基于鱼类完整性指数的东江干流惠州段生态系统的健康评价

为评价东江干流(惠州段)生态系统健康状况,根据2011—2012年间该河段15个采样点采集的鱼类数据(参照点3个,观测点12个),通过对人类干扰的反应、指标分布范围、指标间相关性和判别能力分析,对常用的21个鱼类完整性指标进行了筛选,构建了东江干流(惠州段)鱼类完整性指标体系,并据此评价了15个取样点的健康状况。结果表明,东江干流(惠州段)15个取样点的健康状况有半数以上为亚健康及亚健康以上水平,其中,27%为健康,27%为亚健康,27%为一般,其余的19%为差。

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.

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的赤水河健康评估研究

赤水河是长江上游一级支流,生境类型复杂多样,在长江上游珍稀特有鱼类资源保护方面发挥着至关重要的作用.为了解赤水河健康状况,本研究于2020年5月和9月,在赤水河干流和重要一级支流31个点位开展鱼类调查,采用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数评价鱼类多样性,构建了F-IBI(fish-based index of biotic integrity)指数评价赤水河健康状况.此次调查共采集6288尾,隶属于4目10科26属90种;鱼类Shannon-Wiener指数范围为0.21~2.87,平均值为1.48±0.46;Simpson指数范围为0.08~0.91,平均值为0.69±0.14;Pielou指数范围为0.13~0.97,平均值为0.76±0.13.上游至下游Shannon-Wiener指数和Simpson指数均呈现逐渐升高的变化规律.构建了包含物种总数、鲤形目个体数%、鮈亚科个体数%、鲌亚科个体数%等10个指标在内的F-IBI核心指标体系,采用比值法计算各点位F-IBI值,根据F-IBI值将流域健康状况划分为“健康”(F-IBI≥5.99)、“亚健康”(4.49≤F-IBI<5.99)、“一般”(2.99≤F-IBI<4.49)、“较差”(1.50≤F-IBI<2.99)和“极差”(F-IBI<1.50)5个等级.评价结果显示,所调查点位整体为健康状态,20个点位显示健康状态,5个点位显示亚健康状态,3个点位显示一般状态,3个点位显示较差状态.F-IBI值从上游到下游呈现逐渐上升趋势,且上、中、下游F-IBI值存在显著性差异(P<0.05).干流健康状况优于支流,较差健康点位位于桐梓河、五马河流域,一般健康点位位于习水河流域.研究显示,赤水河鱼类以鲤形目、鲤科为主要种群,构建的F-IBI评价体系可作为人类活动干扰的良好的预测因素,较好地反映赤水河水生生态系统健康状况,可作为赤水河水生生态系统健康评价和资源管理的工具.

基于鱼类生物完整性指数的拒马河北京段河流健康评价

拒马河是北京周边具有独特生物多样性的河流,目前面临很多水生态环境问题。鱼类生物完整性指数(F-IBI)是评价河流生态健康的重要方法。本研究于2018年5月和10月,在拒马河北京段设置9个采样点,利用地笼和刺网进行调查,共获得鱼类样本2001尾,隶属于4目9科。根据采样情况,初步设置了5大类21个初选指标,经过对指标完整性、相关性和取值范围分析,筛选得出6个评价指标:鱼类总物种数(M1)、鲤科占总种数的百分比(M3)、中上层鱼种类数百分比(M9)、杂食性鱼类种类数百分比(M13)、产粘性卵鱼类种类数百分比(M19)和鱼类总个体数(M20),构建了适用于拒马河的F-IBI指标体系,运用该体系对拒马河北京段的河流健康状况进行了评价,并将F-IBI与几个主要水环境参数和拦河坝相关数据进行了相关性分析。研究结果表明,拒马河北京段河流健康整体处于较差水平,F-IBI与水质理化因子无显著相关性,与参数“采样点与上游最近拦河坝的距离”呈显著相关。结果表明,拒马河北京段河流健康指数的关键影响因素不是水质理化因子,可能与拦河坝导致的河流片段化有关。

基于鱼类生物完整性指数的海州湾生态健康评价

基于2013—2022年春季和秋季在海州湾及其邻近海域进行的渔业资源调查数据,综合考虑鱼类的种类组成、耐受程度、营养结构、繁殖习性等生态参数和属性,采用鱼类生物完整性指数(Fish-index of biotic integrity,F-IBI),评价了海州湾生态系统健康状况及其变化趋势。结果表明,海州湾春季和秋季的鱼类生物完整性指数各保留8个评价指标。海州湾春季和秋季的F-IBI得分分别为18~51和24~54。从健康等级来看,春季海州湾生态系统基本在“一般”及以上水平,秋季海州湾则在“一般”上下波动。总体上,春季海州湾生态系统的健康状况较好,鱼类生物完整性指数在波动中呈逐渐下降的趋势。整体来看,海州湾鱼类资源状况不佳,高耐污鱼类和杂食性鱼类所占比例有所增加,渔业资源承受过度捕捞、气候变化等多方面的压力,亟须采取科学有效的措施保护和修复海州湾的渔业资源及生态系统。

太子河流域不同水生态区鱼类群落分布与环境因子的关联性

为了研究影响鱼类群落分布的环境因子在不同水生态区间的差异性,基于太子河流域3个水生态区,于2010年8月调查了全流域53个采样点的鱼类群落分布及水体理化环境因子,利用F-IBI(鱼类完整性指数)对河流健康进行评价,并对影响太子河流域不同水生态区鱼类群落分布和河流健康的环境因子进行筛选分析.结果表明:水生态Ⅰ区(上游山地区)整体表现为健康,Ⅱ区(中游丘陵区)以处于健康状况的采样点居多(45%),Ⅲ区(下游平原区)健康状况不佳,处于一般、差、极差等级的采样点占到90%.通过比较不同水生态区良好(F-IBI≥50.03)和不健康(F-IBI≤37.06)状况对应采样点的环境因子发现,水生态Ⅰ区内ρ(TN)差异显著(P<0.05),Ⅱ区内表现为林地面积所占比例差异显著(P<0.05),Ⅲ区内海拔、ρ(TDS)(TDS为总溶解固体)的差异显著(P<0.05).典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)结果显示,影响鱼类群落分布的环境因子在水生态Ⅰ区为平均流速(F=2.75,P=0.005),在Ⅱ区为林地面积所占比例(F=2.65,P=0.003),在Ⅲ区则为ρ(COD_(Cr))(F=3.83,P=0.001)、平均流速(F=3.42,P<0.001)、ρ(TP)(F=3.46,P=0.001)和pH(F=2.90,P=0.002).研究显示,在制订流域鱼类保护方案时,应当充分考虑不同水生态区特定环境因素的影响.

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。

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。

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。