6.6.4 水生生物(AL)

6.6.4 水生生物(AL)

水生生物指标包括底栖动物、浮游植物、附生硅藻、浮游动物和鱼类。受资料限制,程海湖采用底栖动物、浮游植物、附生硅藻指标。

6.6.4.1 底栖动物

底栖动物是指生活史的全部或大部分时间生活于水体底部的水生动物类群,是水生态系统的一个重要组成部分。大型底栖无脊椎动物是肉眼可以观测到的无脊椎大型底栖生物,一般将不能通过0.5mm(40目)孔径筛网的个体称为大型底栖生物或大型底栖无脊椎动物。

底栖动物采用Shannon-Wiener多样性指数及Pielou均匀度指数进行评价,Shannon-Wiener多样性指数公式:

其中,H′为多样性指数,S为样品中的种类总数,Pi为第i种的个体数与总个体数的比值。

Pielou均匀度指数计算公式:

其中,J为均匀度指数,H′为多样性指数,S为样品中的种类总数。指标赋分,见表6-12、6-13。

表6-12 底栖动物多样性指数赋分标准

表6-13 底栖动物均匀度指数赋分标准

选取以上两个指数赋分的最小分值作为底栖动物赋分。

6.6.4.2 浮游植物

浮游植物包括所有生活在水中营浮游生活方式的微小植物。浮游植物数量通常以密度、丰度表示。浮游植物数量及群落结构是反映湖泊状况的重要指标,相对于其他水生植物而言,浮游植物生长周期短,对环境变化敏感,其生物量及种群结构变化能很好地反映湖泊现状与变化。

浮游植物评价采用藻类密度指标评价湖泊浮游植物状况。藻类密度指单位体积湖泊水体中的藻类个数。

藻类密度指标评价赋分有参考基点倍数法、直接赋分法两种方法。

(1)参考基点倍数法

以湖泊水质及形态重大变化前的历史参考时段的监测数据为基点(一般采用20世纪五六十年代或20世纪80年代监测数据),以评价年浮游水生植物密度除以该历史基点计算其倍数,然后根据表6-14进行赋分。

表6-14 浮游植物密度变化状况赋分表

(2)直接赋分法

根据《中国湖泊环境》调查数据,20世纪八九十年代湖泊藻类数量年平均值变动范围在10万~10000万cells/L之间。结合《中国湖泊环境》调查数据和相关文献调查数据,确定浮游植物数量指标赋分标准,见表6-15。

表6-15 藻类水华风险指数赋分标准

多次对程海湖浮游植物群落结构调查,大部分时段藻细胞密度均大于1000万cells/L,因此采用直接赋分法赋分。

6.6.4.3 附生硅藻

硅藻是一种光自养型藻类,具有种类多、分布广的特点,且对水环境条件变化极其敏感,现已查明有相当多的硅藻种只能生存在狭小的水环境条件(温度、酸碱度、营养盐、金属离子浓度等)下。因此,可以通过研究环境因子对硅藻群落的影响机制,建立硅藻组成与水环境状态之间的对应关系,最终用硅藻组成变化来指示环境因子的改变情况,进而判断水质好坏。2000 年欧盟水框架指导委员会将硅藻推荐为水环境整治决策中确定营养水平的生物指标,法国则以硅藻生物指数为标准方法来监测水体质量。

某一种类的消失或增殖都对应着环境条件某一方面的变化,常用的附生硅藻指数有特定污染敏感指数(IPS)、硅藻生物指数(IBD)。

附生硅藻指数的特定污染敏感指数采用如下公式计算:

其中,Aj为j物种的相对丰富度,Ij为1~5的敏感度系数,Vj为1~3的指示值。

硅藻生物指数采用如下公式计算:

其中,A为不耐污的种类数,B为对有机污染无特殊反应的种类数,C为有污染区内特有的种类数。附生硅藻指数赋分标准,见表6-16。

表6-16 附生硅藻指数赋分标准

6.6.4.4 生物准则层赋分

生物准则层采用3个指标,以3个评估指标得分的平均值作为生物准则层赋分。

ALr=Avg[min(H′r,Jr),Dr,min(IPSr,IBDr)]

式中,ALr为生物准则层赋分,H′r、Jr为底栖动物多样性指数及均匀度指数赋分,Dr为浮游植物指标赋分,IPSr、IBDr为附生硅藻指标特定污染敏感指数、生物指数赋分。