盧智靈

（上海市水利管理事務(wù)中心（上海市河湖管理事務(wù)中心）上海 200002）

0 引言

水生態(tài)系統(tǒng)是涵蓋水生生物和水環(huán)境在內(nèi)的綜合體，在維持生物多樣性、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候以及支撐人類社會(huì)發(fā)展等方面發(fā)揮了極其重要的作用［1］。河流作為最常見的水生態(tài)系統(tǒng)，在自然界中扮演了生物棲息場(chǎng)所、選擇性過濾屏障、物質(zhì)能量通道等多種角色［2］。然而，由于人類活動(dòng)的強(qiáng)干擾對(duì)河流帶來的負(fù)面影響超出其可承受限度，部分流域生物多樣性減少、生境破碎等問題不斷出現(xiàn)［3-6］。

目前，國際上已有兼顧科學(xué)性與可操作性的水生態(tài)評(píng)價(jià)體系［7-9］，從水文、棲息地等方向開展評(píng)估，但相關(guān)指標(biāo)更適用于人為干擾程度較低的河湖生境，對(duì)于城市河流生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性較弱［3］。生物監(jiān)測(cè)可以利用生物個(gè)體、種群或群落在不同環(huán)境條件下的變化來指示生境的污染狀況［10-11］，已有研究人員在水質(zhì)監(jiān)測(cè)［12］、魚類群落或多樣性［13］、浮游植物［14］、底棲動(dòng)物［15-16］、著生生物［17］等方面開展了蘇州河生態(tài)質(zhì)量評(píng)估研究。本文基于主客觀數(shù)據(jù)綜合分析蘇州河水生態(tài)系統(tǒng)狀況，以期為國內(nèi)河流評(píng)估與管理工作提供參考。

1 研究區(qū)域概況

蘇州河全長(zhǎng)125 km，其中上海境內(nèi)53.1 km，平均河寬約40～50 m。1956—1978 年間，蘇州河黑臭由中段蔓延至中上游，進(jìn)而進(jìn)入全線黑臭。20 世紀(jì)90 年代后，上海市先后實(shí)施了3 期蘇州河環(huán)境綜合整治工程，水質(zhì)整體趨于好轉(zhuǎn)。2019—2022 年間實(shí)施了第4 期工程，日前消除干流劣Ⅴ類水目標(biāo)已基本實(shí)現(xiàn)。

2 數(shù)據(jù)分析方法及資料收集

大型底棲無脊椎動(dòng)物、著生動(dòng)物等數(shù)據(jù)來源于上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)；魚類數(shù)據(jù)來源于上海市生態(tài)環(huán)境局魚類專項(xiàng)調(diào)查；浮游植物狀況為現(xiàn)場(chǎng)采樣。公眾感知情況采用網(wǎng)上問卷形式，有效問卷104 份。

2.1 數(shù)據(jù)采集斷面的設(shè)置

對(duì)浮游植物、著生動(dòng)物、大型底棲無脊椎動(dòng)物，在干流共設(shè)置了7 個(gè)采樣斷面：趙屯（S1）、白鶴（S2）、黃渡（S3）、華漕（S4）、北新涇橋（S5）、武寧路橋（S6）、浙江路橋（S7）。對(duì)水生植物群落狀況的調(diào)查在上游段［市域邊界線—安亭上海汽車博覽公園（蕰藻浜河口）］、中游段［安亭上海汽車博覽公園（蕰藻浜河口）—環(huán)西一大道（外環(huán)線）］和下游段［環(huán)西一大道（外環(huán)線）—蘇州河黃浦江河口］各設(shè)置3 個(gè)長(zhǎng)1 km 的調(diào)查樣段（圖1），記錄調(diào)查點(diǎn)位附近高等水生植被種類及蓋度。

圖1 蘇州河分段示意圖

2.2 計(jì)算方法

浮游植物和著生動(dòng)物均采用了Shannon-Wiener 生物多樣性指數(shù)（H）以確定河流清潔情況，并計(jì)算了浮游植物的Margalef 物種豐富度指數(shù)（D）。大型底棲無脊椎動(dòng)物采用了Goodnight 修正指數(shù)（GBI）來評(píng)價(jià)河湖清潔情況。

3 結(jié)果

3.1 浮游植物

2022 年6 月調(diào)查到蘇州河浮游植物共計(jì)16 種，平均數(shù)量為1 117 萬個(gè)/L，平均生物量為6.54 mg/L。其中藍(lán)藻門7 種，硅藻門4 種，綠藻門3 種，金藻門和裸藻門各1 種，絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種為銅綠微囊藻。平均豐富度指數(shù)為0.74，多樣性指數(shù)為0.54（圖2）。

圖2 2022 年6 月各站點(diǎn)浮游植物數(shù)量、生物量和指數(shù)分析圖

3.2 著生動(dòng)物

2021 年，蘇州河干流7 個(gè)斷面共檢出著生動(dòng)物21 種，平均棲息密度為19.29 個(gè)/cm2，其中浙江路橋棲息密度最高（64.10 個(gè)/cm2），白鶴斷面最低（1.93 個(gè)/cm2）。各斷面種類數(shù)在8～12 種間，優(yōu)勢(shì)種為鐘蟲（Vorticella）等。Shannon-Wiener 生物多樣性指數(shù)評(píng)在1.07～1.88 間波動(dòng)，均值為1.42，總體水質(zhì)生物學(xué)評(píng)價(jià)為中污染。

3.3 魚類

2019 年，上海市生態(tài)環(huán)境局魚類群落專項(xiàng)調(diào)查共采集到定量和定性魚類樣本10 102 尾，隸屬于8 目15 科37 屬45 種。8 個(gè)目分別為鯉形目、鱸形目、鲇形目、鯔形目、鯡形目、鰻鱺目、頜針魚目和合鰓魚目?？臻g上，上游段調(diào)查到魚類28 種，中游段37 種，下游段22 種。

3.4 大型底棲無脊椎動(dòng)物

2021 年，蘇州河干流各斷面共檢出底棲動(dòng)物22 種，棲息密度均值為969 個(gè)/m2，年均生物量為228 g/m2。軟體動(dòng)物10 種、環(huán)節(jié)動(dòng)物7 種、甲殼動(dòng)物4 種、昆蟲幼蟲1 種。棲息密度上占優(yōu)勢(shì)的主要為霍甫水絲蚓，生物量上占優(yōu)勢(shì)的主要為銅銹環(huán)棱螺。2021 年蘇州河各斷面的Goodnight 指數(shù)在0.04～0.98 間波動(dòng)，平均值為0.51，為輕污染。

3.5 水生植物

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查到高等水生植物6 種，包括4 種挺水植物（蘆葦、菖蒲、水生美人蕉、蒲葦）和2 種典型入侵物種（鳳眼蓮、喜旱蓮子草）?？臻g上，上游存在少部分自然生長(zhǎng)的蘆葦，中游和下游的蘆葦、菖蒲和水生美人蕉為人工種植。沿岸有少量入侵物種，喜旱蓮子草生長(zhǎng)在下游提防凹槽內(nèi)，中上游存在零星鳳眼蓮，全段河面有水葫蘆漂浮。

3.6 公眾感知情況

魚類方面，13.46%的受訪者認(rèn)為蘇州河的魚類數(shù)量多，60.58%的受訪者認(rèn)為蘇州河的魚類數(shù)量一般，25.96%的受訪者認(rèn)為蘇州河的魚類數(shù)量少。

水鳥方面，17.31%的受訪者認(rèn)為蘇州河的水鳥數(shù)量多，45.19%的受訪者認(rèn)為蘇州河的水鳥數(shù)量一般，37.50%的受訪者認(rèn)為蘇州河的水鳥數(shù)量少。

水草方面，1.92%的受訪者認(rèn)為蘇州河的水草數(shù)量太多，73.08%的受訪者認(rèn)為蘇州河的水草數(shù)量正常，25%的受訪者認(rèn)為蘇州河的水草數(shù)量太少。

蘇州河河水透明度方面，32.69%的受訪者認(rèn)為蘇州河水透明度清澈，52.88%的受訪者認(rèn)為蘇州河水透明度一般，14.42%的受訪者認(rèn)為蘇州河水透明度渾濁。

河水顏色方面，42.31%的受訪者認(rèn)為蘇州河水顏色優(yōu)美，53.85%的受訪者認(rèn)為蘇州河水顏色一般，3.85%的受訪者認(rèn)為蘇州河水顏色異常。

4 討論

4.1 蘇州河水生態(tài)系統(tǒng)狀況綜合評(píng)估

蘇州河水生生物狀況反映出河流生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)狀況一般，有待進(jìn)一步改善。

浮游植物方面，調(diào)查中絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種均為銅綠微囊藻，一方面與夏季藍(lán)藻大量生長(zhǎng)繁殖而造成水華現(xiàn)象有關(guān)［19］；另一方面是由于采樣點(diǎn)附近商業(yè)、生活污水流入蘇州河帶來的有機(jī)污染使浮游植物大量繁殖。空間上，豐富度和多樣性指數(shù)反映了浮游植物狀況在各河段差異較小，在上游和中下游北新涇橋附近常出現(xiàn)高值，低值出現(xiàn)在下游浙江路橋附近，說明蘇州河進(jìn)入市區(qū)后，工業(yè)、生活污染導(dǎo)致浮游植物種數(shù)降低。

著生動(dòng)物方面，總體水質(zhì)生物學(xué)評(píng)價(jià)為中污染，中游段最差。原因可能是上游排入污水少、受干擾程度低而水體更新速度快；而下游雖累積了來自中上游的污染，但河口開閘時(shí)黃浦江水提供了一定緩釋作用。

魚類方面，上游和中游段魚類群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，物種相對(duì)豐富，但蘇州河魚類物種數(shù)為歷史最高物種數(shù)的72.58%，仍有待提升。

大型底棲無脊椎動(dòng)物方面，GBI 指數(shù)反映的總體水質(zhì)生物學(xué)評(píng)價(jià)為輕污染。在生物量上占優(yōu)勢(shì)軟體動(dòng)物銅銹環(huán)棱螺對(duì)中度污染水環(huán)境有一定耐污性，表明從群落特征來看生態(tài)狀況仍需繼續(xù)改善?？臻g上，蘇州河下游斷面的寡毛類有較高檢出率，反映了較上中游河段而言水生態(tài)狀況仍較差。

水生植物方面，蘇州河高等水生植物多樣性低。上游零星有自然生長(zhǎng)植物，下游段水生植物物種和數(shù)量較多，均為人工種植。

4.2 主客觀數(shù)據(jù)在水生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估中的適用性探討

水生生物數(shù)量、種類、分布等信息對(duì)水體有很強(qiáng)的生物學(xué)指示作用［20］，而公眾生態(tài)感知狀況也可評(píng)估河流健康和生態(tài)服務(wù)供給，主客觀數(shù)據(jù)比較可以反映居民期望與現(xiàn)實(shí)之間的對(duì)比結(jié)果［21］。

魚類狀況方面，大部分公眾認(rèn)為蘇州河的魚類“數(shù)量偏少”，這與中下游河段魚類種類、數(shù)量較少的客觀調(diào)查結(jié)果契合。原因一方面在于，大部分居民可達(dá)河段集中在中下游，受高強(qiáng)度人為干擾的河流生境給魚類正常生存帶來負(fù)面效應(yīng)影響；另外河水透明度不高，魚類無法被直接觀察，也是另一方面原因。

水鳥狀況方面，絕大部分公眾表示水鳥數(shù)量“正?！被颉捌佟保饕桥c公眾常接觸的中下游河流濱岸帶多混凝土等砌成的護(hù)腳，護(hù)坡傾角基本為90°，自然特征退化而減少了鳥類棲息空間。

河水透明度方面，公眾大多對(duì)蘇州河水透明度表示滿意，蘇州河富營(yíng)養(yǎng)化狀況尚在較好的控制范圍內(nèi)。

河水顏色方面，絕大部分受訪者認(rèn)為蘇州河“優(yōu)美”或“正常”，與河水透明度項(xiàng)的調(diào)查結(jié)果相對(duì)應(yīng)。

綜上，有關(guān)蘇州河干流的主觀和客觀數(shù)據(jù)之間存在著一定對(duì)應(yīng)關(guān)系。公眾評(píng)價(jià)可以在一定程度上反映水生態(tài)系統(tǒng)的社會(huì)服務(wù)水平；而著生動(dòng)物、魚類、大型底棲無脊椎動(dòng)物等客觀項(xiàng)目也能為公眾的生態(tài)感知結(jié)果作出科學(xué)解釋。因此，為全面摸清蘇州河水文生境、水環(huán)境要素等水生態(tài)家底，需要主觀客觀兼并考慮，科學(xué)、多元地進(jìn)行評(píng)估，這對(duì)于后續(xù)合理分配資源、提高河流生態(tài)服務(wù)水平也具有重要意義。

5 結(jié)語

本文分別從客觀水生生物監(jiān)測(cè)指標(biāo)層面以及主觀公眾生態(tài)感知狀況層面評(píng)估了蘇州河水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況?？陀^數(shù)據(jù)顯示，蘇州河水生態(tài)系統(tǒng)情況一般，有待進(jìn)一步改善；空間上上游段相較于中、下游段的水生生物狀況更佳。但由問卷調(diào)查所得到的公眾主觀感知結(jié)果顯示大部分居民對(duì)于蘇州河的生態(tài)現(xiàn)狀表示滿意，認(rèn)為蘇州河在魚類數(shù)量、河道垃圾等方面仍有提升空間。主觀與客觀數(shù)據(jù)相結(jié)合，有利于綜合反映河流生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)狀況。