應(yīng)用魚(yú)類(lèi)生物完整性指數(shù)評(píng)價(jià)長(zhǎng)江中上游健康狀況

劉明典，陳大慶，段辛斌，王 珂，劉紹平*

應(yīng)用魚(yú)類(lèi)生物完整性指數(shù)評(píng)價(jià)長(zhǎng)江中上游健康狀況

劉明典1，2，陳大慶1，段辛斌1，王 珂1，劉紹平1*

（1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)江中上游漁業(yè)資源環(huán)境重點(diǎn)野外科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站，湖北荊州 434000；2.西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，重慶北碚 400715）

根據(jù)長(zhǎng)江漁業(yè)資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)（監(jiān)測(cè)站有宜賓、巴南、萬(wàn)州、荊州、岳陽(yáng)、湖口、洞庭湖、鄱陽(yáng)湖）2003- 2008年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用Karr提出的、Fausch等修訂的12個(gè)指標(biāo)體系水質(zhì)健康評(píng)價(jià)原理，依照長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)區(qū)域組成特征列出待選指標(biāo)并結(jié)合各指標(biāo)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行篩選，初步建立了適合長(zhǎng)江中上游干流及附屬湖泊的FIBI指標(biāo)體系。同時(shí)，參照Karr做法不單獨(dú)設(shè)定期望值和參照點(diǎn)，而是根據(jù)各監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)之間的差距分三個(gè)層次賦值打分。結(jié)果表明：長(zhǎng)江上游和中游大多數(shù)站位魚(yú)類(lèi)生物完整性表現(xiàn)為“一般”等級(jí)，洞庭湖和鄱陽(yáng)湖為“差”。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示長(zhǎng)江中上游各監(jiān)測(cè)站FIBI值在近6年的時(shí)間內(nèi)呈下降趨勢(shì)。

生物完整性；FIBI；健康評(píng)價(jià)；長(zhǎng)江

河流生態(tài)系統(tǒng)是生物圈物質(zhì)循環(huán)的重要通道，具有調(diào)節(jié)氣候、改善生態(tài)環(huán)境以及維護(hù)生物多樣性等眾多功能［1］，當(dāng)前，河流生態(tài)系統(tǒng)不斷受到人類(lèi)活動(dòng)的干擾和損害，恢復(fù)和維持一個(gè)健康的河流生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)成為近年來(lái)環(huán)境管理的重要目標(biāo)［2］?，F(xiàn)在對(duì)生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)已經(jīng)從依賴(lài)于物理、化學(xué)指標(biāo)以及對(duì)生物個(gè)體與種群跟蹤監(jiān)測(cè)的環(huán)境評(píng)價(jià)，擴(kuò)展為對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)＂健康＂狀態(tài)的生態(tài)評(píng)估。1981年，Karr依據(jù)“一個(gè)良好的水域生態(tài)環(huán)境，必然存在一個(gè)完善的生物群落結(jié)構(gòu)”的構(gòu)想，提出用生物完整性指數(shù)（Index of Biotic Integrity，IBI）評(píng)價(jià)水環(huán)境質(zhì)量。IBI是以魚(yú)類(lèi)為研究對(duì)象建立起來(lái)的，魚(yú)類(lèi)生物完整性指數(shù)（FIBI）最初被應(yīng)用于美國(guó)中西部的溪流和河流［3］，由于地區(qū)性的調(diào)整和校正，已經(jīng)成為一個(gè)多參數(shù)指數(shù)家系，因?yàn)椴煌貐^(qū)擁有不同的河流以及它們特有的魚(yú)類(lèi)群落［4］。目前，魚(yú)類(lèi)生物完整性指數(shù)（FIBI）已被廣泛應(yīng)用于河流生態(tài)與環(huán)境基礎(chǔ)科學(xué)研究、水資源管理、水環(huán)境工程評(píng)價(jià)以及政策和法律的制訂，也被許多環(huán)保志愿者組織采用［5，6］。

長(zhǎng)江以其物種多樣性、豐富度和魚(yú)類(lèi)資源最大的組成部分而著稱(chēng)［7－9］。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著人類(lèi)活動(dòng)的加劇，長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)面臨著嚴(yán)重威脅，資源逐漸下降，主要原因是大型水利工程建設(shè)，圍湖造田，工農(nóng)業(yè)污染物的增加，以及酷漁濫捕等人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致［7，9－13］。本文主要基于 IBI評(píng)價(jià)河流生態(tài)系統(tǒng)的原理，初步建立適合長(zhǎng)江中上游地區(qū)的FIBI指標(biāo)體系，從長(zhǎng)江流域魚(yú)類(lèi)資源現(xiàn)狀出發(fā)，評(píng)價(jià)水域的健康狀況，為長(zhǎng)江綜合開(kāi)發(fā)利用，資源管理決策，以及水環(huán)境保護(hù)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 FIBI指標(biāo)體系

自Karr提出生物完整性指數(shù)以來(lái)，其指標(biāo)體系已經(jīng)發(fā)展成多種形式。根據(jù)研究地域和水域生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)，以及數(shù)據(jù)的可獲得性情況，可以選擇5，6，10或 12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行生物完整性的評(píng)價(jià)［14，15］。其中，經(jīng)Fausch等修訂后12個(gè)指標(biāo)的體系得到了較為廣泛的應(yīng)用［16，17］（表 1）。本文先根據(jù)長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)多種屬性列出待選指標(biāo)，然后結(jié)合各指標(biāo)調(diào)查結(jié)果及其與受干擾程度的相關(guān)性分析，進(jìn)行指標(biāo)篩選并建立適合長(zhǎng)江不同江段的FIBI指標(biāo)體系。參照Karr［18］不單獨(dú)設(shè)定期望值和參照點(diǎn)的做法，根據(jù)各監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)之間的差距，將各指標(biāo)值分別分為3個(gè)層次，最好的層次評(píng)為5分，其次為3分，最差的為1分。綜合所選指標(biāo)的分值得出采樣點(diǎn)的FIBI值，按照生物完整性6個(gè)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表 2）［3，18］評(píng)價(jià)長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)生物完整性狀況。

表1 Fausch等修訂的生物完整性指標(biāo)體系Table 1 Architecture of index of biotic integrity modified by Fausch et al

表2 生物完整性等級(jí)劃分及特征Table 2 Classification of biological integrity and their attributes corresponding to IBI scores based on the sum of 12 metric ratings

1.2 研究區(qū)域

研究區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)江中上游干流宜賓至湖口江段，全長(zhǎng)約1 985 km。其中宜賓至宜昌段屬長(zhǎng)江上游，為峽谷型河道，宜昌至湖口屬長(zhǎng)江中游，為丘陵平原型河道。在長(zhǎng)江上游選取宜賓、巴南、萬(wàn)州，中游選取荊州、岳陽(yáng)、湖口作為監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，另外，包括長(zhǎng)江中游2個(gè)最大的附屬湖泊——鄱陽(yáng)湖和洞庭湖，共8個(gè)研究區(qū)域（圖1）。

圖1 長(zhǎng)江中上游魚(yú)類(lèi)資源監(jiān)測(cè)站Fig.1 Monitoring stations of fishery resources in the upper and the middle reaches of the Yangtze River

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源與分析

研究數(shù)據(jù)采用長(zhǎng)江漁業(yè)資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)（監(jiān)測(cè)站位包括宜賓、巴南、萬(wàn)州、荊州、岳陽(yáng)、湖口、洞庭湖和鄱陽(yáng)湖）2003- 2008年魚(yú)類(lèi)資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。該監(jiān)測(cè)網(wǎng)每年在長(zhǎng)江各段面開(kāi)展魚(yú)類(lèi)資源調(diào)查，每月調(diào)查2次，每年至少24次。從不同捕撈工具、不同網(wǎng)具規(guī)格的商業(yè)捕撈漁船和市場(chǎng)上收集漁獲物信息，根據(jù)隨機(jī)抽樣調(diào)查商業(yè)捕撈漁船進(jìn)行漁獲物統(tǒng)計(jì)。通過(guò)比較不同站點(diǎn)、不同年份的數(shù)據(jù)，分析長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)生物完整性指數(shù)的變化趨勢(shì)。

2 結(jié) 果

2.1 長(zhǎng)江中上游魚(yú)類(lèi)組成特征

2003- 2008年在長(zhǎng)江中上游干流宜賓至湖口段及洞庭湖、鄱陽(yáng)湖共監(jiān)測(cè)到魚(yú)類(lèi)14目22科106種，其中鯉科62種，占總種類(lèi)數(shù)的58.49%；鰍科7種，科12種，分別占6.6%和11.32%；鎠科5種，魚(yú)科和平鰭鰍科各3種，鲇科、鎣科和塘鱧科各2種，其他8科各1種。長(zhǎng)江上、中游江段及洞庭湖、鄱陽(yáng)湖調(diào)查到魚(yú)類(lèi)種數(shù)分別為79種、39種、54種和49種。另外，長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)外來(lái)入侵種有革胡子鲇、加州鱸、淡水白鯧、匙吻鱘、俄羅斯鱘、史氏鱘、斑點(diǎn)叉尾、丁、尼羅羅非魚(yú)、太湖新銀魚(yú)、大銀魚(yú)以及短吻間銀魚(yú)等。這些魚(yú)在三峽庫(kù)區(qū)較多，其來(lái)源可能為商業(yè)養(yǎng)殖及其他經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)的買(mǎi)賣(mài)過(guò)程中帶入，部分種類(lèi)如太湖新銀魚(yú)和大銀魚(yú)具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，近年來(lái)已在庫(kù)區(qū)自然繁殖，并形成了穩(wěn)定種群。

長(zhǎng)江中上游魚(yú)類(lèi)食性組成包括草食性、雜食性、底棲動(dòng)物食性、魚(yú)食性4種類(lèi)型。其中，雜食性魚(yú)類(lèi)相對(duì)較多，占總種類(lèi)數(shù)的70%以上；草食性魚(yú)類(lèi)較少，僅草魚(yú)和鳊類(lèi)。繁殖類(lèi)型分為產(chǎn)漂流性卵、粘性卵、浮性卵、沉性卵4種類(lèi)群。長(zhǎng)江中上游產(chǎn)漂流性卵種類(lèi)較多，有“四大家魚(yú)”、、魚(yú)、赤眼鱒、翹嘴、蛇?、吻?、銅魚(yú)、鱖、長(zhǎng)薄鰍、中華金沙鰍、犁頭鰍等。這類(lèi)魚(yú)產(chǎn)出的卵需要一定流速的水流使之懸浮于水中，順?biāo)鞣趸Ｓ行┓N類(lèi)如“四大家魚(yú)”，自然繁殖對(duì)水文條件的生態(tài)需求較高，已適應(yīng)了數(shù)百萬(wàn)年來(lái)的長(zhǎng)江干流棲息環(huán)境，其繁殖行為、胚胎孵化發(fā)育已與長(zhǎng)江流域生態(tài)學(xué)條件相適應(yīng)［19，20］。

2.2 長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)生物完整性控制性指標(biāo)選擇

根據(jù)長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)組成、耐受性、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)、繁殖共位群、魚(yú)類(lèi)數(shù)量與健康狀況等5個(gè)方面確定了18個(gè)待選指標(biāo)（表3），結(jié)合各指標(biāo)在長(zhǎng)江上、中游調(diào)查結(jié)果及其與受干擾程度的相關(guān)性分析，進(jìn)行指標(biāo)篩選并建立適合長(zhǎng)江不同江段的FIBI指標(biāo)體系。

表3 長(zhǎng)江FIBI待選指標(biāo)體系Table 3 Candidate index of FIBI adapted for the Yangtze River

篩選標(biāo)準(zhǔn)：種類(lèi)數(shù)指標(biāo)，若各采樣點(diǎn)或評(píng)價(jià)區(qū)域的指標(biāo)結(jié)果均小于5，則取消相應(yīng)的指標(biāo)；百分比指標(biāo)，若各采樣點(diǎn)或評(píng)價(jià)區(qū)域之間的差異小于10%，則取消對(duì)應(yīng)的指標(biāo)；任何一個(gè)指標(biāo)，若90%以上采樣點(diǎn)或評(píng)價(jià)區(qū)域指標(biāo)值均為0，則取消該指標(biāo)。

2.3 長(zhǎng)江中上游FIBI指標(biāo)體系

根據(jù)原始的IBI和適應(yīng)性應(yīng)用的IBI確定候選參數(shù)?？紤]多種可能的生物完整性參數(shù)，包括一些已經(jīng)存在湖泊的IBI參數(shù)［21］，早期研究中使用的一些廣泛適用和較為穩(wěn)定的參數(shù)被初步確定為本研究的參數(shù)。根據(jù)長(zhǎng)江中上游水域及附屬湖泊生態(tài)環(huán)境影響因素及魚(yú)類(lèi)組成特征從18個(gè)候選指標(biāo)（表3）中分別選定12個(gè)能最好表達(dá)各江段魚(yú)類(lèi)群聚特征的參數(shù)（表4，表5和表6）。

表4 適合長(zhǎng)江上游的FIBI參數(shù)和賦分標(biāo)準(zhǔn)Table 4 Adaptable FIBI system to the upper veaches of Yangtze River

表5 適合長(zhǎng)江中游的FIBI參數(shù)和賦分標(biāo)準(zhǔn)Table 5 Adaptable FIBI system to the middle Yangtze River

表6 適合長(zhǎng)江中游湖泊的FIBI參數(shù)和賦分標(biāo)準(zhǔn)Table 6 Adaptable FIBI system to the two lakes in the middle Yangtze River

2.4 長(zhǎng)江中上游魚(yú)類(lèi)生物完整性時(shí)空變化

根據(jù)表2生物完整性劃分等級(jí)，2003- 2008年長(zhǎng)江上游宜賓和巴南站FIBI值處于“一般”等級(jí)，三峽庫(kù)區(qū)萬(wàn)州站某些年份（2006年和2007年）魚(yú)類(lèi)生物完整性等級(jí)為“差”，且FIBI值波動(dòng)較大，線(xiàn)性回歸分析的結(jié)果顯示巴南和萬(wàn)州FIBI值有降低的趨勢(shì)（圖2）。長(zhǎng)江中游荊州、岳陽(yáng)和湖口FIBI值大多數(shù)處于“一般”等級(jí)，僅湖口站個(gè)別年份（2006年）生物完整性等級(jí)為“差”（圖3）。洞庭湖和鄱陽(yáng)湖FIBI值魚(yú)類(lèi)生物完整性等級(jí)均為差，線(xiàn)性回歸分析結(jié)果顯示“兩湖”均呈下降趨勢(shì)，鄱陽(yáng)湖下降趨勢(shì)相對(duì)顯著（圖4）。在統(tǒng)計(jì)上，長(zhǎng)江中上游各監(jiān)測(cè)站FIBI值在近6年的時(shí)間呈下降趨勢(shì)。

圖2 2003- 2008年長(zhǎng)江上游監(jiān)測(cè)站FIBI值Fig.2 FIBI values of three monitoring stations of the upper Yangtze River from 2003 to 2008

圖3 2003- 2008年長(zhǎng)江中游監(jiān)測(cè)站FIBI值Fig.3 FIBI values of three monitoring stations of the middle Yangtze River from 2003 to 2008

圖4 2003- 2008年洞庭湖和鄱陽(yáng)湖FIBI值Fig.4 FIBI values of Dongting Lake and Poyang Lake from 2003 to 2008

3 討 論

3.1 控制性指標(biāo)選擇

種類(lèi)組成與豐度、耐受性、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)、繁殖共位群以及個(gè)體數(shù)量與健康狀況5個(gè)方面為魚(yú)類(lèi)群聚的基本特點(diǎn)，因此，可以作為任何一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)FIBI評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。根據(jù)這5個(gè)方面，結(jié)合長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)的實(shí)際情況，制定了18個(gè)待選指標(biāo)。由調(diào)查結(jié)果分析各指標(biāo)在不同江段的差異，據(jù)此在長(zhǎng)江上游、中游及附屬湖泊分別篩選出12個(gè)指標(biāo)，分屬種類(lèi)組成與豐度、耐受性、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)、繁殖共位群以及個(gè)體數(shù)量與健康狀況5個(gè)方面。

與Fausch等（表1）修訂的指標(biāo)體系比較，本指標(biāo)具有如下特點(diǎn)：以總種類(lèi)數(shù)、鯉科、鰍科、科在商業(yè)捕撈中的狀況作為反映魚(yú)類(lèi)種類(lèi)組成特征的主要指標(biāo)；引入產(chǎn)漂流性種類(lèi)指標(biāo)，環(huán)境改變通常會(huì)導(dǎo)致部分魚(yú)類(lèi)完成生活史所需的特定的生境條件受到破壞，特別是繁殖階段對(duì)水文等條件要求較高的產(chǎn)漂流性卵魚(yú)類(lèi)。選擇產(chǎn)漂流性卵魚(yú)類(lèi)指標(biāo)可以反映水文變化對(duì)魚(yú)類(lèi)種類(lèi)組成的影響；隨著長(zhǎng)江上游三峽水庫(kù)商業(yè)養(yǎng)殖的發(fā)展，養(yǎng)殖種類(lèi)的逃逸以及人為的引種都會(huì)引入外來(lái)魚(yú)類(lèi)，這些種類(lèi)通過(guò)捕食和競(jìng)爭(zhēng)被認(rèn)為能改變本地種的群聚結(jié)構(gòu)，有時(shí)能造成本地種的滅絕。外來(lái)入侵種類(lèi)是長(zhǎng)江上游FIBI健康評(píng)價(jià)一個(gè)不可忽視的指標(biāo)；用單位努力捕撈量（CPUE）來(lái)代替初始IBI體系中使用的“相關(guān)個(gè)體數(shù)量的多少”來(lái)衡量相對(duì)豐富度，可以評(píng)價(jià)河流中魚(yú)類(lèi)種群的相對(duì)大小。各指標(biāo)值的賦予主要依據(jù)商業(yè)捕撈的漁獲物統(tǒng)計(jì)所獲得的相對(duì)數(shù)量比例特征；由于不能確定耐受力差的種類(lèi)，以漁獲物統(tǒng)計(jì)中記錄到魚(yú)類(lèi)的科數(shù)作為代替，以在中國(guó)內(nèi)陸水域廣泛分布的魚(yú)類(lèi)——鯽作為耐受力強(qiáng)種類(lèi)的指標(biāo)。

3.2 FIBI指標(biāo)體系與水域完整性評(píng)價(jià)

長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)資源豐富，但由于近年來(lái)水利工程建設(shè)、環(huán)境污染及過(guò)度捕撈，各種魚(yú)類(lèi)的數(shù)量日趨減少，站點(diǎn)式小區(qū)域的監(jiān)測(cè)調(diào)查采樣不能代表整個(gè)河段，尤其是支流的狀況。對(duì)于大河來(lái)說(shuō)，漁業(yè)漁獲物的收集是應(yīng)用魚(yú)類(lèi)進(jìn)行指標(biāo)評(píng)價(jià)的首選方法。綜合不同江段不同時(shí)期的漁獲物統(tǒng)計(jì)資料，可以對(duì)不同江段生物完整性時(shí)空變化進(jìn)行比較。目前研究方法尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，造成現(xiàn)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的局限，可能會(huì)使評(píng)價(jià)結(jié)論包含有一些不確定性，但只要是抽樣數(shù)據(jù)都可能包含誤差，因此確信6年連續(xù)監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)對(duì)于反映長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)群聚的真實(shí)情況是足夠的；也同樣確信在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)獲取的數(shù)據(jù)對(duì)于使用FIBI評(píng)價(jià)長(zhǎng)江生物完整性的時(shí)空變化也是充足的。

本研究顯示長(zhǎng)江中上游魚(yú)類(lèi)生物完整性為“一般”向“差”過(guò)渡狀態(tài)，生物完整性指數(shù)在2003-2008年間呈下降趨勢(shì)。河流筑壩對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)功能的影響已經(jīng)被很多學(xué)者報(bào)道過(guò)［9，22，23］。大壩和水庫(kù)改變了流態(tài)，從自由流動(dòng)到滯留，阻礙魚(yú)類(lèi)越冬洄游和索餌洄游。長(zhǎng)江上游干流上的三峽電站是目前世界上最大的水力發(fā)電站，水利調(diào)節(jié)改變水溫和水化學(xué)特性，反過(guò)來(lái)又會(huì)影響生物和化學(xué)過(guò)程的速率。此外，水域污染，航運(yùn)、碼頭等工程建設(shè)，以及酷漁濫捕也是影響長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)生物完整性的重要因素。外來(lái)入侵物種也是影響長(zhǎng)江魚(yú)類(lèi)資源的一個(gè)不可忽視的因素，其影響機(jī)制及影響程度有待深入研究。

3.3 FIBI在我國(guó)河流生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用前景

國(guó)外利用魚(yú)類(lèi)進(jìn)行生物完整性評(píng)價(jià)已廣泛應(yīng)用于水生態(tài)科學(xué)研究［24－26］、資源管理及工程影響評(píng)價(jià)［27，28］以及政策和法律的制訂［29］，也有的結(jié)合底棲動(dòng)物完整性指數(shù)、周叢生物完整性指數(shù)等采用多個(gè)生物集合群進(jìn)行綜合比較分析［30］。我國(guó)生物完整性水生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究起步較晚，研究報(bào)道很少，積極地在國(guó)內(nèi)開(kāi)展這方面的研究工作具有深遠(yuǎn)的科學(xué)意義。沈韞芬等認(rèn)為，生物完整性水生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)研究是水生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性研究可能取得進(jìn)展的一個(gè)方面［31］。因此，現(xiàn)階段 FIBI研究應(yīng)從以下方面開(kāi)展：①生態(tài)系統(tǒng)完整性的評(píng)價(jià)主要是從其未受人類(lèi)干擾或受人類(lèi)干擾少的生態(tài)系統(tǒng)的程度來(lái)考慮，但在人類(lèi)活動(dòng)范圍日益擴(kuò)大的今天很難找到未受人類(lèi)干擾的區(qū)域。因此如何找到一個(gè)綜合的方法，能夠覆蓋生態(tài)系統(tǒng)各方面，而不僅僅依賴(lài)少量生物指標(biāo)，成為當(dāng)今研究的難點(diǎn)。②FIBI指示選擇研究：已有的一些指示物種和備選指數(shù)并不能滿(mǎn)足對(duì)自然條件各異的河流或同一河流不同河段生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)的需求，繼續(xù)尋找能夠反映河流生態(tài)系統(tǒng)狀況和變化趨勢(shì)、新的指示物種待選指標(biāo)將是一個(gè)重要的研究方向。③FIBI評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一研究：生物完整性評(píng)價(jià)過(guò)程中評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取、指標(biāo)權(quán)重的確定和評(píng)價(jià)體系的運(yùn)用受到人類(lèi)主觀因素影響過(guò)大，可能導(dǎo)致不同評(píng)價(jià)者對(duì)同一生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果不一致，因此，需要開(kāi)展IBI構(gòu)建方法研究，主要研究IBI構(gòu)成指數(shù)的篩選方法、標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一評(píng)價(jià)量綱的方法，這樣將有助于提高各評(píng)價(jià)結(jié)果的可比性。

致謝：承蒙長(zhǎng)江漁業(yè)資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)穆天榮、池成貴、楊如恒、陳文靜、徐德平、楊若虎等同志提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，謹(jǐn)致謝忱！

［1］ 蔡慶華，唐濤，鄧紅兵.淡水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)及其評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的探討［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2003，14（1）：135－138.（CAI Qing-hua，TANG Tao，DENG Hongbing.Discussion on the freshwater ecosystem service and its evaluation index system［J］.China Journal Apply E-cology，2003，14（1）：135－138.（in Chinese））

［2］ 吳阿娜，楊 凱，車(chē) 越，等.河流健康狀況的表征及其評(píng)價(jià)［J］.水科學(xué)進(jìn)展，2005，16（4）：602－609.（WU A-na，YANG Kai，CHE Yue，et al.Characterization of rivers health status and its assessment［J］.Advances in Water Science，2005，16（4）：602－609.（in Chinese））

［3］ KARR J R.Assessment of biotic integrity using fish communities［J］.Fisheries，1981，（6）：21－27.

［4］ KESMINASV，VIRBICKAST.Application of an adapted index of biotic integrity to rivers of lithuania［J］.Hydrobiologia，2000，422／423：257－270.

［5］ HAWKINSC P，NORRISR H，HOGUE JN，et al.Development and evaluation of predictive models for measuring the biological integrity of streams［J］.Geological Applications，2000，10（5）：1456－1477.

［6］ MA K M，KONG H M，CUAN W B，et al.Ecosystem health assessment：methods and directions［J］.Acta Ecologica Sianica，2001，21（12）：2106－2116.

［7］ 常劍波，曹文宣.通江湖泊的漁業(yè)意義及其資源管理對(duì)策［J］.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，1999，8（2）：153－157.（CHANG J B，CAO W X.Fishery significance of the river-communicating lakers and strategies for the management of fish resources［J］.Resources and Environment in the Yangtze Basin，1999，8（2）：153－157.（in Chinese））

［8］ WU J，HUANGJ，HAN X，et al.Three Gorges Dam experiment in habitat fragmentation［J］.Science，2003，300：241－248.

［9］ YOUNG S P，CHANG J，LECK S，et al.Conservation strategies for endemic fish species threatened by the Three Gorges Dam［J］.Conservation Biology，2003，17（6）：1748－1758.

［10］CHEN D Q，DUAN X B，LIU S P，et al.Status and management of fishery resources of the Yangtze River［C］∥Proceedings of the Second International Symposium on the Management of Large River for Fisheries Volume I.Bangkok：RAP Publication，2004：173－182.

［11］劉紹平，陳大慶，段辛斌，等.長(zhǎng)江中上游四大家魚(yú)資源監(jiān)測(cè)與漁業(yè)管理［J］.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2004，13（2）：183－186.（LIU Shao-ping，CHEN Da-qing，DUAN Xin-bin，et al.Monitoring of the four famous Chi-nese carps resources in the middle and upper reaches of the Yangtze River［J］.Resources and Environment in the Yangtze Basin，2004，13（2）：183－186.（in Chinese））

［12］王海英，姚 畋，王傳勝，等.長(zhǎng)江中游水生生物多樣性保護(hù)面臨的威脅和壓力［J］.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2004，13（5）：429－433.（WANG Hai-ying，YAO Tian，WANG Chuang-sheng，et al.Threat and pressure for the bio-diversity conservation in the area along the middle reaches of Changjiang River with suggestions on the countermeasure［J］.Resources and Environment in the Yangtze Basin，2004，13（5）：429－433.（in Chinese））

［13］陳大慶.長(zhǎng)江漁業(yè)資源現(xiàn)狀與增殖保護(hù)對(duì)策［J］.中國(guó)水產(chǎn)，2003，3：17－19.（CHEN Da-qing.Status quo of fishery resources in the Yangtze and their enhancement and conservation strategies［J］.China Fisheries，2003，3：17－19.（in Chinese））

［14］MILLER D L，LEONARD P M，HUGHES R M，et al.Regional applications of biotic integrity for use in water resource management［J］.Fisheries，1988，13：12－20.

［15］BEISEL J N，USSEGLIO P P，MORETEAU J C.The Spatial Heterogeneity of a River Bottorn：a Key Factor Determining Macroinvertebrate Communities［M］.Netherlands：Kluwer Academic Publishers，2000：163－171.

［16］KARR J R，DUDLEY D R.Ecological perspective on water quality goals［J］.Environmental Management，1981，（5）：55－68.

［17］FAUSCH K D，LYONSJ，KARR J R，et al.Fish communities as indicators of environmental degradation［C］∥Biological Indicator of Stress in Fish.Bethesda：American Fisheries Society Symposium，1990.123－144.

［18］KARR J R，F(xiàn)AUSCH K D，ANGERMEIER P L，et al.Assessing Ecological Integrity in Running Waters：A Method and its Rationale［M］.Illinois：Natural History.Survey.Specific.Publication.1986.

［19］中國(guó)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)生物研究所發(fā)生生理研究室.家魚(yú)人工生殖的研究［M］.北京：科學(xué)出版社，1966.（Institute of experimental biology.Chinese academy of sciences，laboratory of developmental physiology.Studies on Assisted reproduction of the four famous Chinese carps［M］.Beijing：Science Press，1966.（in Chinese））

［20］易伯魯，余志堂，梁秩遷，等.葛洲壩水利樞紐與長(zhǎng)江四大家魚(yú)［M］.武漢：湖北省科學(xué)技術(shù)出版社，1988.（YI Bo-lu， YU Zhi-tang， LIANG Zhi-shen， et al.Gezhouba hydraulic project and the four famous Chinese carps in the Yangtze River［M］.Wuhan：Hubei Science and Technology Press，1988.（in Chinese））

［21］朱 迪，常劍波.長(zhǎng)江中游淺水湖泊生物完整性時(shí)空變化［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，24（12）：2761－2767.（ZHU Di，CHANG Jian-bo.Evaluation on temporal and spatial changes of biological integrity for shallow lakes in the middle reach of the Yangtze River［J］.Acta Ecological Sinica，2004，24（12）：2761－2767.（in Chinese））

［22］BAXTER R M.Environmental effects of dams and impoundments［J］.Annual Review of Ecology and Systematics，1997，（8）：255－283.

［23］KINGSFORD R T.Ecological impacts of dams，water diversions and river management on floodplain wetlands in Australia［J］.Austral Ecology，2000，25（2）：109－127.

［24］LEONARD P M，ORTH D J.Application and testing of an index of biotic integrity in small，coolwater streams［J］.Transactions of the American Fisheries Society，1986，115：401－414.

［25］BRAMBLETT R G，F(xiàn)AUSCH K D.Variable fish communities and the index of biotic integrity in a western great plains river［J］.Transactions of the American Fisheries Society，1991，120：752－769.

［26］BREINE J.A fish-based index of biotic integrity for upstream brooks in Flanders（Belgium）［J］.Hydrobiology.2004，522：133－148.

［27］STEEDMAN R J.Modification and assessment of an index of biotic integrity to quantify stream quality in Southern Ontario，Canada［J］.J.Fish.Aquatic.Science，1988，45：492－501.

［28］LYDY M J，STRONG A J，SIMON T P.Development of an index of biotic integrity for the Little Arkansas River Basin，Kansas［J］.Environmental Contamination and Toxicology，2000，39：523－530.

［29］LYONSJ，WANGL，SIMONSON T D.Development and validation of an index of biotic integrity for coldwater streams in Wisconsin North.American［J］.J.Fish.Management，1996，16：241－256.

［30］GRIFFITTH M B，HILL B H，MCCORMICK FH，et al.Comparative application of indices of biotic integrity based on periphyton，macroinvertebrates，and fish to southern Rocky Mountain streams［J］.Ecol.Indicators，2005，（5）：117－136.

［31］沈韞芬，蔡慶華.淡水生態(tài)中的復(fù)雜性問(wèn)題［J］.中國(guó)科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào)，2003，20（2）：131－138.（SHEN Yun-fen，CAI Qing-hua.Complexity in freshwater ecosystems［J］.Journal of the graduate school of the chinese academy of sciences，2003，20（2）：131－138.（in Chinese） ）

Assessment of Ecosystem Health of Upper and Middle Yangtze River Using Fish-index of Biotic Integrity

LIU Ming-dian1，2，CHEN Da-qing1，DUAN Xin-bin1，WANG Ke1，LIU Shao-ping1
（1.Fishery Resources and Environment Key Field Station of Upper-middle Reaches of the Yangtze River，Yangtze River Fisheries Research Institute，Chinese Academy of Fishery Science，Ministry of Agriculture，Jingzhou 434000，China；2.School of Life Sience，South University，Beibei，Chongqing 400715，China）

A fish-index of biotic integrity（FIBI）system，adapting to the middle and upper reaches of the Yangtze River and its attached lakes，was tentatively developed from the data obtained by the Yangtze Fish Resources Dynamic Monitoring Network，including the monitoring stations at Yibin，Banan，Wanzhou，Jingzhou，Yueyang，Hukou，the Dongting Lake and the Poyang Lake，from 2003 to 2008，by applying the principle of river health assessment，and on the basis of the system involving 12 indices proposed by Karr and modified by Fausch et al.In the process of development，the indices to be selected were listed in accordance with component characteristics of fish from the Yangtze and screened in combination with the results from the surveys of various indices.According to the Karr’s method，the authors don’t set expectation value and reference point respectively，instead of the differences among data from every monitoring station to value and score at three levels.The results showed that the fish biological integrity was“fair”in the upper and middle reaches of the Yangtze River，whereas in Dongting Lake and Poyang Lake the biological integrity both represented“poor”.Statistically，F(xiàn)IBI scores obtained by each monitoring station tended to decrease in six years.

biological integrity；FIBI；health assessment；Yangtze River

X826

A

1001－5485（2010）02－0001－06

2009-04-01；

2009-07-15

水利部公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)基金（200701010）

劉明典（1980-），男，湖北咸寧人，博士研究生，主要從事魚(yú)類(lèi)資源與生態(tài)研究，（電話(huà)）0716-8126891（電子信箱）lmd800226＠163.com。

（編輯：周曉雁）