河湖交匯區(qū)底棲動物群落特征及其生態(tài)健康評價方法

摘 要：長江三角洲地區(qū)擁有我國重要水系，在經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展下，漁業(yè)水產(chǎn)養(yǎng)殖等行業(yè)的發(fā)展影響了湖體的景觀架構(gòu)，部分區(qū)域甚至出現(xiàn)了富營養(yǎng)化等情況，此種生態(tài)情況對自然環(huán)境而言十分不利。鑒于此，本文將重點圍繞河湖交匯區(qū)底棲動物群落特征及其生態(tài)健康評價方法進行研究。先對當(dāng)前長江三角洲地區(qū)底棲動物情況進行闡述，然后具體分析群落特征，并通過環(huán)境因子分析以及完整性指數(shù)研究等方式得出生態(tài)健康評價情況，以此為有關(guān)人士提供借鑒。

關(guān)鍵詞：河底交匯區(qū)；底棲動物；群落特征；生態(tài)健康評價；環(huán)境因子

我國河湖資源豐富，是國家生態(tài)系統(tǒng)的核心組成部分，為經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展提供了有力支持。其中，僅湖泊的總面積便達到91019km2，占國土面積比例約為0.95%。河湖資源的利用不僅推動了生態(tài)旅游以及水產(chǎn)養(yǎng)殖等行業(yè)發(fā)展，而且在生態(tài)平衡中占據(jù)關(guān)鍵位置。然而就目前來看，由于人類社會的影響，以長江三角洲地區(qū)為代表的河湖水環(huán)境質(zhì)量不斷下降，長此以往會帶來諸多問題。為此，需要針對當(dāng)前底棲動物群落特征進行分析，科學(xué)展開生態(tài)健康評價，詳細了解當(dāng)前長江三角洲地區(qū)水系的生態(tài)狀況，為后續(xù)生態(tài)修復(fù)以及生態(tài)管理提供有效借鑒。

一、底棲動物分類以及影響河湖交匯區(qū)動物特征的因素

底棲動物是指超過50%的時間完全生活在水體底部的生物類別，屬于生態(tài)學(xué)理念，在水環(huán)境循環(huán)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。一般情況下包括三種類別：大型動物、小型動物以及微型動物。若以耐污能力為分化界限，包括敏感類、中等耐污類和耐污類。從飲食習(xí)慣的角度來看，包括刮食者、捕食者、收集者、撕食者以及掠食者。其中，刮食者是指腹足類生物；捕食者通過捕捉其他水體生物進食；收集者主要是針對水體環(huán)境中的有機顆粒物進行覓食；掠食者則是以水環(huán)境內(nèi)的漂浮物為食物；掠食者是以水體細顆粒為食物的類別，常見的生物類型包括雙殼類等。

一般情況下，河湖交匯區(qū)的底棲動物群對水體環(huán)境的敏感度較強，稍有因素對其產(chǎn)生影響，便會產(chǎn)生群落特征變動，常見影響因素包括以下幾種：第一，非生物因素。此因素主要是指水體深度等指標的變化。結(jié)合研究數(shù)據(jù)來看，水體的水位高度變化若超過2m，則底棲群體結(jié)構(gòu)便會產(chǎn)生明顯變化，尤其是密度以及生物量方面受其影響較大。第二，資源利用因素。土地的利用情況直接影響水環(huán)境，會對底棲動物的日常生存產(chǎn)生作用?；诋?dāng)前分析來看，采砂等土地利用百分比與完整性指數(shù)呈反比。針葉林、混交林則與指數(shù)呈正比例，說明不同利用形式所引發(fā)的環(huán)境變動也有所差異。第三，營養(yǎng)鹽。營養(yǎng)鹽具體包括氮、磷以及磷酸鹽含量等。一般若是某區(qū)域營養(yǎng)鹽含量較高，則耐污類別的底棲動物群體整體較多。在對環(huán)境因子進行分析的過程中發(fā)現(xiàn)，氮的濃度與群落多樣性呈負相關(guān)，即前者越低，后者越多。

二、河湖交匯區(qū)底棲動物群落特征

（一）底棲動物群時空特征

技術(shù)人員從長江三角洲地區(qū)采集了51種樣本，其中包含雙殼、軟體等不同類別，并于8月對底棲動物的其他類別進行分析。從密度的角度來看，10月該區(qū)域的底棲動物群體密度最低，1—9月主要是以寡毛類別和多毛類別為主體，10—12月群落結(jié)構(gòu)層面軟甲綱具有一定優(yōu)勢，5月腹足類密度最大。而從季節(jié)性來看，冬季動物類別最多，其次是春季、秋季和夏季。在空間分布上，西南數(shù)量較多，西北則是以寡毛綱為主體形式，東南整體較少。

技術(shù)人員運用CCA技術(shù)對其展開分析，其中OM、SS等指標與y軸之間呈反比例關(guān)系。從整體的角度來看，底棲動物群在春季主要會受到水環(huán)境內(nèi)中的SS作用；秋季CODMn的影響更大；夏季主要會受到NO-3-N的作用；冬季則會受到NO-3-N與CODMn的共同作用。

（二）群落的差異性以及多樣性

從ANOSIM研究來看，當(dāng)前長江三角洲區(qū)域的底棲物種分布在不同季節(jié)存在明顯差異。具體源自SIMPER研究結(jié)果，其顯示該地區(qū)的季節(jié)性物種變動較為嚴重，其中太湖大鰲蜚以及多巴小搖蚊貢獻最為明顯。表1為長江三角洲地區(qū)底棲動物多樣性特征。

三、河湖交匯區(qū)生態(tài)健康評價方法

當(dāng)前，隨著水環(huán)境水平的不斷下降，生物多樣性也受其影響出現(xiàn)變動。從系統(tǒng)的角度來看，生態(tài)包含非生物與生物兩種屬性，通常同一生態(tài)系統(tǒng)若想保持平衡需要通過多方維護才能保障整體質(zhì)量。底棲動物對于生態(tài)而言具有關(guān)鍵意義，是促進養(yǎng)分循環(huán)的關(guān)鍵，因此要對其展開生態(tài)健康評價，通過多樣性指標分析的方式了解物種情況，進而為后續(xù)提供生態(tài)服務(wù)創(chuàng)造條件。

（一）環(huán)境因子特征分析

從環(huán)境因子的角度闡述長江三角洲地區(qū)某湖泊當(dāng)前的底棲動物群情況，其中PCI分析主要是針對水體的富營養(yǎng)鹽變動情況進行分析，基于數(shù)據(jù)指標來看，其與TN、TP、NH+4-N、NO-3-N、PO3-4-P呈現(xiàn)正比例；而與CODMn呈反比例。從當(dāng)前來看，長江三角洲地區(qū)水體存在大量的營養(yǎng)物負荷，且營養(yǎng)鹽濃度嚴重超標，其他環(huán)境參數(shù)并無明顯異常，如下圖所示。

長江三角洲地區(qū)某湖泊環(huán)境因子分析圖

（二）完整性指標設(shè)計

完整性指標分析是指通過生物健康評價的方式了解生態(tài)系統(tǒng)的整體情況，是基于生態(tài)指標的一種綜合分析形式。從理念的角度來看，完整性是指能夠平衡生物系統(tǒng)的一種指標性能。參照選擇是指數(shù)分析以及建設(shè)的核心，會通過專家判讀的方式篩選指標，部分分析中可能無法得出具體參照點，此時便可通過關(guān)鍵指標設(shè)定的方式得出有關(guān)數(shù)據(jù)［1］。

從參照點及受損點設(shè)定來看，二者作為BIBI分析的核心，在設(shè)定方面沒有統(tǒng)一要求。以洪澤湖為例，該湖泊位于長江三角洲水系范圍內(nèi)，受外在因素影響較大，基于當(dāng)前來看，TP濃度已經(jīng)對該區(qū)域的生產(chǎn)力產(chǎn)生了重要影響。在研究的過程中，研究人員認為可以其歷史數(shù)據(jù)作為分析參照對象，并將近年得到的樣本作為受損對象進行數(shù)據(jù)對比。在歷史數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，1989年工作人員曾對其進行采樣分析，設(shè)置22個采樣點，通過定性數(shù)據(jù)采集的方式得到了有效信息，但信息有限，因此需要通過篩選參照的方式為后續(xù)指標研究奠定基礎(chǔ)。在篩選的過程中，以5個點位為參照，最終獲取11個參照信息，然后將此信息作為后續(xù)BIBI體系評價的依據(jù)。通過研究來看，洪澤湖的底棲動物類別與周圍的太湖一帶較為相似，在參照篩選的過程中，要求氮、磷、氧的水質(zhì)指數(shù)WQI應(yīng)該至少在60，而水生植物類別應(yīng)至少在3種以上。

（三）關(guān)鍵指標設(shè)定

關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)定是構(gòu)建完整性評價的基礎(chǔ)。在核心指標設(shè)計的過程中，會以候選參數(shù)為基礎(chǔ)，選擇25個指標，包括各個單元的物種情況、攝食功能以及耐污類別等，如表2所示。在分析的過程中會展開t檢驗，其中P若在0.1以下，則可以繼續(xù)展開后續(xù)分析，然后借助Spearman去除多余信息。當(dāng)系數(shù)R的絕對值在0.8以上時，說明存在數(shù)據(jù)重疊，要加以剔除。

（四）BIBI評價

在開展健康評價的過程中，為了減少不同指標之間的差異性，需要借助比值法完成量高的標準化設(shè)定，確保參數(shù)得分都能夠被嚴格控制在0～1的范圍內(nèi)。對于與干擾值呈現(xiàn)反相關(guān)的指標而言，則可以參照95%的分位數(shù)設(shè)定閾值，最終分數(shù)計算如下：

參數(shù)得分=（參數(shù)值-閾值）/（期望值-閾值）

四、河湖交匯區(qū)生態(tài)健康評價結(jié)果

在展開BIBI參數(shù)分析的過程中，工作人員對單元參數(shù)等進行了有效的對數(shù)轉(zhuǎn)換。從數(shù)據(jù)情況來看，F(xiàn)C.SBivtaxaMoll.S等指標之間的相關(guān)性十分明顯，究其原因是以上指標中部分指標為同類別單元，相比之下，Moll.S在范圍上包含雙殼以及腹足兩種，因此有效信息更多，可保留數(shù)據(jù)。除此之外，由于FC.S主要是指攝食類，因此也可使用。Moll.S、Molltaxa與之前保留的數(shù)據(jù)Moll.S類別一致，故可剔除。經(jīng)過有效篩選，由于Sen.SInsen.S類別相似，因此只保留其中的Insen.S。

基于篩選后的結(jié)果，將其與評分標準進行對比，得出“極佳”的參數(shù)有3個，“好”約為9個，結(jié)合樣本參數(shù)數(shù)量來看，占比約為5.6%和11.07%，“差”占比為33%，說明當(dāng)前整體處于差的水平，雖然部分健康狀況較好，但依舊需要展開生態(tài)治理?？偠灾?，在展開分析的過程中可知，水體環(huán)境的景觀變化會直接影響生態(tài)健康狀態(tài)，景觀差異影響下生態(tài)健康情況也存在明顯區(qū)別，需要通過完整性評價才能夠從客觀的角度得出對應(yīng)結(jié)果。在分析的過程中，技術(shù)人員基于歷史數(shù)據(jù)展開BIBI指數(shù)分析，最終去除冗余數(shù)據(jù)，得出7個重要指標，結(jié)果表明整體處于差的狀態(tài)。這是因為長江三角洲地區(qū)受季節(jié)性問題的影響，景觀變化十分嚴重，因此會對湖體的狀態(tài)產(chǎn)生作用［2］。

五、長江三角洲地區(qū)為例的河湖生態(tài)修復(fù)路徑

長江三角洲地區(qū)作為我國重要的水系，涉及南水北調(diào)重要工程所經(jīng)區(qū)域，因此在生態(tài)修復(fù)以及生態(tài)管理的過程中，應(yīng)在保障區(qū)域用水以及居民用水的基礎(chǔ)上，從宏觀角度完成定位，基于前期所得出的完整性評價信息開展調(diào)控。具體調(diào)控包括點、線、面三個體系［3］。“點”是指減少水環(huán)境的營養(yǎng)負荷，恢復(fù)水體內(nèi)的生物群。結(jié)合當(dāng)前來看，長江三角洲地區(qū)水體內(nèi)的浮葉植物較多，此種情況會影響光合作用，引發(fā)生態(tài)問題，在后續(xù)工作中應(yīng)通過“點”修復(fù)加以完善?！熬€”修復(fù)則是指對過渡帶以及生態(tài)系統(tǒng)進行穩(wěn)定性管理，減少水體營養(yǎng)負荷，降低風(fēng)浪對基底的不利作用。“面”修復(fù)是指在漁業(yè)發(fā)展過程中，過度養(yǎng)殖占據(jù)了一定的水體面積，在后續(xù)應(yīng)將養(yǎng)殖區(qū)域控制在科學(xué)范圍內(nèi)，減少此問題的產(chǎn)生。

（一）生物調(diào)節(jié)

景觀變化是引發(fā)水環(huán)境問題的關(guān)鍵，因此要從“點”修復(fù)著手，降低污染負荷，同步展開內(nèi)源管控，從而強化修復(fù)效果。對于長江三角洲地區(qū)而言，部分湖泊會受入湖河流的作用，因此應(yīng)該全面展開修復(fù)。針對負荷嚴重的區(qū)域，運用底棲動物、微生物等有效配置生物群落，營造自然生態(tài)體系。健康評價的重點便是基于掌握的健康情況對受損區(qū)域加以完善?；诋?dāng)前研究來看，貝類生物群區(qū)域的懸浮物濃度整體較低，此外在氮、磷等指標方面也有明顯削弱，因此需要基于前期評價信息，針對高值區(qū)域投放貝類生物，通過掠食作用的影響，強化水體透明度，減少營養(yǎng)負荷。除此之外，還要通過區(qū)域試點的方式，針對性地分析貝類生物的具體用量，既不能減少影響原有的底棲生物群，也不能限制貝類生物自身生存。為營造良好的生物群生存狀態(tài)，工作人員還要通過實時監(jiān)測的方式減少采砂等問題的出現(xiàn)，通過懲戒等手段減少破壞環(huán)境的行為，保障環(huán)境效果［4］。

（二）河湖修復(fù)

河湖是長江三角洲的重要組成，生物群落之間的作用主要會受到營養(yǎng)流以及有機能量等影響，若是河湖自身結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，則會影響有機物流動。因此在后續(xù)工作中，可以通過合理運用苦草屬植物帶的方式打造景觀層，提升生物多樣性。例如，在長江三角洲地區(qū)流域西南部指標分析中可以發(fā)現(xiàn)磷的濃度嚴重超標，針對此便可以通過建設(shè)修復(fù)帶的方式減少水土流失，降低污染輸入。與此同時，部分區(qū)域還可設(shè)置緩沖區(qū)，進一步強化生物空間配置，保障系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。

（三）退圩還湖

在過去，長江三角洲區(qū)域漁業(yè)發(fā)展迅速，所引發(fā)的生態(tài)問題便是占用了大量的生態(tài)空間。因此，在后續(xù)工作中，為控制區(qū)域污染，減少對自來水環(huán)境的影響，需要展開退圩還湖工作。具體工作中，一是要梳理河道；二是要做好土方清理，并且清理的過程中不能影響現(xiàn)有湖泊運行。除此之外，應(yīng)以生態(tài)修復(fù)為基礎(chǔ)，降低人為干預(yù)。在后續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中，也可以生態(tài)旅游為主體方向，進而為營造良好生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造條件［5］。

六、結(jié)論

綜上所述，通過對河湖交匯區(qū)域底棲動物群體特征的分析，發(fā)現(xiàn)以長江三角洲為代表的河湖交匯區(qū)域主要是以耐污種類為底棲動物主體類型，其中最為常見的便是寡毛類的動物。從當(dāng)前來看，物種多樣性嚴重不足，之所以產(chǎn)生此種情況，主要是因為景觀變化對水環(huán)境產(chǎn)生作用，長此以往會對區(qū)域發(fā)展產(chǎn)生不利影響。從生態(tài)健康評價的角度來看，長江三角洲部分區(qū)域評價結(jié)果較差，存在污染問題。針對以上情況，工作人員應(yīng)強化環(huán)境監(jiān)測，通過多元統(tǒng)計以及空間研究等多種形式展開分析，圍繞不同時期的河湖水環(huán)境情況加以研究，進而掌握河湖景觀類型變動情況，了解底棲動物生存狀況，為后續(xù)生態(tài)優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

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［5］劉瑞東，紀騰蛟，齊娟娟，等.底棲動物生物評價指數(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.環(huán)境與發(fā)展，2024，36（05）：7074.

作者簡介：秦紅（1974— ），女，漢族，上海人，碩士研究生，高級工程師，主要從事水文水資源勘查和評價工作。