渭河甘肃段水生生物多样性评估

文/丁丰源 高祥云 张国维 杨娟

渭河是黄河最大支流，发源于甘肃省渭源县，流经我国黄土高原的东南部，在甘肃省境内全长270km，渭河两岸市镇多，人口稠密，生活用水、农业用水、工业用水都取自渭河，在当前推进黄河流域高质量发展的主题下，开展渭河流域水环境监测具有重要的意义。水生生物多样性指数为水环境评价的主要指标之一，2020年在渭河流域甘肃段进行了水生生物多样性调查，并将调查结果加以分析，以期为开展渭河流域生态环境保护提供基础数据与理论依据。

一、研究方法

（一）采样地点

在渭河流域甘肃段根据渭河的形态、水文情势等情况，设置6个采样点（见表1、图1），开展水环境和水生生物调查。

（二）采样时间

2020年5月1日～2020年5月30日。

（三）采样方法

1.浮游植物

图1 渭河甘肃段区域图

表1 渭河甘肃段采样点坐标

在水层表面0.5m～1.0m用2L采水器采集水样，充分混匀后，取水样1L，立即加入15mL鲁戈氏液固定。将样品带回实验室摇匀后倒入浮游生物沉降器，静置48h后，浓缩物定容至30mL，用于定量计数。摇匀后取0.1mL浓缩液于浮游植物计数框内，在光学显微镜下全片计数浮游植物，每一样品计数3次～4次。优势种类和主要常见种类，一般鉴定到种。重点获取藻类的优势种类组成、数量数据，根据定容体积和取样体积计算藻类的密度和生物量。

2.浮游动物

在水层表面0.5m～1.0m用2L采水器采集水样，用25号浮游生物网过滤，立即加入4%甲醛溶液固定，定容至30mL用于定量计数。取1mL浓缩液于浮游动物计数框内，在光学显微镜下全片计数浮游动物，每一样品计数3次～4次。显微镜下观察鉴定种类并计数，优势种类和主要常见种类一般鉴定到种。重点调查浮游动物的优势类群种类组成、密度和生物量。

3.底栖动物

用彼得森采泥器采集底层泥样，现场用40目洗泥网洗掉淤泥后挑取底栖生物，然后用10%福尔马林溶液固定保存。固定样品，在解剖镜下观察鉴定种类并计数，优势种类和主要常见种类一般鉴定到种。每一种类计数后分别称重，根据采泥器面积估算底栖动物的密度和生物量。

4.鱼类

采用批准的多网目复合刺网、地笼等多种渔具渔法对渭河分段进行鱼类采样。将鱼类标本进行现场鉴定或保存后带回室内鉴定，鉴定依据包括《中国动物志硬骨鱼纲》《甘肃动物志》等资料，获得渭河水库的鱼类群落结构特征。

（四）数据处理方法

采用Shannon-Wiener多样性指数（）反映河流水生生物个体出现的紊乱和不确定性；Margalef指数（）反映水生生物的物种丰富度；Pielou's均匀度指数（）反映水生生物的均匀度。计算公式分别如下：

式中，N为水生生物总个体数；S为水生生物总物种数；P为第物种的个体数与样品个体数的比值（N/N），N为物种的个体数。

二、调查结果

（一）浮游植物

本次调查采集的浮游植物总共6门42属（见表2）。其中绿藻门18属、硅藻门16属、蓝藻门4属、裸藻门1属、金藻门1属、甲藻门2属。游植物的个体数量在6.9万个/L～9.6万个/L，平均个体数量为8.3万个/L；生物量在0.049mg/L～0.086mg/L，平均生物量为0.062mg/L。

表2 浮游植物名录

如表3所示，浮游植物多样性指数（）变化范围为1.213～1.506，平均值为1.412；丰富度指数（）变化范围为0.493～0.841，平均值为0.674；均匀度指数（）变化范围为0.364～0.546，平均值为0.436。

（二）浮游动物

本次调查采集的浮游动物4类17种（见表4）。其中原生动物9种，轮虫类4种，甲壳类3中，桡足类1种。浮游动物的个体数量在7个/L～11个/L，平均个体数量为9个/L。生物量在0.004mg/L～0.008mg/L，平均生物量为0.006mg/L，其中桡足类占生物量的69.2%，轮虫类和原生动物占生物量的30.8%。

如表5所示，浮游动物多样性指数（）变化范围为1.283～1.643，平均值为1.443；丰富度指数（）变化范围为0.354～0.661，平均值为0.542；均匀度指数（）变化范围为0.271～0.521，平均值为0.385。

（三）底栖动物

本次调查采集到的底栖动物7种，分属2门2纲2目2科（见表6）。主要由节肢动物门水生昆虫（Aquatic msecta）的摇蚊科幼虫及环节动物门的水生寡毛类（Oligochaeta）的水丝蚓组成。摇蚊科的幼虫占绝对优势，密度在0.7个/m～1.4个/m，平均密度为0.11个/m；生物量在0.0011g/m～0.0021g/m，平均生物量为0.0017g/m。寡毛类的寡毛类的密度在0.2个/m～0.31个/m，平均密度为0.21个/m；生物量在0.00046g/m～0.00091g/m，平均生物量为0.00078g/m。

表6 底栖动物名录

如表7所示，底栖动物多样性指数（）变化范围为0.617～0.926，平均值为0.734；丰富度指数（）变化范围为0.142～0.312，平均值为0.207；均匀度指数（）变化范围为0.168～0.952，平均值为0.440。

（四）鱼类

本次在渭河6个段面共调查采集的鱼类320尾23种（见表8）。其中鲤形目鲤科为14种，鳅科为7种，鲶科为1种，青鳉科为1种。渔获物种鲤科鱼类为优势种，占比达到80%。

表3 浮游植物多样性指数

表4 浮游动物名录

表5 浮游动物多样性指数

表7 底栖动物物种多样性指数

如表9 所示，鱼类多样性指数（）变化范围为1.282～1.617，平均值为1.43；丰富度指数（）变化范围为0.872～0.964，平均值为0.905；均匀度指数（）变化范围为0.463～0.726，平均值为0.592。

三、渭河甘肃段水生生物多样性评价结果

根据陈清潮等提出的生物多样性阈值评价标准（见表10），对渭河流域浮游动植物、底栖动物、鱼类多样性进行评价。渭河甘肃段浮游植物多样性指数在1.213～1.506变化，平均值为1.412。浮游动物多样性指数在1.283～1.643变化，平均值为1.443；底栖动物多样性指数在0.617～0.926变化，平均值为0.734，鱼类多样性指数在1.282～1.617，平均值为1.43。参照标准，渭河甘肃段水生生物多样性可确定为一般等级。

究其原因可能有以下几个方面：一是建成的渭河干流水库工程使河流生态系统片段化，阻隔鱼类基因的自然交流，导致河流水文情势变化较大，河流的服务功能弱化；二是工农业生产发展和城镇建设兴起，向渭河不断索取水资源，渭河水流量不断减小，在枯水期，下游出现断流现象；三是近年来渭河流域干旱少雨，来水量明显减少，再加上夏季洪水和泥石流等自然灾害不断，导致渭河干流水生生态环境质量下降。

四、建议

由于渭河流域水生生态系统较为脆弱，为了保护渭河流域水生生物资源，建议各级政府高度重视水生生物保护工作，建立健全渭河流域综合治理的长效机制，开展有针对性的科学研究和生态保护，确保渭河流域经济社会高质量发展。

建议切实贯彻《中国水生生物资源养护行动纲要》精神，扎实推进 “谁开发谁保护、谁受益谁补偿、谁损坏谁修复”的水生生物养护制度，落实水生生态补偿机制。

表8 捕获鱼类名录

表9 各采样点鱼类物种多样性指数

表10 生物多样性阈值的分级评价标准

建议加大水生生态和水生生物的监测力度，准确掌握水生生态和水生生物的变动趋势，为各级政府和渔业行政主管部门保护水生生态提供科学依据。

应严禁引进外来物种进行增、养殖，控制外来物种对土著鱼类的影响，确保渭河土著鱼类的健康、持续、稳定发展，维护渭河的水生生态平衡和水生生物多样性。