密云水库上游河流底栖动物群落结构与水质评价

2007年7月至2008年5月,按季度对丹江口水库4个区域(丹江库区、汉江库区、取水口、五青入库区)14个采样点进行大型底栖动物调查.共采集到底栖动物61种,主要由寡毛类(颤蚓科、仙女虫科)和摇蚊科组成.其中,寡毛类密度在全年中占优势地位,占底栖动物总密度的90%以上;生物量的优势种则主要为软体动物.空间分布上,底栖动物密度以汉江库区最高(大坝前:33792ind./m~2),丹江库区次之,取水口和五青入库区的密度相对较低,且五青入库区偶尔出现0密度的样品;生物量则由于丹江库区和取水口经常有软体动物出现而导致该区域内生物量相对较高.季节变化上,密度分布为夏季>春季>秋季>冬季;生物量也呈现出类似的分布,但秋季和冬季差别较小.采用shannon-wiener多样性指数、goodnight-whitley生物指数、wright生物指数及carlander生物量法对丹江口水库水质进行评价,比较而言,goodnight-whitley指数不适宜用于丹江口水库的水质评价;而综合利用其它三种方法进行评价的结果表明:取水口为轻污染状态,丹江库区为轻-中污染,汉江库区为中-重污染;五青入库区由于水深太浅,底栖动物生境易受外界影响导致群落波动较大,因此不宜采用底栖动物作为评价指标.

为了解板桥水库大型底栖动物群落结构动态特征并对其水质进行生物学评价,在该水库设置15个采样点,于2014年1—11月按季节进行调查.结果表明:在板桥水库采集到大型底栖动物17种,隶属于3门4纲5科,其中摇蚊幼虫8种、寡毛类4种、软体动物5种.铜锈环棱螺、河蚬、苏氏尾鳃蚓、粗腹摇蚊和雕翅摇蚊为现阶段板桥水库的重要物种.大型底栖动物密度、生物量和多样性指数存在空间和时间差异性.anosim分析显示,大型底栖动物群落结构在不同区域和季节间均存在显著差异,其主要贡献物种为雕翅摇蚊、粗腹摇蚊和苏氏尾鳃蚓.经丰度-生物量比较曲线(abc曲线)分析,板桥水库大型底栖动物群落稳定,结合物种多样性指数、生物学污染指数(bpi)和hilsenhoff生物指数(bi)评价结果,板桥水库的水质处于轻度污染水平.

于2010—2011年对汤河水库和大伙房水库底栖动物群落结构进行了调查研究。结果表明:汤河水库共鉴定底栖动物15种,分属于3门7科,平均密度为224.61ind./m2,平均生物量为4.69g/m2,优势种为霍甫水丝蚓limnodrilushoffmeisteri和克拉伯水丝蚓l.claparedianus;大伙房水库共鉴定底栖动物19种,分属于3门6科,平均密度为235.77ind./m2,平均生物量为101.56g/m2,优势种为霍甫水丝蚓、克拉伯水丝蚓和苏氏尾腮蚓branchiurasowerbyi;汤河水库底栖动物密度与活性磷、bod5均呈极显著正相关(p<0.01),大伙房水库栖动物密度与bod5呈极显著正相关(p<0.01),与温度呈显著负相关(p<0.05);汤河水库底层鱼类的渔产潜力估算为11.59kg/(hm2·a),即全库每年可生产20800kg;大伙房水库底层鱼类的渔产潜力估算为32.11kg/(hm2·a),即全库每年可生产171000kg。水质生态评价结果表明,两座水库均处于中度污染状态。

2014年和2015年春(5月)、夏(8月)季对漳泽水库浮游动物进行了4次调查,共检出浮游动物53种(原生动物20种,轮虫18种,枝角类7种,桡足类8种)。浮游动物物种数夏季较多,2014年和2015年夏季分别为34种和35种；春季较少,分别为17种和21种。2015年夏季浮游动物总丰度最高,为24396个/l；2014年春季浮游动物总丰度较低；为1435个/l；漳泽水库浮游动物丰度主体为原生动物和轮虫。四次调查浮游动物shannon-weaver多样性指数变化范围为2.25~3.60,判断水质为轻污染至清洁状态,综合营养状态指数最终初步确定漳泽水库水质为中-富营养型。

2015年春季(5月份)、夏季(7月份)、秋季(9月份),分别对团结水库浮游植物进行调查。共鉴定浮游植物6门63种及变种,其中硅藻门种类最多(31种)、绿藻门20种、蓝藻门7种、隐藻门和裸藻门各2种、金藻门最少(仅1种),优势种14种。浮游植物丰度为(36.0～1279.8)×10~4个·l~(-1),生物量为(0.216～23.176)mg·l~(-1)。shannon-wiener指数和pielou均匀度指数分别为0.014～3.497和0.003～0.666。水质评价结果多为中污,偶有重污。

于2010年5月、8月和11月对新昌长诏水库浮游植物群落进行了调查,运用shannon多样性指数(h)、simpson多样性指数(d)、margalef丰富度指数(m)及pielou均匀度指数(j)分析了浮游植物种群的多样性,并结合水质理化指标对长诏水库的富营养化程度及水质状况进行了综合评价。结果显示:长诏水库浮游植物有6门26属(种),其中,绿藻门10属(种),硅藻门9属(种),蓝藻门4属(种),隐藻门1属,甲藻门1属,黄藻门1属。浮游植物的丰度为5.73×105～7.73×105ind·l-1,平均为(6.71±0.81)×105ind·l-1;生物量为0.73～1.03mg·l-1,平均为(0.83±0.12)mg·l-1。在水平分布上,蓝藻门、硅藻门和绿藻门的丰度在各采样点中均较高;在季节分布上,硅藻门、绿藻门、蓝藻门分别在春季、夏季、秋季占绝对优势。总体上,浮游植物丰度和生物量在水库入水口较高,出水口较低。水库浮游植物的多样性较差,水质受到较重污染,且主要为氮、磷污染;富营养化程度为中-富营养化水平。

2015年2月、6月、9月、12月对流溪河21个采样河段底栖无脊椎动物进行了调查.结果表明:4个季节共检出54科95属114种,其中昆虫纲81种,占总数71.05％;软体动物门的腹足纲、瓣鳃纲共23种,占总数20.18％;蛭纲、寡毛纲和甲壳纲等10种,占总数的8.77％.根据6个参照点和15个受损点的底栖动物数据,对21个生物指数进行分布范围、判别能力和pearson相关性分析,确定流溪河底栖动物完整性指数(b-ibi)指标体系,该体系由多样性指数、ept分类单元数、摇蚊百分数、颤蚓百分数、敏感类群分类单元数和耐污类群百分数构成.采用比值法计算各生物指数并对各指数值加和得到b-ibi指数值.评价结果表明:在21个河段中,5个为健康,3个为亚健康,10个健康评价为一般,3个较差;总体来看,流溪河处于一般的健康状态;流溪河上游(桂峰水、石坝河、吕田河)等源头支流处于相对健康状态;干流中下游、牛栏河及其他多处支流水质一般或较差.分析表明:上述方法适用于评价流溪河水质健康,可用该方法进行长期监测评价;人类活动程度对底栖动物群落结构影响较大.

当前，北京市人口与资源环境矛盾突出。自然资源严重匮乏，人均水资源只有全国平均水平的1／8，人均土地资源不到全国平均水平的1／5，能源供应也比较紧张。实现北京市确定的“国家首都、国际城市、文化名城、宜居城市”的功能定位，必须加大生态建设力度。就密云水库的生态建设而言，关键的问题是解决好水库周边及上游地区的水土资源保护与管理问题，实现增加入境水量，改善入境水质的目标。

当前,北京市人口与资源环境矛盾突出。自然资源严重匮乏,人均水资源只有全国平均水平的1/8,人均土地资源不到全国平均水平的1/5,能源供应也比较紧张。实现北京市确定的\"国家首都、国际城市、文化名城、宜居城市\"的功能定位,必须加大生态建设力度。就密云水库的生态

基于北京市水环境监测中心密云分中心的水质监测数据,选取溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮及总氮等具有代表性的水质指标作为水质评价因子,应用模糊综合评判法对密云水库水质进行了评价.结果表明:南水北调中线工程通水前,密云水库水质满足gb/t3838-2002《地表水环境质量标准》ⅰ类标准,其中,白河主坝、库西、金沟围堰、套里、水九进口及内湖监测站的水质劣于恒河、潮河主坝及库东监测站;总氮是对密云水库水质影响最大的水质评价因子.评价结果为分析南水北调中线工程通水后密云水库的水质变化状况提供基础.

为研究梯级引水式水电站对底栖动物群落结构的影响,对云南景谷河3座梯级电站影响下河流底栖动物的群落结构进行了调查研究。研究结果表明:水电站的修建显著改变了河流的流速及水深;减水段和混合段水体底栖动物的物种丰度和多样性指数存在一定差异;不同级电站混合段底栖动物密度和生物量均高于减水段;功能摄食类群上混合段的滤食者、撕食者和捕食者相对丰度均显著高于减水段;丰度/生物量比较曲线表明,相对于混合段,水电站影响下减水段底栖动物群落受到了一定程度的干扰。故修建梯级小水电站时,应关注其对底栖动物的群落结构的影响。

浮游植物是水体生态系统中的主要初级生产者,其群落结构能反映水体的水质状况,优势种能指示水体的营养状况。为全面了解百岁溪浮游植物群落结构及水质现状,根据三峡水库调度运行,于2016年5月(泄水期)和2016年10月(蓄水期)在百岁溪设置6个采样点监测浮游植物和水质。结果表明:5月和10月分别鉴定出浮游植物6门37属52种和7门40属59种,细胞密度均值分别为7.141×10~5个/l、3.741×10~5个/l,浮游植物多样性指数值偏低,结构比较简单,种类个体数量分布均匀度不够。pearson相关性分析表明,浮游植物细胞密度与水体中浊度、ph、氨氮、叶绿素a和流速呈显著正相关,与溶解氧呈显著负相关。根据三峡水库营养状态评价标准,百岁溪总氮和总磷达到富营养水平,综合营养状态指数分析,百岁溪处于中营养水平状态。

为了解梯级电站开发对底栖动物群落结构和多样性的影响,于2014年11月对武江韶关段的8个断面底栖动物进行了调查,包括3个自然河段和5个梯级水库,共采集到大型底栖动物3门5纲29种,河蚬、淡水壳菜、狭萝卜螺和霍甫水丝蚓是最主要的密度优势种,梯级水库底栖动物密度均低于自然河段。多样性指数显示:由于底质改变和人为活动的干扰,梯级水库的水质均受到不同程度的污染。

通过调查白河堡水库不同样站浮游动物的生态状况,对白河堡水库的水质污染进行评价.结果表明:白河堡水库浮游动物的种类组成以原生动物为主;浮游动物具有原生动物数量最多,轮虫次之,枝角类与桡足类数量较少的特点.浮游动物的优势种群有急游虫strombidiumuiride、钟形钟虫vorticellacampanula、针簇多肢轮虫polyarthratrigla、螺形龟甲轮虫keratellacohlearis、矩形龟甲轮虫keratellaquadrata、颈沟基合溞bosminopsisdeitersi、长额象鼻溞bosminalongirostris、沟渠异足猛水溞canthocamptusstaphylinus等.白河堡水库浮游动物较丰富,大部分库区水体清洁,有的轻度污染.

通过2006年和2009年对洋河水库浮游植物群落结构进行的调查,明确了洋河水库浮游植物群落组成及分布特征,利用种类多样性指数对水体营养状态进行了评价。结果表明,2006年浮游植物检出7门,43属,48种;2009年检出7门,51属,62种。两年中洋河水库共发现浮游植物7门,60属,78种。水库年均细胞密度差距较大,2006年为4347×104cell/l;2009年为1331×104cell/l。优势种群组成上基本相似,都是绿藻、蓝藻和硅藻型,其中,微囊藻是主要的优势种群。2006年微囊藻占优势时间贯穿全年,且数量多;2009年仅在7月-10月形成优势种,且数量较少。应用margalef多样性指数法和menkinick多样性指数法对洋河水库水质进行评价,结果显示,2006年水质为富营养型,2009年为中-富营养型。

对引滦入津输水工程沿线上游水域进行浮游动物种类区系组成、生物量及分布的调查研究。结合历史资料和国内相似水体研究结果并辅以生物多样性指数的分析,对调查水域进行了水生态环境质量评价。结果表明,调查水域整体上可初步划定为贫营养型向中营养型过渡类型,水质状况尚好。但调查水域下游的潘家口和大黑汀水库网箱养鱼的发展一定程度上影响了局部水域,由此引起的水体富营养化趋势应引起足够的重视。

１９８０～１９９２年对伙房水库６个站进行了不同季节底栖动物落物征生态调查。共发现２６种底栖动物，隶属于２０属，３科。底栖动物密度由１９８０年的３３３５个／ｍ＾２减少到１９９２年的８２９个／ｍ＾３。共发现了９种耐污种类，占总数的３４．６％，密度占８６．５％以上，水质生物学评价结果表明：１、２站动物类少（１０种），多样性指数低（１．２９５６），属α－中污染，５站动物种类多（１６种），多样性指数高（１．

为掌握黄河水库浮游植物群落结构与水质现状,分4个季节进行周年采样监测.通过单因子、综合营养状态指数、浮游植物现存量及种类组成等方法综合评价黄河水库的富营养化状态.结果显示:从水质指标来看,主要污染物为氮营养盐,其年均值可达3.6mg/l.综合营养状态指数变化范围为37~59,以冬季最高,富营养化最严重.全年共检测到浮游植物6门75种(属),主要为蓝藻门和绿藻门,优势种为假鱼腥藻(pseudanabaena)、尖头藻(raphidiopsis)、拟柱孢藻(cylindrospermum)、颤藻(oscillatoria)、纤维藻(ankistrodesmus).浮游植物密度变化范围为1.68×10~7~3.62×10~7个/l,生物量变化范围为5.6~12.9mg/l.在各门类藻类中,蓝藻在全年均有较大数量(大于10~7个/l),预示着水体可能受到水华的威胁.同时优势种假鱼腥藻有产微囊藻毒素的潜力,对水体可能带来更为深远的危害.从浮游植物优势种、群落结构、密度、生物量、综合营养状态指来看,水库水质为中营养到富营养化状态,因此,要加强水质管理,降低爆发蓝藻水华的风险.

为掌握黄河水库浮游植物群落结构与水质现状,分4个季节进行周年采样监测.通过单因子、综合营养状态指数、浮游植物现存量及种类组成等方法综合评价黄河水库的富营养化状态.结果显示:从水质指标来看,主要污染物为氮营养盐,其年均值可达3.6mg/l.综合营养状态指数变化范围为37～59,以冬季最高,富营养化最严重.全年共检测到浮游植物6门75种(属),主要为蓝藻门和绿藻门,优势种为假鱼腥藻(pseudanabaena)、尖头藻(raphidiopsis)、拟柱孢藻(cylindrospermum)、颤藻(oscillatoria)、纤维藻(ankistrodesmus).浮游植物密度变化范围为1.68×107～3.62×107个/l,生物量变化范围为5.6～12.9mg/l.在各门类藻类中,蓝藻在全年均有较大数量(大于107个/l),预示着水体可能受到水华的威胁.同时优势种假鱼腥藻有产微囊藻毒素的潜力,对水体可能带来更为深远的危害.从浮游植物优势种、群落结构、密度、生物量、综合营养状态指来看,水库水质为中营养到富营养化状态,因此,要加强水质管理,降低爆发蓝藻水华的风险.

2008年12月至2009年10月对陡河水库浮游植物进行了调查,在上游、中游和下游各设1个监测点。结果表明,该水库共有浮游植物6门、75属、118种,以绿藻门(chlorophyta)种类最多,占总数的33.90%;其次为硅藻门(bacillariophyta),占30.51%。浮游植物年均个体密度和生物量分别为5.71×105个/l和3.99mg/l,藻类个体密度春季最高。同时利用指示生物、细胞密度、shannon-weaver多样性指数、生物量指数及浮游植物多度和频度方法评价其水质。从shannon-weaver多样性指数来看,浮游植物多样性指数以上游最大、中游次之、下游最小;shannon-weaver多样性指数变化范围为2.01～3.01,水质为轻污染到中污染水平。综合结果显示,陡河水库为中-富营养型水体。

2009年的枯水期(5月)和丰水期(7月),对桃山水库浮游植物群落结构和水质状况进行了调查研究,结合生物监测和理化监测手段,基于浮游植物丰度、优势度以及综合指数评价方法,进行水库生态评价。结果显示,桃山水库浮游植物共有7门、46属、73种及变种,其中以绿藻为主,占44%;生物量在2.29～10.96mg/l,丰度变幅在(38.76～124.44)×105个/l;枯水期优势种以硅藻为主,丰水期优势种以蓝藻、绿藻为主;综合营养指数为42.0～60.1。综合评价结果表明,桃山水库枯水期和丰水期水质营养状态为轻度富营养,化学需氧量是影响桃山水库浮游植物群落结构的主要环境因子。

对引滦入津工程沿线上游水域进行浮游植物种类区系组成、现存量(密度、生物量)及分布等内容进行了调查研究,并结合历史资料和国内相似水体研究结果的分析,对调查水域进行了水生态环境质量评价。结果表明,调查水域整体上可初步划定为中营养型,水质状况尚好。但下游的潘家口和大黑汀水库网箱养鱼的发展一定程度上影响了局部水域,由此引起的水体富营养化趋势应引起足够的重视。