生物完整性在时间尺度趋势分析中的偏差和校正研究——以松花江流域为例
发布时间：2020-12-12 17:09
以松花江流域为对象,利用2012-2015年底栖动物调查数据及生物完整性指数（index of biotic integrity,IBI）评价结果,定量分析并阐释了IBI（基于参照位点法）在时间尺度趋势分析中产生的偏差和影响,提出采用校正系数r（r表示参数赋分计算中,比较年参数基础值相对初始年参数基础值的倍数）及初始年数据对IBI结果进行校正的方法.研究表明,正向参数（干扰越大分值越低的参数）参照组2013-2015比较年的值较初始年（2012年）呈现不同程度升高,反向参数（干扰越大分值越高的参数）受损组值呈现下降.同时,正向参数和反向参数的r值分别分布在1.1～4.9和0.7～0.8之间,参照组/受损组参数的95th年度间变化显著,参数赋分环节的记分偏差不可忽略.在评价标准划分环节中,最差及优良区域占比的差异达10.0%～13.4%,偏差对趋势分析的干扰显著.2012-2015各年度IBI经校正后,评价达良好-优状态的区域占比较校正前高4.3%～13.3%,评价为很差状态的区域占比较校正前低6.7%～30.0%.完整性评价中关键环节产生的偏差可显著影响时间尺度趋势的分析和判定,基于校...
【文章来源】：湖泊科学. 2020年05期 第1473-1483页 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
核心参数在2012- 2015年的变化情况
2.3 校正前后IBI评价结果比较上文利用松花江2012 2015年IBI数据，对参数赋分和评价标准划分两个环节产生的偏差进行了量化分析．在此，进一步比较了经参数赋分和评价标准校正前后IBI评价结果在趋势分析中的整体差异．
于2012 2015年6- 7月连续调查了松花江流域内黑龙江(S1和S2)，松花江干流(S3、S4、S11、S12、S13、S14、S15、S28和S30)，嫩江(S8、S10、S19、S20和S21)，第二松花江(S9、S22、S24、S26和S27)以及支流牡丹江(S16和S29)、梧桐河(S5)、雅鲁河(S17和S18)、诺敏河(S6和S7)、饮马河(S25)、伊通河(S23)(S23位点2012年设在伊通河，由于未采集到底栖生物，2013 -2015年调整到汤旺河)，共30个采样点，调查河流和点位分布图见图1．研究是基于同批采样人员在6- 7月，以同样的采样方法在相同位点获取的生物调查数据进行，确保数据本身的可比性和一致性．以研究区域内可获得的最少干扰状态确定参照位点，以不存在明显的人类活动干扰迹象，研究区域上游无污染源，河岸带植被覆盖率高;及美国的快速生物评价方案(RBPs)[22]生境评分中人类活动和土地利用一项得分大于13分，同时有襀翅目昆虫存在为选择原则[23]，确定S1～S10为参照位点．采集流域内底栖动物样品，基于各年份当年生物调查数据对松花江流域进行连续4年的完整性评价．采用复合生境采样法，底栖动物采集方法和完整性评价方法参见作者前期研究[23].IBI评价的基本步骤如下:初步筛选出具有代表性的大型底栖动物候选参数(25项);以箱线图(boxplot)及IQ值记分法[24]进行参数敏感性分析;以Pearson相关性分析进行参数冗余度剔除，筛选核心参数;对核心参数记分统一量纲;计算IBI总分值，以所有位点IBI的95th建立评价标准，完成各位点IBI评价．IBI评价核心参数为总分类单元数、EPT分类单元数、EPT密度、敏感种分类单元%、敏感种密度和Hilsenhoff生物指数(HBI)6项．
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于大型底栖动物完整性指数B-IBI的东江流域水生态健康评价[J]. 付岚,江源,刘琦,侯兆疆. 生态环境学报. 2018(08)
[2]应用生物完整性指数评价我国河流的生态健康[J]. 陈凯,陈求稳,于海燕,王备新,金小伟,王业耀,许人骥,蔡琨. 中国环境科学. 2018(04)
[3]水生态环境质量评价体系研究[J]. 阴琨,王业耀. 中国环境监测. 2018(01)
[4]我国流域水生态完整性评价方法构建[J]. 金小伟,王业耀,王备新,许人骥,阴琨,刘娜,吕怡兵,刘廷良. 中国环境监测. 2017(01)
[5]西辽河流域鱼类生物完整性指数评价及与环境因子的关系[J]. 张浩,丁森,张远,贾晓波,孟伟,郭彪. 湖泊科学. 2015(05)
[6]松花江流域水生态环境质量评价研究[J]. 阴琨,李中宇,赵然,许人骥,白雪,刘廷良,吕怡兵,滕恩江,杨琦,王业耀. 中国环境监测. 2015(04)
[7]河流水生态环境质量评价方法研究与应用进展[J]. 王业耀,阴琨,杨琦,许人骥,金小伟,吕怡兵,腾恩江. 中国环境监测. 2014(04)
[8]基于底栖动物完整性指数B-IBI的淮河流域水系生态健康评价[J]. 张颖,胡金,万云,刘其根,查玉婷,孙月娟,胡忠军. 生态与农村环境学报. 2014(03)
[9]太湖流域平原水网区底栖动物完整性健康评价[J]. 陈桥,徐东炯,张翔,汤云. 环境科学研究. 2013(12)
[10]应用底栖无脊椎动物完整性指数评价漓江水系健康状况[J]. 曹艳霞,张杰,蔡德所,赵湘桂,王备新. 水资源保护. 2010(02)
博士论文
[1]松花江流域水生态环境质量评价研究[D]. 阴琨.中国地质大学(北京) 2015
本文编号：2912964
【文章来源】：湖泊科学. 2020年05期 第1473-1483页 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
核心参数在2012- 2015年的变化情况
2.3 校正前后IBI评价结果比较上文利用松花江2012 2015年IBI数据，对参数赋分和评价标准划分两个环节产生的偏差进行了量化分析．在此，进一步比较了经参数赋分和评价标准校正前后IBI评价结果在趋势分析中的整体差异．
于2012 2015年6- 7月连续调查了松花江流域内黑龙江(S1和S2)，松花江干流(S3、S4、S11、S12、S13、S14、S15、S28和S30)，嫩江(S8、S10、S19、S20和S21)，第二松花江(S9、S22、S24、S26和S27)以及支流牡丹江(S16和S29)、梧桐河(S5)、雅鲁河(S17和S18)、诺敏河(S6和S7)、饮马河(S25)、伊通河(S23)(S23位点2012年设在伊通河，由于未采集到底栖生物，2013 -2015年调整到汤旺河)，共30个采样点，调查河流和点位分布图见图1．研究是基于同批采样人员在6- 7月，以同样的采样方法在相同位点获取的生物调查数据进行，确保数据本身的可比性和一致性．以研究区域内可获得的最少干扰状态确定参照位点，以不存在明显的人类活动干扰迹象，研究区域上游无污染源，河岸带植被覆盖率高;及美国的快速生物评价方案(RBPs)[22]生境评分中人类活动和土地利用一项得分大于13分，同时有襀翅目昆虫存在为选择原则[23]，确定S1～S10为参照位点．采集流域内底栖动物样品，基于各年份当年生物调查数据对松花江流域进行连续4年的完整性评价．采用复合生境采样法，底栖动物采集方法和完整性评价方法参见作者前期研究[23].IBI评价的基本步骤如下:初步筛选出具有代表性的大型底栖动物候选参数(25项);以箱线图(boxplot)及IQ值记分法[24]进行参数敏感性分析;以Pearson相关性分析进行参数冗余度剔除，筛选核心参数;对核心参数记分统一量纲;计算IBI总分值，以所有位点IBI的95th建立评价标准，完成各位点IBI评价．IBI评价核心参数为总分类单元数、EPT分类单元数、EPT密度、敏感种分类单元%、敏感种密度和Hilsenhoff生物指数(HBI)6项．
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于大型底栖动物完整性指数B-IBI的东江流域水生态健康评价[J]. 付岚,江源,刘琦,侯兆疆. 生态环境学报. 2018(08)
[2]应用生物完整性指数评价我国河流的生态健康[J]. 陈凯,陈求稳,于海燕,王备新,金小伟,王业耀,许人骥,蔡琨. 中国环境科学. 2018(04)
[3]水生态环境质量评价体系研究[J]. 阴琨,王业耀. 中国环境监测. 2018(01)
[4]我国流域水生态完整性评价方法构建[J]. 金小伟,王业耀,王备新,许人骥,阴琨,刘娜,吕怡兵,刘廷良. 中国环境监测. 2017(01)
[5]西辽河流域鱼类生物完整性指数评价及与环境因子的关系[J]. 张浩,丁森,张远,贾晓波,孟伟,郭彪. 湖泊科学. 2015(05)
[6]松花江流域水生态环境质量评价研究[J]. 阴琨,李中宇,赵然,许人骥,白雪,刘廷良,吕怡兵,滕恩江,杨琦,王业耀. 中国环境监测. 2015(04)
[7]河流水生态环境质量评价方法研究与应用进展[J]. 王业耀,阴琨,杨琦,许人骥,金小伟,吕怡兵,腾恩江. 中国环境监测. 2014(04)
[8]基于底栖动物完整性指数B-IBI的淮河流域水系生态健康评价[J]. 张颖,胡金,万云,刘其根,查玉婷,孙月娟,胡忠军. 生态与农村环境学报. 2014(03)
[9]太湖流域平原水网区底栖动物完整性健康评价[J]. 陈桥,徐东炯,张翔,汤云. 环境科学研究. 2013(12)
[10]应用底栖无脊椎动物完整性指数评价漓江水系健康状况[J]. 曹艳霞,张杰,蔡德所,赵湘桂,王备新. 水资源保护. 2010(02)
博士论文
[1]松花江流域水生态环境质量评价研究[D]. 阴琨.中国地质大学(北京) 2015
本文编号：2912964
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