生物完整性指数

基于浮游植物生物完整性的北部湾生态健康评价黎明民;骆鑫;付家想;蓝文陆【摘要】应用生物完整性理论和方法,研究基于浮游植物生物完整性指数(Phytoplanktonic Index of Biotic Integrity,P-IBI)在海湾生态评价中的方法构建,通过生境区域划分、评价因子选择、阈值确定等构建适合海湾的P-IBI生态健康评价指标体系,并以北部湾为例开展应用与验证.基于P-IBI的北部湾生态健康评价结果显示:3个水期中枯水期相对较好,丰水期次之,平水期最差,钦州市茅尾海海域内4个采样点在3个水期评价结果大部分为“差”和“较差”,其余大部分采样点都在“一般”及以上.Spearman相关性分析显示,P-IBI均与水质类别正相关.研究结果表明P-IBI指数在北部湾生态健康评价应用与验证结果基本符合实际,应用P-IBI能够较好地开展海湾的生态健康评价,可因地制宜应用于近岸海域生态评价.【期刊名称】《中国环境监测》【年(卷),期】2018(034)006【总页数】9页(P113-121)【关键词】北部湾;浮游植物;生物完整性指数;生态系统健康评价【作者】黎明民;骆鑫;付家想;蓝文陆【作者单位】广西壮族自治区海洋环境监测中心站,广西北海536000;广西壮族自治区海洋环境监测中心站,广西北海536000;广西壮族自治区海洋环境监测中心站,广西北海536000;广西壮族自治区海洋环境监测中心站,广西北海536000【正文语种】中文【中图分类】X826健康的生态系统对人类社会的发展起着重要的促进作用，随着人类活动的加剧，海洋生态系统遭到不同程度的破坏[1]。

海湾生态系统所受的环境压力大，健康状况堪忧[2-3]。

因此，海湾生态系统健康评价越来越受到国内外学者的关注，成为当今生态学中最具活力的前沿领域之一。

在评价水生态系统健康的指示物种法中，最初以鱼类作为研究对象的生物完整性指数(Index of Biotic Integrity，IBI) 由KARR在1981 年提出[4]，近年来这一评价体系被广泛应用于大型底栖动物、周丛生物、浮游生物和大型水生植物等水生生物类群中[5-9]。

河流水生态环境质量评价技术指南（试行）国家水体污染控制与治理科技重大专项流域水污染防治监控预警主题“流域水生态环境质量监测与评价研究”课题组二零一四年六月目录前言 .........................................................................1 总则 .......................................................................编制目的.............................................适用范围.............................................指导原则.............................................科学实用原则.....................................因地制宜原则.....................................循序渐进原则.....................................引用文件.............................................术语与定义...........................................河流 River .......................................水生态环境质量 Water Eco-environment Quality .....生境 Habitat .....................................着生藻类 Periphyton ..............................底栖动物 Macroinvertebrate .......................参照环境 Reference Condition .....................生物指数 Biotic Index（BI）......................生物完整性 Biological Integrity ..................生物完整性指数 Index of Biological Integrity（IBI）..................................................2 水生态环境质量评价要素......................................................评价要素的类别.......................................生物类群的选择.......................................3 参照状态的确定方法..........................................................特定位点参照状态.....................................生态区参照状态.......................................4 评价方法 ...................................................................水质评价.............................................生境评价.............................................生物评价.............................................水生生物评价方法适用性...........................评价方法.........................................水生生物指标赋分标准.............................水生态环境质量的综合评价.............................综合评价方法.....................................标准与分级.......................................5 河流水生态环境质量报告......................................................报告内容.............................................前言.............................................监测/评价区域....................................野外调查工作状况.................................样品分析和资料整理...............................流域水生生物监测/评价分析........................图集.............................................质量计划实施情况报告.............................编写要求.............................................附录......................................................前言河流水生态环境质量是指在特定的时间和空间范围内，河流水体不同尺度生态系统的组成要素总的性质及变化状态。

基于大型底栖动物完整性指数(B-IBI)的永定河水系生态健康评价孔凡青;崔文彦;周绪申【摘要】永定河是京津冀区域重要水源涵养区和生态屏障,为了解永定河水系的水生态健康状况,2016年对永定河水系大型底栖动物进行调查,共布设样点30个,采集到底栖动物38种,其中水生昆虫33种(摇蚊科16种),环节动物门3种,软体动物2种.从耐污值(Tolerance Value,TV)看,TV≤3的敏感类群所占百分比为13.2%,TV≥7的耐污类群所占百分比为44.7%.从类群出现频率看,出现频率最高的3个种分别为霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、德永雕翅摇蚊(Glyptotendipes tokunagai)和云集多足摇蚊(Polypedilum nubifer),分别为46.7%、40.0%和36.7%,3个物种均为耐污值较高的种类.采用底栖动物完整性指数(Benthic Index of Biotic Integrity, B-IBI)方法评价永定河水系生态健康状况.通过分布范围分析、判别能力检验及相关性分析等,确定永定河水系生态状况评价 B-IBI 的核心指标体系,包括总分类单元数、摇蚊分类单元数和BI指数(Botic Index)3个指标.根据比值法,以参照点25%分位数确定永定河水系底栖动物完整性评价标准.根据参照点25%分位数确定永定河水系底栖动物完整性评价标准,即B-IBI>2.13为健康,1.60~2.13为亚健康,1.06~1.60为一般,0.53~1.06为较差,0~0.53为极差.B-IBI 评价结果显示,永定河水系6.7%河段处于健康状态,23.3%河段处于亚健康状态,36.7%河段处于一般状态,20.0%河段处于较差和13.3%处于极差状态.除官厅水库坝上和宁车沽闸下外,其余样点的底栖动物完整性均受到不同程度的损害,表明永定河水系水体的健康状况整体不容乐观.%Yongding River is an important water conservation area and ecological barrier of Beijing-Tianjin-Hebei Region. In order to evaluate the health condintions of Yongding RiverWatershed, benthic macro-invertebrate assemblages were sampled from 30 sites in April and May of 2016. A total of 38 benthic macro-invertebrates taxa were identified, in which aquatic insects 29 taxa (including Chironomidae 16), Annalida 3 and Mallusca 2 taxa. Of all the collected taxa, 13.2% were intolerant and 44.7% were tolerant;Limnodrilus hoffmeisteri,Glyptotendipes tokunagai and Polypedilum nubifer were the top three species.Aquatic ecosystem healthy assessment was researched using Benthic Index of Biotic Integrity (B-IBI). Analysis was done for the 19 candidate biological index about its value distribution, judgment ability and Pearson correlation. Meanwhile, the total number of taxa, number of Chironomidae taxa and Biotic Index (BI) were screened out to form a B-IBI index system for Yongding River Watershed. Ratio scoring method for B-IBI index was used to get a uniform score. Using 25 percentiles of reference sites as a criteria to evaluate the aquatic ecosystem health, the results showed that the health criteria was at that time when B-IBI>2.13, sub-health when 1.60~2.13, fair when 1.06~1.60, poor when 0.53~1.06, and very poor when B-IBI<0.53. Assessment results using B-IBI showed that in the whole Yongding River Watershed, 30.0% of sampling sites were in "health" and "sub-health" conditions, 36.7% of sampling sites were in "fair" conditions, and 33.3% of sampling sites were in "poor" or "very poor" conditions.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2018(027)003【总页数】6页(P550-555)【关键词】永定河水系;大型底栖动物;生态健康评价;B-IBI指数【作者】孔凡青;崔文彦;周绪申【作者单位】海河流域水环境监测中心,天津 300170;海河流域水环境监测中心,天津 300170;海河流域水环境监测中心,天津 300170【正文语种】中文【中图分类】X824;X826河流生态系统健康是当前水环境管理的最终追求目标（张远等，2008），而河流生态健康评价则是水环境和水生态系统管理的重要环节和依据。

应用鱼类完整性指数评价漓江水生态环境健康状况朱瑜;蔡德所;周解;韩耀全【摘要】Taking fish as research subject,and with historical data for "expectations",a the suitable system is established based on the Fish-index of Biotic Integrity for Lijiang river. It was shown that the Fish-index of Biotic Integrity were good and fair.%本文以鱼类为研究对象,以历史数据为“期望值”,建立适合于漓江的基于鱼类的生物完整性指标体系,并应用此指标体系对漓江水生态环境进行评价.结果表明:漓江鱼类生物完整性评价处于“一般”和“良好”两个等级之间.【期刊名称】《广西师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(030)004【总页数】6页(P130-135)【关键词】鱼类完整性指数;评价;漓江;水生态环境【作者】朱瑜;蔡德所;周解;韩耀全【作者单位】广西水产研究所,广西南宁530023;三峡大学水利与环境学院,湖北宜昌443002;广西水利电力勘测设计研究院,广西南宁530023;广西大学土木建筑工程学院,广西南宁530004;广西水产研究所,广西南宁530023;广西水产研究所,广西南宁530023【正文语种】中文【中图分类】S932.4生物完整性是生物群落自身所具有的维持自身平衡、保持结构完整和适应环境变化的能力，包含该群落在一个地区的天然栖息地中的群落所具有的种类组成、多样性和功能结构特征。

1981年Karr以鱼类为研究对象，用生物完整性指数(index of biotic integrity,IBI)评价水环境的健康状况[1]。

目前，鱼类生物完整性指数(fish-index of biotic integrity,FIBI)已被广泛应用于河流生态与环境基础科学研究、水资源管理、水环境工程评价等领域。

利用浮游植物生物完整性对河流健康进行评价作者：李博韬刘凌朱燕陈翔来源：《人民黄河》2020年第06期摘要：2017年3—12月對江阴市4条河流的13个采样点进行调查研究，基于浮游植物生物完整性指数（P-IBI）评价了河流健康状况，并分析了P-IBI与环境因子的相关性。

通过分析人为干扰程度划分出参照点与受损点，对18个候选参数进行指标筛选和Pearson相关性分析，最终选取硅藻门分类单元数、绿藻门百分比、席藻百分比、香农多样性指数和浮游植物生物量5个参数，采用比值法计算得到各参数分值，各个参数分值相加得到江阴市4条河流的浮游植物生物完整性指数分值P。

结果表明：调查河流浮游植物优势种为颤藻、鱼腥藻、裸藻等，水体富营养化严重，整体水质较差;P与河流流速、透明度、矿化度和电导率相关性较高，人类活动引起的水土流失是浮游植物种群结构的主要影响因素;4条河流P与水质数据基本吻合，水质状况越好，P越高，表明采用浮游植物生物完整性指数对河流健康状况进行评价是可行的。

关键词：浮游植物;群落结构;生物完整性指数;河流健康;江阴市中图分类号：X824文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.06.015Assessment of River Health by Using Phytoplanktonic Index of Biotic IntegrityLI Botao， LIU Ling， ZHU Yan， CHEN Xiang（College of Hydrology and Water Resources， Hohai University， Nanjing 210098， China）Abstract： From March to December 2017， thirteensampling sites at four rivers in Jiangyin were investigated to construct phytoplanktonic index of biotic integrity （P-IBI）， evaluate river health and analyze the correlation between P-IBI and environmental factors. Through the analysis of the degree of human disturbance， the reference sites and damaged sites were divided. The discriminating power analysis and Pearson correlation analysis were conducted on 18 candidate parameters. Finally， five parameters were selected， namely， the percentage of Bacillariophyta，the percentage of Chlorophyta， the percentage of Phormidium， the Shannon-Wiener index and the biomass of phytoplankton. Ratio method was used to get the score of each parameter and the total score of P was obtained after accumulating. The results show that the investigated dominant species of phytoplankton in the river are Oscillatoria， Anabaena and Euglena， eutrophication of water body is severe and water quality is generally poor. P has a high correlation with the river flow velocity，transparency， salinity and conductivity and soil erosion caused by human activities is the main influencing factor of the structure of phytoplankton population structure. P of four rivers is generally consistent with the water quality data. The better the water quality， the higher the P-IBI score. It is feasible to use P-IBI to evaluate river health.Key words： phytoplankton;community structure;phytoplanktonic index of biotic integrity;river health; Jiangyin City近年来，随着城市规模不断扩大，城市污水和工业废水不断排入河道，使得城市河道黑臭水体频发，严重影响人类健康。

附录A（规范性）二级指标含义及计算方法A.1底栖动物生物完整性指数底栖动物生物完整性指数按照公式（A.1）计算：B-IBI=∣I+∣2+∣3+∣4（A.1）式中：B-IBI——底栖动物生物完整性指数Ii—底栖动物总分类单元分指数，h>1,按照力”计；I2——EPT相对丰度分指数，h>1,按照'T'计；I3——生物监测工作组记分（BMWP）分指数，h>1,按照力”计；I4——底栖动物香农•维纳多样性分指数，1>1,按照力”计。

底栖动物生物完整性指数中各项分指数计算方法参照表A.1执行：表A.1底栖动物生物完整性指数分指数计算方法EPT相对丰度按照公式（A.2）计算:EPT=♦出挈3o式中：EPT——EPT相对丰度；P1—蜉螭目的个体数；P2—毛翅目的个体数；P3—稹翅目的个体数；P—大型底栖动物总个体数。

A.3BMWP指数BMWP指数按照公式（A3）计算：BMWP=∑^1⅝式中：BMWP—生物监测工作组记分；N z—科级分类单元数；i—第，・个科；F i——科，的记分，参考HJ1295-2023附录E。

A.4香农-维纳多样性指数香农•维纳多样性指数（”）按照公式（A.4）计算：(A.2)(A3)0=-∑≥1⅞∣n⅛（A.4）式中：H—香农-维纳多样性指数；NS——物种数；i—第，・个物种；n i——物种i的个体数；N—生物个体总数。

A.5底栖动物生物（BD指数B1指数按照公式（A∙5）计算：B∣=∑⅛ι∣¾ （A.5）式中：BI—生物指数；NS——物种数；i—第，・个物种；n i——物种i的个体数；N—生物个体总数；ti——物种i的耐污值，参考HJ1295-2023附录F。

A.6土著鱼类指数土著鱼类指数为监测点位调查到的土著鱼种类数。

A.7水质类别指数水质类别指数评价指标为GB3838-2002表I中除水温、总氮和粪大肠菌群以外的21项指标，采用单因子评价法，确定水质类别,A.8水质稳定性指数根据水体功能目标或考核目标评价水质达标情况，按照公式（A.6）计算水质稳定性指数：水质稳定性指数=水质达标月份数/总月份数（A.6）A.9河流生境指数河流生境指数按照公式（A.7）计算：为=∑%Dj（A.7）式中：H t——河流生境指数；Di—第i个生境分指数n——生境分指数总个数其中生境分指数计算方法参照表A.2执行：表A.2河流生境指数各分指数计算方法自然岸线保有率按照公式（A.8）计算。

流域生态系统健康评价方法河流水生态质量评价要结合河流生态环境实际情况，遵循水生生物类群栖息及生存规律，并充分考虑水域环境的自然地理条件、生物类群的时间变化特点、工作目的及人员的技术水平，从而选择评价类群的评价方法。

要评价一条河流的水生态环境质量的方法，先要确定水生态环境质量评价的要素，并确定参照状态。

一般来讲，主要的评价要素包括水体理化参数、物理生境和生物类群，而生物类群又包括大型底栖动物和着生藻类两大类。

今天我们一起来了解水生态环境质量评价的主要方法。

01水质评价水质评价方法是将参照地表水环境质量标准（GB3838-2002）基本项目划分水质类别并进行单因子评价后的水体，根据水质类别进行赋分，I~V类水质类别的水体分别依次赋分5~1分。

02生境评价生境评价同样是赋分法。

首先通过调查获得生境监测数据，并按照栖息地生境评价计分表对参数分别评分（生境评价打分标准见表1）并累加各项参数总值，最后对获得的评价栖息地生境质量分值H进行赋分，赋分标准见表2。

表1 生境栖息地打分标准表2 河流栖息地生境质量的分级评价标准03生物评价生物评价方法有很多，我们从中筛选出6种在我国生物评价中常用的方法，展开介绍。

01BMWP计分系统BMWP记分系统以大型底栖动物为指示生物，其原理是基于不同的大型底栖动物对有机污染（如富营养化）有不同的敏感性/耐受性，按照各个类群的耐受程度给予分值。

按照分值分布范围，对监测位点水体质量状况进行评价。

BMWP分值越大表明水体质量越好。

BMWP将大型底栖动物以科为单位划分，每个科对应一个分值，采样点BMWP分值为样品各科对应分值之和。

将样点分值按照评价标准表（表3）划分等级，即为样点等级。

表3 BMWP分值评价标准02Chandler生物指数Chandler生物指数（CBI）依据大型底栖无脊椎动物类群对水体污染的敏感性及各类群出现的多度分别给予记分。

按照分值分布范围，对监测位点水体质量状况进行评价。

长江流域水生生物完整性指数评价办法长江流域是中国最长的河流，也是全球最重要的流域之一、随着人类经济和社会发展的快速增长，长江流域水环境质量面临严峻挑战。

评价长江流域水生生物完整性指数是一个重要的任务，可以帮助我们了解水生生物多样性的状况，并提供信息来指导保护和管理决策。

首先，评价长江流域水生生物完整性指数需要收集数据。

为了评价完整性指数，我们需要收集长江流域不同时间和地点的水生生物数据。

这些数据可以包括物种多样性、物种丰富度、生物生境类型和底栖动物的生物量。

这些数据可以通过现场调查、水样分析和捕鱼等方法来收集。

评价长江流域水生生物完整性指数需要建立指标体系。

指标体系可以由不同的水生生物指标组成，每个指标代表一个方面的水生生物完整性，例如物种多样性、生境状况和生物量。

选择合适的指标是评价的一个关键步骤，需要兼顾指标的科学性、数据可获得性和指标的可解释性。

然后，我们可以使用合适的模型方法来评价完整性指数。

可以应用数学模型来结合不同的指标和数据，计算出长江流域水生生物完整性指数。

模型可以使用统计方法或机器学习方法，根据已知的水生生物数据和环境因素来预测和推测指标值。

模型的精确度可以通过验证和比对已有数据来检验，确保模型的可靠性和适用性。

最后，我们需要将评价结果进行解释和使用。

评价结果可以用来对长江流域的水生生物完整性状况进行综合评价，并提供有关保护和管理的建议。

评价结果可以用来监测长江流域的生态环境变化和趋势，指导政府、研究机构和社会组织进行环境保护和管理决策。

评价结果也可以作为公众和决策者了解长江流域水生生物状况的依据，增强公众对生物多样性保护的意识和参与度。

总之，评价长江流域水生生物完整性指数是一个复杂而重要的任务，需要收集数据、标准化数据、建立指标体系、应用模型评价和解释结果。

评价结果可以提供有关长江流域水生生物完整性的信息，有助于推动长江流域的生物多样性保护和可持续发展。