嫩江下游水生生物多样性及生态系统健康评价

论文摘要

近年来,随着嫩江流域社会经济的快速发展,流域城市建设、工业布局、引水工程、农业灌溉、初具规模,但同时流域的生态问题也日益突出。由于人类对水资源、生物资源的开发利用强度的日益加剧,嫩江下游水生生物多样性受到严重威胁。另外,关于嫩江下游鱼类、底栖动物、浮游生物等方面的研究资料相对匮乏,同时,水生生物生物完整性也是河流生态系统健康评价指标体系中,非常重要的指标之一,为了有效地保护嫩江下游水生生物物种资源,保证其资源的可持续利用和环境的健康发展,开展水生生物多样性方面的研究是十分必要的。本研究2011年分5月、7月、9月、10月开展浮游生物、底栖动物和鱼类调查,2012年分5月、7月、9月继续开展底栖动物和鱼类调查。调查期间,嫩江干流下游共采集浮游植物201种属,其中硅藻门种类最多为92种属。浮游植物平均数量和生物量分别为146.41×104ind/L、1.7737mg/L。从全年平均来看,浮游植物生物多样性丰富；浮游动物共采集69种属,其中轮虫种类最多为40种属。浮游动物平均数量和生物量分别为1322.15ind/L、0.6763mg/L。浮游动物多样性较好,Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和Simpson指数呈明显一致性,均是春季最高,秋季最低；共采集底栖动物151种,其中水生昆虫种类最多为114种。优势种有秀丽白虾、黑龙江短沟蜷和圆顶珠蚌3种,重要种类30种。底栖动物平均密度和生物量分别为37.40ind/m2.3.94g/m2。各功能摄食类群中,刮食者种类最多为52种。K-优势曲线与多样性指数,分析结果相吻合,嫩江下游底栖动物多样性表现为春季>夏季>秋季；共采集鱼类60种,占嫩江下游鱼类总数的81.08%。列入《中国濒危动物红皮书·鱼类》的鱼类仅雷氏七鳃鳗1种。底层鱼类平均密度为66.04ind/m3,平均生物量为178.63g/m3.相对重要性指数（IRI）值排在前5位的鱼类占了全部尾数的70.02%。底层鱼类优势种中除银鲫和鲇外,其他种类均为小型鱼类,其平均体重均小于30g。嫩江下游底层鱼类群落多样性指数偏低,表明了嫩江下鱼类群落优势种群的单一化和小型化,渔业资源质量总体下滑,鱼类个体小型化趋势明显。本文在充分调查、分析嫩江下游生态环境现状以及变化趋势的基础上,根据现有的技术水平和监测能力,建立了涵盖水生生物、水质、水文水资源、河岸带物理结构及社会服务功能等方面的综合评价指标体系,其中指标层包括17项指标,要素层包括8项指标,并确定各层次及各项指标的评价和赋分标准。基于博弈论的组合赋权法得到河流健康评价指标体系的最终权重值。对构建的河流生态系统健康评价指标体系对嫩江下游进行实例应用。河流健康评估采用分级指标评分法,逐级加权,综合评分。对6个河段的评价结果表明,尼尔基坝址～同盟段为不健康状态,其余河段均处于健康状态,光荣村～洮儿河出口河段赋分最高为77.46分。为准确、客观地反映嫩江下游河流健康状况。在对水生生物、水质、水文水资源、河岸物理结构等4个准则层河流层面赋分时,各河段断面尺度及河段尺度的准则层及指标采用河段长度加权,进行河流的赋分计算。最终计算出嫩江下游（尼尔基至三岔河口段）河流健康评估指数为68.09分,该河流属于健康状况。根据嫩江下游健康状况和主要影响因素进行评价,提出嫩江下游生态系统健康评价中存在的问题,针对存在的生态问题,从加强嫩江下游生态综合管理；规范人类开发活动,减轻水生态系统压力；保护重要生态敏感区与修复受损生态系统等3方面提出相应的对策和建议。同时提出“嫩江大安段乌苏里拟鲿国家级水产种质资源保护区”和“嫩江镇赉段国家级水产种质资源保护区”的生态的保护措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 河流健康的内涵
• 1.2 河流健康评价方法
• 1.2.1 生物指示物种法
• 1.2.2 综合指标评价法
• 1.2.3 模糊数学评价法
• 1.3 河流评价指标体系
• 1.3.1 指标体系建立的原则
• 1.3.2 指标体系
• 1.3.3 指标评价标准的确定
• 1.4 河流健康评价展望
• 1.4.1 河流健康评价标准的统
• 1.4.2 评价尺度的选取
• 1.4.3 流域整体健康状况需长期监测和评估
• 1.4.4 河流健康评价与河流管理的集成研究
• 1.5 研究目的及意义
• 1.6 研究内容
• 1.6.1 嫩江下游水生生物多样性
• 1.6.2 嫩江下游河流生态系统健康评价指标体系的构建
• 1.6.3 嫩江下游河流生态系统健康评价
• 1.6.4 嫩江下游生态问题及保护对策与建议
• 2 研究区域概况与研究方法
• 2.1 研究区域概况
• 2.1.1 嫩江流域自然概况
• 2.1.2 社会经济概况
• 2.1.3 嫩江下游概况
• 2.1.4 嫩江下游水产种质资源保护区情况
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 调查时间
• 2.2.2 采样点的布设
• 2.2.3 采样方法
• 2.2.4 数据统计分析
• 3 嫩江下游水生生物多样性
• 3.1 浮游生物
• 3.1.1 浮游植物
• 3.1.2 浮游动物
• 3.2 底栖动物
• 3.2.1 种类组成
• 3.2.2 数量和生物量
• 3.2.3 优势种
• 3.2.4 多样性分析
• 3.2.5 功能摄食类群
• 3.3 鱼类
• 3.3.1 种类组成
• 3.3.2 数量和生物量
• 3.3.3 鱼类生态类型
• 3.3.4 优势种
• 3.3.5 多样性分析
• 3.4 讨论
• 3.4.1 浮游生物
• 3.4.2 底栖动物
• 3.4.3 鱼类
• 3.5 小结
• 3.5.1 浮游生物
• 3.5.2 底栖动物
• 3.5.3 鱼类
• 4 河流生态系统健康评价指标体系的构建
• 4.1 河流生态系统健康评价指标体系的构建
• 4.1.1 河流生态系统健康评价指标体系构建的基本原则
• 4.1.2 河流生态系统健康评价指标体系的构建
• 4.1.3 评价指标调查及处理方法
• 4.2 评价标准和指标权重的确立
• 4.2.1 指标体系的标准建立
• 4.2.2 评价指标权重的确定
• 4.3 河流生态系统健康评估方法
• 4.3.1 评估河流分段方案
• 4.3.2 评估河流赋分计算
• 4.3.3 河流生态系统健康评估等级划分
• 4.4 小结
• 5 嫩江下游河流健康评价
• 5.1 评价指标权重的确定
• 5.1.1 层次分析法计算权重
• 5.1.2 熵值法计算权重
• 5.1.3 组合赋权法计算权重
• 5.2 水生生物准则层评估
• 5.2.1 鱼类损失指数
• 5.2.2 底栖动物完整性指数
• 5.2.3 水生生物准则层赋分
• 5.3 水质准则层评估
• 5.3.1 溶解氧状况
• 5.3.2 有机污染状况
• 5.3.3 重金属污染状况
• 5.3.4 水质准则层赋分
• 5.4 水文水资源准则层评估
• 5.4.1 流量过程变异程度
• 5.4.2 生态流量满足程度
• 5.4.3 水文水资源准则层赋分
• 5.5 河岸带物理结构准则层评估
• 5.5.1 河岸带状况
• 5.5.2 河流连通状况
• 5.5.3 湿地保留率
• 5.5.4 河岸物理结构准则层赋分
• 5.6 社会服务功能准则层评估
• 5.6.1 水功能区达标指标
• 5.6.2 水资源开发利用指标
• 5.6.3 防洪指标
• 5.6.4 公众满意度指标
• 5.6.5 社会服务功能准则层赋分
• 5.7 嫩江下游生态系统健康评估
• 5.8 小结
• 6 嫩江下游生态问题及保护对策与建议
• 6.1 嫩江下游生态问题
• 6.1.1 水利工程建设的影响
• 6.1.2 农业活动的影响
• 6.1.3 工农业污水排放对水生态环境的影响
• 6.1.4 河道采砂、石油开采等工业活动的影响
• 6.1.5 气候条件的变化
• 6.1.6 渔业资源过度利用
• 6.2 嫩江下游生态保护对策及建议
• 6.2.1 加强嫩江下游生态综合管理
• 6.2.2 规范人类开发活动,减轻水生态系统压力
• 6.2.3 保护重要生态敏感区与修复受损生态系统
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 个人简历