張哲霰

(哈爾濱市水務(wù)科學(xué)研究院，哈爾濱 150001)

1 概 述

水生態(tài)系統(tǒng)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(shù)量和群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接影響，因此采用生物指數(shù)評價河流環(huán)境和生態(tài)狀況已成為重要方法[1-2]。底棲動物是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動中積極的消費(fèi)和轉(zhuǎn)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(tài)系統(tǒng)[1]。因其生活周期長，生存環(huán)境相對穩(wěn)定，移動能力差且易于采集，不同種類對水質(zhì)的敏感性差異大，受外界干擾后群落結(jié)構(gòu)的變化趨勢可以反映受污染的性質(zhì)和程度被廣泛應(yīng)用于水生態(tài)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(jìn)行了3次調(diào)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(huán)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(huán)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(shù)

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)進(jìn)行計(jì)算。公式如下：

式中：Pi=Ni/N，Ni為第i種底棲動物個體數(shù)，N為底棲動物總個體數(shù)；S為采集樣品中的底棲動物總種類數(shù)。Shannon-Wiener指數(shù)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(shù)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(shù)最低，說明4月份水質(zhì)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(jiān)測點(diǎn)多樣性指數(shù)介于1～3之間，說明7月份水質(zhì)較好，其中采樣點(diǎn)3 Shannon-Wiener多樣性指數(shù)H′最高，說明水質(zhì)最好；10月份變動在0～1.783 9，平均0.777，說明10月份水質(zhì)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(shù)值

4 底棲動物完整性指數(shù)(B-IBI)

底棲動物完整性指數(shù)(B-IBI)評價體系見表3和表4。

表3 底棲動物完整性指數(shù)(B-IBI)計(jì)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(diǎn)參數(shù)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(shù)(B-IBI)的分級標(biāo)準(zhǔn)

5 評價結(jié)果

根據(jù)表3的B-IBI計(jì)算公式及表4的B-IBI分級標(biāo)準(zhǔn)，評價某河水生態(tài)健康狀況，評價結(jié)果見表5?？梢?，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(tài)健康狀態(tài)處于差～壞水平，少數(shù)處于一般狀態(tài)，整體處于較差水平，這與Shannon Wiener多樣性指數(shù)結(jié)果一致，水生態(tài)健康狀態(tài)不容樂觀，受人類活動脅迫較大。

表5 評價結(jié)果表