康评价指标体系.采样点来自2个不同的生态区,共建立了2套不同的IBI评价指标体系和标准.上游支流样点均来自浙闽山地常绿阔叶林生态区,从而建立了东苕溪上游支流的IBI指标体系:即鱼类总物种数(M1)、平鳍鳅科鱼类物种数百分比(M5)、中国土著鱼类物种数百分比(M6)、Shannon-Wiener多样性指数(M7)、无脊椎动物食性鱼类个体百分比(M13)、植食性鱼类个体百分比(M14)、敏感性鱼类个体百分比(M1)7个参数指标.中下游样点均来自长江三角洲城镇及城郊农业生态区,建立了东苕溪中下游区域的IBI指标体系:即鱼类总物种数(M1)、虾虎鱼科鱼类物种数百分比(M4)、中国土著鱼类物种数百分比(M6)、Shannon-Wiener多样性指数(M7)、上层鱼类物种数百分比(M8)、中上层鱼类物种数百分比(M9)、植食性鱼类个体百分比(M14)、借助贝类产卵鱼类物种数百分比(M21)、鱼类总个体数(M22)、畸形、患病鱼类个体数百分比(M23)等10个参数指标.河流健康状态划分为5个健康等级:即"健康"、"一般"、"较差"、"极差"和"无鱼".应用IBI指标体系评价东苕溪流域的45个观测点的河流健康状况,结果显示东苕溪流域绝大多数河段的健康状况处于"一般"和"较差"水平.2011年,东苕溪中下游河段的健康状态较2010年有所改善,然而上游支流的健康状态较2010年有所下降.

鱼类生物完整性指标在河流健康管理中的应用

探讨了鱼类生物完整性评价指标(F-IBI)的研究进展及其在河流健康管理中的应用适用性,构建了长江中上游地区F-IBI评价指标体系,并用该指标对长江中游浅水湖泊和上游三峡库区的生物完整性演变趋势做了评价。结果表明,长江流域多年来(1964～1998,1997～2002,2003～2008,2010)鱼类生物完整性呈明显下降趋势。中游浅水湖泊中,受人类干扰较大的湖泊或者年份的F-IBI得分较低。在三峡库区江段,从坝前到库尾,F-IBI值呈现递增趋势,同时,支流江段的健康状况明显优于库区干流水域。总体而言,各个江段的生物完整性等级均为差。上述案例中生物完整性的时空变化趋势与其他研究的评价结果互为补充验证。

应用鱼类生物完整性指数评价秦岭黑河流域健康状况

分析不同时期秦岭黑河流域鱼类生物完整性的特点及变化情况,为该流域水生生态系统健康评价和西安市重要水源地的保护提供参考。以鱼类为研究对象,通过现场调查和历史资料收集,应用鱼类生物完整性指数(F-IBI)对流域生态系统健康状况进行评价。秦岭黑河流域鱼类记录1980年代34种、1990年代18种,2018年调查到鱼类17种。根据研究区域的鱼类生态特点,筛选鱼类总种类数、鳅科鱼类占总种类数百分比、鲤科鱼类占总种类数百分比、高耐污鱼类占总种类数百分比、低耐污鱼类占总种类数百分比、浮游生物食性鱼类占总种类数百分比、肉食性鱼类占总种类数百分比、杂食性鱼类占总种类数百分比等8个指标用于建立评价体系。1980年代秦岭黑河流域F-IBI得分为57,生物完整性"极好";1990年代F-IBI得分为18,生物完整性"极差";2018年F-IBI得分为30,生物完整性"差"。秦岭黑河流域鱼类资源减少,种类组成趋向单一化,鱼类生物完整性呈下降趋势,流域生态系统健康状况下降,相关部门应对厚畛子镇、陈河镇等关键源区加强管理。

伊犁河流域鱼类生物完整性指数构建初探

为了评价伊犁河流域的健康状况,应用鱼类生物完整性指数(F-IBI)建立了伊犁河流域河流生态系统健康评价体系。2012年-2014年在伊犁河流域设置了6个采样断面,进行鱼类资源调查。从36个候选指标中筛选了8个核心指标用于构建伊犁河流域F-IBI评价体系。通过分析评价,结果显示有1个采样断面处于极好的健康状态,3个处于好的健康状态,2个处于一般状态。伊犁河流域生态系统健康整体上处于好的水平。基于FIBI体系的健康评价结果与其他方法评价结果基本一致,这表明构建的F-IBI体系对伊犁河流域的健康状况评估具有良好的适用性,可作为伊犁河流域水环境监测的一种有效手段。

西辽河流域鱼类生物完整性指数评价及与环境因子的关系

采用鱼类生物完整性指数(F-IBI)评估西辽河流域环境质量,利用相关分析筛选了影响F-IBI的环境因子,结合局部加权回归散点修匀法(LOWESS)估算了这些环境因子的保护限值.结果表明:20个候选参数指标中,鳅科鱼类物种百分比、底层鱼类物种数、耐受性鱼类个体数、杂食性鱼类物种数和筑巢产卵鱼类个体百分比适合作为西辽河流域F-IBI构建参数.采用比值法统一参数量纲,以参考点F-IBI值的95%分位数作为健康参考值,对全流域44个采样点进行健康评价,得到健康点位5个(11.4%),亚健康点位9个(20.5%),一般点位12个(27.3%),差点位11个(25.0%),极差点位7个(15.9%).电导率、氨氮浓度、碱度和泥沙比例与F-IBI呈显著负相关,坡降和草地比例与F-IBI呈显著正相关.经LOWESS和独立样本t检验发现,电导率、氨氮浓度、碱度、泥沙比例和草地比例等环境因子的保护限值分别为531μS/cm、0.55 mg/L、4.4 mmol/L、47.2%和37.0%,且限值两侧的F-IBI分值差异显著,该结果可作为西辽河流域环境管理中鱼类群落完整性保护的有益参考.

广西河池地区河流基于鱼类的生物完整性指数筛选及其环境质量评估

为促进生物完整性评价法在中国的应用,加强珠江上游广西河池地区河流环境质量监测,该研究以鱼类为研究对象,初步构建了包含21个指标在内的广西河池地区河流基于鱼类的生物完整性评价的指标体系。根据鱼类调查所收集数据,结合历史资料的记录,对这些指标进行筛选和赋值,最终确立了6个指标,用于建立适合广西河池地区河流的基于鱼类的生物完整性指标体系;应用此指标体系对该地区部分河流(河段)进行了评价。评价的结果表明,小环江鱼类完整性为好;红水河、龙江和大环江为一般;刁江为极差。评价的结果与河流受人为干扰的实际情况相吻合,研究构建的评价体系可供河池周边地区使用和借鉴。生物完整性评价是水域环境质量监测的重要手段,为使生物完整性评价更加科学和客观,应加强生物完整性与环境因子之间关系的研究。