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基于大型底棲動物完整性指數與綜合生物指數的水生態評價

2024-03-28 08:10黎明杰劉陽圓蔡永久燕文明李寬意河海大學水災防御全國重點實驗室江蘇南京0098中國科學院南京地理與湖泊研究所湖泊與環境國家重點實驗室江蘇南京0008湖南省水利廳湖南長沙0007湖南省水文水資源勘測中心湖南長沙0007
中國環境科學 2024年3期
關鍵詞:搖蚊洞庭湖點位

姚 琦,黎明杰,麻 林,唐 哲,朱 熠,劉陽圓,蔡永久,燕文明,張 又*,李寬意(.河海大學水災防御全國重點實驗室,江蘇 南京 0098;.中國科學院南京地理與湖泊研究所,湖泊與環境國家重點實驗室,江蘇 南京 0008;.湖南省水利廳,湖南 長沙 0007;.湖南省水文水資源勘測中心,湖南 長沙 0007)

目前,河湖健康評價的方法主要包括綜合指標法、模型模擬法、水化學評價法、生物指示法等[1-3],其中生物指示法主要利用對環境污染敏感或有較高耐受性的物種存在或缺失來指示水體的清潔情況.在眾多水生生物中,大型底棲動物(以下底棲動物)長期與河湖底泥密切接觸,影響著水-沉積物界面的物質交換,且生命周期長、活動范圍小,當水體受到污染時,生物群落結構和物種組成將發生明顯變化[4-5].目前基于底棲動物的水質生物學評價指數主要有Shannon-Wiener 多樣性指數、BI(Biotic Index)指數、FBI(Family Biotic Index)指數、BMWP(Biological Monitoring Working Party)指數、GI(Goodnight-Whitley Index)指數、生物學污染指數(BPI)等[6-9],由于這些生物指數的構建原理和計算方法各不相同,且各流域環境和生物資源情況不同,因而部分指數在水生態健康評價時無較為明確的統一標準,時常會因相關人員主觀性劃定評價標準而影響評價結果.

熵值大小可以度量數據有效信息的多少,熵權法理論上是一種效果較好的客觀確定評價指標權重的方法,在水質生物學評價中,可嘗試根據各項生物指數的差異程度,確定不同指數的權重,計算綜合生物指數(CBI)來降低單一評價法帶來的干擾,且結合綜合營養狀態指數TLI(∑)、水生態環境質量綜合指數(WQI)的等評價水質結果能較好的驗證熵權法的可行性[10-11].生物完整性指數(IBI)通過多種生物指數來表征生態系統的完整性,相較傳統的水質監測能更加全面和客觀地體現水環境的健康程度,學者將完整性指數不斷應用于評價溪流、海灣、湖泊、濕地等各種水體的健康狀況[12-14].在國內,王備新等[15]最早構建 B-IBI 指數用于安徽黃山地區的溪流健康評價,此后陸續在遼河、太湖、鄱陽湖[16-18]等流域應用底棲動物完整性指數開展科學健康評價,均取得了較好的應用成果.

洞庭湖是長江中下游重要的淡水濕地,因常年的泥沙淤塞、圍墾造田,洞庭湖被分割為東洞庭湖、南洞庭湖和西洞庭湖三大湖盆[19].東洞庭湖氣候適宜,不僅是魚類洄游和繁殖的場所,也是多種珍稀候鳥的越冬地,還是國際重要濕地名錄收錄的湖泊濕地之一.近年來,受農業面源污染、采礦挖沙、圍網養殖、工業污水排放等人為影響,東洞庭湖曾爆發過藍藻水華,水生態環境有惡化的趨勢,學者們從水質評價[20]、沉積物污染風險[21]、浮游藻類[22]等方面對湖區生態狀況開展了研究,但以底棲動物為指示物種的東洞庭湖水生態健康研究鮮見報道.本研究嘗試通過熵權法對常見的Shannon- Wiener 指數、FBI 指數、BMWP 指數和BPI 指數進行加權構建綜合生物指數進行評價,并與底棲動物完整性指數等評價結果進行驗證分析,探討熵權法在綜合各種生物指數和統一評價標準進行水生態健康評價的可行性,以期為東洞庭湖保護區的治理與發展提供參考.

1 研究區域與方法

1.1 研究區域概況

東洞庭湖位于洞庭湖流域東北角(28°59"N~29°38"N,112°43"E~113°15"E,圖1),是洞庭湖的本底湖[23],年平均氣溫17 ℃,總降水量1200~1300mm,湖區水位呈現漲水為湖,退水為洲的特征.在東洞庭湖區均勻布設10 個監測點(S1~S10),于2021 年9 月(秋季)和2022 年3 月(春季)采集水樣和底棲動物樣品,春季采集了底泥樣品進行沉積物參數分析.

圖1 東洞庭湖研究監測點分布Fig.1 Distribution of sampling sites in the East Dongting Lake

1.2 樣品采集與分析

使用便攜式水質參數儀(YSI ProQuatro)現場測定水溫(WT)、pH 值、電導率(Cond)、溶解氧(DO),參照《水和廢水監測方法》等標準在實驗室測定水樣的氨氮(NH3-N)、總氮(TN)、總磷(TP)、高錳酸鹽指數(CODMn)、葉綠素a(Chl-a)、沉積物中總磷(STP)和總氮(STN)等. 底棲動物采樣通過 1/16m2改良的彼得森采泥器采集,每個監測點采集6 個樣方后混合成一個樣品,初步沖洗后在白瓷盤中進行挑揀,并用75%濃度的酒精固定保存,帶回實驗室進行后續鑒定、計數與稱量,其中軟體動物鑒定到種,水生昆蟲(除搖蚊科幼蟲)鑒定到科或屬,寡毛類和搖蚊科幼蟲鑒定到屬.

1.3 數據處理與統計分析

從水體綜合狀態、沉積物污染狀況、物種組成情況、生物耐污能力4 個方面進行研究指數的分析和計算,其中物種多樣性分析在Past 2.0 中計算,樣點布設圖繪制與空間分布插值分析在Arc GIS 10.7中進行,相關分析和顯著性檢驗基于SPSS 26.0,其它圖表繪制與預處理在Origin 2021 和Excel 2019中進行.

1.3.1 水體綜合狀態 綜合營養狀態指數:

式中:TLI(j)代表TN、TP、COD、SD、Chl-a 等5個分參數的營養狀態指數;Wj為第j 種參數權重,詳見文獻[24].

水生態環境質量綜合指數:

式中:xi為BMWP、FBI 指數和TN、TP 指標隸屬于5 個評價等級的賦分值(1~5 分);wi為評價指標權重(考慮等權重),詳見文獻[25].

1.3.2 沉積物污染狀況

式中:F 為沉積物中STN 和STP 平均值,FMax為二者中較大者,FF < 1.0 為清潔,1.0 ≤ FF ≤ 1.5 為輕度污染,1.5 < FF ≤ 2.0 為中度污染, FF > 2.0 為重度污染,詳見文獻[26].

1.3.3 物種組成情況 優勢度值Y:

Margalef 豐富度指數:

Shannon-Wiener 多樣性指數:

Simpson 優勢度指數:

Pielou 均勻度指數:

式中:ni為第i 種的個體數,N 為所有種的個體總數,fi為第i種出現的頻率,S為總物種數,詳見文獻[27-31].

1.3.4 生物耐污能力 屬(科)級耐污指數:

式中:ni為第i 種的個體數,N 為所有種的個體總數,ti為該屬(科)的耐污值[32].

BMWP 指數:

式中:Fi為該科下物種的敏感值,詳見文獻[6].

BPI 指數:

式中:N1為寡毛綱、蛭綱和搖蚊科幼蟲密度;N2為多毛綱、甲殼綱、水生昆蟲(搖蚊除外)密度;N3為軟體動物密度,詳見文獻[33].

1.4 B-IBI 指數構建方法

1.4.1 參照點的選擇 目前在我國的大中型流域中很難找到理想的參照點,本研究參照其他河湖對參照點的選擇標準以及相關規范[16,34-35],選擇以水質等級為III 級以上;2 個季度WQI 指數均在3 以上;無明顯的土地利用、船只干擾較少的點位定為參照點,其它點位則定為受損點.

1.4.2 構建B-IBI 指數步驟 選取反應群落5 類綜合特征且較為敏感的25 個候選參數(表1),B-IBI 指數評價水生態健康包括3 個步驟:(1)分布范圍分析,篩選掉0 值過多或標準差過大的參數;(2)判別能力分析,比較參照點和受損點候選參數箱體四分位范圍的重疊程度,選出沒有重疊或有部分重疊,但中位數均在對方箱體范圍之外,即IQ(Inter-Quartile)值≥2的參數;(3)相關分析,相關系數|r|>0.75的參數反應生物信息大部分重疊,保證描述全面性的前提下選擇參數之一即可.

表1 東洞庭湖B-IBI 指數的候選參數Table 1 Candidate parameters of B-IBI index in the East Dongting Lake

1.4.3 B-IBI 分值計算 采用比值法統一量綱,隨干擾增強而變化的正向和負向的候選參數分別以全部點位95%分位數和5%分位數作為最佳期望值,具體參考公式(12).各分值累加得到B-IBI總值,選取全部點位的95%分位數作為健康閾值,小于此閾值部分利用四等分法分級,共分為健康、亞健康、一般、較差和極差5 種健康狀態.

式中:Xn、Xmax、X0.95、X0.05依次為參數實際值、最大值、95%、5%分位數值.

1.5 綜合生物指數構建方法

1.5.1 綜合生物指數計算(1)極差法標準化處理.

(2)計算評價指標的熵值:

(3)計算評價指標熵權:

(4)加權求得綜合生物指數:

式中aij、bij為第i 個監測點第j 種生物指數的計算值和標準值,ej為第j 種生物指數的熵,其值越小,說明指標變異程度越大,提供信息量越多,wj為第j 種生物指數的權重,CBI 為綜合生物指數,Bj為各指數標準化數值.

1.5.2 水質生物學評價標準 單一生物指數選擇Shannon-Wiener 指數、FBI 指數、BMWP 指數和BPI 指數并結合調查實際情況和相應標準適當調整后對水體環境質量進行評價[15,36-37].通過上節中的公式(13)~(16)確定上述4 個指數的權重,各單一指數加權計算后累加得到綜合生物指數CBI,嘗試按CBI值屬于0~1 內均分的5 個范圍來確定東洞庭湖水生態健康評價標準,評級劃定后依次表征健康、亞健康、一般、較差、極差5 種狀態(表2).

表2 東洞庭湖生物指數評價標準Table 2 Assessment standard for biologic index in the East Dongting Lake

2 結果與討論

2.1 底棲動物群落結構特征

兩次調查共采集到底棲動物49 種,隸屬于3 門6 綱20 科,搖蚊幼蟲和軟體動物種類最多,分別有19和13 種.其中秋季采集到底棲動物27 種,分屬于14科24 屬,搖蚊科幼蟲最多共11 種,軟體動物9 種,水生昆蟲類和寡毛綱較少,分別為2 種和1 種.春季采集到底棲動物33 種,分屬于17 科30 屬,同樣以搖蚊科幼蟲和軟體動物居多,分別為11 種和10 種,寡毛綱和蛭綱最少,均為2 種.秋季的優勢種為雕翅搖蚊屬(Y=0.108)和黃色羽搖蚊(Y=0.026),春季的優勢種為雕翅搖蚊屬(Y=0.141)和梯形多足搖蚊(Y=0.029).

總的來看,S9 點位密度最大,為82.09ind./m2,其他點位密度相差不大,秋季和春季底棲動物總密度均值分別為34.62、42.13ind./m2,除S10 和S5 以外,大部分點位以2021 年秋季密度偏大.秋季和春季的生物量均值分別為6.87、9.63g/m2,生物量的空間差異較為明顯,以靠近出湖河道點位較高.

從空間來看,S1、S2、S5、S9 點位的物種多樣性相對較大.Simpson 優勢度指數變幅0.06~0.84,均值是0.56,最大值出現在S2;Margalef 豐富度指數變幅為 0.22~2.12,均值為 1.05,最大值出現在 S9;Shannon~Wiener 指數變幅為0.16~2.02,均值為1.09,最大值出現在S9;Pielou 均勻度指數變幅為0.15~1,均值為0.80, S1~S5 點均勻度都接近1,春季多樣性指數整體略高于秋季.

2.2 B-IBI 指數評價結果

2.2.1 參照點選取 根據參照點的選擇標準,以兩個季度對應數據并結合WQI 指數進行篩選,選擇S1、S2、S5 和S9 作參照點,其余為受損點,依次用各季度采集的底棲動物數據進行完整性指數的構建,并進行對比分析.

2.2.2 篩選候選參數 對2021 年秋季25 個候選參數進行分析,箱體圖IQ≥2 的參數共計8 個(圖2),包括M1、M3、M9、M13、M14、M16、M22 和M24.對這8 個參數進行正態分布檢驗,通過Spearman 相關分析刪去相關系數r≥0.75 的參數,最終M3、M9、M13 和M22 參數為構成秋季B-IBI 的核心參數.2022 年春季25 個候選參數箱體圖IQ≥2 的參數共計9 個(圖2),包括M1、M4、M6、M7、M13、M16、M18、M22 和M24.對這8 個參數進行正態分布檢驗,通過Spearman 相關性檢驗篩去相關系數r≥0.75 的參數,最終M6、M13、M16 和M24 參數構成2022 年春季B-IBI 的核心參數.

圖2 秋季和春季候選參數箱體圖分析Fig.2 Boxplots based on analysis of candidate parameters in autumn and spring

圖3 秋季和春季B-IBI 指數箱體圖分析Fig.3 Boxplots based on analysis of B-IBI in autumn and spring

2.2.3 評價結果 2021 年秋季各點的B-IBI 值的95%分位數為3.09, 2022 年春季各點的B-IBI值的95%分位數為3.75,具體評價等級見圖4c、d.從空間來看,參照點除S5 以外健康程度較高,受損點S4 和S8 評價結果為一般,S3 和S6 評價為較差,S7 和S10 評價結果為極差,從時間來看,秋季的B-IBI 指數平均值為2.26,狀態為一般以下的點位有2 個,春季的B-IBI 指數平均值為2.08,狀態為一般以下的點位有5 個,總的來看湖體狀態多處于一般狀態,春季被劃分為較差或極差等級的面積比例較大.

圖4 CBI 和B-IBI 指數評價結果Fig.4 Evaluation results of CBI and B-IBI

圖5 綜合生物指數的線性相關分析Fig.5 Liner rank correlation analysis of comprehensive biological index

2.3 基于多種方法的水質狀況研究

2.3.1 富營養化和沉積物污染評價 由圖6a 可見,兩次采樣S1、S2、S4 和S6 點位均保持中營養狀態,S3、S9 出現了一次輕度富營養化,S5、S10在春季為中度富營養化,S7 和S8 點位2 個季度均呈現出輕度富營養化的狀態,10 個點位富營養化的比例達到了40%,這些點多表現為TN 超標,多數低于IV 類水標準.由圖6b 可見,6 個點沉積物處于中度污染以上,只有S1、S4、S8 和S9 監測點的FF 值對應的污染程度較低,但是,整體監測結果低于發生有機污染的閾值,本次調查期間可能未受到明顯的有機污染.

圖6 營養狀態(TLI 值)和沉積物綜合污染值(FF 值)Fig.6 Eutrophication status(TLI) and comprehensive pollution value of the sediment(FF)

2.3.2 單一水質生物指數評價 各水質生物指數評價原理和標準不同,導致了單一生物指數評價結果不完全相同(表3),以兩次季度采樣匯總計算結果來看,S1、S2、S9 靠近出湖河道處健康和亞健康的比例較高,而 S5、S6 多評為一般狀態,S3、S4、S7、S8 和S10 這5 個湖體的點位多為較差或極差,受損情況較嚴重,整體來看,東洞庭湖評為較差和極差的比例較大,全湖平均后的評價等級為一般狀態,但單一點位評價結果相差兩個等級以上的比例達到了40%,生態健康需引起進一步重視.

表3 東洞庭湖各指數評價結果匯總Table 3 Summary of evaluation results of various indices in the East Dongting Lake

2.3.3 綜合生物指數評價結果 秋季WQI 指數平均值為2.75,春季WQI 指數平均值為2.83,整體略高于秋季,除S10 和S7 樣點以外其他點位WQI 指數隨時空變化差別不大.熵權法進行模糊綜合評價時四大單一生物指數權重均以FBI、Shannon-Wiener 權重較大,分別為0.34 和0.28,由表3 可見,S1、S2、S5、S9 點位2 個季度CBI 值較高,健康程度較好,S6 在一般與亞健康臨界值附近,其他點位CBI 值較低.秋季CBI 平均值為0.63,春季平均值為0.57,秋季CBI 值略高于春季,東洞庭湖CBI 指數整體評價結果多數處于一般和亞健康的等級.

2.4 評價結果的驗證

B-IBI 指數箱體分析表明(圖3),參照點的B-IBI值顯著高于受損點,對應箱體圖IQ≥2,區分性良好.B-IBI 指數與WQI 指數、BI 指數等相關性良好(表4),驗證了底棲動物完整性指數較適用于東洞庭湖生態健康評價,其結果能為驗證CBI 指數提供一定參考.考慮到參數間的共線性影響后進行分析,在未參與構建的生物指數中,CBI 指數與Margalef 指數、WQI 指數相關性良好(表4),由圖5 可見,CBI 指數與B-IBI 指數、溶氧具有較為顯著的正相關性(r=0.83,r=0.33,P<0.05),而與CODMn指數、TLI(∑)指數具有顯著負相關(r=-0.33,r=-0.32,P<0.05).CBI指數識別出健康程度較差的點位基本與B-IBI 評價結果一致,且多角度的相關性分析結果良好,這也從一定程度上印證了本次以熵權法進行綜合生物指數評價的可行性.

表4 研究指數與環境因子的Spearman 相關系數Table 4 Spearman correlation coefficients between research indices and environmental factors

2.5 討論

2.5.1 底棲動物群落組成現狀分析 本研究中東洞庭湖優勢種均為搖蚊幼蟲,從歷史調查資料來看,物種組成經歷了由毛翅目等清潔水生昆蟲到軟體動物再到搖蚊幼蟲的轉變[38],春季底棲動物平均密度和生物量相比于秋季較大,可能是由于春季是臨近搖蚊羽化時間,采集到的搖蚊幼蟲以大齡期個體居多,而秋季搖蚊成蟲飛行能力提升,也使得其定殖區域變大[39].搖蚊科中的長足搖蚊、搖蚊屬、裸須搖蚊等多屬于耐污種,在一些研究中為富營養水體的常見物種[40],本次調查優勢種中黃色羽搖蚊則指示了水體的輕度富營養化.生物量主要是由軟體動物貢獻,濾食性的貝類對水流流速和底質類型有一定的要求,在漲水初期水流流速較為適中,有利于貝類生長和沉降移動[41],靠近出湖河道布設的幾個點位相對水流交換更頻繁,水體污染較少,能增強軟體動物的粘附活動和進食,同時,水深和溶氧也是影響軟體動物生存的重要因素,出湖河道處水較淺,溶氧水平較高,因而相對湖體而言可能更易采集到軟體動物.物種多樣性相對于歷史上的資料而言整體較低,但物種分布均勻程度較好,說明東洞庭湖的生境可能受到一定程度的破壞,逐漸有被搖蚊侵占的趨勢.

2.5.2 基于底棲動物完整性的健康評價 參照點的B-IBI 值介于2.06~3.87 之間,受損點中B-IBI 值在0.37~2.34 之間,參照點和受損點的生物完整性差異顯著.B-IBI 指數較低的S4、S7、S8、S10 總氮含量較高,東洞庭湖航運頻繁,水體可能受到了船舶攜帶的氮磷污染物影響.S10點位在完整性指數和綜合生物指數評價中得分均最低,該點位于調弦口堵塞時在入湖口所建閘口附近,由于長時間關閉,湖外進水較少,水流流速也較慢,水文相關特征的改變更多地依靠湖心區來水,也在一定程度導致了六門閘附近Chl-a 富集,2010 年前后調查曾屬于中度富營養,而同比洞庭湖其他區域大多屬于輕度富營養[42].此外,六門閘附近大量排放農業污水,同時采砂留下的不均勻底質可能導致再懸浮的沉積物釋放污染物使水體氮磷水平增加,而湖心區來水速度又緩慢,污水無法及時稀釋,生態環境受到較大破壞,物種豐富度、生物量和多樣性指數還與水流速度和透明度呈顯著正相關[43].總之,過慢的流速和較長的水循環周期使得物種多樣性較低從而影響底棲動物完整性.

2.5.3 基于熵權法的綜合生物指數評價 在環境科學的各方面研究中,水資源優化調配[44]、水生態健康分析中[45]均有學者使用了熵權法,但Qian 等研究發現以單一熵權法的評價結果為指導依據往往不夠全面[46],劉紅雨則總結了熵權法在水資源和水環境方面的研究進展,強調了熵權法與其他綜合評價方法結合的重要性[47].本次單一生物指數平均后評價全湖的結果較為一致,但在單個點位相差較大,如Shannon-Wiener 指數評價結果多為較差,BMWP 指數評價的極差比例較高,FBI 指數將水質較差的S6點位評為了亞健康,具有一定的誤差.研究表明,若受到自然和人為的影響導致這些指數差異較大則不推薦用于水質評價[32],而CBI 指數評價結果與B-IBI指數的評價結果更接近,相關分析也表明了CBI 與其它指數均具有良好的相關性,實地調查的記錄了S10 和S6 附近河灘出現了較多死亡的貝類,一定程度反應該點生境受到較大破壞,都說明CBI 指數評價結果具有一定的代表性.熵權法得出Shannon-Wiener 指數與FBI 指數對CBI 指數影響較大,客觀上表明對物種多樣性的控制尤其是耐污指示種的監測有助于獲得較為準確的水生態健康評價結果,此外圖表4 還表明了CBI 指數與TN、TLI(∑)指數、CODMn指數具有一定負相關關系,CBI 指數不僅使得水體狀態描述更為精確,同時也能反應環境因子的變化和水體的富營養化情況.由于熵是一個熱力學的概念,需要較多數據才能客觀定權反應穩定的真實趨勢,這對水生生物的監測數量和質量提出了較高要求,從目前已有的研究來看,多種方法綜合的全面評價是當下的發展趨勢,落實常態化監測,獲得長系列樣本方能進行更科學的評價.

2.5.4 綜合分析評價結果 B-IBI 指數與CBI 指數、WQI 指數、Shannon-Wiener 指數、Margalef指數、BMWP 指數呈顯著正相關關系而與BPI 指數、FBI、BI 指數呈顯著負相關關系.當溶氧降低到一定閾值時,會導致底質水體中的硫化物增加,底棲動物群落由好氧的敏感種向需氧低的耐污種轉變,整個底棲動物群落結構的發生退化[48].在WQI 指數較高的地方,通常指示監測點綜合水質較好,可能擁有較適合底棲動物生存的健康生境.參照點位的WQI 指數平均較高,春季點位WQI 值略低于秋季可能是因為S7、S10 2 個點位狀況過差使得整體評價結果偏差, WQI 指數與B-IBI 指數的良好相關性表明其具有一定的指示作用,這與歐陽莉莉得出的結論一致[49],這也從側面說明了以B-IBI 指數的評價結果去驗證CBI 指數是較為可行的.在兩季節部分點位中出現的CBI 和B-IBI 指數評價結果不一致的情況可能是因為樣點空間分布和數量較少的問題導致插值后的CBI 指數與B-IBI 指數不完全一致,但總的來看,絕大多數點位相差評級不超過一級,這仍比單一生物指數法評價的準確度確有所提高.

從理論上講,一個生境初級生產力越高,就可能有更多的物種,即生物的多樣性越高[50],B-IBI 指數的核心參數包含了Shannon-Wiener、Margalef 等指數,因而它們之間的相關性一般較好,這也從側面表明了維護了物種多樣性能在一定程度上提高水生態系統健康程度.BI 指數和BPI 指數是綜合反映底棲動物對污染物耐受性及敏感度的指數,其值越大反應底棲動物群落平均耐污特性越強[33],污染物增多導致的富營養化會使得底棲動物完整性降低,耿世偉等[6]分析了太子河流域 BI 指數與 B-IBI 指數的關系,其相關系數也達到0.814,這些都與本研究的結果較為一致.環境因子對底棲動物的影響是一個十分復雜的問題,相關研究還發現水體總氮和總磷是影響底棲動物的關鍵環境因子[9,37],本次雖然只得出水體總氮與CBI 指數有較好的相關性,東洞庭湖發達的航運和較少的水流交換使得總氮超標,進而抑制了底棲動物生存,此外,沉積物中總氮和總磷與B-IBI 具有一定的負相關性(|r|<0.3,故未標明),這可能是因為底泥污染物淤積帶來的底棲動物棲息生境惡化會影響底棲動物的完整性.

3 結論

3.1 東洞庭湖底棲動物的分布主要由腹足類、搖蚊幼蟲所主導,軟體動物應是東洞庭湖保護區需要重點保護的底棲動物類群,目前,大部分監測點位出現了耐污的搖蚊幼蟲,整體物種多樣性指數也相對其他湖泊來說較低,生境質量需要被重視.

3.2 東洞庭湖區存在輕度富營養化現象,主要超標的指標為總氮,若不采取有效的措施可能會有爆發藻類水華的風險,本次并未發現明顯的沉積物有機污染.

3.3 秋季與春季均構建了B-IBI 指數來評價生態健康程度,綜合來看,出湖河道附近的點位健康情況相對較好,湖區的部分點位健康情況較差,整體處于一般狀況,秋季的B-IBI 值略高于春季.

3.4 基于熵權法的綜合生物指數評價水體健康狀況為一般,以六門閘附近為最差,出湖河道處的點位相對較為健康.CBI 指數與WQI 指數、B-IBI 指數、Margalef 指數相關性良好,同時CBI 指數與綜合營養狀態指數、高錳酸鹽指數和總氮具有一定的相關性,結果與生境調查較為一致,CBI 指數在水生態健康評價中相較單一生物指數具有一定優勢.

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