闸坝对河流生态影响的评价

王猛

（华北水利水电大学，河南 郑州 450045）

1 河流生态评价理论与方法

河流生态系统类型多样，其组成、结构、分布和动态等特征极富变化，可为其他类型的生物多样性研究提供参考。用于检验的数据分为两类：一类是理论数据或虚拟数据；另一类是真实的调查数据。多样性测度方法对物种丰富度和均匀度变化的反应在现实生活中常常是相关的，因此用现实数据比较或选择多样性测度方法更有意义。文章所涉及的生物指数（BI）是包括浮游生物、底栖动物的多样性指数、丰富度指数、均匀度指数、污染耐受指数及以某一类生物的多寡进行水污染程度评价的生物指数。综合现有分析结果，Shannon-Wiener 指数（H），Simpson 指数（D），Margalef 物种丰富度指数（d）等是值得推荐的群落多样性指数，此外还选择了Pielous种类均匀度指数（J）、King 指数（KI）、Goodnight 修正指数（GBI）、污染耐受指数PTI（即Hilsenhoff 生物指数，FBI）和底栖动物群落恢复指数（IZR）。文章以沭河中的大官庄闸为例，通过这些生物指数分析大官庄闸对河流生态系统的影响。

2 闸坝河流生态现状评价

在对沭河水生态监测与调查中，在大官庄闸（N 34.8033，E 118.5473°）施测了2个生态断面，对河道内的浮游植物、浮游动物及底栖动物进行了取样分析。基于生态监测断面浮游植物、浮游动物和底栖动物的室内化验与分析结果对大官庄闸的生态状况进行分析。

2.1 浮游植物

大官庄闸闸上游河道断面主要浮游植物中优势种是硅藻。该断面共发现藻类3 门，27 属，其中硅藻最多19 属，绿藻有6属，蓝藻有2属。就数量组成而言，硅藻占大部分70.74%，绿藻占20.52%，蓝藻占8.73%。硅藻的数量和生物量都比其他藻类多。根据藻类耐污值可以判断，断面水体属于中度或轻度污染。藻类多样性一般，多样性指数为1.13。

大官庄闸闸下游河道断面主要浮游植物中优势种是蓝藻。该断面共发现藻类3 门，21 属，其中硅藻最多13 属，绿藻有6属，蓝藻有2属。就数量组成而言，蓝藻最多55.72%，绿藻占22.75%，硅藻为21.53%。蓝藻数量多，但生物量却很小；硅藻的数量虽不多，生物量却比其他藻类多。根据藻类耐污值可以判断，藻类多样性一般，多样性指数为1.43。

2.2 浮游动物

大官庄闸闸上断面主要浮游动物中优势属是原生动物。该断面共发现浮游动物4类，分别为原生动物、轮虫、无节幼虫和桡足类。该断面共发现浮游动物14属，原生动物有5属，分别为锥形似铃壳虫、湖沼砂壳虫、长圆砂壳虫、钟虫、法帽钟虫；轮虫有7属，分别为螺旋龟甲轮虫、针簇多肢轮虫、迈氏三肢轮虫、方形臂尾轮虫、角突臂尾轮虫、晶囊轮虫属、巨腕轮虫；无节幼虫和桡足类各1属，分别为无节幼虫和近邻剑水蚤。就数量而言，原生动物占绝大多数65.82%，无节幼虫占19.75%，轮虫都占14.26%，桡足类很少只有0.18%。该断面原生动物数量很大，生物量却很少；轮虫虽然数量少，生物量却很大。浮游动物生物多样性一般，多样性指数为1.28。

大官庄闸闸下断面主要浮游动物中只有一种原生动物砂壳虫，砂壳虫多生长于寡污或清洁水体中，但未采集到其他浮游生物，不能确定该断面水体为清洁。

2.3 底栖动物

大官庄闸闸上断面主要底栖动物中共发现底栖动物3属，分别为寡毛纲、瓣鳃纲、腹足纲。该断面包括寡毛纲的颤蚓、瓣鳃纲的圆顶珠蚌及腹足纲的梨形环棱螺和铜锈环棱螺。就数量而言，寡毛纲占大部分55.40%，腹足纲占33.09%，瓣鳃纲占10.79%。但寡毛纲的数量虽多，生物量却很少；瓣鳃纲和腹足纲的生物量相当。由底栖动物耐污值指示表综合分析可知，该断面水体属于中度污染。底栖动物生物多样性一般，多样性指数为1.35。

大官庄闸闸下断面主要底栖动物中共发现底栖动物2属，分别为瓣鳃纲和腹足纲，该断面包括瓣鳃纲的闪蚬和腹足纲的梨形环棱螺。就数量而言，腹足纲占大部分66.67%，瓣鳃纲占小部分33.33%，两属的数量和生物量的关系差不多。由底栖动物耐污值指示表综合分析可知，该断面水体属于中度污染或更好。底栖动物生物多样性贫乏，多样性指数为0.92。

2.4 断面综合评价

2.4.1 各生物指数评价标准

各生物指数，都有相应的对水体的评价标准，在参考国内外大量文献的基础上，结合淮河具体实际，综合得到此次生态评价的标准如表1和表2所示。

表1 各生物指数（BI）对应的水体污染程度表

表2 利用底栖动物群落恢复指数（IZR）判别水生生态群落结构及水体污染程度表

2.4.2 断面综合评价

上面从浮游植物、浮游动物和底栖动物三个方面，分别评价了大官庄闸河段的水体污染程度，多样性情况，生态系统稳定程度及河流健康情况。从断面综合shannon-weaver 多样性指数（H=1.01）来判断，大官庄闸水体属于中污染；从底栖动物Goodnight 修正指数（GBI=0.72）来看，水体应属于轻污染至清洁；从底栖动物污染耐受指数（PTI=6.08）来看，水体应属于寡污染。底栖动物群落恢复指数（IZR＝3.06）表明，群落结构受到损坏，水体污染程度为中污染，底泥黑灰色或墨绿色。利用多级灰关联评价方法对该断面各生物指数进行综合评价，评价结果为：该断面水体属于中度污染，水生态系统脆弱，河流处于亚健康状态。

综上，从浮游植物、浮游动物、底栖动物的分析结果来看，大官庄闸水体属中度污染，而从生物指数评价结果来看，水体属于中度污染。综合以上分析结果，大官庄闸水体为中度污染，生态系统脆弱，河流处于亚健康状态。

3 结论

从文中分析结果可知，闸坝对下游生态的影响又存在积极与消极两个方面。从下游到上游总的趋势是：越往上游，闸坝的消极影响作用（负值）越小，即闸坝对上游水生态的危害越来越小；到了下游，大坝体现出积极的影响作用（正值），即大坝的修建对下游水生态是有利的。上游污染物排放对下游水生态的影响全是不利的（负值），从下游到上游，污染对下游水生态的影响贡献上下波动不大，没有明显的变化趋势。