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发布时间:2020-11-01 04:02:20

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作者:左佳

出版社:吉林人民出版社

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辽河流域生物多样性调查研究

辽河流域生物多样性调查研究试读:

前言

党的十八大提出:“建设生态文明,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设的各方面和全过程,努力建设美丽中国,实现中华民族永续发展”。“给自然留下更多修复空间,给农业留下更多良田,给子孙后代留下天蓝、地绿、水净的美好家园”。

所谓生态文明是以人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为宗旨,以建立可持续的经济发展模式、健康合理的消费模式以及和谐的人际关系为主要内容,倡导人类在遵循人、自然、社会和谐发展的基础上,追求物质和精神财富的创造和积累,它所遵循的是可持续发展原则。

要推进生态文明建设首先要了解自然,要了解自然首先要知道什么是生物多样性和如何保护生物多样性。一、重要生态学常识概念简介

生态学(ecology)的定义颇多,一般认为德国动物学家赫克尔(E.Haeckel)的定义是适宜的,即“生态学是研究生物及环境间相互关系的科学”。这里,生物包括动物、植物、微生物及人类本身,环境指生物生活中的无机因素。

生态环境:是指影响人类与生物生存和发展的一切外界条件的总和,包括生物因子(如植物、动物等)和非生物因子(如光、水分、大气、土壤等)。

生态:是指生物之间和生物与环境之间的相互关系、相互作用。简单地说是生物体存在的状态。

环境:是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。环境是相对的。

食物链:植物所固定的能量通过一系列的取食和被取食的关系在生态系统中传递,我们把生物之间存在的这种传递关系称之为食物链。即所谓食物链,就是一种生物以另一种生物为食,彼此形成一个以食物连接起来的链锁关系。受能量传递效率的限制,食物链一般4—5个环节,最少3个。但也有例外的时候,比如我国的蛇岛,曾出现过7个环节:“花蜜—飞虫—蜻蜓—蜘蛛—小鸟—蝮蛇—老鹰”,但这种情况是极为特殊的。食物链主要可分为两类,一种是以活体为起点的,称之为牧食食物链;另一种是以死体为起点的,称之为碎屑食物链。

群落(community):可定义为在特定空间或特定生境下,具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用,具有一定的外貌及结构,包括形态结构与营养结构,并具特定的功能的生物集合体。也可以说,一个生态系统中具有生命的部分即群落。群落是不断变化的,群落的中等时间尺度变化即为群落的演替。演替是一个群落代替另一个群落的过程,是朝着一个方向连续的变化过程。

生态平衡:生态平衡是一种动态平衡,是生态系统内部长期适应的结果,即生态系统的结构和功能处于相对稳定的状态,其特征为:能量与物质的输入和输出基本相等,保持平衡;生物群落内种类和数量保持相对稳定;生产者、消费者、分解者组成完整的营养结构;具有典型的食物链与符合规律的金字塔形营养级;生物个体数、生物量、生产力维持恒定。

生态恢复:即恢复生态系统合理的结构、高效的功能和协调的关系。生态恢复是针对生态系统结构、功能和关系的破坏而言的。恢复不等于复原,恢复包含着创造与重建。因此在恢复过程中,须重视各种干扰对生态系统的作用及生态演替规律的研究,使受损害的生态系统在自然及人类的共同作用下得到真正的恢复。二、生物多样性常识概念

生物多样性(biodiversity):一般认为是“生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化和变异性”。描述生物多样性可以分4个层次,即物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性与景观多样性。生物多样性是衡量生态系统生命力和持续性的重要指标。(一)物种多样性

物种多样性:一定时间、一定空间中全部生物或某一生物类群的物种数目与各个物种的个体分布特点。一般是指物种丰富度和物种均匀度。物种多样性是生物多样性的中心,是生物多样性最主要的结构和功能单位,是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括两个方面:一方面是指一定区域内物种的丰富程度,可称为区域物种多样性;另一方面是指生态学方面的物种分布的均匀程度,可称为生态多样性或群落多样性。(二)遗传多样性

遗传多样性:广义指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。狭义指种内不同群体之间或一个群体内不同个体的遗传变异总和。遗传多样性是物种进化的本质,也是人类社会生存和发展的物质基础。“一个基因关系到一个国家的兴衰,一个物种影响一个国家的经济命脉”,已是被无数实例证明了的事实。如第一次“绿色革命”和水稻杂交优势的利用,就是发现和利用了矮秆基因和不育基因的结果。遗传多样性又称为基因多样性,是生物多样性的重要组成部分。同种个体间因为其生活环境的不同,经历长时间的天择、突变所产生的结果,如果遗传多样性越高,则族群中可提供环境天择的基因愈多;相对的,对于环境适应能力就愈强,有利于族群的生存及演化。例如人类有不同的肤色,这就是同种个体间性状的差异,而性状所表现的差异就是由基因的差异所引起的。(三)生态系统多样性

生态系统多样性:生物圈内生物群落的多样化以及生态系统内栖息环境的差异、生态过程变化的多样性,导致生态系统多样化。生态系统的多样性主要是指地球上生态系统组成、功能的多样性以及各种生态过程的多样性,包括生境的多样性、生物群落和生态过程的多样化等多个方面。其中,生境的多样性是生态系统多样性形成的基础,生物群落的多样化可以反映生态系统类型的多样性。所有的物种都是生态系统的组成部分。

一滴水就是一个生态系统,整个地球也是一个生态系统。一个区域就是一个生态系统,简单说,生态系统就是一定范围空间内所有生物与环境的综合体。一个生态系统可以分层次划分为无数子生态系统,所以有生态系统生态学。没有人为干预的生态系统是最稳定和完美的生态系统,比如原始森林、天然湖泊等。随着人类社会的科技进步,蒸汽机、电灯的发明,自然生态系统不断遭到破坏,导致雾霾污染、水污染、土壤污染,原始森林越来越少,我省仅占森林面积的2%左右,老虎被关进了笼子,草原狼不见踪影。经济发展不能再以牺牲环境为代价了,因为那样将不可持续,我们也就没有未来。(四)景观多样性

景观多样性:景观多样性是指不同类型的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化和变异性。景观要素可分为斑块,廊道和基质。斑块是景观尺度上最小的均质单元,它的大小、数量、形态和起源等对景观多样性有重要意义。廊道成线状或带状,是联系斑块的纽带,不同景观有不同类型的廊道。基质是景观中面积较大,连续性高的部分,往往形成景观的背景。三、生物多样性价值

生物多样性具有直接价值、间接价值、选择价值、遗传价值及存在价值,还具有巨大的无形资产。保护生物多样性就等于保护了人类生存和社会发展的基石,保护了人类文化多样性基础,就是保护人类自身。

生物多样性如此重要,生物多样性的价值到底有多大呢?《自然》杂志曾经做过估算,全球生物多样性的经济价值与生态价值为每年33万亿美元。根据《中国生物多样性国情研究报告》(1998年),中国生物多样性的经济价值与生态价值为每年4.6万亿美元。这些估算传递出一个信息,那就是生物多样性的价值是巨大的。

可以说,形形色色的生物不仅给我们人类提供了丰富的吃、穿、住、行等资源,还为我们提供了良好的生态环境。自然界中每个物种都在各自的系统中起着保持水土、调节气候以及维持自然平衡等不可替代的作用。与此同时,生物多样性的变化与人类的关系也是个缓慢的过程,一旦任何一种物种退出生态系统,整个生态系统都会发生长时间难以恢复的变化。

国际自然资源保护联合会2004年的报告曾提出警告说:当前地球物种灭绝的速度已经相当于史前恐龙的大灭绝时期。这一速度是自然界物种正常衰亡规律的1000倍。据科学家估计,由于人类活动的强烈干扰,近代物种的丧失速度比自然灭绝速度快1000倍,比形成速度快100万倍,物种的丧失速度由大致每天丧失一个物种加快到每小时丧失一个物种。四、生物多样性保护行动

我国积极参与全球性生物多样性保护行动,早在1992年就参加了在巴西召开的联合国环境与发展大会,并在《生物多样性公约》(以下简称《公约》)上签字。继而,中国政府批准了这个《公约》,并履行承诺的义务;成立了国家履行《公约》工作组,协调我国的履约工作;分别于1994年和1997年完成了《中国生物多样性保护行动计划》和《中国生物多样性国情报告》,并正式发布。同时,加强物种保护和自然保护的法规建设,并陆续启动了天然林保护工程等有关生物多样性保护的工程。2001年联合国确定每年5月22日为国际生物多样性日。2010年是联合国确定的国际生物多样性年,主题为“生物多样性是生命,生物多样性就是我们的生命”。每年都设定生物多样性保护主题。2010年国家制定了《中国生物多样性保护战略与行动计划》(2011—2030年),提出了我国未来20年生物多样性保护总体目标、战略任务和优先行动。(一)保护生物多样性是人类不可推卸的责任

人是生物多样性的重要组成部分,处在食物链的顶端,是污染的制造者,是其他一切生物最大的天敌,是生态环境恶化的罪魁祸首。为了实现可持续发展人类必须为恢复自然环境付出代价。(二)保护生物多样性是推进生态文明建设的必然要求

党的十八大提出的大力推进生态文明建设的方针,一是要优化国土空间开发格局;二是要全面促进资源节约;三是要加大自然生态系统和环境保护力度;四是要加强生态文明制度建设。这是总要求,必须在实际工作中贯彻落实。(三)保护生物多样性从我做起,从现在做起

善待大自然赋予我们的一切生物资源,达到天人合一、道法自然的境界。从各自所从事的事业出发,以有利于打造蓝天白云、碧水青山、土壤净化、安全食品为目标开展工作,造福当代、惠及子孙。(四)保护生物多样性必须科学决策

每位处级干部都要掌握生物多样性保护常识知识,尊重专家学者意见,科学决策,决策的失误比贪污腐败更可怕,不仅浪费人、财、物,更大的危害是污染环境,对其他生命构成威胁,加速一些物种的消失。一条河源头污染了就会造成整个河流生物的灭绝。

切记“生物多样性是生命,生物多样性就是我们的生命”。第一章辽河流域植物、动物资源状况一、植物资源

保护区内纵贯辽宁省,气候多样,植物种类丰富,是长白植物区系、内蒙古植物区系和华北植物区系交汇的地区。从保护区位置看,除铁岭小段属长白植物区系和内蒙古植物区系外,保护区大体属华北植物区系。在整个保护区内,植物种类为41科230种。湿地植物种类主要包括36科126种。其中,代表性的建群种有问荆、芦苇、菖蒲、柽柳、木贼、小叶杨等。

1.问荆(Equisetum arvense L)

蕨类植物门,楔叶蕨亚门,木贼科。多年生草本植物。高30—60厘米。根状茎横生地下,黑褐色。地上气生的直立茎由根状茎上生出,细长,有节和节间,节间通常中空,表面有明显的纵棱。有能育茎和不育茎之分。能育茎(生殖枝)无色或带褐色,春季由根状茎上生出,单生无分枝,顶端生有一个像毛笔头似的孢子叶穗。不育茎(营养枝)绿色多分枝,每年春末夏初当生殖枝枯萎时,从地上茎上长出。叶退化为细小的鳞片状,在节上轮生,基部相连形成管状或漏斗状并具锯齿的鞘筒,包裹在茎节上。问荆生活在北半球的寒带和温带地区,我国东北、西北、华北及西南各省都有分布。常见于河道沟渠旁、疏林、荒野和路边。药用有清热利尿、止痛消肿的功能。其体内可积累金,通过对其组织内金含量的分析,有助于矿藏的勘探。侵入农田不易清除,可成为危害作物生长的草害。与问荆同属的常见木贼类植物还有节节草(E.ramosissimum)和木贼(E.hiemale)。这两种植物的直立茎均无营养枝和生殖枝的区别,枝端都产生孢子叶穗。

问荆,该物种为中国植物图谱数据库收录的有毒植物,其毒性为全草有毒,马多食后引起反射机能兴奋,步行踉跄、站立困难、后肢麻痹等运动机能发生障碍,但食欲和神经活动仍能维持正常,到末期才受影响。急性中毒数小时至1日即倒毙,多则2—8日。牲畜如少量长期误食则呈慢性中毒,出现消瘦、下痢等。解剖发现小脑和脊髓充血、水肿。

2.芦苇(Phragmiles communis)

芦苇的植株高大,地下有发达的匍匐根状茎。茎秆直立,秆高1—3米,节下常生白粉。叶鞘圆筒形,无毛或有细毛。叶舌有毛,叶片长线形或长披针形,排列成两行。叶长15—45厘米,宽1—3.5厘米。圆锥花序分枝稠密,向斜伸展,花序长10—40厘米,小穗有小花4—7朵;颖有3脉,一颖短小,二颖略长;第一小花多为雄性,余两性;第二外样先端长渐尖,基盘的长丝状柔毛长6—12毫米;内稃长约4毫米,脊上粗糙。具长、粗壮的匍匐根状茎,以根茎繁殖为主。

多生于低湿地或浅水中。夏秋开花,圆锥花序,顶生,疏散,长10—40厘米,稍下垂,小穗含4—7朵花,雌雄同株,花序长约15—25厘米,小穗长1.4厘米,为白绿色或褐色,花序最下方的小穗为雄,其余均雌雄同花,花期为8—12月。芦苇的果实为颖果,披针形,顶端有宿存花柱。

多年水生或湿生的高大禾草,生长在灌溉沟渠旁、河堤沼泽地等,世界各地芦苇生长于池沼、河岸、河溪边多水地区,常形成苇塘。在我国则广布,其中以东北的辽河三角洲、松嫩平原、三江平原,内蒙古的呼伦贝尔和锡林郭勒草原,新疆的博斯腾湖、伊犁河谷及塔城额敏河谷,华北平原的白洋淀等苇区,是大面积芦苇集中的分布地区。

3.菖蒲(Acorus calamus)

多年水生草本植物。有香气,根状茎横走,粗壮,稍扁,直径0.5—2厘米,有多数不定根(须根)。叶基生,叶片剑状线形,长50—120厘米,或更长,中部宽1—3厘米,叶基部成鞘状,中部以下渐尖,中助脉明显,两侧均隆起,每侧有3—5条平行脉;叶基部有膜质叶鞘,后脱落。花茎基生出,扁三棱形,长20—50厘米,叶状佛焰苞长20—40厘米。肉穗花序直立或斜向上生长,圆柱形,黄绿色,长4—9毫米,直径6—12厘米;花两性,密集生长,花被片6枚,条形,长2.5毫米,宽1毫米;雄蕊6枚,稍长于花被,花丝扁平,花药淡黄色;子房长圆柱形,长3毫米,直径1.2毫米,顶端圆锥状,花柱短,胚珠多数。浆果红色,长圆形,有种子1—4粒。花期6—9月,果期8—10月。

原产我国及日本,苏联至北美也有分布。分布与我国南北各地。生于池塘、湖泊岸边浅水区、沼泽地或泡子中。最适宜生长的温度为20—25℃,10℃以下停止生长。冬季以地下茎潜入泥中越冬。

4.柽柳(Tamarixchinensis)

柽柳为落叶灌木或小乔木。叶互生,披针形,鳞片状,小而密生,呈浅蓝绿色。小枝下垂,纤细如丝,婀娜可爱。总状花序集生于当年枝顶,组成圆锥状复花序;花粉红色,夏秋开花,有时一年开三次花。蒴果10月成熟,通常不结实。柽柳的老枝红紫色或淡棕色。由于生活在恶劣环境中,叶子变得很小,像鳞片一样密生于枝上,每个叶子只有1—3毫米长。在绿色的嫩枝顶部生出圆锥形的花序,花小而密,粉红色,淡雅俏丽。柽柳的花期很长,从每年的5月到9月,不断抽生新的花序,老花谢了,新花又开放了。几个月内,三起三落,绵延不绝,所以有的地方也称它“三春柳”。

柽柳为温带及亚热带树种,产于我国甘肃、河北、河南、山东、湖北、安徽、江苏、浙江、福建、广东、云南等省区。黄河流域及沿海盐碱地多有栽培。喜光、耐旱、耐寒,亦较耐水湿。极耐盐碱、沙荒地,根系发达,萌生力强,极耐修剪刈割。

5.木贼(E.hiemale L.)

别名:木贼草、锉草、节骨草、无心草、节节草、擦草、擦桌草

根茎短,棕黑色,匍匐丛生;营养茎与孢子囊无区别,多不分枝,高达60厘米以上,直径4—10毫米,表面具纵沟通18—30条,粗糙,灰绿色,有关节,节间中空,节部有实生的髓心。叶退化成鳞片状基部连成筒状鞘,叶鞘基部和鞘齿成暗褐色两圈,上部淡灰色,鞘片背上有两面三刀条棱脊,形成浅沟。孢子囊生于茎顶,长圆形,无柄,具小尖头。该物种起源于泥盆纪时期,在石炭纪时期特别兴盛,当时一些种类可生长到30米高。木贼是规则对称的植物,茎干有节而叶子为圆形状。现今仍存有一些种类,但没有一种其高度超过数米,生于坡林下阴湿处、河岸湿地、溪边,喜阴湿的环境,有时也生于杂草地。分布于黑龙江、吉林、辽宁、河北、安徽、湖北、四川、贵州、云南、山西、陕西、甘肃、内蒙古、新疆、青海等地。北半球温带其他地区也有。

一年或多年生草本蕨类植物。枝端产生孢子叶球,矩形,顶端尖,形如毛笔头。植株高达100厘米。地上茎单一枝不分枝,中空,有纵列的脊,脊上有疣状突起两行,极粗糙。叶成鞘状,紧包节上,顶部及基部各有一黑圈,鞘上的齿极易脱落。喜潮湿,耐阴,常生于山坡潮湿地或疏林下。盆栽冬季需移入不低于0℃的室内越冬。

6.小叶杨(Populus sinonii)

别名:南京白杨

小叶杨,乔木,高达20米。树皮沟裂,树冠近圆形。幼枝小枝及萌枝有明显棱脊,老树小枝圆形。芽细长,有黏质。叶菱状卵形、菱状椭圆形或菱状倒卵形,长3—12厘米,宽2—8厘米,先端骤尖或涸尖,基部楔形或宽楔形,边缘具细锯齿,下面绿白色;叶柄圆筒形,长0.5—4厘米。雄花序长2—7厘米,序轴无毛,苞片细条裂,雄蕊8—9;雌花序长2.5—6厘米,苞片淡绿色,裂片褐色,柱头2裂。果序长达15厘米;蒴果小,2—3瓣裂,无毛。花期3—5月,果期4—6月。

一般多生于2000米以下,最高可达2500米,沿溪沟可见。

分布于东北、华北、西北、华东、华中及西南各地。二、动物资源

辽河干流及周边动物资源较为丰富,通过湿地调查和原始资料的整理,在保护区内共发现脊椎动物434种,隶属36目94科,其种数为辽宁已知脊椎动物总数的50.1%,其中鱼类有10目17科43种,种数占辽宁已知鱼类的13.4%;两栖动物有1目5科6种,种数为辽宁已知两栖动物的37.5%;爬行动物有3目5科21种,种数为辽宁已知爬行动物的75.0%;鸟类有16目56科340种,种数为辽宁已知鸟类的81.3%;哺乳动物有6目11科24种;种数为辽宁已知哺乳动物的29.6%。

辽河干流尽管地势平坦,但由于跨界较大,生物多样性也较为丰富,分布的野生动物种类繁多,珍稀保护动物资源丰富,其中被列为国家一级重点保护的野生动物9种,占辽宁的52.9%;国家二级重点保护的野生动物28种,占辽宁的31.8%;省级重点保护动物76种,占辽宁的91.6%。(一)辽河水生生物调查概况

2015年8月到2015年10月期间,对辽河干流设置的6个采样点进行了水生态调查(见图1-1、表1-1)。

表1-1所示为各站点生境评分的结果。总体上看各点位水质情况为一般或较差,栖息地评分也较低。主要与其受到的人类干扰、土地利用类型密切相关。图1-1 辽河水生态采样站位布点图表1-1 辽河各个调查站位生境情况(二)鱼类群落结构与多样性

辽河干流6个站位共采集到鱼类397尾,计9种,分属于鲤科、银鱼科、鮠科和鲶科。如表3所示。群落中75%以上为鲤科鱼类。鱼类在水层中的分布有上层(银鱼)、中上层(彩鳑鮍等)、中下层(鲫鱼等)和底层(黄颡、怀头鲶)4种情况,以中下层鱼类居多,上层及底层鱼类较少。营养结构有杂食性(鲫鱼等)、植食性(鳑鮍以及肉食性(鲶等)3种类型,以杂食性鱼类居多。6个站位中优势种为鲫鱼,彩鳑鮍、餐条是亚优势种,几乎在各个站点均有分布;具有重要经济价值的怀头鲶、有明银鱼、黄颡为珍稀种,仅分别在S1、S4和S5站位出现。表1-2 鱼类群落结构组成

辽河干流6个站位鱼类群落的多样性指数如图1-2所示。Patrick丰富度指数(指示物种的多样性)、Pielou均匀度指数(指示物种分布的均匀程度)、Shannon-Wiener多样性指数(是指示物种丰富度与均匀度的综合指标)均显示了基本一致的规律,即S3物种均匀度与多样性都较低,S4站位物种均匀性较低,其他几个站位多样性没有明显差别(见图1-2)。

辽河干流鱼类以环境耐受性强的小型鱼类鲫鱼和小野杂鱼餐条、彩鳑鮍为主,鱼类食性主要为杂食性,缺乏大型经济肉食性鱼类。反映出辽河干流已基本失去渔业价值。不过S1铁岭站位仍有一定数量的重要经济鱼类怀头鲶分布,值得关注和保护。有关辽河鱼类发表的历史资料很少,依据1979—1984年的黑龙江水系渔业资源调查以及解玉浩1981年发表的辽河的鱼类区系文章,辽河流域渔业资源历史数据与本次调查数据对比如表1-3所示。图1-2 各个站位鱼类生物多样性指数

注:Patrick指数表示物种丰富性的指数;Pielou均匀度指数反映群落中物种的均匀程度;shannon-wiener指数是综合反映群落中物种的均匀程度和丰富性的用信息公示表示的多样性指数表1-3 本次调查的鱼类数据与历史资料比较

本次调查与历史调查时隔近30年。主要体现在鱼类种类与数量的急剧减少。特别是以前一些常见经济种类如沙塘鳢、黄颡鱼、怀头鲶等已濒临绝迹,仅个别区域可见踪迹,需要特别关注。(三)底栖动物群落结构与多样性

辽河干流6个站位共采集到大型底栖动物7500余头,隶属于3门4纲10目,24科,40种。水生昆虫主要为双翅目的摇蚊幼虫以及毛翅目、蜉蝣目和鞘翅目的幼虫。其中摇蚊幼虫和毛翅目的纹石蚕为优势种,相对丰度分别为44.38%和36.19%(见图1-3),摇蚊幼虫在各个站位均有出现。寡毛类主要为水丝蚓。软体动物主要有腹足纲的椎实螺科,扁卷螺科以及真瓣鳃目的无齿蚌亚科和截蛏科,其分布除S3站位未出现外,其他监测站位均有出现,相对丰度为3.54%(见图1-3)。

辽河干流6站位底栖动物群落结构如表1-4所示。

图1-3辽河干流底栖动物主要类群的相对丰度表1-4 底栖动物群落结构组成

铁岭市铁岭县夹心村断面S1发现底栖动物9目10科14种,优势种纹石蚕为清洁—轻污染水体中的指示生物,占个体总数的56.3%。多样性指数为0.51,提示水体轻污染。

沈阳市沈北新区县黄家村断面S2发现底栖动物4目8科12种,优势种划蝽为清洁—轻污染水体中的指示种,占个体总数的92.9%。多样性指数为0.4,提示水体轻污染。

沈阳市蛇山子县关家村断面S3发现底栖动物1目2科4种,优势种摇蚊幼虫为中污染指示生物,占个体总数的98.2%。多样性指数为0.08。

沈阳市新民县断面S4发现底栖动物8目16科22种,优势种摇蚊幼虫为中度污染水体中的指示生物,占个体总数的48.4%。多样性指数为0.93,指示水体中度污染。

沈阳市新民县潘都村断面S5发现底栖动物4目4科6种,优势种摇蚊幼虫为中度污染指示生物,占个体总数的80%,多样性指数为0.58。

鞍山市断面发现底栖动物5目7科8种,优势种大脐圆扁螺为重污染—严重污染指示生物,占个体总数的51.1%。多样性指数为0.67,指示水体可能重污染。

与历史数据相比,底栖动物的种类数大为减少,可能是调查的水域没有涉及山区高海拔地区,该类地区受人为干扰较少,水质较好,水生昆虫的种类数较多。但是不排除由于水质污染造成的物种减少,种类单一的情况。就辽河干流的分析结果看,有的站位摇蚊幼虫的数量比例达到96%。本次底栖动物多样性结果各站位普遍低于张远等(2007)发表的结果。

表1-5比较了本次调查结果与张远等2006年4月调查时位置相近站位的结果。马虎山断面在2006年4月和6月的监测结果分别为重度污染和中度污染,而本次的监测结果为轻度污染,可能是由于2006年采样处于枯水期而本次采样处于辽河的丰水期,水流量较大造成的。盘锦兴安断面在2006年的两次监测结果分别为重度污染和轻度污染,而本次8月份的采样调查结果为重度污染。可能由于鞍山市采样站位其上游有养息牧河、柳河等支流汇入,由黄家存至鞍山市站位,辽河主要流经辽宁省工农业区,随着经济发展的要求,污染物的排放也随之增加,造成污染程度逐年增加。表1-5 辽河底栖动物监测结果(本次调查与历史数据比较)(四)讨论分析

通过2009年8月对辽河干流6个站点水生生物的调查分析可以看出,辽河干流总体处于中度污染状态,鱼类种类组成丰富度低,营养结构单一,多为小型耐污种类。仅S1站点鱼类种类和数量相对较多,且发现有少量经济肉食性鱼类分布。该站点底栖动物以轻度污染指示种纹石蚕科种类为主,底栖动物生物量较多,是值得关注的区域。S3站位水体透明度较高,但鱼类和底栖动物多样性指数都较低,可能与底质单一(沙底)和总生产力水平较低有关。辽河底栖动物群落以中污染水体指示种为主,其中S4站位物种多样性指数和生物量都最高,结合水质分析中该站位总氮水平显著高的特点,推测S4站位富营养化较为严重。S6站位从底栖动物群落组成与水质判断有机污染较为严重。由于这次调查仅是一次调查取样的数据,采样站点也偏少,结果有一定的偶然性,尚无法得出确切的结论。

随着人口密度的持续增加,以前较多为自然生态环境下的水域逐渐变成人类生活的区域,致使这类水域受到严重的人为干扰,表现在生境遭到严重破坏,山地林地大规模退化,工农业规模不合理地扩大,生活和工业污水未经处理便排放入河流等,致使水生生物资源丰富,种类繁多的河流逐渐地变为种类单一,少数类群或物种成为绝对优势种的水域。主要表现在,与20世纪70—80年代的鱼类调查结果相比较,辽河鱼类的种类数以及数量急剧减少,约为原来种数的1/3,且大部分水域鱼类组成单一,优势种数量可占到群落生物量的80%以上。底栖动物也同样表现出种类单一的特点。另外,对生境条件要求较高的珍稀鱼类如沙塘鳢并未在该水域采集到,而同样为清洁水体指示物种的责翅目水生昆虫也同样未出现在该水域。总体来看辽河水体生态系统结构已遭到损害,较为脆弱,急需实施水体的健康管理。第二章辽河流域生物多样性监测报告(2016)一、监测区域概况

根据《2011年全国生物多样性试点监测方案》要求的各类物种监测的技术规程和办法,在辽河保护区内布点。2013年以辽河保护区内14座橡胶坝上游、铁岭福德店、康平三河下拉、凡河湿地、石佛寺水库、台安县达牛镇、盘山闸、辽河口自然保护区等重要节点处设18个长期观测点,根据保护区建设,增加了3个监测点,作为监测区域;2016年继续将2013年新增加的五棵树、平顶堡和本辽辽3个监测点纳入监测体系(见图2-1)。表2-1 2016年辽河保护区监测位点及代号图2-1 2016年辽河保护区监测位点布设图二、监测内容与方法

为了进行连续监测研究,在监测区设立监测标牌,设定永久样方,将样方外围用明显的标记进行固定,从而便于以后再在该样方中进行调查。多采用木桩或水泥桩在样方的左上方和右下方打进土中深层位置,以防位置移动。

在监测点设置样地,设置原则:长为河道至大坝外防护林,宽50米。在样地内调查样方。(一)水生生物

1.监测时间:选择浮游原生生物生长温度适宜情况下进行监测,一般为5月到10月。每年监测两次。

2.监测地点:在辽河保护区内11座橡胶坝上游、铁岭福德店、康平三河下拉、凡河湿地、石佛寺水库、台安县达牛镇、盘山闸等重要节点处设21个长期观测区,作为重点监测地点。

3.监测方法:使用灭菌玻璃瓶或塑料瓶进行现场采集水样,回实验室进行分析。进行浮游原生生物的培养和计数,采用平板计数法或血球板计数法。

4.监测指标:种类、数量。

5.数据处理:计算浮游原生生物种类组成、种群结构、物种多样性指数。(二)鱼类

1.监测时间:从繁殖季节之前开始持续到繁殖季节结束,按照春、夏和秋三个繁殖季节来实施监测。每次监测10—20天。

2.监测地点:同前。

3.监测方法:一是走访调查,询问当地居民,二是调查期间采用各种网捕。

4.监测指标:种类、数量等。

5.数据处理:计算种类组成、鱼类群落结构。(三)鸟类

1.监测时间:繁殖鸟类监测和冬季鸟类监测分别在6月和12月或1月初进行。根据实际情况确定监测频次。

2.监测地点:同前。

3.监测方法:(1)常规陆生鸟调查方法

在晴朗,风力不大(三级以下)的天气条件下进行,最佳时间为清晨和傍晚,步行速度每小时1—2km,只记录向后和各向侧飞的鸟,向前飞的不计。(2)水禽调查方法

由于水禽分布的集中性,样带调查无法真实地得到数量分布特征,因此采用直数法与现场估测法进行调查。使用高倍望远镜进行直数调查,并记录生境。

4.监测项目:种类、数量。

数据处理:计算鸟类数量、密度、分布。(四)陆生生境

1.监测时间:植被季相进行3次监测;物候观测应长期观测。

2.监测地点:在辽河保护区内11座橡胶坝上游、铁岭福德店、康平三河下拉、凡河湿地、石佛寺水库、台安县达牛镇、盘山闸、辽河双台河口自然保护区和潮间带等重要节点处设21个长期观测区,作为重点监测地点。

3.监测方法:陆生生境与植物监测结合进行。

4.监测指标:陆生生境监测指示物种或优势物种的物候(乔木或灌木包括芽开放期、展叶期、开花始期、开花盛期、果实成熟期、叶变色期、落叶期等,草本包括萌动期、开花期、果实成熟期、种子散布期、黄枯期等)。

5.数据处理:形成植被类型、群落名称、地理位置、分布特征。(五)植物

1.监测时间:选择植物生长旺盛期进行监测,一般为夏季(7—8月)。

2.监测地点:在辽河保护区内14座橡胶坝上游、铁岭福德店、康平三河下拉、凡河湿地、石佛寺水库、台安县达牛镇、盘山闸、辽河双台河口自然保护区等重要节点处设21个观测区,作为重点监测地点。

3.监测方法:采用样带与样方法。从辽河河道至大坝设置宽50米的样带(样带是指能够反映植物群落基本特征的一定地段。样带的选择标准是:各类成分的分布要均匀一致;群落结构要完整,层次要分明;生境条件要一致(尤其是地形和土壤),最能反映该群落生境特点的地段;样带要设在群落中心的典型部分,避免选在两个类型的过渡地带;样带要有显著的实物标记,以便明确观察范围。在符合上述五个选择标准的基础上确定样带,在样带内根据监测对象不同设置大小不同的样方。样方数目:乔木:两个;灌木:3个;草本:5个。

乔木层样方大小为10m×10m—40m×50m;

灌木层为4m×4m—10m×10m;

草本层为1m×1m—3m×3.3m。

4.监测指标

乔木:种类、胸径、高度、物候期、生活状态、生活力;

灌木:种类、平均高度、盖度、物候期、生活状态、生活力;

草本:种类、多度(丛)、平均高度、盖度、物候期。

5.数据处理:计算植物种类、种群大小、群落结构(空间、时间)、物种多样性指标(α多样性、β多样性)

α多样性计算方法:植物尤其是草本植物数目多,且禾本科植物多为丛生的,计数很困难,故采用每个物种的重要值来代替每个物种个体数目这一指标,作为多样性指数的计算依据。因此,首先按照下面的重要值的计算公式,计算出每个物种的重要值,再将每个物种的重要值代入辛普森多样性指数和香农-威纳指数计算公式中,分别计算群落的多样性指数。

式中:Pi—种i的重要值;S—物种数目。

香农-威纳(Shannon-weiner)指数(H')

式中:Pi—种i的重要值;S—物种数目。

重要值的计算方法:

乔木的重要值(相对密度+相对优势度+相对频度)

灌木和草本植物重要值(相对密度+相对优势度+相对频度)

式中:相对密度=每个种的密度/所有种的密度之和×1-0

相对高度=每个种的所有个体高度之和/所有种个体高度之和×1-0

相对优势度=每个种所有个体的胸径断面积和/所有种个体的胸径断面积和×1-0

相对盖度=每种的盖度/所有种的盖度之和×1-0

Pielou均匀度指数表示α多样性

其中:S为样地中的物种数目,Pi为种i的重要值(IV)。

种间相遇概率(PIE)或群落组织水平相互关系的指数,它反映物种在随机情况下的个体之间相遇的比率。i

其中:s为种的数目;N为所有种的个体总数;n为第i个种的个体数目。

β多样性指数计算方法:(1)Whittacker(1960)指数(βw)

式中,S为所研究系统记录的物种总数,ma为各样方或样本的平均物种数。(2)Cody(1975)指数(βc)

式中,g(H)是沿生态梯度H增加的物种数目,L(H)是沿生境梯度H失去的物种数目,即在上一个梯度中存在而在下一个梯度中没有的物种数目。(六)两栖爬行动物

1.监测时间:每年进行3次监测,分别在5、8和10月份。每次调查分白天和夜间两个时间进行。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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