底棲動物生物指標的健康評價

張哲霰

(哈爾濱市水務科學研究院，哈爾濱 150001)

1 概 述

水生態系統的任何變化都會對生存在其中的水生生物的生理功能、種類、數量和群落結構產生直接影響，因此采用生物指數評價河流環境和生態狀況已成為重要方法[1-2]。底棲動物是生態系統中物質循環和能量流動中積極的消費和轉移者，并通過攝食、掘穴和建管等擾動活動直接或間接地影響著水生態系統[1]。因其生活周期長，生存環境相對穩定，移動能力差且易于采集，不同種類對水質的敏感性差異大，受外界干擾后群落結構的變化趨勢可以反映受污染的性質和程度被廣泛應用于水生態健康評價中[3-7]。

2 底棲動物的群落特征和種類組成

分別對某河在4、7和10月份進行了3次調查，共采集到底棲動物40種，隸屬于4門7綱13目27科，見圖1和表1。其中，水生昆蟲19種，占47.50%；甲殼動物6種，占15%；寡毛類1種，占2.50%；軟體動物10種，占25%；其它類群4種，占10%。常見種為鉤蝦、長臂蝦、匙指蝦、梨形環棱螺、方格短溝蜷和橢圓蘿卜螺。

圖1 底棲動物各類群分布圖

表1 底棲動物各類群組成表

4月份共采集到底棲動物5種，隸屬于3門3綱5目5科，常見種為鉤蝦。7月份共采集到底棲動物32種，隸屬于4門7綱12目22科，常見種為梨形環棱螺、橢圓蘿卜螺、蘇氏尾鰓蚓、匙指蝦、多足搖蚊屬和長跗搖蚊。10月份共采集到底棲動物20種，隸屬于3門5綱9目17科，常見種為長臂蝦、溪蟹和方格短溝蜷。

3 底棲動物Shannon Wiener多樣性指數

Shannon-Wiener多樣性指數進行計算。公式如下：

式中：Pi=Ni/N，Ni為第i種底棲動物個體數，N為底棲動物總個體數；S為采集樣品中的底棲動物總種類數。Shannon-Wiener指數值H′為0～1時水體重污染；1～3為中污；大于3為輕污或無污。

底棲動物Shannon-Wiener指數變動在0～2.430 8，平均1.046 9。其中4月份變動在0～0.581 8，平均0.290 9，多樣性指數最低，說明4月份水質最差，屬于重污染類型；7月份變動在0～2.430 8，平均1.350 1，大部分監測點多樣性指數介于1～3之間，說明7月份水質較好，其中采樣點3 Shannon-Wiener多樣性指數H′最高，說明水質最好；10月份變動在0～1.783 9，平均0.777，說明10月份水質有所下降，并且屬于重污染類型。見表2。

表2 底棲動物多樣性指數值

4 底棲動物完整性指數(B-IBI)

底棲動物完整性指數(B-IBI)評價體系見表3和表4。

表3 底棲動物完整性指數(B-IBI)計算公式

注：分值大于1記為1，小于0記為0，分值變動范圍在0～1之間。

將所有站點參數的賦值依次相加得到最終B-IBI得分。

表4 底棲動物完整性指數(B-IBI)的分級標準

5 評價結果

根據表3的B-IBI計算公式及表4的B-IBI分級標準，評價某河水生態健康狀況，評價結果見表5。可見，B-IBI變化范圍為0.23～1.98，大部分B-IBI值都小于1.74，這表明某河大部分河段水生態健康狀態處于差～壞水平，少數處于一般狀態，整體處于較差水平，這與Shannon Wiener多樣性指數結果一致，水生態健康狀態不容樂觀，受人類活動脅迫較大。

表5 評價結果表