底栖动物生物指标的健康评价

张哲霰

(哈尔滨市水务科学研究院，哈尔滨 150001)

1 概 述

水生态系统的任何变化都会对生存在其中的水生生物的生理功能、种类、数量和群落结构产生直接影响，因此采用生物指数评价河流环境和生态状况已成为重要方法[1-2]。底栖动物是生态系统中物质循环和能量流动中积极的消费和转移者，并通过摄食、掘穴和建管等扰动活动直接或间接地影响着水生态系统[1]。因其生活周期长，生存环境相对稳定，移动能力差且易于采集，不同种类对水质的敏感性差异大，受外界干扰后群落结构的变化趋势可以反映受污染的性质和程度被广泛应用于水生态健康评价中[3-7]。

2 底栖动物的群落特征和种类组成

分别对某河在4、7和10月份进行了3次调查，共采集到底栖动物40种，隶属于4门7纲13目27科，见图1和表1。其中，水生昆虫19种，占47.50%；甲壳动物6种，占15%；寡毛类1种，占2.50%；软体动物10种，占25%；其它类群4种，占10%。常见种为钩虾、长臂虾、匙指虾、梨形环棱螺、方格短沟蜷和椭圆萝卜螺。

图1 底栖动物各类群分布图

表1 底栖动物各类群组成表

4月份共采集到底栖动物5种，隶属于3门3纲5目5科，常见种为钩虾。7月份共采集到底栖动物32种，隶属于4门7纲12目22科，常见种为梨形环棱螺、椭圆萝卜螺、苏氏尾鳃蚓、匙指虾、多足摇蚊属和长跗摇蚊。10月份共采集到底栖动物20种，隶属于3门5纲9目17科，常见种为长臂虾、溪蟹和方格短沟蜷。

3 底栖动物Shannon Wiener多样性指数

Shannon-Wiener多样性指数进行计算。公式如下：

式中：Pi=Ni/N，Ni为第i种底栖动物个体数，N为底栖动物总个体数；S为采集样品中的底栖动物总种类数。Shannon-Wiener指数值H′为0～1时水体重污染；1～3为中污；大于3为轻污或无污。

底栖动物Shannon-Wiener指数变动在0～2.430 8，平均1.046 9。其中4月份变动在0～0.581 8，平均0.290 9，多样性指数最低，说明4月份水质最差，属于重污染类型；7月份变动在0～2.430 8，平均1.350 1，大部分监测点多样性指数介于1～3之间，说明7月份水质较好，其中采样点3 Shannon-Wiener多样性指数H′最高，说明水质最好；10月份变动在0～1.783 9，平均0.777，说明10月份水质有所下降，并且属于重污染类型。见表2。

表2 底栖动物多样性指数值

4 底栖动物完整性指数(B-IBI)

底栖动物完整性指数(B-IBI)评价体系见表3和表4。

表3 底栖动物完整性指数(B-IBI)计算公式

注：分值大于1记为1，小于0记为0，分值变动范围在0～1之间。

将所有站点参数的赋值依次相加得到最终B-IBI得分。

表4 底栖动物完整性指数(B-IBI)的分级标准

5 评价结果

根据表3的B-IBI计算公式及表4的B-IBI分级标准，评价某河水生态健康状况，评价结果见表5。可见，B-IBI变化范围为0.23～1.98，大部分B-IBI值都小于1.74，这表明某河大部分河段水生态健康状态处于差～坏水平，少数处于一般状态，整体处于较差水平，这与Shannon Wiener多样性指数结果一致，水生态健康状态不容乐观，受人类活动胁迫较大。

表5 评价结果表