密云水庫上游河流底棲動物群落結(jié)構(gòu)與水質(zhì)評價

2007年7月至2008年5月,按季度對丹江口水庫4個區(qū)域(丹江庫區(qū)、漢江庫區(qū)、取水口、五青入庫區(qū))14個采樣點進行大型底棲動物調(diào)查.共采集到底棲動物61種,主要由寡毛類(顫蚓科、仙女蟲科)和搖蚊科組成.其中,寡毛類密度在全年中占優(yōu)勢地位,占底棲動物總密度的90%以上;生物量的優(yōu)勢種則主要為軟體動物.空間分布上,底棲動物密度以漢江庫區(qū)最高(大壩前:33792ind./m~2),丹江庫區(qū)次之,取水口和五青入庫區(qū)的密度相對較低,且五青入庫區(qū)偶爾出現(xiàn)0密度的樣品;生物量則由于丹江庫區(qū)和取水口經(jīng)常有軟體動物出現(xiàn)而導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)生物量相對較高.季節(jié)變化上,密度分布為夏季>春季>秋季>冬季;生物量也呈現(xiàn)出類似的分布,但秋季和冬季差別較小.采用shannon-wiener多樣性指數(shù)、goodnight-whitley生物指數(shù)、wright生物指數(shù)及carlander生物量法對丹江口水庫水質(zhì)進行評價,比較而言,goodnight-whitley指數(shù)不適宜用于丹江口水庫的水質(zhì)評價;而綜合利用其它三種方法進行評價的結(jié)果表明:取水口為輕污染狀態(tài),丹江庫區(qū)為輕-中污染,漢江庫區(qū)為中-重污染;五青入庫區(qū)由于水深太淺,底棲動物生境易受外界影響導(dǎo)致群落波動較大,因此不宜采用底棲動物作為評價指標.

為了解板橋水庫大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)動態(tài)特征并對其水質(zhì)進行生物學(xué)評價,在該水庫設(shè)置15個采樣點,于2014年1—11月按季節(jié)進行調(diào)查.結(jié)果表明:在板橋水庫采集到大型底棲動物17種,隸屬于3門4綱5科,其中搖蚊幼蟲8種、寡毛類4種、軟體動物5種.銅銹環(huán)棱螺、河蜆、蘇氏尾鰓蚓、粗腹搖蚊和雕翅搖蚊為現(xiàn)階段板橋水庫的重要物種.大型底棲動物密度、生物量和多樣性指數(shù)存在空間和時間差異性.anosim分析顯示,大型底棲動物群落結(jié)構(gòu)在不同區(qū)域和季節(jié)間均存在顯著差異,其主要貢獻物種為雕翅搖蚊、粗腹搖蚊和蘇氏尾鰓蚓.經(jīng)豐度-生物量比較曲線(abc曲線)分析,板橋水庫大型底棲動物群落穩(wěn)定,結(jié)合物種多樣性指數(shù)、生物學(xué)污染指數(shù)(bpi)和hilsenhoff生物指數(shù)(bi)評價結(jié)果,板橋水庫的水質(zhì)處于輕度污染水平.

于2010—2011年對湯河水庫和大伙房水庫底棲動物群落結(jié)構(gòu)進行了調(diào)查研究。結(jié)果表明:湯河水庫共鑒定底棲動物15種,分屬于3門7科,平均密度為224.61ind./m2,平均生物量為4.69g/m2,優(yōu)勢種為霍甫水絲蚓limnodrilushoffmeisteri和克拉伯水絲蚓l.claparedianus;大伙房水庫共鑒定底棲動物19種,分屬于3門6科,平均密度為235.77ind./m2,平均生物量為101.56g/m2,優(yōu)勢種為霍甫水絲蚓、克拉伯水絲蚓和蘇氏尾腮蚓branchiurasowerbyi;湯河水庫底棲動物密度與活性磷、bod5均呈極顯著正相關(guān)(p<0.01),大伙房水庫棲動物密度與bod5呈極顯著正相關(guān)(p<0.01),與溫度呈顯著負相關(guān)(p<0.05);湯河水庫底層魚類的漁產(chǎn)潛力估算為11.59kg/(hm2·a),即全庫每年可生產(chǎn)20800kg;大伙房水庫底層魚類的漁產(chǎn)潛力估算為32.11kg/(hm2·a),即全庫每年可生產(chǎn)171000kg。水質(zhì)生態(tài)評價結(jié)果表明,兩座水庫均處于中度污染狀態(tài)。

2014年和2015年春(5月)、夏(8月)季對漳澤水庫浮游動物進行了4次調(diào)查,共檢出浮游動物53種(原生動物20種,輪蟲18種,枝角類7種,橈足類8種)。浮游動物物種數(shù)夏季較多,2014年和2015年夏季分別為34種和35種；春季較少,分別為17種和21種。2015年夏季浮游動物總豐度最高,為24396個/l；2014年春季浮游動物總豐度較低；為1435個/l；漳澤水庫浮游動物豐度主體為原生動物和輪蟲。四次調(diào)查浮游動物shannon-weaver多樣性指數(shù)變化范圍為2.25~3.60,判斷水質(zhì)為輕污染至清潔狀態(tài),綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)最終初步確定漳澤水庫水質(zhì)為中-富營養(yǎng)型。

2015年春季(5月份)、夏季(7月份)、秋季(9月份),分別對團結(jié)水庫浮游植物進行調(diào)查。共鑒定浮游植物6門63種及變種,其中硅藻門種類最多(31種)、綠藻門20種、藍藻門7種、隱藻門和裸藻門各2種、金藻門最少(僅1種),優(yōu)勢種14種。浮游植物豐度為(36.0～1279.8)×10~4個·l~(-1),生物量為(0.216～23.176)mg·l~(-1)。shannon-wiener指數(shù)和pielou均勻度指數(shù)分別為0.014～3.497和0.003～0.666。水質(zhì)評價結(jié)果多為中污,偶有重污。

于2010年5月、8月和11月對新昌長詔水庫浮游植物群落進行了調(diào)查,運用shannon多樣性指數(shù)(h)、simpson多樣性指數(shù)(d)、margalef豐富度指數(shù)(m)及pielou均勻度指數(shù)(j)分析了浮游植物種群的多樣性,并結(jié)合水質(zhì)理化指標對長詔水庫的富營養(yǎng)化程度及水質(zhì)狀況進行了綜合評價。結(jié)果顯示:長詔水庫浮游植物有6門26屬(種),其中,綠藻門10屬(種),硅藻門9屬(種),藍藻門4屬(種),隱藻門1屬,甲藻門1屬,黃藻門1屬。浮游植物的豐度為5.73×105～7.73×105ind·l-1,平均為(6.71±0.81)×105ind·l-1;生物量為0.73～1.03mg·l-1,平均為(0.83±0.12)mg·l-1。在水平分布上,藍藻門、硅藻門和綠藻門的豐度在各采樣點中均較高;在季節(jié)分布上,硅藻門、綠藻門、藍藻門分別在春季、夏季、秋季占絕對優(yōu)勢?？傮w上,浮游植物豐度和生物量在水庫入水口較高,出水口較低。水庫浮游植物的多樣性較差,水質(zhì)受到較重污染,且主要為氮、磷污染;富營養(yǎng)化程度為中-富營養(yǎng)化水平。

2015年2月、6月、9月、12月對流溪河21個采樣河段底棲無脊椎動物進行了調(diào)查.結(jié)果表明:4個季節(jié)共檢出54科95屬114種,其中昆蟲綱81種,占總數(shù)71.05％;軟體動物門的腹足綱、瓣鰓綱共23種,占總數(shù)20.18％;蛭綱、寡毛綱和甲殼綱等10種,占總數(shù)的8.77％.根據(jù)6個參照點和15個受損點的底棲動物數(shù)據(jù),對21個生物指數(shù)進行分布范圍、判別能力和pearson相關(guān)性分析,確定流溪河底棲動物完整性指數(shù)(b-ibi)指標體系,該體系由多樣性指數(shù)、ept分類單元數(shù)、搖蚊百分數(shù)、顫蚓百分數(shù)、敏感類群分類單元數(shù)和耐污類群百分數(shù)構(gòu)成.采用比值法計算各生物指數(shù)并對各指數(shù)值加和得到b-ibi指數(shù)值.評價結(jié)果表明:在21個河段中,5個為健康,3個為亞健康,10個健康評價為一般,3個較差;總體來看,流溪河處于一般的健康狀態(tài);流溪河上游(桂峰水、石壩河、呂田河)等源頭支流處于相對健康狀態(tài);干流中下游、牛欄河及其他多處支流水質(zhì)一般或較差.分析表明:上述方法適用于評價流溪河水質(zhì)健康,可用該方法進行長期監(jiān)測評價;人類活動程度對底棲動物群落結(jié)構(gòu)影響較大.

當前，北京市人口與資源環(huán)境矛盾突出。自然資源嚴重匱乏，人均水資源只有全國平均水平的1／8，人均土地資源不到全國平均水平的1／5，能源供應(yīng)也比較緊張。實現(xiàn)北京市確定的“國家首都、國際城市、文化名城、宜居城市”的功能定位，必須加大生態(tài)建設(shè)力度。就密云水庫的生態(tài)建設(shè)而言，關(guān)鍵的問題是解決好水庫周邊及上游地區(qū)的水土資源保護與管理問題，實現(xiàn)增加入境水量，改善入境水質(zhì)的目標。

當前,北京市人口與資源環(huán)境矛盾突出。自然資源嚴重匱乏,人均水資源只有全國平均水平的1/8,人均土地資源不到全國平均水平的1/5,能源供應(yīng)也比較緊張。實現(xiàn)北京市確定的\"國家首都、國際城市、文化名城、宜居城市\(zhòng)"的功能定位,必須加大生態(tài)建設(shè)力度。就密云水庫的生態(tài)

基于北京市水環(huán)境監(jiān)測中心密云分中心的水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),選取溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮及總氮等具有代表性的水質(zhì)指標作為水質(zhì)評價因子,應(yīng)用模糊綜合評判法對密云水庫水質(zhì)進行了評價.結(jié)果表明:南水北調(diào)中線工程通水前,密云水庫水質(zhì)滿足gb/t3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》ⅰ類標準,其中,白河主壩、庫西、金溝圍堰、套里、水九進口及內(nèi)湖監(jiān)測站的水質(zhì)劣于恒河、潮河主壩及庫東監(jiān)測站;總氮是對密云水庫水質(zhì)影響最大的水質(zhì)評價因子.評價結(jié)果為分析南水北調(diào)中線工程通水后密云水庫的水質(zhì)變化狀況提供基礎(chǔ).

為研究梯級引水式水電站對底棲動物群落結(jié)構(gòu)的影響,對云南景谷河3座梯級電站影響下河流底棲動物的群落結(jié)構(gòu)進行了調(diào)查研究。研究結(jié)果表明:水電站的修建顯著改變了河流的流速及水深;減水段和混合段水體底棲動物的物種豐度和多樣性指數(shù)存在一定差異;不同級電站混合段底棲動物密度和生物量均高于減水段;功能攝食類群上混合段的濾食者、撕食者和捕食者相對豐度均顯著高于減水段;豐度/生物量比較曲線表明,相對于混合段,水電站影響下減水段底棲動物群落受到了一定程度的干擾。故修建梯級小水電站時,應(yīng)關(guān)注其對底棲動物的群落結(jié)構(gòu)的影響。

浮游植物是水體生態(tài)系統(tǒng)中的主要初級生產(chǎn)者,其群落結(jié)構(gòu)能反映水體的水質(zhì)狀況,優(yōu)勢種能指示水體的營養(yǎng)狀況。為全面了解百歲溪浮游植物群落結(jié)構(gòu)及水質(zhì)現(xiàn)狀,根據(jù)三峽水庫調(diào)度運行,于2016年5月(泄水期)和2016年10月(蓄水期)在百歲溪設(shè)置6個采樣點監(jiān)測浮游植物和水質(zhì)。結(jié)果表明:5月和10月分別鑒定出浮游植物6門37屬52種和7門40屬59種,細胞密度均值分別為7.141×10~5個/l、3.741×10~5個/l,浮游植物多樣性指數(shù)值偏低,結(jié)構(gòu)比較簡單,種類個體數(shù)量分布均勻度不夠。pearson相關(guān)性分析表明,浮游植物細胞密度與水體中濁度、ph、氨氮、葉綠素a和流速呈顯著正相關(guān),與溶解氧呈顯著負相關(guān)。根據(jù)三峽水庫營養(yǎng)狀態(tài)評價標準,百歲溪總氮和總磷達到富營養(yǎng)水平,綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)分析,百歲溪處于中營養(yǎng)水平狀態(tài)。

為了解梯級電站開發(fā)對底棲動物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響,于2014年11月對武江韶關(guān)段的8個斷面底棲動物進行了調(diào)查,包括3個自然河段和5個梯級水庫,共采集到大型底棲動物3門5綱29種,河蜆、淡水殼菜、狹蘿卜螺和霍甫水絲蚓是最主要的密度優(yōu)勢種,梯級水庫底棲動物密度均低于自然河段。多樣性指數(shù)顯示:由于底質(zhì)改變和人為活動的干擾,梯級水庫的水質(zhì)均受到不同程度的污染。

通過調(diào)查白河堡水庫不同樣站浮游動物的生態(tài)狀況,對白河堡水庫的水質(zhì)污染進行評價.結(jié)果表明:白河堡水庫浮游動物的種類組成以原生動物為主;浮游動物具有原生動物數(shù)量最多,輪蟲次之,枝角類與橈足類數(shù)量較少的特點.浮游動物的優(yōu)勢種群有急游蟲strombidiumuiride、鐘形鐘蟲vorticellacampanula、針簇多肢輪蟲polyarthratrigla、螺形龜甲輪蟲keratellacohlearis、矩形龜甲輪蟲keratellaquadrata、頸溝基合溞bosminopsisdeitersi、長額象鼻溞bosminalongirostris、溝渠異足猛水溞canthocamptusstaphylinus等.白河堡水庫浮游動物較豐富,大部分庫區(qū)水體清潔,有的輕度污染.

通過2006年和2009年對洋河水庫浮游植物群落結(jié)構(gòu)進行的調(diào)查,明確了洋河水庫浮游植物群落組成及分布特征,利用種類多樣性指數(shù)對水體營養(yǎng)狀態(tài)進行了評價。結(jié)果表明,2006年浮游植物檢出7門,43屬,48種;2009年檢出7門,51屬,62種。兩年中洋河水庫共發(fā)現(xiàn)浮游植物7門,60屬,78種。水庫年均細胞密度差距較大,2006年為4347×104cell/l;2009年為1331×104cell/l。優(yōu)勢種群組成上基本相似,都是綠藻、藍藻和硅藻型,其中,微囊藻是主要的優(yōu)勢種群。2006年微囊藻占優(yōu)勢時間貫穿全年,且數(shù)量多;2009年僅在7月-10月形成優(yōu)勢種,且數(shù)量較少。應(yīng)用margalef多樣性指數(shù)法和menkinick多樣性指數(shù)法對洋河水庫水質(zhì)進行評價,結(jié)果顯示,2006年水質(zhì)為富營養(yǎng)型,2009年為中-富營養(yǎng)型。

對引灤入津輸水工程沿線上游水域進行浮游動物種類區(qū)系組成、生物量及分布的調(diào)查研究。結(jié)合歷史資料和國內(nèi)相似水體研究結(jié)果并輔以生物多樣性指數(shù)的分析,對調(diào)查水域進行了水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價。結(jié)果表明,調(diào)查水域整體上可初步劃定為貧營養(yǎng)型向中營養(yǎng)型過渡類型,水質(zhì)狀況尚好。但調(diào)查水域下游的潘家口和大黑汀水庫網(wǎng)箱養(yǎng)魚的發(fā)展一定程度上影響了局部水域,由此引起的水體富營養(yǎng)化趨勢應(yīng)引起足夠的重視。

１９８０～１９９２年對伙房水庫６個站進行了不同季節(jié)底棲動物落物征生態(tài)調(diào)查。共發(fā)現(xiàn)２６種底棲動物，隸屬于２０屬，３科。底棲動物密度由１９８０年的３３３５個／ｍ＾２減少到１９９２年的８２９個／ｍ＾３。共發(fā)現(xiàn)了９種耐污種類，占總數(shù)的３４．６％，密度占８６．５％以上，水質(zhì)生物學(xué)評價結(jié)果表明：１、２站動物類少（１０種），多樣性指數(shù)低（１．２９５６），屬α－中污染，５站動物種類多（１６種），多樣性指數(shù)高（１．

為掌握黃河水庫浮游植物群落結(jié)構(gòu)與水質(zhì)現(xiàn)狀,分4個季節(jié)進行周年采樣監(jiān)測.通過單因子、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)、浮游植物現(xiàn)存量及種類組成等方法綜合評價黃河水庫的富營養(yǎng)化狀態(tài).結(jié)果顯示:從水質(zhì)指標來看,主要污染物為氮營養(yǎng)鹽,其年均值可達3.6mg/l.綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)變化范圍為37~59,以冬季最高,富營養(yǎng)化最嚴重.全年共檢測到浮游植物6門75種(屬),主要為藍藻門和綠藻門,優(yōu)勢種為假魚腥藻(pseudanabaena)、尖頭藻(raphidiopsis)、擬柱孢藻(cylindrospermum)、顫藻(oscillatoria)、纖維藻(ankistrodesmus).浮游植物密度變化范圍為1.68×10~7~3.62×10~7個/l,生物量變化范圍為5.6~12.9mg/l.在各門類藻類中,藍藻在全年均有較大數(shù)量(大于10~7個/l),預(yù)示著水體可能受到水華的威脅.同時優(yōu)勢種假魚腥藻有產(chǎn)微囊藻毒素的潛力,對水體可能帶來更為深遠的危害.從浮游植物優(yōu)勢種、群落結(jié)構(gòu)、密度、生物量、綜合營養(yǎng)狀態(tài)指來看,水庫水質(zhì)為中營養(yǎng)到富營養(yǎng)化狀態(tài),因此,要加強水質(zhì)管理,降低爆發(fā)藍藻水華的風險.

2008年12月至2009年10月對陡河水庫浮游植物進行了調(diào)查,在上游、中游和下游各設(shè)1個監(jiān)測點。結(jié)果表明,該水庫共有浮游植物6門、75屬、118種,以綠藻門(chlorophyta)種類最多,占總數(shù)的33.90%;其次為硅藻門(bacillariophyta),占30.51%。浮游植物年均個體密度和生物量分別為5.71×105個/l和3.99mg/l,藻類個體密度春季最高。同時利用指示生物、細胞密度、shannon-weaver多樣性指數(shù)、生物量指數(shù)及浮游植物多度和頻度方法評價其水質(zhì)。從shannon-weaver多樣性指數(shù)來看,浮游植物多樣性指數(shù)以上游最大、中游次之、下游最小;shannon-weaver多樣性指數(shù)變化范圍為2.01～3.01,水質(zhì)為輕污染到中污染水平。綜合結(jié)果顯示,陡河水庫為中-富營養(yǎng)型水體。

對引灤入津工程沿線上游水域進行浮游植物種類區(qū)系組成、現(xiàn)存量(密度、生物量)及分布等內(nèi)容進行了調(diào)查研究,并結(jié)合歷史資料和國內(nèi)相似水體研究結(jié)果的分析,對調(diào)查水域進行了水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價。結(jié)果表明,調(diào)查水域整體上可初步劃定為中營養(yǎng)型,水質(zhì)狀況尚好。但下游的潘家口和大黑汀水庫網(wǎng)箱養(yǎng)魚的發(fā)展一定程度上影響了局部水域,由此引起的水體富營養(yǎng)化趨勢應(yīng)引起足夠的重視。

１９８０～１９９６年對大伙房水庫６個站進行了不同季節(jié)底棲動物群落特征的生態(tài)調(diào)查。共發(fā)現(xiàn)３４種底棲動物，隸屬于２５屬，４科。底棲動物密度由１９８０年的３３３５個／ｍ２減少到１９９６年的８９７個／ｍ２。共發(fā)現(xiàn)１４種耐污種類，占總數(shù)的４１．２％，密度占８６．５％以上。水質(zhì)生物學(xué)評價結(jié)果表明：３站動物種類少（１０種），多樣性指數(shù)低（１．２５９６），屬α－中污染，４站動物種類多（１９種），多樣性指數(shù)為１．３４５８，屬β－中污染。大伙房水庫只受到輕中度污染。

為了解草街水庫蓄水后嘉陵江的水環(huán)境變化情況,對嘉陵江浮游植物群落結(jié)構(gòu)及水質(zhì)狀況進行了研究.研究期間共檢出浮游植物145種,隸屬8門74屬,其中硅藻門種類數(shù)最多,23屬57種,其次為綠藻門,28屬53種.浮游植物平均細胞密度1.82×105cell·l-1,細胞密度居于前3位的分別為硅藻門、甲藻門、隱藻門,所占總密度比例分別為39.2%、29.9%、24.5%,春季細胞密度顯著高于其他季節(jié)(p<0.05).優(yōu)勢度分析顯示,優(yōu)勢種主要為顆粒溝鏈藻(aulacoseriagranulata)、變異直鏈藻(melosiravarians)、倪氏擬多甲藻(peridiniopsisniei)、具尾逗隱藻(kommacaudate)、嚙蝕隱藻(cryptomonaserosa)等.聚類分析結(jié)果表明,草街水庫蓄水后對浮游植物的影響作用已初步顯現(xiàn).嘉陵江草街水庫區(qū)在縱向上已初步形成不同特征的生態(tài)區(qū)域,各區(qū)域浮游植物群落結(jié)構(gòu)存在差異,同時,草街水庫大壩上、下游間浮游植物和水體特征也產(chǎn)生了差異.嘉陵江浮游植物的shannon-wiener多樣性指數(shù)、margalef豐富度指數(shù)和pielous均勻度指數(shù)分別介于2.06~3.55、0.76~1.90、0.50~0.78,表明嘉陵江水體處于輕-中度污染狀態(tài).根據(jù)浮游植物群落結(jié)構(gòu)評價顯示,研究期間的嘉陵江水體營養(yǎng)水平為中營養(yǎng)類型.