基于主客觀數(shù)據(jù)的蘇州河水生態(tài)系統(tǒng)狀況綜合評估研究

盧智靈

（上海市水利管理事務中心（上海市河湖管理事務中心）上海 200002）

0 引言

水生態(tài)系統(tǒng)是涵蓋水生生物和水環(huán)境在內的綜合體，在維持生物多樣性、調節(jié)區(qū)域氣候以及支撐人類社會發(fā)展等方面發(fā)揮了極其重要的作用［1］。河流作為最常見的水生態(tài)系統(tǒng)，在自然界中扮演了生物棲息場所、選擇性過濾屏障、物質能量通道等多種角色［2］。然而，由于人類活動的強干擾對河流帶來的負面影響超出其可承受限度，部分流域生物多樣性減少、生境破碎等問題不斷出現(xiàn)［3-6］。

目前，國際上已有兼顧科學性與可操作性的水生態(tài)評價體系［7-9］，從水文、棲息地等方向開展評估，但相關指標更適用于人為干擾程度較低的河湖生境，對于城市河流生態(tài)系統(tǒng)的適應性較弱［3］。生物監(jiān)測可以利用生物個體、種群或群落在不同環(huán)境條件下的變化來指示生境的污染狀況［10-11］，已有研究人員在水質監(jiān)測［12］、魚類群落或多樣性［13］、浮游植物［14］、底棲動物［15-16］、著生生物［17］等方面開展了蘇州河生態(tài)質量評估研究。本文基于主客觀數(shù)據(jù)綜合分析蘇州河水生態(tài)系統(tǒng)狀況，以期為國內河流評估與管理工作提供參考。

1 研究區(qū)域概況

蘇州河全長125 km，其中上海境內53.1 km，平均河寬約40～50 m。1956—1978 年間，蘇州河黑臭由中段蔓延至中上游，進而進入全線黑臭。20 世紀90 年代后，上海市先后實施了3 期蘇州河環(huán)境綜合整治工程，水質整體趨于好轉。2019—2022 年間實施了第4 期工程，日前消除干流劣Ⅴ類水目標已基本實現(xiàn)。

2 數(shù)據(jù)分析方法及資料收集

大型底棲無脊椎動物、著生動物等數(shù)據(jù)來源于上海市環(huán)境監(jiān)測中心數(shù)據(jù)；魚類數(shù)據(jù)來源于上海市生態(tài)環(huán)境局魚類專項調查；浮游植物狀況為現(xiàn)場采樣。公眾感知情況采用網(wǎng)上問卷形式，有效問卷104 份。

2.1 數(shù)據(jù)采集斷面的設置

對浮游植物、著生動物、大型底棲無脊椎動物，在干流共設置了7 個采樣斷面：趙屯（S1）、白鶴（S2）、黃渡（S3）、華漕（S4）、北新涇橋（S5）、武寧路橋（S6）、浙江路橋（S7）。對水生植物群落狀況的調查在上游段［市域邊界線—安亭上海汽車博覽公園（蕰藻浜河口）］、中游段［安亭上海汽車博覽公園（蕰藻浜河口）—環(huán)西一大道（外環(huán)線）］和下游段［環(huán)西一大道（外環(huán)線）—蘇州河黃浦江河口］各設置3 個長1 km 的調查樣段（圖1），記錄調查點位附近高等水生植被種類及蓋度。

圖1 蘇州河分段示意圖

2.2 計算方法

浮游植物和著生動物均采用了Shannon-Wiener 生物多樣性指數(shù)（H）以確定河流清潔情況，并計算了浮游植物的Margalef 物種豐富度指數(shù)（D）。大型底棲無脊椎動物采用了Goodnight 修正指數(shù)（GBI）來評價河湖清潔情況。

3 結果

3.1 浮游植物

2022 年6 月調查到蘇州河浮游植物共計16 種，平均數(shù)量為1 117 萬個/L，平均生物量為6.54 mg/L。其中藍藻門7 種，硅藻門4 種，綠藻門3 種，金藻門和裸藻門各1 種，絕對優(yōu)勢種為銅綠微囊藻。平均豐富度指數(shù)為0.74，多樣性指數(shù)為0.54（圖2）。

圖2 2022 年6 月各站點浮游植物數(shù)量、生物量和指數(shù)分析圖

3.2 著生動物

2021 年，蘇州河干流7 個斷面共檢出著生動物21 種，平均棲息密度為19.29 個/cm2，其中浙江路橋棲息密度最高（64.10 個/cm2），白鶴斷面最低（1.93 個/cm2）。各斷面種類數(shù)在8～12 種間，優(yōu)勢種為鐘蟲（Vorticella）等。Shannon-Wiener 生物多樣性指數(shù)評在1.07～1.88 間波動，均值為1.42，總體水質生物學評價為中污染。

3.3 魚類

2019 年，上海市生態(tài)環(huán)境局魚類群落專項調查共采集到定量和定性魚類樣本10 102 尾，隸屬于8 目15 科37 屬45 種。8 個目分別為鯉形目、鱸形目、鲇形目、鯔形目、鯡形目、鰻鱺目、頜針魚目和合鰓魚目?？臻g上，上游段調查到魚類28 種，中游段37 種，下游段22 種。

3.4 大型底棲無脊椎動物

2021 年，蘇州河干流各斷面共檢出底棲動物22 種，棲息密度均值為969 個/m2，年均生物量為228 g/m2。軟體動物10 種、環(huán)節(jié)動物7 種、甲殼動物4 種、昆蟲幼蟲1 種。棲息密度上占優(yōu)勢的主要為霍甫水絲蚓，生物量上占優(yōu)勢的主要為銅銹環(huán)棱螺。2021 年蘇州河各斷面的Goodnight 指數(shù)在0.04～0.98 間波動，平均值為0.51，為輕污染。

3.5 水生植物

現(xiàn)場調查到高等水生植物6 種，包括4 種挺水植物（蘆葦、菖蒲、水生美人蕉、蒲葦）和2 種典型入侵物種（鳳眼蓮、喜旱蓮子草）。空間上，上游存在少部分自然生長的蘆葦，中游和下游的蘆葦、菖蒲和水生美人蕉為人工種植。沿岸有少量入侵物種，喜旱蓮子草生長在下游提防凹槽內，中上游存在零星鳳眼蓮，全段河面有水葫蘆漂浮。

3.6 公眾感知情況

魚類方面，13.46%的受訪者認為蘇州河的魚類數(shù)量多，60.58%的受訪者認為蘇州河的魚類數(shù)量一般，25.96%的受訪者認為蘇州河的魚類數(shù)量少。

水鳥方面，17.31%的受訪者認為蘇州河的水鳥數(shù)量多，45.19%的受訪者認為蘇州河的水鳥數(shù)量一般，37.50%的受訪者認為蘇州河的水鳥數(shù)量少。

水草方面，1.92%的受訪者認為蘇州河的水草數(shù)量太多，73.08%的受訪者認為蘇州河的水草數(shù)量正常，25%的受訪者認為蘇州河的水草數(shù)量太少。

蘇州河河水透明度方面，32.69%的受訪者認為蘇州河水透明度清澈，52.88%的受訪者認為蘇州河水透明度一般，14.42%的受訪者認為蘇州河水透明度渾濁。

河水顏色方面，42.31%的受訪者認為蘇州河水顏色優(yōu)美，53.85%的受訪者認為蘇州河水顏色一般，3.85%的受訪者認為蘇州河水顏色異常。

4 討論

4.1 蘇州河水生態(tài)系統(tǒng)狀況綜合評估

蘇州河水生生物狀況反映出河流生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)狀況一般，有待進一步改善。

浮游植物方面，調查中絕對優(yōu)勢種均為銅綠微囊藻，一方面與夏季藍藻大量生長繁殖而造成水華現(xiàn)象有關［19］；另一方面是由于采樣點附近商業(yè)、生活污水流入蘇州河帶來的有機污染使浮游植物大量繁殖?？臻g上，豐富度和多樣性指數(shù)反映了浮游植物狀況在各河段差異較小，在上游和中下游北新涇橋附近常出現(xiàn)高值，低值出現(xiàn)在下游浙江路橋附近，說明蘇州河進入市區(qū)后，工業(yè)、生活污染導致浮游植物種數(shù)降低。

著生動物方面，總體水質生物學評價為中污染，中游段最差。原因可能是上游排入污水少、受干擾程度低而水體更新速度快；而下游雖累積了來自中上游的污染，但河口開閘時黃浦江水提供了一定緩釋作用。

魚類方面，上游和中游段魚類群落結構穩(wěn)定，物種相對豐富，但蘇州河魚類物種數(shù)為歷史最高物種數(shù)的72.58%，仍有待提升。

大型底棲無脊椎動物方面，GBI 指數(shù)反映的總體水質生物學評價為輕污染。在生物量上占優(yōu)勢軟體動物銅銹環(huán)棱螺對中度污染水環(huán)境有一定耐污性，表明從群落特征來看生態(tài)狀況仍需繼續(xù)改善?？臻g上，蘇州河下游斷面的寡毛類有較高檢出率，反映了較上中游河段而言水生態(tài)狀況仍較差。

水生植物方面，蘇州河高等水生植物多樣性低。上游零星有自然生長植物，下游段水生植物物種和數(shù)量較多，均為人工種植。

4.2 主客觀數(shù)據(jù)在水生態(tài)系統(tǒng)評估中的適用性探討

水生生物數(shù)量、種類、分布等信息對水體有很強的生物學指示作用［20］，而公眾生態(tài)感知狀況也可評估河流健康和生態(tài)服務供給，主客觀數(shù)據(jù)比較可以反映居民期望與現(xiàn)實之間的對比結果［21］。

魚類狀況方面，大部分公眾認為蘇州河的魚類“數(shù)量偏少”，這與中下游河段魚類種類、數(shù)量較少的客觀調查結果契合。原因一方面在于，大部分居民可達河段集中在中下游，受高強度人為干擾的河流生境給魚類正常生存帶來負面效應影響；另外河水透明度不高，魚類無法被直接觀察，也是另一方面原因。

水鳥狀況方面，絕大部分公眾表示水鳥數(shù)量“正?！被颉捌佟保饕桥c公眾常接觸的中下游河流濱岸帶多混凝土等砌成的護腳，護坡傾角基本為90°，自然特征退化而減少了鳥類棲息空間。

河水透明度方面，公眾大多對蘇州河水透明度表示滿意，蘇州河富營養(yǎng)化狀況尚在較好的控制范圍內。

河水顏色方面，絕大部分受訪者認為蘇州河“優(yōu)美”或“正?！保c河水透明度項的調查結果相對應。

綜上，有關蘇州河干流的主觀和客觀數(shù)據(jù)之間存在著一定對應關系。公眾評價可以在一定程度上反映水生態(tài)系統(tǒng)的社會服務水平；而著生動物、魚類、大型底棲無脊椎動物等客觀項目也能為公眾的生態(tài)感知結果作出科學解釋。因此，為全面摸清蘇州河水文生境、水環(huán)境要素等水生態(tài)家底，需要主觀客觀兼并考慮，科學、多元地進行評估，這對于后續(xù)合理分配資源、提高河流生態(tài)服務水平也具有重要意義。

5 結語

本文分別從客觀水生生物監(jiān)測指標層面以及主觀公眾生態(tài)感知狀況層面評估了蘇州河水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況?？陀^數(shù)據(jù)顯示，蘇州河水生態(tài)系統(tǒng)情況一般，有待進一步改善；空間上上游段相較于中、下游段的水生生物狀況更佳。但由問卷調查所得到的公眾主觀感知結果顯示大部分居民對于蘇州河的生態(tài)現(xiàn)狀表示滿意，認為蘇州河在魚類數(shù)量、河道垃圾等方面仍有提升空間。主觀與客觀數(shù)據(jù)相結合，有利于綜合反映河流生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)狀況。