基于著生藻類完整性指數(shù)的赤水河水生態(tài)健康評價

DOI：10.16232/j. cnki.1001-4179.2025.06.005

0 引言

綜合考慮水生態(tài)系統(tǒng)水質(zhì)特征、物理結(jié)構(gòu)、生物結(jié)構(gòu)和生態(tài)服務(wù)功能的多指標(biāo)評價方法用于評估水生態(tài)健康已經(jīng)成為研究的趨勢和方向，并應(yīng)用于水生態(tài)保護(hù)和管理[1-2]。國家相關(guān)部委已先后出臺了多項河流健康評價指導(dǎo)性文件[3-4]，規(guī)范了指標(biāo)體系構(gòu)建、評價指標(biāo)篩選、健康等級劃分等流程，但針對水生生物評價指標(biāo)的基準(zhǔn)值的定量研究仍存在較大空白。

生物完整性指數(shù)（IBI）最早由 Karr^[5] 于1981年提出，以魚類為研究對象建立了魚類生物完整性指數(shù)（F-IBI）。與過往河流健康評價方法相比，IBI綜合了多類型生物指標(biāo)評價河流生態(tài)環(huán)境狀況，兼顧生物自身的生理特征和功能屬性，如群落結(jié)構(gòu)、敏感度、耐污性及多樣性等，突破了單一生物評價指標(biāo)的局限性，具有全面性、敏感性和準(zhǔn)確性等優(yōu)點，由最初運用于魚類[迅速推廣應(yīng)用于浮游動植物[7-8]、底棲動物[9-10]等水生生物類群的評價分析，成為當(dāng)前河流生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的有效工具。著生藻類作為水生態(tài)系統(tǒng)中的主要初級生產(chǎn)者，在水生態(tài)系統(tǒng)中的多個生態(tài)功能中起不可或缺的作用[1]著生藻類具有生境相對固定，對水生態(tài)系統(tǒng)的變化非常敏感，物種多樣性高，生長周期短等特點，可快速反映監(jiān)測斷面水環(huán)境的短期變化，因而成為了指示河流生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的主要水生生物類群之-[12-13] 0

赤水河是長江流域干流未建壩的重要一級支流，水體受污染程度較低，生態(tài)系統(tǒng)狀況近乎天然狀態(tài)，是河流生態(tài)學(xué)理論研究的理想實驗場所[14]。開展水生生物基準(zhǔn)值的確定既有利于準(zhǔn)確評價赤水河河流健康狀況，也可為其他受人類干擾強烈的河流提供參照值。當(dāng)前針對赤水河著生藻類的研究相對較少，僅見于胡建成等[15]和謝純林等[16]運用著生硅藻多參數(shù)指標(biāo)（D－MMIs）和硅藻指數(shù)評價赤水河生態(tài)狀況，結(jié)果顯示不同時期著生硅藻群落結(jié)構(gòu)存在顯著差異。本研究以赤水河為研究對象，以著生藻類生物完整性為評價指標(biāo)，開展全流域的水生生物監(jiān)測，識別參照點和受損點，篩選并推薦計算著生藻類生物完整性的指標(biāo)，并針對豐、平、枯水期，分別給定可供參考的基準(zhǔn)值。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域

赤水河發(fā)源于云南省昭通市鎮(zhèn)雄縣赤水源鎮(zhèn)[17]流經(jīng)滇、黔、川三省共13個縣市，干流全長 436.5km ，流域面積 20 440km² ，是長江上游地區(qū)唯一干流沒有修建大型水力發(fā)電樞紐的一級支流，也是長江上游保護(hù)區(qū)的重要組成部分。赤水河生態(tài)型復(fù)雜多樣，河谷地區(qū)環(huán)境多樣、異質(zhì)性高，上游河段河谷深切，山勢陡峭，河谷巖性復(fù)雜多樣；中游河段變寬，多險灘；下游河道平緩、河谷寬闊，耕地較多，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)[18]。赤水河河谷地區(qū)異質(zhì)性高，并且擁有獨特而完整的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，擁有豐富的水生生物資源[19] ○

1.2 著生藻類采集和鑒定

本次研究在赤水河干流設(shè)定26個采樣點，如圖1所示，其中上游13個，中游8個，下游5個，分別于2023年4，7，11月進(jìn)行采樣調(diào)查。采樣時在采樣點河段上下游 100m 范圍內(nèi)，根據(jù)河流生境的差異，如流速、水深和透明度，選擇4塊表面積大于 25cm² 的石塊，使用硬毛刷從每塊石塊上刮取面積為 25cm² 的著生藻類樣本，收集到 500mL 的采樣瓶里，添加 15mL 的魯哥試劑以進(jìn)行染色和保存。著生藻類的種依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)及《中國內(nèi)陸水域常見藻圖譜》鑒定[20 -21]。 。

1.3 生物多樣性指數(shù)計算

α 多樣性Shannon-Wiener指數(shù) （H^′） ）Pielou均勻度指數(shù) （J^′） Margalef指數(shù) （D_m ）的計算公式如下：

式中： p_i 為該采樣點第 i 種著生藻類在該點的相對密度；S為該采樣點是著生藻類總分單元數(shù)； N 為該采樣點的個體數(shù)[22]

1.4 環(huán)境因子測定

對赤水河流域各采樣點的水體理化性質(zhì)進(jìn)行測定時，Temp（水溫）、pH、EC（電導(dǎo)率）、DO（溶解氧）用YSI水質(zhì)分析儀現(xiàn)場測定；水深和流速用流速儀現(xiàn)場測定；在各樣點采集1.5L水樣用于測定生源要素，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法[23]（水和廢水監(jiān)測分析方法）測定以下水化學(xué)指標(biāo)：TC（總碳）、DOC（溶解性有機碳）、DTN（溶解性總氮）、TN（總氮）、氨氮（ NH₃-N; 、硝酸鹽氮（ NO₃-N） 、亞硝酸鹽氮（ NO₂-N） 、總氮（TN）、正磷酸鹽（ PO₄³-P） 、總磷（TP）、Si（溶解性硅）和TSi（全硅），使用主成分分析（PCA）對環(huán)境因子進(jìn)行降維，對降維之后的環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析，篩選出主要環(huán)境因子。

1.5 生物完整性指數(shù)的計算步驟

構(gòu)建生物完整性指數(shù)一般分為5步： ① 根據(jù)采樣點受人為干擾大小和生境狀況將采樣點分為參照點和受損點； ② 從物種多樣性、群落多樣性、群落物種豐度、群落均勻性和耐污能力及特性5方面構(gòu)建候選參數(shù)清單； ③ 篩選核心參數(shù)，如果某一參數(shù)在 95% 的采樣點以上為0，則直接刪除該參數(shù)，運用箱線圖法和相關(guān)系數(shù)法對剩余的參數(shù)進(jìn)行判別，最后保留信息量最大的參數(shù)為核心參數(shù)； ④ 采用比值法統(tǒng)一核心參數(shù)的量綱，并對各參數(shù)采樣點的IBI賦分值，以所有點IBI得分的 95% 分位值作為最佳值，對低于該值的分布范圍5等分，靠近 95% 分位數(shù)的一等分代表點位狀態(tài)為優(yōu)秀，將其定為赤水河水生態(tài)基準(zhǔn)； ⑤ 利用參照點位和受損點位IBI值的箱線圖來驗證評價方法是否有效。

1.6 數(shù)據(jù)分析

廣義加性模型（generalizedadditivemodels，GAM）是由數(shù)據(jù)驅(qū)動而非統(tǒng)計分布模型驅(qū)動的非參數(shù)回歸模型，可對部分解釋變量進(jìn)行線性擬合，其表達(dá)式為

g（μ（Y））=β₀+f₁（x₁）+…+f_m（x_m） （4）式中： g（ξ） 函數(shù)為連接函數(shù)； μ（Y） 為 Y 的期望； β₀ 為截距;fi為非參數(shù)光滑函數(shù)[24]

本研究運用主成分分析（PCA）和相關(guān)性分析對環(huán)境因子降維，識別主要環(huán)境因子，運用GAM模型和冗余分析（RDA）對Pe-IBI核心參數(shù)與主要環(huán)境因子的關(guān)系進(jìn)行分析。GAM模型使用R語言中的“mgcv”工具包完成，PCA分析和RDA分析在Canoco5.0中完成。

2 研究結(jié)果

2.1 著生藻類群落結(jié)構(gòu)特征分析

2.1.1 物種組成及優(yōu)勢種

2023年赤水河共鑒定著生藻類7門174種，其中硅藻門106種、藍(lán)藻門30種、綠藻門28種、裸藻門5種、隱藻門3種、黃藻門和金藻門各一種。枯水期（4月）著生藻類共6門108種，豐水期（7月）著生藻類共5門61種，平水期（11月）著生藻類共6門78種，赤水河著生藻類全年以硅藻門、綠藻門和藍(lán)藻門為主，其中硅藻門占總分單元數(shù)的 60% 以上，見圖2。不同季節(jié)著生藻類的優(yōu)勢種差異較大，4月份優(yōu)勢物種有短小曲殼藻、微型舟形藻、席藻、柔嫩微毛藻、色球藻和黏球藻6種，7月份優(yōu)勢物種有短縫藻、微囊藻和顫藻3種；11月份優(yōu)勢物種有異極藻、舟形藻、膨大曲殼藻、細(xì)鞘絲藻、顫藻和剛毛藻6種。

2.1.2 多樣性分析

赤水河干流2023年枯、豐、平3期著生藻類群落∝ 多樣性指數(shù)如圖3所示。枯、豐、平3期Shannon-Wiener指數(shù)分別在 0.75～3.03，0.32～2.30，1.65～ 2.90之間，均值分別為 2.03，1.01，2.33 。由 H^′ 的大小可以將污染評價范圍分為5級[25]： H^′ 值等于0為嚴(yán)重污染， H^′ 值小于1為重度污染， H^′ 值在1＼～2之間為中度污染， H^′ 值在2～3之間為輕度污染， H^′ 值大于3為清潔。整體上赤水河枯水期和平水期為輕度污染，豐水期受上游山洪影響出現(xiàn)了中度污染。Pielou均勻度指數(shù)分別在 0.22～0.92，0.12～0.80，0.71～0.99 之間，均值分別為 ^{0.61，0.40，0.88} 。Margalef豐富度指數(shù)分別在 1.75～6.77，0.93～6.06，1.19～3.65 之間，均值分別為4.54，1.76，2.51。赤水河群落 α 多樣性年內(nèi)變化較大，總體來看 Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)平水期 gt; 枯水期 gt; 豐水期，Margalef豐富度指數(shù)枯水期 gt; 平水期 gt; 豐水期。

2.2 水生態(tài)健康基準(zhǔn)及評價

2.2.1 參照點受損點選取

參照生境評價的方法選取參照點和受損點[26]選取底質(zhì)、棲息復(fù)雜性、速度和深度結(jié)合特性、堤岸穩(wěn)定性、河道變化、河水水量狀況、植被多樣性、水質(zhì)狀況、人類活動強度、河岸土地利用類型10個評價指標(biāo)對赤水河的26個采樣點進(jìn)行打分，單個評價指標(biāo)滿分為20分，采取累計求和的方式計算河流生境評價綜合指數(shù)（RHI），以RHI得分確定參照點和受損點。通過現(xiàn)場調(diào)查，將壩頭、巖腳、水潦鋪、許家河、合馬、千江寺、密溪鄉(xiāng)7個采樣點選為參照點，將生境評價較差的余家大田、元厚、葫市、赤水站、復(fù)興、楊房、合江7個采樣點選為受損點，剩余12個點為一般受損點。

注：圖中采樣點1＼～26分別為魚洞、壩頭、巖腳、斑鳩井、余家大田、水潦鋪、許家河、赤水鎮(zhèn)、灣潭大橋、清池鎮(zhèn)、龍井渡口、五馬河口、茅臺水文站、合馬、二郎灘、千江寺、土城、元厚、葫市、丙安、復(fù)興、赤水站、車輞、楊房、密溪鄉(xiāng)、合江。

圖3赤水河著生藻類 α 多樣性指數(shù)

2.2.2 指標(biāo)篩選

綜合參考GB/T43476—2023《水生態(tài)健康評價技術(shù)指南》[27]和相關(guān)文獻(xiàn)[28-30]，本文從物種多樣性、群落多樣性、群落物種豐度、群落均勻性和耐污能力及特性等5方面選取了19個參數(shù)（表1）作為赤水河流域著生藻類生物完整性指數(shù)的候選參數(shù)，以盡可能全面地反映著生藻類對環(huán)境變化的響應(yīng)關(guān)系。

通過箱線圖法篩選出的參數(shù)分別為M1（Shannon-Wiener指數(shù)）M2（Pielou均勻度指數(shù)）、M3（Marglef豐富度指數(shù)）、M4（hill指數(shù)）、M5（總分類單元數(shù)）、M6（硅藻門、綠藻門、藍(lán)藻門分單元數(shù)）、M7（硅藻門分類單元數(shù)）、M10（細(xì)胞密度）、M11（硅藻門、綠藻門、藍(lán)藻門細(xì)胞密度）和M15（硅藻門細(xì)胞密度），見圖4。

對上述10個參數(shù)進(jìn)行正態(tài)性性檢驗，結(jié)果表明這10個參數(shù)均符合正態(tài)分布。因此，采用Pearson相關(guān)性分析，剔除相關(guān)系數(shù) ∣r∣?0.75 中的一項參數(shù)，最后保留的核心參數(shù)是M1（Shannon－Wiener指數(shù)）、M5（總分類單元數(shù)）和M10（細(xì)胞密度），結(jié)果如圖5所示。

2.2.3 水生態(tài)健康基準(zhǔn)

為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，豐水期（7月）和平水期（11月）采用與枯水期（4月）同一套參數(shù)體系計算Pe-IBI值。為了驗證該方案的有效性，建立枯水期、豐水期、平水期參照點和受損點IBI值的箱線圖（圖6），枯水期、豐水期、平水期均驗證通過，因此該方案有效，所選出來的核心參數(shù)可以用來構(gòu)建赤水河生物完整性指數(shù)。

參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T43476—2023《水生態(tài)健康評價技術(shù)指南》[27]《水生態(tài)監(jiān)測技術(shù)指南河流水生生物監(jiān)測與評價》[4］和《水生態(tài)學(xué)基準(zhǔn)制定技術(shù)指南》[31]等相關(guān)指南，采用所有點位Pe-IBI值的 95% 分位數(shù)法擬定基準(zhǔn)，以 95% 分位數(shù)為最佳值，對低于該值的分布范圍五等分，分別代表優(yōu)秀、良好、中等、較差、很差，將靠近 95% 分位數(shù)的等分值擬定為赤水河水生態(tài)基準(zhǔn)（枯水期5.53、豐水期6.01，平水期6.37），Pe-IBI計算各時期各指標(biāo)期望值和臨界值見表2。

2.2.4 水生態(tài)健康評價

2023年，赤水河枯水期基于Pe-IBI指數(shù)的水生態(tài)評價等級結(jié)果為：土城、魚洞、五馬河口、千江寺、斑鳩井、車輞、茅臺水文站、丙安、密溪鄉(xiāng)、許家河、余家大田為優(yōu)秀;清池鎮(zhèn)、巖腳、合馬、龍井渡口、水潦鋪、合江為良好；赤水鎮(zhèn)、楊房、元厚、赤水站、復(fù)興為中等；葫市為較差；壩頭、二郎灘、灣潭大橋為很差。豐水期基于Pe-IBI指數(shù)的水生態(tài)評價等級結(jié)果為：水潦鋪、赤水鎮(zhèn)、合江為優(yōu)秀；密溪鄉(xiāng)、土城、丙安為良好；千江寺為中等；元厚為較差；清池、灣潭大橋、余家大田為很差。平水期基于Pe-IBI指數(shù)的水生態(tài)評價等級結(jié)果為：魚洞、龍井渡口、壩頭、茅臺水文站、巖腳、五馬河口、赤水站、水潦鋪為優(yōu)秀；許家河、灣潭大橋、元厚、合馬、土城、斑鳩井、二郎灘、余家大田為良好；清池、赤水河站為中等；楊房、葫市、千江寺為較差；密溪鄉(xiāng)、復(fù)興鎮(zhèn)、丙安、合江、車輞為很差，見圖7。

表2赤水河著生藻類水生態(tài)基準(zhǔn)值及核心參數(shù)期望值和臨界值

2.3 主要環(huán)境因子識別及其與Pe－IBI核心參數(shù)響應(yīng)分析

2.3.1 主要環(huán)境因子識別

利用主成分分析（PCA）對17個環(huán)境因子進(jìn)行降維，兩個因子軸保留了下來，解釋了總體變量的57.3% ，如圖8所示。將每組主成分中載荷系數(shù)較大的環(huán)境因子保留下來，分別是Temp，Elev，DO，EC， pH ，TP， NH₃ -N，DTN， NO₂ -N，TSi，TN，DTP。對篩選出來的環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析，相關(guān)性較大（ ∣r∣gt; 0.75）的環(huán)境因子，保留一個即可，相關(guān)性分析見圖9，最后保留DO，EC，DTN，TP， NH₃-N 為主要環(huán)境因子。

2.3.2 Pe-IBI與環(huán)境因子的關(guān)系

將主要環(huán)境因子DO、EC、DTN、TP、 NH₃-N 與Pe-IBI核心參數(shù)進(jìn)行除趨勢對應(yīng)分析（DCA），得到的最大排序軸長度為 0.71（lt;4） ，選用RDA分析，結(jié)果見圖10。以主要環(huán)境因子 D0，EC，DTN，TP，NH₃-N 為解釋變量，以赤水河干流Pe-IBI核心參數(shù)為響應(yīng)變量構(gòu)建GAM模型。細(xì)胞密度與 D0，EC，DTN，TP 擬合度 R² 為0.845，解釋率為 92.5% ;Shannon -Wiener指數(shù)DO，EC，DTN，TP， NH₃-N 擬合程度較好，擬合度R² 等于0.434，解釋率為 63.4% ；總分單元數(shù)和DO，EC，DTN，TP， NH₃-H 擬合度 R² 為0.164，解釋率為36.1% ，結(jié)果見圖 11～13 。

由圖 11～13 的圖（a）可知：細(xì)胞密度在溶解氧濃度在 10mg/L 時出現(xiàn)了拐點，之后細(xì)胞密度增大，總分單元數(shù)在溶解氧濃度在 10mg/L 時出現(xiàn)拐點，Shannon-Wiener指數(shù)與溶解氧濃度含量呈負(fù)相關(guān)。在溶解氧大于 10mg/L 后，藍(lán)藻的平均細(xì)胞密度高于硅藻，溶解氧濃度升高藍(lán)藻細(xì)胞呼吸作用加強，同時藍(lán)藻消亡后的有機質(zhì)在被降解時也會消耗水體中的溶解氧，致使硅藻呼吸作用所需的溶解氧減少[32-33]，硅藻的細(xì)胞密度下降，Shannon-Wiener指數(shù)降低，著生藻類生物多樣性型下降。由圖 11～13 的圖（b）可知：細(xì)胞密度在整體上與DTN呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，Shannon-Wiener指數(shù)呈現(xiàn)隨DTN增大而增大的趨勢，當(dāng)DTN濃度為3.5mg/L 時總分單元數(shù)達(dá)到最大值，之后總分單元數(shù)隨DTN濃度增大開始下降;DTN濃度 3.5mg/L 是赤水河著生藻類生物多樣性發(fā)展的適宜濃度。由圖11～13 的圖（c）可知：電導(dǎo)率EC在 380～420μs/cm 之間時，細(xì)胞密度與電導(dǎo)率呈正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)高于420μs/cm 之后細(xì)胞密度變化開始波動，說明當(dāng)電導(dǎo)率高于 420μs/cm 之后著生藻類細(xì)胞密度不再受電導(dǎo)率影響；Shannon-Wiener指數(shù)與電導(dǎo)率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，在EC達(dá)到 447μs/cm 時Shannon-Wiener指數(shù)最小;EC越高說明水中離子和雜質(zhì)越多，著生藻類生物多樣性隨著水中離子的增多而下降，總分單元數(shù)受EC影響較小。由圖 11～13 的圖（d）可知：細(xì)胞密度與TP呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)TP增大時，藍(lán)藻的密度迅速增加，硅藻門細(xì)胞密度變化較小[34];Shannon-Wiener 指數(shù)TP增大而減小，藍(lán)藻逐漸開始占據(jù)優(yōu)勢，使得硅藻的多樣性逐漸下降，整體的著生藻類生物多樣性降低，這與胡愈忻等[32的研究結(jié)果相同；總分單元數(shù)與 TP的冗余分析圖可以看出兩者不相關(guān)。由圖 11～13 的圖（e）可知：隨著 NH₃-N 的升高，著生藻類細(xì)胞密度呈現(xiàn)出下降趨勢，當(dāng) NH₃-N 濃度達(dá)到 0.019mg/L 時Shannon-Wiener指數(shù)達(dá)到峰值，之后開始緩慢變小;總分單元數(shù)隨著 NH₃-N 的增大而變小， NH₃-N 含量的增加會抑制著生藻類物種多樣性發(fā)展。

3討論

通過對赤水河著生藻類群落結(jié)構(gòu)的分析，其著生藻類以硅藻門為主，與渾河[12]、渭河[13]以及章江[35]群落構(gòu)成相似，這是由于硅藻門的著生藻類適宜生長在流量穩(wěn)定、水位變幅較小的流域[35]。赤水河枯水期和平水期總分類單元數(shù)高于豐水期也印證了這一結(jié)果，豐水期降雨增加，流量變化劇烈，流速變大導(dǎo)致著生藻類遭到?jīng)_刷，從著生藻類變成了浮游藻類，分類單元數(shù)和細(xì)胞密度驟降[36]。從Pe－IBI評價結(jié)果來看，豐平枯3期的評價結(jié)果整體表現(xiàn)出來一致性，并未產(chǎn)生太大差異，結(jié)果顯示上游評價結(jié)果優(yōu)于中下游，這是由于赤水河上游為農(nóng)村，無工業(yè)污染，受人類干擾較小，保持著較為原始的水生態(tài)環(huán)境，而中下游由于工業(yè)開發(fā)和城市發(fā)展對水生態(tài)環(huán)境造成了一定干擾，這與胡建成[15]和謝純林[16等的評價結(jié)果相同，也與底棲動物[10]和浮游植物[37]的評價結(jié)果相同，因此制定的水生態(tài)基準(zhǔn)對赤水河水生態(tài)健康評價真實有效。Pe-IBI評價結(jié)果為很差的點位TP，DTN和 NH₃-N 濃度較高，TP，DTN和 NH₃-N 濃度較高導(dǎo)致藍(lán)藻的細(xì)胞密度迅速增加，硅藻門的可吸收營養(yǎng)鹽濃度降低導(dǎo)致其物種數(shù)和細(xì)胞密度下降，著生藻的生物多樣性受到了影響，進(jìn)而導(dǎo)致Pe-IBI的評價結(jié)果為很差，這與馮天翼等的研究結(jié)果一致。當(dāng)河流受到污染后，總分類單元數(shù)將減少，物種也從硅藻門占優(yōu)開始向藍(lán)綠藻占優(yōu)轉(zhuǎn)化[38]

Pe-IBI是一種綜合反映生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)的方法，運用Pe-IBI制定基準(zhǔn)可以為河流健康評價提供簡單有效的評價方法。當(dāng)采樣點越多時，制定的基準(zhǔn)越準(zhǔn)確[35]，本研究的采樣點仍偏少，在未來的研究中應(yīng)盡可能多地增加采樣點的數(shù)量，并且應(yīng)分不同時期制定基準(zhǔn)，來提高基準(zhǔn)的準(zhǔn)確性。赤水河上游評價結(jié)果雖整體高于中下游，但由于農(nóng)田開墾和農(nóng)藥使用，使得局部地區(qū)如壩頭和灣潭大橋Pe-IBI得分較低，上游應(yīng)加大農(nóng)業(yè)污染源的治理，中下游地區(qū)工業(yè)發(fā)展應(yīng)嚴(yán)格控制TP，DTN和 NH₃-N 污染，減少引起水體擾動的人類活動，為著生藻類提供適宜的生境，進(jìn)而增加赤水河流域的生物多樣性。

4結(jié)論

本文以赤水河干流著生藻類為研究對象，通過分析赤水河著生藻類群落構(gòu)成，構(gòu)建生物完整性指數(shù)評價體系和GAM模型，得到以下結(jié)論：

（1）2023年赤水河共采集到著生藻類7門174種，并且全年以硅藻門為主，群落年內(nèi)變化大，總分單元數(shù)4月份高于7月份和11月份，Shannon－Wiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)是平水期 gt; 枯水期 gt; 豐水期，Margalef豐富度指數(shù)枯水期 gt; 平水期 gt; 豐水期。

（2）構(gòu)建了以細(xì)胞密度、Shannon-Wiener指數(shù)、總分單元數(shù)為核心參數(shù)的赤水河水生態(tài)評價體系，確定了以著生藻類完整性指數(shù)為指標(biāo)的豐平枯3種水文條件下的水生態(tài)基準(zhǔn)值（枯水期5.53、豐水期6.01，平水期6.37）及Pe-IBI計算的核心參數(shù)臨界值與期望值，對未來開展基于Pe－IBI的水生態(tài)健康評價提供了參考值。

（3）DO，EC，DTN，TP， NH₃ -N是赤水河的主要環(huán)境因子，運用GAM模型和RDA分析對Pe-IBI核心參數(shù)細(xì)胞密度、Shannon-Wiener指數(shù)、總分單元數(shù)與主要環(huán)境因子進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)溶解氧濃度超過10mg/L 時，藍(lán)藻細(xì)胞密度與溶解氧濃度呈正相關(guān)，EC小于 420μs/cm 時著生藻類的細(xì)胞密度隨EC增大而增大，TP濃度升高，藍(lán)藻細(xì)胞密度迅速增加，TP，DO，EC和 NH₃-N 增大時Shannon-Wiener指數(shù)下降，著生藻類生物多樣性下降。

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（編輯：黃文晉）