水生昆蟲在水質(zhì)生物監(jiān)測與評價(jià)中的應(yīng)用_第1頁
水生昆蟲在水質(zhì)生物監(jiān)測與評價(jià)中的應(yīng)用_第2頁
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水生昆蟲在水質(zhì)生物監(jiān)測與評價(jià)中的應(yīng)用黃小清;蔡篤程【摘要】介紹常見水生昆蟲的類群及其作為指示生物在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用,綜述國內(nèi)夕卜利用水生昆蟲監(jiān)測和評價(jià)水質(zhì)的研究與應(yīng)用進(jìn)展.【期刊名稱】《熱帶生物學(xué)報(bào)》【年(卷),期】2006(012)002【總頁數(shù)】4頁(P72-75)【關(guān)鍵詞】水生昆蟲;水質(zhì);生物監(jiān)測;評價(jià)【作者】黃小清;蔡篤程【作者單位】華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,海南儋州,571737;華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,海南儋州,571737【正文語種】中文[中圖分類】農(nóng)業(yè)科學(xué)第12卷第2期華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2006年6月Jun.2006Vol.12No.2JOURNALOFSOUTHCHINAUNIVERSITYOFTROPICALAGRICULTURE水生昆蟲在水質(zhì)生物監(jiān)測與評價(jià)中的應(yīng)用黃小清蔡篤程*(華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院海南倍州I571737)摘要介紹常見水生昆蟲的類群及其作為指示生物在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用,綜述國內(nèi)夕卜利用水生昆蟲監(jiān)測和評價(jià)水質(zhì)的研究與應(yīng)用進(jìn)展。關(guān)鍵詞水生昆蟲水質(zhì)生物監(jiān)測評價(jià)中圖分類號(hào)X83隨著人口的急劇增長和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類對環(huán)境資源的需求不斷增加,致使環(huán)境問題已成為當(dāng)今全球最受關(guān)注的問題之一,特別是水體污染問題。人類生產(chǎn)活動(dòng)排放的各類有害物質(zhì)不斷進(jìn)入自然水域,水體污染問題日趨嚴(yán)重。要消除或減輕水體污染,不僅取決于污染治理,而且還取決于對水環(huán)境的有效監(jiān)測。長期以來,對水環(huán)境的監(jiān)測,更多地強(qiáng)調(diào)理化監(jiān)測,即通過對水體理化指標(biāo)的檢測來判斷水質(zhì)受污程度,常見的理化監(jiān)測指標(biāo)包括物理指標(biāo)如水溫、水色、混濁度、透明度等和化學(xué)指標(biāo)如酸堿度、溶解度、化學(xué)耗氧量及高鍾酸鹽指數(shù)等[門。生物監(jiān)測是常用水質(zhì)監(jiān)測的有效方法之一,它是利用水生生物在污染環(huán)境下所發(fā)生的信息來判斷水體污染狀況的一種手段(2),其優(yōu)越性表現(xiàn)在:(1)在受污環(huán)境中,往往是數(shù)種污染物混合發(fā)生作用,生物監(jiān)測能較好地反映出環(huán)境污染對生物產(chǎn)生的綜合效應(yīng);(2)能反映污染物的積累效應(yīng),因此可反映出環(huán)境質(zhì)量的長期和歷史狀況;(3)對儀器無法檢測出的一些低濃度甚至是痕量的污染物,生物可迅速呈現(xiàn)相應(yīng)癥狀,有助于及時(shí)進(jìn)作預(yù)報(bào);(4)用細(xì)菌、浮游動(dòng)物、藻類、魚類和大型底棲元脊椎動(dòng)物等作為指示生物監(jiān)測和水質(zhì)評價(jià)一般無需昂貴的精密儀器,成本低[3,4)。由于生物監(jiān)測具有理化監(jiān)測所不可替代的優(yōu)越性,在水環(huán)境監(jiān)測中已受到越來越廣泛的應(yīng)用。水生昆蟲是底棲無脊椎動(dòng)物主要類群之一,具有個(gè)體較大,易于鑒定,壽命較長,活動(dòng)能力和范圍較小,呼吸方式獨(dú)特,對環(huán)境變化比較敏感等特點(diǎn),在國外被廣泛用來監(jiān)測和*通訊作者。?.評價(jià)水質(zhì),是水質(zhì)生物監(jiān)測的主要指示生物(5)。1水生昆蟲類群及其用于水質(zhì)生物監(jiān)測的原理按傳統(tǒng)的昆蟲分類系統(tǒng),有翅亞綱的水生昆蟲可分為外卜翅部和內(nèi)翅部。外卜翅部的類群有蚌疇目、橫翅目、蜻蜓目、半翅目(劃蠟科、仰蠟科、電蟠科等)和直翅目(蚤樓科);內(nèi)翅部的類群有毛翅目、長翅目、廣翅目、脈翅目(水齡科)、膜翅目(潛水姬蜂科)、鱗翅目(水膜亞科)、輔翅目(龍虱科、鼓甲科、兩棲甲科等)和雙翅目(蚊科、搖蚊科、蝸科等)。無翅亞綱的水生昆蟲僅有彈尾目(2,6)。在不同的水域中生活的昆蟲種類,主要決定于水的溫度、礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)和pH值等,因而水體中生活著的不同適應(yīng)性的昆蟲種類可反映出水體的污染狀況;在同一水域中,水生昆蟲的群落結(jié)構(gòu)的變化反映著水質(zhì)變化的程度,根據(jù)水生昆蟲對水質(zhì)污染的耐污性高低不間,可以監(jiān)測和評價(jià)水體污染情況。基于這種原理,水生昆蟲已成為水質(zhì)生物監(jiān)測的主要指示生物。目前,理論上可應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測的水生昆蟲主要有鞠翅目、雙翅目、半翅目、鱗翅目、蜻蜓目、廣翅目、脈翅目、彈尾目、蚌螃目、橫翅目和毛翅目等11個(gè)目的100多種水生昆蟲兇,其中實(shí)際應(yīng)用最廣泛的為暉螃目、橫翅目和毛翅目三大類群。2應(yīng)用水生昆蟲進(jìn)行水質(zhì)生物監(jiān)測和評價(jià)的歷史與現(xiàn)狀利用水生昆蟲作為指示生物進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測,在第12卷第2期華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2006年6月Jun.2006Vol.12JOURNALOFSOUTHCHINAUNIVERSITYOFTROPICALAGRICULTURE水質(zhì)的研究與應(yīng)用進(jìn)展。關(guān)鍵詞水生昆蟲水質(zhì)隨著人口的急劇增長和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類對環(huán)境資源的需求不斷增加,致使環(huán)境問題已成為當(dāng)今全球最受關(guān)注的問題之一,特別是水體污染問題。人類生產(chǎn)活動(dòng)排放的各類有害物質(zhì)不斷進(jìn)入自然水域,水體污染問題日趨嚴(yán)重。要消除或減輕水體污染,不僅取決于污染治理,而且還取決于對水環(huán)境的有效監(jiān)測。長期以來,對水環(huán)境的監(jiān)測,更多地強(qiáng)調(diào)理化監(jiān)測,即通過對水體理化指標(biāo)的檢測來判斷水質(zhì)受污程度,常見的理化監(jiān)測指標(biāo)包括物理指標(biāo)如水溫、水色、混濁度、透明度等和化學(xué)指標(biāo)如酸堿度、溶解度、化學(xué)耗氧量及高鍾酸鹽指數(shù)等[門。生物監(jiān)測是常用水質(zhì)監(jiān)測的有效方法之一,它是利用水生生物在污染環(huán)境下所發(fā)生的信息來判斷水體污染狀況的一種手段(2),其優(yōu)越性表現(xiàn)在:(1)在受污環(huán)境中,往往是數(shù)種污染物混合發(fā)生作用,生物監(jiān)測能較好地反映出環(huán)境污染對生物產(chǎn)生的綜合效應(yīng);(2)能反映污染物的積累效應(yīng),因此可反映出環(huán)境質(zhì)量的長期和歷史狀況;(3)對儀器無法檢測出的一些低濃度甚至是痕量的污染物,生物可迅速呈現(xiàn)相應(yīng)癥狀,有助于及時(shí)進(jìn)作預(yù)報(bào);(4)用細(xì)菌、浮游動(dòng)物、藻類、魚類和大型底棲元脊椎動(dòng)物等作為指示生物監(jiān)測和水質(zhì)評價(jià)一般無需昂貴的精密儀器,成本低[3,4)。由于生物監(jiān)測具有理化監(jiān)測所不可替代的優(yōu)越性,在水環(huán)境監(jiān)測中已受到越來越廣泛的應(yīng)用。水生昆蟲是底棲無脊椎動(dòng)物主要類群之一,具有個(gè)體較大,易于鑒定,壽命較長,活動(dòng)能力和范圍較小,呼吸方式獨(dú)特,對環(huán)境變化比較敏感等特點(diǎn),在國外被廣泛用來監(jiān)測和水生昆蟲類群及其用于水質(zhì)生物監(jiān)測的原理按傳統(tǒng)的昆蟲分類系統(tǒng),有翅亞綱的水生昆蟲可分為外翅部和內(nèi)翅部。外卜翅部的類群有蚌疇目、橫翅目、蜻蜓目、半翅目(劃蠟科、仰蠟科、電蟠科等)和直翅目(蚤樓科);內(nèi)翅部的類群有毛翅目、長翅目、廣翅目、脈翅目(水齡科)、膜翅目(潛水姬蜂科)、鱗翅目(水膜亞科)、輔翅目(龍虱科、鼓甲科、兩棲甲科等)和雙翅目(蚊科、搖蚊科、蝸科等)。無翅亞綱的水生昆蟲僅有彈尾目(2,6)。在不同的水域中生活的昆蟲種類,主要決定于水的溫度、礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)和pH值等,因而水體中生活著的不同適應(yīng)性的昆蟲種類可反映出水體的污染狀況;在同一水域中,水生昆蟲的群落結(jié)構(gòu)的變化反映著水質(zhì)變化的程度,根據(jù)水生昆蟲對水質(zhì)污染的耐污性高低不間,可以監(jiān)測和評價(jià)水體污染情況。基于這種原理,水生昆蟲已成為水質(zhì)生物監(jiān)測的主要指示生物。目前,理論上可應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測的水生昆蟲主要有鞠翅目、雙翅目、半翅目、鱗翅目、蜻蜓目、廣翅目、脈翅目、彈尾目、蚌螃目、橫翅目和毛翅目等11個(gè)目的100多種水生昆蟲兇,其中實(shí)際應(yīng)用最廣泛的為暉螃目、橫翅目和毛翅目三大類群。第2期黃小清等:水生昆蟲在水質(zhì)生物監(jiān)測與評價(jià)中的應(yīng)用73國外已有50年左右的歷史[3]。其應(yīng)用主要經(jīng)歷了3個(gè)階段:20世紀(jì)60年代以前以定性評價(jià)為主,根據(jù)特定的指示生物的出現(xiàn)與否來判斷水質(zhì)的好壞。如Kolkwiz等通過河流的受污情況劃分為不同的污染帶,列出了各帶的生物種類,從而根據(jù)各帶指示生物的不同來評價(jià)水質(zhì)污染程度[2)。20世紀(jì)70年代,利用水生昆蟲多樣性受水質(zhì)影響變化的原理,開始轉(zhuǎn)向定盤評價(jià),通過定量采樣和嚴(yán)格統(tǒng)計(jì)分析,用多樣性指數(shù)來評價(jià)水質(zhì)好壞如Whilhm等提出用Shannon多樣性指數(shù)(H’)評價(jià)水質(zhì)時(shí)的3級標(biāo)準(zhǔn),H’<1為嚴(yán)重污染;l<H'v3為中污染;H'>3為清潔[門。世紀(jì)80年代初,研究者重歸定性評價(jià),并在此基礎(chǔ)上提出〃快速生物評價(jià)法”,利用單一生物指數(shù)來評價(jià)水質(zhì)狀況,如以暉蜘目、橫翅目和毛翅目3個(gè)敏感類群的種類作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的EPT豐富度指數(shù),考慮到不同類群耐污能力的生物指數(shù)(BI)和科級生物指數(shù)(FBI)等。西方國家已成功地利用蟲李鵬目和毛翅目為主體的水生昆蟲群落特征及對水質(zhì)敏感性的不同,對?水質(zhì)進(jìn)行快速生物評價(jià)并形成了規(guī)范化的執(zhí)行條例以7)。在亞洲,日本和韓國走在最前列,20世紀(jì)70年代就開展了這方面的研究,世紀(jì)90年代初期,已開始采用底棲動(dòng)物類群的耐污值和生物指數(shù)來評價(jià)水質(zhì)問。由于考慮到單一生物指數(shù)不能全面反映生物群落狀況,從20世紀(jì)90年代開始,人們轉(zhuǎn)向利用多個(gè)生物指數(shù)同時(shí)參與水質(zhì)評價(jià)。Karr首先提出以底棲動(dòng)物為基礎(chǔ)的評價(jià)指數(shù)B-IBI及其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)國]。在此基礎(chǔ)上,研究者們又提出了多度量指數(shù)概念。目前已建立的多度量指數(shù)有:SCI指數(shù)和CPMI指數(shù)等[9'10)我國利用指示生物監(jiān)測和評價(jià)水質(zhì)的工作起步較晚。20世紀(jì)70年代末5型U80年代初開始探索利用包括搖蚊科等水生昆蟲在內(nèi)的大型無脊椎動(dòng)物的多樣性指數(shù)等評價(jià)河湖的水質(zhì)[II'代初開始對利用水生昆蟲評價(jià)水質(zhì)進(jìn)行研究。楊蓮芳等[13,14]在美國克萊姆森大學(xué)DrJohnCMorse的支持和幫助下,組織國內(nèi)外30余位水生昆蟲專家編著出版了我國第一本水生昆蟲學(xué)專著<AquaticinsectsofChinaUsefulforMonitoringWaterQuality》,并將美國EPA(EnvironmentalProtectionAgency)制定的大型底棲無脊椎動(dòng)物快速水質(zhì)生物評價(jià)技術(shù)介紹到了國內(nèi),首次在國內(nèi)利用EPT(E:蟲草蜘目,P:橫翅目,T:毛翅目)分類單元數(shù)和科級水平生物指數(shù)FBI對安徽九華河和豐溪河的水質(zhì)進(jìn)行評價(jià);童曉立等[&]利用同樣的方法進(jìn)行廣州南昆山的水質(zhì)狀況評價(jià);王建國等[16)利用科級水平生物指數(shù)法評價(jià)廬山自然保護(hù)區(qū)主要水體水質(zhì)狀況;周瑩(17)利用EPT分類單元數(shù)評價(jià)遼北地區(qū)的水體水質(zhì)。目前,國內(nèi)學(xué)者利用水生昆蟲評價(jià)水質(zhì)的研究水平總體上處于國外20世紀(jì)70至80年代的水平。盡管有些研究者開始利用多個(gè)生物指數(shù)評價(jià)部分溪流,如王備新等利用IBI指數(shù)對天目山和大別山的模流進(jìn)行評價(jià),并建立溪流健康評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(1),但僅僅處于起步階段,還需繼續(xù)摸索。3常用生物指數(shù)評價(jià)方法的比較目前應(yīng)用較多的生物指數(shù)有Trent生物指數(shù)、Goodnight-Whitley生物指數(shù)、Chandler生物記分制、Margalef指數(shù)、生物指數(shù)(昆蟲生物量/水蜓蚓生物量)、BMWP記分系統(tǒng)、比利時(shí)生物指數(shù)(BBI)和Simpson生物指數(shù)等(18,19]o不同生物指數(shù)評價(jià)方法就其準(zhǔn)確性,應(yīng)用范圍、所花費(fèi)的時(shí)間和所需的技術(shù)力量而論,各有其優(yōu)缺點(diǎn)。目前國內(nèi)學(xué)者廣泛利用的主要有以下4種評價(jià)方法(14]:Shannon多樣性指數(shù)評價(jià)法以生物分類單位為基礎(chǔ),適用于各種水體,且所有分類單元要鑒定到種,較實(shí)際地反映水體的群落結(jié)構(gòu),評價(jià)水質(zhì)準(zhǔn)確度較高。其缺點(diǎn)是沒有考慮不同種類耐污能力的差異,致使結(jié)果有時(shí)偏高,且對稀有種的反應(yīng)不夠靈敏。同時(shí)該方法花時(shí)多,對鑒定技術(shù)要求高。BI生物指數(shù)既考慮不同種類的耐污能力的差異,又考慮種的個(gè)體數(shù),增加了評價(jià)的準(zhǔn)確性,但目前我國還只是參照北美水生昆蟲學(xué)家提出的8目70余科的經(jīng)典忍耐值。FBI評價(jià)法也考慮了不同類群的耐污值,增加了評價(jià)的準(zhǔn)確性,且昆蟲僅需鑒定到科,省時(shí)、省力。缺點(diǎn)是目前僅利用國外發(fā)表的水生昆蟲耐污值2期黃小清等:水生昆蟲在水質(zhì)生物監(jiān)測與評價(jià)中的應(yīng)用個(gè)階段:世紀(jì)60年代以前以定性評價(jià)為主,根據(jù)特定的指示生物的出現(xiàn)與否來判斷水質(zhì)的好壞。如Kolkwiz等通過河流的受污情況劃分為不同的污染帶,列出了各帶的生物種類,從而根據(jù)各帶指示生物的不同來評價(jià)水質(zhì)污染程度[2)。世紀(jì)70年代,利用水生昆蟲多樣性受水質(zhì)影響變化的原理,開始轉(zhuǎn)向定盤評價(jià),通過定量采樣和嚴(yán)格統(tǒng)計(jì)分析,用多樣性指數(shù)來評價(jià)水質(zhì)好壞。如Whilhm等提出用Shannon多樣性指數(shù)(H’)評價(jià)水質(zhì)時(shí)的3級標(biāo)準(zhǔn),H’<1為嚴(yán)重污染;l<H'v3為中污染;H'>3為清潔[門。世紀(jì)80年代初,研究者重歸定性評價(jià),并在此基礎(chǔ)上提出〃快速生物評價(jià)法”,利用單一生物指數(shù)來評價(jià)水質(zhì)狀況,如以暉蜘目、橫翅目和毛翅目個(gè)敏感類群的種類作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的EPT豐富度指數(shù),考慮到不同類群耐污能力的生物指數(shù)(BI)和科級生物指數(shù)(FBI)等。西方國家已成功地利用蟲李鵬目和毛翅目為主體的水生昆蟲群落特征及對水質(zhì)敏感性的不同,對?水質(zhì)進(jìn)行快速生物評價(jià)并形成了規(guī)范化的執(zhí)行條例以7)。在亞洲,日本和韓國走在最前列,20世紀(jì)70年代就開展了這方面的研究,世紀(jì)90年代初期,已開始采用底棲動(dòng)物類群的耐污值和生物指數(shù)來評價(jià)水質(zhì)問。由于考慮到單一生物指數(shù)不能全面反映生物群落狀況,從20世紀(jì)90年代開始,人們轉(zhuǎn)向利用多個(gè)生物指數(shù)同時(shí)參與水質(zhì)評價(jià)。Karr首先提出以底棲動(dòng)物為基礎(chǔ)的評價(jià)指數(shù)B-IBI及其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)國]。在此基礎(chǔ)上,研究者們又提出了多度量指數(shù)概念。目前已建立的多度量指數(shù)有:SCI指數(shù)和CPMI指數(shù)等[9'10)我國利用指示生物監(jiān)測和評價(jià)水質(zhì)的工作起步較晚。世紀(jì)70年代末5型U80年代初開始探索利代初開始對利用水生昆蟲評價(jià)水質(zhì)進(jìn)行研究。楊蓮芳等[13,14]在美國克萊姆森大學(xué)DrJohnCMorse的支持和幫助下,組織國內(nèi)外30余位水生昆蟲專家編著出版了我國第一本水生昆蟲學(xué)專著<AquaticinsectsofChinaUsefulforMonitoringWaterQuality》,并將美國EPA(EnvironmentalProtectionAgency)制定的大型底棲無脊椎動(dòng)物快速水質(zhì)生物評價(jià)技術(shù)介紹到了國內(nèi),首次在國內(nèi)利用EPT(E:蟲草蜘目,P:橫翅目,T:毛翅目)分類單元數(shù)和科級水平生物指數(shù)FBI對安徽九華河和豐溪河的水質(zhì)進(jìn)行評價(jià);童曉立等[&]利用同樣的方法進(jìn)行廣州南昆山的水質(zhì)狀況評價(jià);王建國等[16)利用科級水平生物指數(shù)法評價(jià)廬山自然保護(hù)區(qū)主要水體水質(zhì)狀況;周瑩(17)利用EPT分類單元數(shù)評價(jià)遼北地區(qū)的水體水質(zhì)。目前,國內(nèi)學(xué)者利用水生昆蟲評價(jià)水質(zhì)的研究水平總體上處于國外卜至80年代的水平。盡管有些研究者開用IBI指數(shù)對天目山和大別山的模流進(jìn)行評價(jià),并目前應(yīng)用較多的生物指數(shù)有Trent生物指數(shù)、Goodnight-Whitley生物指數(shù)、Chandler生物記分制、Margalef指數(shù)、生物指數(shù)(昆蟲生物量/水蜓蚓生物量)、BMWP記分系統(tǒng)、比利時(shí)生物指數(shù)(BBI)和Simpson生物指數(shù)等(18,19]。不同生物指數(shù)評價(jià)方法就其準(zhǔn)確性,應(yīng)用范圍、所花費(fèi)的時(shí)間和所需的技術(shù)力量而論,各有其優(yōu)缺點(diǎn)。Shannon多樣性指數(shù)評價(jià)法以生物分類單位為基礎(chǔ),適用于各種水體,且所有分類單元要鑒定到種,較實(shí)際地反映水體的群落結(jié)構(gòu),評價(jià)水質(zhì)準(zhǔn)確度較高。其缺點(diǎn)是沒有考慮不同種類耐污能力的差異,致使結(jié)果有時(shí)偏高,且對稀有種的反應(yīng)不夠靈敏。異,又考慮種的個(gè)體數(shù),增加了評價(jià)的準(zhǔn)確性,但目前我國還只是參照北美水生昆蟲學(xué)家提出的8目力。缺點(diǎn)是目前僅利用國外發(fā)表的水生昆蟲耐污值74華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)第12卷作為參照,且同一科內(nèi),不同屬、種間耐污能力有時(shí)差異較大。EPT豐富度評價(jià)法僅以蟬蜘目、橫翅目和毛翅目3個(gè)敏感類群的種類作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),簡單易行,適用于水流揣急和石礫河床的山區(qū)河)II,對泥沙底質(zhì)的平原河流效果不理想。由于該方法不考慮種的個(gè)體數(shù),對反映群落結(jié)構(gòu)的敏感性不如多樣性指數(shù),其綜合反應(yīng)各種昆蟲類群對水質(zhì)的監(jiān)測作用,也不如科級生物指數(shù)全面。4水質(zhì)監(jiān)測中水生昆蟲的常用采樣方法4.1采樣工具在水質(zhì)監(jiān)測中水生昆蟲的采樣工具常因研究內(nèi)容和水體類型而異[口。目前可用于定量采樣的工具有:(1)埃克曼采泥器(Ekmangrab);(2)彼得遜采泥器(Petersongrab);(3)索伯網(wǎng)(Surbernet);(4)波納采泥器(Ponargrab),這是目前美國最流行的野外采泥器。在這4種定量工具中,索伯網(wǎng)適于模流,其它3種適用于河流。常用于半定量和定性采樣的工具有:(1)踢網(wǎng)或稱手網(wǎng)(Kick-net);(2)抄網(wǎng)(Sweepnet),即帶有長柄的采集網(wǎng),根據(jù)網(wǎng)的形狀不同,可分為D形抄網(wǎng)CD-framenet)和三角形抄網(wǎng)(Triangularsweepnet);(3)枯葉采樣桶(Leave-packsievebucket);(4)懾子。4.2常用采樣方法用索伯網(wǎng)在溪流采樣時(shí),一般采集5~6個(gè)樣。國內(nèi)用彼得遜采泥器和埃克曼采泥器采樣時(shí),一般是在每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)采2~3個(gè)平行樣[門。溪流采樣主要包括:(1)在流速不同的區(qū)域各設(shè)1個(gè)踢網(wǎng),總采樣面積約為1時(shí),主要用于采集毛翅目、揮蜘目和橫翅目等類群;(2)集中在堤岸邊和水生植物基部等采樣,總采集長度約為10m,面積為3m2左右。主要用于采集搖蚊、寡毛類和蜻蜓等類群;(3)—般選擇急流中的枯枝落葉堆3~4個(gè)樣,用于采集大蚊和毛翅目等類群;(4)目測采樣,一般10min/人次,主要采集附著在大石塊和大圓木上的毛翅目和水膜等類群[I]。大河采樣主要包括:(1)在河兩邊的河岸區(qū)和河中間共設(shè)3個(gè)采樣點(diǎn),每個(gè)采樣點(diǎn)3個(gè)平行樣,將小型波納采泥器設(shè)定在深度在2~3m之間;(2)在河岸區(qū)用抄網(wǎng)進(jìn)行采集,具體方法同溪流采樣;(3)枯枝落葉堆樣1個(gè);(4)通過目測采集大型水生植物和沉水圓木上的水生昆蟲。對于水深超過1.5m的河流,一般采用人工基質(zhì)、三角拖網(wǎng)和彼得遜挖泥器的辦法進(jìn)行綜合采樣(3]。5水生昆蟲在水質(zhì)生物監(jiān)測應(yīng)用中應(yīng)注意的問題(1)注意采集和取樣的細(xì)微差別。由于二者的目的性不同,導(dǎo)致采集工具和方法存在差異。但只要注意采集方法、時(shí)間及生境等,定性的采集結(jié)果完全可以適用于定繭的取樣分析。(2)水生昆蟲群落的結(jié)構(gòu)、功能改變是受污染與非污染因子的綜合影響。考慮到調(diào)查水域的非污染因子(如底質(zhì)、水深、流速和溫度等)的同質(zhì)性在實(shí)際工作中不能得到完全保證,因此宜進(jìn)行局部地段的生態(tài)學(xué)分析,在選擇采樣點(diǎn)(包括對照點(diǎn))時(shí),要求底質(zhì)、水深等理化因素盡量趨于一致。同時(shí)盡量應(yīng)用綜合的評價(jià)指標(biāo),如邵國生[卻]及戴友芝等[到]提出的綜合生物污染指數(shù)(BI)判斷水環(huán)境質(zhì)量的方法,能更確切、綜合地反映水體污染的現(xiàn)狀。(3)對國夕卜的經(jīng)典耐污值應(yīng)客觀地認(rèn)識(shí)。首先,國外水生昆蟲的科、屬分類與國內(nèi)的不盡相同。如柯欣等在豐溪河中采集的越南蚌(Vi.etnamellasp)'水生甲蟲(Helocharessp)等占總采蟲量的2%,而這類昆蟲在美國不發(fā)生或很少發(fā)生,目前尚無可供借鑒的耐污值[14]。其次,同一分類單元在國外卜和國內(nèi)的河流中、甚至在國內(nèi)的不同河流中都表現(xiàn)出不同的耐污力。如在美國Psephenus和Potanumthus的耐污值分別為4和1.6(3],但在豐溪河中,前者主要出現(xiàn)在清潔水中,后者卻主要出現(xiàn)在污染水中。中國不同地區(qū)水生昆蟲重要科、屬耐污值及特有類群耐污值的確定是我國水質(zhì)生物監(jiān)測中一項(xiàng)刻不容緩的工作。(4)與理化監(jiān)測相比,水生昆蟲等生物監(jiān)測有其優(yōu)點(diǎn),也有其不足。主要表現(xiàn)在不能像儀器能精I(xiàn)確地監(jiān)測出污染物的種類、數(shù)量及濃度;受生物生長規(guī)律影響,同一生物指數(shù)在一年中會(huì)出現(xiàn)季節(jié)性變化;很難清晰區(qū)分自然因素與人為因素的作用,從而影響評價(jià)結(jié)果。卷時(shí)差異較大。EPT豐富度評價(jià)法僅以蟬蜘目、橫翅目和毛翅目個(gè)敏感類群的種類作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),簡單易行,適用于水流揣急和石礫河床的山區(qū)河)II,對泥沙底質(zhì)的平原河流效果不理想。由于該方法不考慮種的個(gè)體數(shù),對反映群落結(jié)構(gòu)的敏感性不如多樣性指數(shù),其綜合反應(yīng)各種昆蟲類群對水質(zhì)的監(jiān)測作用,也不如科級生物指數(shù)全面。4.采樣工具在水質(zhì)監(jiān)測中水生昆蟲的采樣工具常因研究內(nèi)有:)埃克曼采泥器(Ekmangrab);(2)彼得遜采泥器(Petersongrab);(3)索伯網(wǎng)(Surbernet);(4)波納采泥器(Ponargrab),這是目前美國最流行的野外采泥器。在這4種定量工具中,索伯網(wǎng)適于模流,其它3種適用于河流。常用于半定量和定性采樣的工具有:(1)踢網(wǎng)或稱手網(wǎng)(Kick-net);(2)抄網(wǎng)(Sweepnet),即帶有長柄的采集網(wǎng),根據(jù)網(wǎng)的形狀不同,可分為D形抄網(wǎng)(3)枯葉采樣桶(Leave-packsievebucket);(4)懾子。4.2常用采樣方法用索伯網(wǎng)在溪流采樣時(shí),一般采集5~6個(gè)樣。是在每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)采2~3個(gè)平行樣[門。溪流采樣主要包括:(1)在流速不同的區(qū)域各設(shè)個(gè)踢網(wǎng),總采樣面積約為1時(shí),主要用于采集毛翅目、揮蜘目和橫翅目等類群;(2)集中在堤岸邊和水生植物基部等采樣,總采集長度約為10m,面積為3m2左右。主要用于采集搖蚊、寡毛類和蜻蜓等類群;(3)—般選擇急流中的枯枝落葉堆3~4個(gè)樣,用于采集大蚊和毛翅目等類群;(4)目測采樣,一般10min/人次,主要采集附著在大石塊和大圓木上的毛翅目和水膜等類群[I]。大河采樣主要包括:(1)在河兩邊的河岸區(qū)和河中間共設(shè)3個(gè)采樣點(diǎn),每個(gè)采樣點(diǎn)3個(gè)平行樣,將小型波納采泥器設(shè)定在深度在2~3m之間;(2)在河岸區(qū)用抄網(wǎng)進(jìn)行采集,具體方法同溪流采樣;(3)枯枝落葉堆樣1個(gè);(4)通過目測采集大型水生植物和沉水圓木上的水生昆蟲。對于水深超過1.5m的河流,一般采用人工基質(zhì)、三角拖網(wǎng)和彼得遜挖泥器的辦法進(jìn)行綜合采樣(3]。)注意采集和取樣的細(xì)微差別。由于二者的目的性不同,導(dǎo)致采集工具和方法存在差異。但只要注意采集方法、時(shí)間及生境等,定性的采集結(jié)果完全可以適用于定繭的取樣分析。(2)水生昆蟲群落的結(jié)構(gòu)、功能改變是受污染與非污染因子的綜合影響。考慮到調(diào)查水域的非污染因子(如底質(zhì)、水深、流速和溫度等)的同質(zhì)性在實(shí)際工作中不能得到完全保證,因此宜進(jìn)行局部地段的生態(tài)學(xué)分析,在選擇采樣點(diǎn)(包括對照點(diǎn))時(shí),要求底質(zhì)、水深等理化因素盡量趨于一致。同時(shí)盡量應(yīng)用綜合的評價(jià)指標(biāo),如邵國生[卻]及戴友芝等[到]提出的綜合生物污染指數(shù)(BI)判斷水環(huán)境質(zhì)量的方法,能更確切、綜合地反映水體污染的現(xiàn)狀。(3)對國夕卜的經(jīng)典耐污值應(yīng)客觀地認(rèn)識(shí)。首先,國外水生昆蟲的科、屬分類與國內(nèi)的不盡相同。如柯欣等在豐溪河中采集的越南蚌(Vi.etnamellasp)'水生甲蟲(Helocharessp)等占總采蟲量的2%,而這類昆蟲在美國不發(fā)生或很少發(fā)生,目前尚無可供借鑒的耐污值[14]。其次,同一分類單元在國外卜和國內(nèi)的河流中、甚至在國內(nèi)的不同河流中都表現(xiàn)出不同的耐污力。如在美國Psephenus和Potanumthus的耐污值分別為4和1.6(3],但在豐溪河中,前者主要出現(xiàn)在清潔水中,后者卻主要出現(xiàn)在污染水中。中國不同地區(qū)水生昆蟲重要科、屬耐污值及特有類群耐污值的確定是我國水質(zhì)生物監(jiān)測中—項(xiàng)刻不容緩的工作。(4)與理化監(jiān)測相比,水生昆蟲等生物監(jiān)測有其優(yōu)點(diǎn),也有其不足。主要表現(xiàn)在不能像儀器能精I(xiàn)確地監(jiān)測出污染物的種類、數(shù)量及濃度;受生物生長規(guī)律影響,同一生物指數(shù)在一年中會(huì)出現(xiàn)季節(jié)性變化;很難清晰區(qū)分自然因素與人為因素的作用,從而影響評價(jià)結(jié)果。75盡管生物監(jiān)測與理化監(jiān)測各有優(yōu)越性和局限性,但兩者在環(huán)境監(jiān)測中的地位和作用都非常重1要。在實(shí)際使用中,應(yīng)該將生物指數(shù)和理化指標(biāo)有機(jī)結(jié)合,方可全面反映污染或人為干擾對水質(zhì)、水生生物和水生態(tài)系統(tǒng)的影響。參考文獻(xiàn)王備新.大型底棲元脊椎動(dòng)物水質(zhì)生物評價(jià)研究.南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2003.1~1392徐希蓮.7)(生昆蟲與水質(zhì)的生物監(jiān)測.萊陽農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2001,18(1):“~703國家環(huán)保局水生生物監(jiān)測手冊編委會(huì).水生生物監(jiān)測手冊.南京:東南大學(xué)出版社,1993王備新,楊蓮芳.大型底柄元脊椎動(dòng)物水質(zhì)快速生物評價(jià)的研究進(jìn)展.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,24(4):107~111MorseJC,YangL,TianL.AguaticinsectsofChinausefulformonitoringwaterquality.Nanjiang:HehaiUniversityPress.1994.68~916楊蓮芳,田立新.中國水生昆蟲研究史梗概.昆蟲知識(shí),1994,31(5):308-3117PlafkinJL,BarbourMT,PorterKD,etal.Rapidbioassessment.Potocolforuseinstreamsandrivers:Benthicmacroinvertebratesandfish.1989.ReportNo.EPA/444/4-89/001,US,EPA.WashingtonDC8KarrJR,ChuEW.Sustaininglivingrivers.Hydrobioogia,2000,422~423:1-149BarbourMT,GerritsenJ,GriffithGE,etal.AframeworkforbiologicalcriteriaforFloridastreamsusingbenthicmacroinvertebrates.JNAmBentholSoc,1996,15(2):185~21110MaxtedJR,BarbourMT,GerritsenJ,etal.Assessmentframeworkformid-Atlanticcoastalplainstreamsusingbenthicmacroinvertebrates.JNAmBentholSoc,2000,19(1):128~14411劉保元,王士達(dá),王永明,等.利用底棲動(dòng)物評價(jià)圖們江污染的研究.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),1981,1(4):337~34812祀桑.從珠江廣州河段大型底棲無脊椎動(dòng)物的群落特征著水質(zhì)生態(tài)學(xué)評價(jià)的問題.中國環(huán)境科學(xué),1986,6(3):"~6913楊蓮芳,李佑文,戚道光,等.九華河水生昆蟲群落結(jié)構(gòu)和水質(zhì)生物評價(jià).生態(tài)學(xué)報(bào),1992,1⑷:337~34814柯欣,楊蓮芳,孫長海,等.安徽豐溪河水生昆蟲多樣性及其7)(質(zhì)生物評價(jià).南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1996,19(3):37~4315童曉立,胡慧述,陳思源.利用水生昆蟲評價(jià)南昆山溪流的水質(zhì).華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1995,16(3):6~1016王建國,黃恢柏,楊明旭,等.利用水生昆蟲評價(jià)廬山自然保護(hù)區(qū)主要水體水質(zhì)狀況.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1999(3):61~6417周瑩.遼北地區(qū)水生昆蟲與水質(zhì)監(jiān)測試驗(yàn).遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技,2002,22(2):24-2618尤平,任輝.底柄動(dòng)物及其在水質(zhì)評價(jià)和監(jiān)測上的應(yīng)用.淮北煤師院學(xué)報(bào),2001,22(4):44-4819藍(lán)宗輝.韓江下游底棲動(dòng)物的分布及其對水質(zhì)的評價(jià).生態(tài)學(xué)雜志,1997,16(4):24~2820邵國生.底棲動(dòng)物在南洞庭湖岸邊污染帶水質(zhì)評價(jià)中的應(yīng)用.環(huán)統(tǒng)科學(xué),1989,10(1):77-8221戴友芝,唐受印,張建波.洞庭湖底棲動(dòng)物種類分布及水質(zhì)生物學(xué)評價(jià).生態(tài)學(xué)報(bào),2000,20(2):277~282TheApplicationofAquaticInsectsinMonitoringandAssessingWaterQualityHuangXiaoqingCaiDucheng(CollegeofPlantProtection,SCUTA,Danzhou,Hainan,571737)AbstractThispaperintroducesaquaticinsectsasbio-indicatorsinmonitoringandassessingwaterqualityandreviewstheproceedingsinmonitoringandassessingwaterqualitybyusingaquaticinsects.Keywordsaquaticinsectswaterqualitybio-monitoringassessing盡管生物監(jiān)測與理化監(jiān)測各有優(yōu)越性和局限性,但兩者在環(huán)境監(jiān)測中的地位和作用都非常重在實(shí)際使用中,應(yīng)該將生物指數(shù)和理化指標(biāo)有機(jī)結(jié)合,方可全面反映污染或人為干擾對水質(zhì)、水生生物和水生態(tài)系統(tǒng)的影響。徐希蓮.7)(生昆蟲與水質(zhì)的生物監(jiān)測.萊陽農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2001,18(1):"~70王備新,楊蓮芳.大型底柄元脊椎動(dòng)物水質(zhì)快速生物評價(jià)的研究進(jìn)展.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,24⑷:107~111MorseJC,YangL,TianL.AguaticinsectsofChinausefulformonitoringwaterquality.Nanjiang:HehaiUniversityPress.1994.68~91識(shí),1994,31(5):308-3117PlafkinJL,BarbourMT,PorterKD,etal.Rapidbioassessment.PotocolforuseinstreamsandBenthicmacroinvertebratesandfish.1989.ReportNo.EPA/444/4-89/001,US,EPA.WashingtonDC8KarrJR,ChuEW.Sustaininglivingrivers.Hydrobioogia,2000,422~423:1-14BarbourMT,GerritsenJ,GriffithGE,etal.AframeworkforbiologicalcriteriaforFloridastreamsusingbenthicmacroinvertebrates.JNBentholSoc,1996,1

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