浑太河鱼类群落结构及生境适宜性评价

发布时间：2020-05-20 22:36

【摘要】：生态系统健康是指生态系统对长期自然干扰具有抵抗力和恢复力,它能够维持自身的组织结构并保持稳定,具有自我运作的能力,生物完整性指数(indenx of biotic integrity,IBI)是当前水生生态系统健康评价研究评估中使用最广泛的指标;鱼类占据着河流生态系统食物链的顶端,是水生态系统监测的主要指示生物,其生物多样性的降低和群落结构的退化与生境栖息地质量的下降密切相关。国内外关于鱼类群落与栖息地环境因子关系的研究,多是通过多元统计分析,评价影响鱼类群落时空分布的环境要素,这种定性分析仅能判断环境驱动因子,而无法精确定量鱼类群落与环境因子的响应关系。本研究以辽宁省浑太河为范例,基于3次全流域的水生态调查所获得的162个站位的生态数据,评价了浑太河流域的生态系统健康以及鱼类群落的物种、多样性水平(以香农多样性指数评定)和功能群组成(分为底栖动物食性、昆虫食性、鱼食性、杂食性和植食性五种摄食功能群)三种群落结构特征下,河流栖息地环境因子与鱼类群落的定量响应关系,采用鱼类完整性指数(F-IBI)、典范对应分析(CCA)、加权平均回归(WA)和临界指示物种分析(TITAN)等方法,计算出太子河生态健康状况以及不同鱼类结构群落结构特征下,栖息地环境因子的最适值和阈值。结果如下:1、经过筛选最终确定了5个候选指标作为F-IBI指标体系的参数指标,分别为M3(雅罗鱼亚科鱼类百分比)、M11(肉食性鱼类百分比)、M12(植食性鱼类百分比)、M14(敏感性鱼类百分比)和M19(冷水鱼百分比);其中处于健康等级的位点有34个,占所有点位的21%,处于较好等级的点位有49个,占所有点位的30.2%,一般状况的点位有45个,占所有点位的27.8%,处于较差状况的浑太河点位有34个,占21%。2、由CCA筛选得到流速、BOD_5、氨氮、电导率和底质指数是浑太河显著影响鱼类群落结构空间分布特征的栖息地环境因子;据WA分析得到鱼类耐污种对氨氮、BOD_5和电导率的最适值较高,较高鱼类群落多样性水平(香农多样性指数为(2-3]区间)及杂食性鱼类功能群所对应的栖息地环境因子(流速、BOD_5、氨氮、电导率和底质指数)的最适值较高,而极高鱼类群落多样性水平(香农多样性指数为(3-4]区间)和鱼食性鱼类所对应的栖息地环境因子(流速、BOD_5、电导率和底质指数)的最适值均最低。3、TITAN结果表明,鲫、麦穗鱼等耐污种对氨氮、BOD_5和电导率指示出正响应,洛氏渆和东北七鳃鳗等敏感种对氨氮、BOD_5和电导率指示出负响应,鱼类群落多样性水平对流速和底质指数的变化整体呈现正响应,阈值范围分别为:0.46~0.7 m/s和1.25~1.74;对氨氮、BOD_5和电导率的变化则表现为负响应关系,阈值范围分别为:0.11~0.39 mg/L、1.04~1.98 mg/L、189.78~330.00μs/cm;鱼类群落功能群对氨氮和电导率的变化整体呈现负响应,阈值范围分别为:0.21~0.89 mg/L和202.90~456.03μs/cm。研究结果表明,鲫和棒花鱼等耐污种的氨氮和电导率有较高的最适值和正响应阈值,洛氏渆和东北七鳃鳗等鱼类适应较高的流速和底质指数;鱼类群落多样性水平中,栖息地环境因子的最适值和阈值随香农多样性指数的增加呈现先上升后下降的趋势;浑太河中下游杂食性功能群鱼类对BOD_5、氨氮和电导率有较高的最适值和正响应阈值。通过F-IBI判断太子河流域健康状况,定量分析鱼类群落与栖息地环境因子的关系,可以相对准确的评估鱼类群落中的重要物种(如雷氏七鳃鳗)、高物种多样性和关键功能群类型所对应的栖息地环境特征,为在本流域进行重要鱼类物种的资源保护、关键栖息地的生境修复以及针对鱼类群落的生态修复所开展的流域“污染物”排放的总量控制等流域生态管理决策和环境保护提供基础数据和科学依据。
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采样点

2.2 材料与方法2.2.1 研究区域及采样点分布浑太河是辽河的子流域（40.45°N~42.30°N，122.00°E~125.30°E），位于辽宁省境内，为 2.73×104km2，全河流经抚顺、沈阳、鞍山、营口、盘锦等地区。其中，浑河源于满族自治县古尔马岭西南部，，流经西南部的清远，新宾，抚顺，沈阳阳等县市，全长km；太子河发源于辽宁省新宾满族自治县境内的长白山脉，向西流经本溪、辽阳、鞍市，全长 413km。浑河、太子河合流后由三岔河至营口入海口的河段称为大辽河。浑属于温带季风气候。年内温差较大，降雨多集中在 6-9 月，降水量约占全年降水量2%[19-21]。本文针对浑太河实际情况开展三次独立调查（2018 年 4 月、2016 年 9 月和 2012 年，共计 162 个点位，根据浑太河实际情况，每次点位选取有所偏差。

河鱼,生态健康,评价结果,完整性

图 2-1 浑太河鱼类生物完整性指数（F-IBI）生态健康评价结果Fig. 2-1 results of ecological health assessment of f-ibi in Huntai river2.4 讨论河流健康管理基于评估结果，因此合适的评估指标是河流管理者所期望的[82]。F-I的初始要求是充分反映鱼类群落结构的不同特征[70]，以确保 F-IBI 对多种环境压力产生综合压力做出敏感反应。在太子河的 F-IBI 相关研究[83]中，最终选定的核心指标是鱼类总分类单位数，总捕获量和雅罗鱼亚科鱼类百分比、耐污物种百分比和广布种的百分比五个指标反映了鱼类群落结构特征，鱼类物种组成和丰度，耐受特征和栖息地偏好。这本研究所筛选出来的参数指标基本一致。基于 F-IBI 指数的评价结果，15 个采样点处于“健康”等级，14 个采样点处于“较好”级，16 个采样点处于“一般”等级，14 个采样点处于“较差”等级，整体呈现一般的健康状态生态环境的质量也与栖息地的破坏和潜在的有机污染有关，栖息地的质量是影响环境的要因素[83]。本次研究结果表明，浑太河鱼类群落的完整性与栖息地破坏，土地利用类型有机污染密切相关。健康水平较高的位点大多位于浑太河的源头和中上游，这些区域
【学位授予单位】：大连海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S931.1

【参考文献】