摘要
在过去的40年，经济的快速发展、人口增加、快速城市化和工业化致使江苏省及长江三角洲地区的河流和湖泊水环境问题日益严重。当前随着水环境管理目标从水体化学质量向生态质量（化学的、物理的和生物的综合质量）的转变与推进，迫切需要科学地建立适合江苏省河流特点的生物评价和生态健康评价方法。科学合理的构建判断参照点的客观指标体系及标准阈值，是当前江苏省水生态健康评价亟需解决的首要任务。本论文的主要目的是通过分析长江干流江苏段和平原河网区非通航河流底栖动物分布格局和影响因素，进而客观地的建立基于水体化学质量和生境质量的江苏省非通航河流参照点的定量化阈值，并基于阈值构建底栖动物完整性指数评价江苏河流生态健康，希望研究结果可为江苏省河流生态健康评估实践和生物多样性保护提供科学参考数据。主要研究结果如下: 2017年4月对长江干流江苏省段南京、镇江、江阴和南通等4个江段31个样点的水体理化因子、栖息地和底栖动物开展了调查，环境数据表明总氮、总磷、高锰酸盐指数和盐度从南京段至南通段总体而言有增大趋势，除江阴段总磷平均值最大，为0.43mg/L。另外在所有江段中，江阴江段受人类活动和工厂影响最强，南京江段堤岸固化程度最高。单因素方差分析结果表明，除溶解氧和电导率外，其他指标在长江干流各江段间均具有显著(P＜0.05)或者极显著差异性（如总磷、工厂数量、城镇化和行船影响等）(P＜0.01)。本次调查共采集和鉴定底栖动物3门7纲17目35科60种。优势类群是节肢动物和软体动物，优势物种是水丝蚓Limnodrilus sp.，发现原分布于河口区域的圆锯齿吻沙蚕Dentinephtys glabra已成为南京段至南通段的最常见多毛纲物种。镇江段物种丰富度和香农多样性指数均为最高，分别为31和1.71，其次为江阴段，南京段的物种丰富度和香农多样性最低分别为18和1.04。典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis CCA)表明，水污染、适宜生境的退化或消失、以及航运是江苏省长江干流底栖动物群落组成变化的主要影响因子。长江干流底栖动物分布格局明显受人类活动影响，水污染控制和生境修复等措施有助于底栖动物多样性保护恢复。 2016年11月对江苏省非通航河流179个点位共采集和鉴定出102个底栖动物分类单元，隶属于3门6纲17目53科85属102种。优势物种分别为中华米虾Caridina denticulata、水丝蚓Limnodrilus sp.、铜锈环棱螺Bellamya aeruginosa和椭圆萝卜螺Radix swinhoei，优势度分别为0.29、0.23、0.22和0.15。典范对应分析(CCA)表明，CODMn和NO3--N是江苏省非通航河流底栖动物群落组成变化的主要影响因子。采用指示物种阈值分析法TITAN(Threshold Indicator Taxa Analysis)方法对江苏省非通航河流179个点位的水体理化数据和栖息地质量进行筛选客观阈值，得到导致底栖动物群落组成发生突变的理化和生境阈值指标为TP≤0.185mg/L，TN≤2.27mg/L，CODMn≤4.2mg/L和栖境质量指数HQI≥70，依据阈值筛选出6个参照点位作为江苏河流底栖动物完整性指数B-IBI指数构建过程中建立评价基准的依据。经过对43个候选生物参数的分布范围、Pearson相关分析、聚类分析和t检验，确定B-IBI指数由总分类单元数、甲壳+软体动物分类单元数、腹足纲％、捕食者％、集食者分类单元数和BMWP指数6个生物参数构成，采用比值法统一各参数量纲，进而以参照点位B-IBI值75％分位数作为确定健康与否的阈值，四等份小于阈值的范围，得到河流健康评价等级体系如下:优秀，B-IBI＞97;健康，72-97;中等，48-72;一般，24-48;差，＜24。评价结果表明，2016年11月江苏省非通航河流179个调查点位中，2个点位为优秀等级，8个点位为健康等级，76点位中等等级，22个点位的B-IBI值显示为差，一般等级点位数为71。相关性结果表明B-IBI与TN、TP呈极显著负相关关系，与HQI呈极显著正相关。 本文仅是从底栖动物的角度来反映河流健康质量，不同生物对胁迫因子的响应可能会存在较大差异，建议采用多种生物类群如微生物、浮游生物和鱼类等来构建一个多生物类群的完整性指数会更加全面和准确的反映河流健康状况。
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