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科学家建立综合硅藻指数(CDI),适用我国水体生态评价

gzjy17行业新闻2022-07-12阅读(2117)

硅藻在水生态系统中具有重要作用,具有分布广泛、繁殖周期短、对环境变化反应敏感等特点, 被广泛用于水体质量监测。

第一个硅藻指数(Diatom Index)由法国的研究者 Descy 于 1979 年提出,随后 Zelinka 等对硅藻指数的计算方法进行了标准化,后来研究者基于自己研究区域的环境情况对硅藻指数进行改良,建立了数十种硅藻指数,被广泛应用于各种水体的水质评估。由于硅藻群落结构具有区域性,且对环境变化的响应也存在差异,使得这些硅藻指数的使用和推广受到一定的局限。

以硅藻为指示生物的各种指数方法

硅藻指数分为两类,一类为综合评价水体清洁状态的指数,另一类为评价水体富营养化程度的指数。

富营养化硅藻指数(TDI) (trophic diatom index) (Kelly & Whitton,1995)

TDI通过统计硅藻种对富营养化的敏感程度来评价水体富营养状态

特殊污染敏感指数IPS(specific pol luosensitivity index) or  (indices ofpollosensitivity)

硅藻属指数(GI)( a generic index of diatom assemblage, GI)

GI只适用于亚热带、热带地区河流水质综合评价,有明显的地域限制。GI 只需将硅藻鉴定到属这一级别,具有简单、便捷的优点,且与其他的硅藻水质指数之间存在着显著相关性,数据可信度较高。

硅藻模型相似性指数(DMA)( diatom model affinity, DMA)

DMA通过模拟自然状态下的硅藻群落组成,计算现实水体的硅藻群落组成与模拟群落之间的相似程度来评价水体质量。DMA适用于多变量分析,以及在不同等级尺度评价人类活动对水环境的干扰程度

生物硅藻指数(BDI)(Biological Diatom Index, BDI)

Coste等提出的BDI依赖于838种污染敏感度不同的关键种,通过计算各种类的丰度及在7级水质梯度中出现的概率,推导指数值,评价水体质量。

湖泊富营养化硅藻指数(TDIL)( Trophic Diatom Index for Lakes, TDIL)

基于浮游硅藻呈现出来的对总磷浓度生态最佳值和忍耐值特征的指数方法,主要通过计算水体生态位值来评价湖泊富营养化程度。

营养指数(DI)( diatom index or trophic index, DI)

DI为一种通过权重来评价水体富营养化程度的指数,


为建立适用于我国水体生态评价的硅藻指数,科学家于2017 年 8 月—2018 年 8 月调查了长江下游主要湖泊和青弋江水系的着生硅藻群落结构及环境特征,使用 Speraman 相关分析研究硅藻指 数与环境因子的关系,使用箱形图分析硅藻指数的适用性。

结果表明:

  1. 通过研究长江下游主要湖泊和 青弋江水系硅藻与环境因子的关系,确定了 114 种硅藻对水体总磷、化学需氧量和总氮变化的值的最优 值和耐受值及环境指示,建立了一个适用于青弋江和长江下游湖泊水体环境评价的综合硅藻指数 (Comprehensive Diatom Index,CDI)。

  2. Spearman 相关分析显示无论在河流水体还是在湖泊水体中,综合 硅藻指数(CDI)与主要的环境因子总磷、化学需氧量、总溶解固体及总氮等存在显著相关性。

  3. 箱形图结 果显示 CDI 指数值在河流和湖泊中均呈现沿水质梯度的增加而变大的趋势,说明 CDI 指数可以很好的反 应水体的环境质量。研究显示,使用 CDI 指数评价长江下游湖泊及青弋江水系水体质量,得到较好的结 果,是一种评价水体质量较好的生物评价方法。

参考资料:

综合硅藻指数的建立及其在淡水生态评价中的应用 于潘1张黎烜1尤庆敏1庞婉婷1曹玥1马煜2谢慧钰2金小伟2王全喜1