陳 橋，張 翔，呂學(xué)研，蔡 琨，張 詠，徐東炯

1.江蘇省常州環(huán)境監(jiān)測中心,江蘇省環(huán)境保護水環(huán)境生物監(jiān)測重點實驗室,江蘇 常州 213001 2.中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049 3.江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心,江蘇 南京 210036

國內(nèi)外眾多研究顯示，大型底棲無脊椎動物(以下簡稱底棲動物)是水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況可靠的指示生物類群[1-5]。歐盟[1]、美國[2]、英國[6]、澳大利亞[7]、南非[8]和韓國[9]等國家和地區(qū)均將其作為水生態(tài)監(jiān)測和評價的重要內(nèi)容，支撐水環(huán)境管理。但是，基于傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)方法的底棲動物采樣和物種鑒定較復(fù)雜，時間周期長，對人員專業(yè)能力要求高，在一定程度上限制了其推廣應(yīng)用。針對這些瓶頸，美國環(huán)保署(USEPA)開展了快速生物評價方法(RBP)的研究[10]，篩選獲得的評價指標(biāo)降低了對物種鑒定的要求及對專業(yè)人員的依賴，可實現(xiàn)野外快速評價，較大提升了可操作性，有效推動了底棲動物在美國河流管理中的應(yīng)用。在中國，隨著國家“水十條”的頒布實施，水環(huán)境管理逐步從單一水質(zhì)目標(biāo)管理向水質(zhì)與水生態(tài)雙目標(biāo)管理轉(zhuǎn)變，對水生生物監(jiān)測提出了明確需求[11]。借鑒國際成功經(jīng)驗，針對國內(nèi)專業(yè)人員隊伍和技術(shù)儲備不足等問題，亟需探索具有可操作性的技術(shù)方法，為水生態(tài)目標(biāo)管理落地應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

江蘇省太湖流域總面積約為1.94×104km2，是中國城市化和工業(yè)化發(fā)展速度最快的區(qū)域之一，水環(huán)境問題突出，已成為制約社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。在推進流域水生態(tài)目標(biāo)管理的背景下，研究以江蘇省太湖流域水系為對象，緊扣業(yè)務(wù)化推廣應(yīng)用目標(biāo)，參考國際上應(yīng)用最廣泛的生物完整性技術(shù)體系[12]，開展底棲動物完整性指數(shù)(Benthic-Index of Biotic Integrity，B-IBI)構(gòu)建研究，并在此基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化，以實現(xiàn)能夠在相關(guān)部門開展例行業(yè)務(wù)監(jiān)測的目標(biāo)，推進水生態(tài)監(jiān)測和評價的業(yè)務(wù)化應(yīng)用，為推動中國流域水生態(tài)目標(biāo)管理工作提供技術(shù)支撐。

1 研究方法

1.1 采樣點布設(shè)及樣品采集與分析

以水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)為基礎(chǔ)，兼顧空間全覆蓋、干擾梯度和代表性等因素，在江蘇省太湖流域水系布設(shè)120個采樣點(圖1)，分別于2013年1—3月、7—8月和10—11月開展3次監(jiān)測。底棲動物樣品采集參照文獻[13]，溪流采樣點急流區(qū)樣品采集使用踢網(wǎng)(1 m×1 m，孔徑為0.425 mm)采集1 m2范圍內(nèi)樣品，并在上下游各50 m范圍內(nèi)使用D型網(wǎng)(寬為0.3 m，孔徑為0.425 mm)采集各小生境(如緩流區(qū)和靜水區(qū)等)共計約1 m2范圍內(nèi)樣品，踢網(wǎng)和D型網(wǎng)采集的樣品現(xiàn)場合并挑揀；其余采樣點先使用1/16 m2Peterson采泥器采4夾，再使用三角拖網(wǎng)(開口邊長為30 cm，孔徑為0.425 mm)拖曳采集，拖曳距離視底質(zhì)淤泥量而定，淤泥多時一般拖曳3～5 m，淤泥少時一般拖曳10～30 m，現(xiàn)場將采泥器和三角拖網(wǎng)采得的樣品分別經(jīng)孔徑為0.425 mm篩網(wǎng)淘洗后帶回實驗室進行標(biāo)本挑揀。標(biāo)本使用4%甲醛溶液保存。參考相關(guān)資料[14-18]，將標(biāo)本鑒定或區(qū)分到種并計數(shù)，統(tǒng)計物種組成?，F(xiàn)場測定水體透明度(SD)和溶解氧(DO)，記錄生境情況，同時采集水樣[19]分析總磷(TP)、總氮(TN)、氨氮(NH3-N)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、葉綠素a(chla)，湖蕩和水庫采樣點計算綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TSI)[20]，河流點計算綜合污染指數(shù)(P)[21]。

圖1 江蘇省太湖流域采樣點示意圖Fig.1 Location of the sampling sites in Taihu basin of Jiangsu province

1.2 B-IBI構(gòu)建

相關(guān)研究顯示，江蘇省太湖流域不同類型水體的水化學(xué)和物理生境條件不盡相同，底棲動物群落特征存在顯著差異[13]。因此，研究以水體類型為單元，分別構(gòu)建湖蕩、河流、水庫和溪流B-IBI，對應(yīng)以B-IBIL、B-IBIR、B-IBIE和B-IBIS表示。

1.2.1 參照狀態(tài)的選擇

江蘇省太湖流域地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，開發(fā)強度大，現(xiàn)存條件下無法找到未受人類干擾或干擾極小的區(qū)域，且缺乏系統(tǒng)的歷史資料，也尚未通過歷史重建、建?；蚧謴?fù)試驗等方法構(gòu)建最好可達環(huán)境[22]。因此，根據(jù)監(jiān)測樣本，選擇最小干擾狀態(tài)作為參照狀態(tài)，結(jié)合流域水生態(tài)實際情況，需滿足水質(zhì)和生境條件相對較好，人為干擾相對較低等條件，具體見表1。

表1 江蘇省太湖流域不同水體類型的參照狀態(tài)條件Table 1 The reference conditions of different types of water bodies in Taihu basin of Jiangsu province

注：“*”表示該數(shù)值約為監(jiān)測樣本的25%分位數(shù)值；表中TN、TP、NH3-N、CODMn的濃度單位為mg/L；“—”表示該指數(shù)不適用于河流和溪流。

1.2.2 候選指標(biāo)及篩選

結(jié)合流域?qū)嶋H，選擇國內(nèi)外常用的72個相關(guān)候選指標(biāo)，其中有58個湖蕩、河流和水庫指標(biāo)，66個溪流指標(biāo)(表2)。底棲動物科級敏感值參照文獻[23]，耐污值參照文獻[24-25]，攝食類群劃分參照文獻[26-27]。指標(biāo)的篩選包括3個步驟：①分布范圍分析，剔除梯度差異不明顯的指標(biāo)；②判別分析，參照BARBOUR等[28]的箱線圖法，剔除參照狀態(tài)與受損狀態(tài)區(qū)分不明顯(IQ<2)的指標(biāo)；③相關(guān)性分析，將通過以上2步篩選的指標(biāo)進行相關(guān)性分析，當(dāng)|r|>0.75[29]則認為指標(biāo)間信息重疊度較高，可剔除多余指數(shù)，保留其中之一即可反映相關(guān)候選指標(biāo)所表達的信息。

表2 候選指標(biāo)及對環(huán)境脅迫的預(yù)期響應(yīng)Table 2 Candidate metrics for B-IBI and their expected response to stresses

注：①E、P、T、O分別指蜉蝣目(Ephemeroptera)、襀翅目(Plecoptera)、毛翅目(Trichoptera)和蜻蜓目(Odonata)；②僅為溪流候選指標(biāo)；③僅為湖蕩、河流和水庫的候選指標(biāo)；“M”表示參數(shù)代碼；“↑”表示預(yù)期脅迫響應(yīng)為上升，“↓”表示下降，“(-)”表示非單向變化。

1.2.3 指標(biāo)分值計算及評價分級

為統(tǒng)一量綱，采用國內(nèi)外應(yīng)用較廣的比值法計算各候選指標(biāo)分值。與干擾呈反比的指標(biāo)，以參照狀態(tài)95%分位數(shù)為期望值(EV)，按“指標(biāo)值/EV”計算分值；與干擾呈正比的指標(biāo)，以參照狀態(tài)5%分位數(shù)為EV，以“(最大值-指標(biāo)值)/(最大值-EV)”計算分值。若分值大于1，按1計。經(jīng)篩選后獲得的核心指標(biāo)分值之和即為B-IBI值。

由于研究是基于監(jiān)測樣本中最小干擾狀態(tài)為參照，與理論上的清潔參照存在一定差距，為客觀反映水生態(tài)狀況，避免評價結(jié)果過于樂觀，取參照狀態(tài)B-IBI值的95%分位數(shù)值作為水生態(tài)的健康目標(biāo)值。等級的劃分采用四分法，分別代表優(yōu)、良、中、一般和差，參照ISO 8689-2以不同顏色表示[30]。

1.3 業(yè)務(wù)化轉(zhuǎn)化

業(yè)務(wù)化轉(zhuǎn)化即在科學(xué)篩選的基礎(chǔ)之上，優(yōu)先選擇易操作且對環(huán)境梯度響應(yīng)較好的指標(biāo)，替換操作繁瑣、對物種分類鑒定和人員要求高的指標(biāo)，提升指數(shù)的可操作性，便于相關(guān)業(yè)務(wù)部門在日常工作中實施。因此，在篩選的基礎(chǔ)上，進一步優(yōu)化指數(shù)，優(yōu)化原則包括：①優(yōu)先選擇對分類鑒定要求相對低的指標(biāo)；②選擇便于采樣，易于獲取數(shù)據(jù)的指標(biāo)；③使用盡量少的指標(biāo)；④能夠準(zhǔn)確表征水生態(tài)狀況，與篩選獲得的指數(shù)評價結(jié)果具有較好一致性。經(jīng)業(yè)務(wù)化轉(zhuǎn)化后的B-IBI以B-IBIy表示，湖蕩、河流、水庫和溪流的業(yè)務(wù)化B-IBI分別以B-IBILy、B-IBIRy、B-IBIEy、B-IBISy表示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

研究重點關(guān)注基于單次采樣的B-IBI評價，暫不考慮年內(nèi)時間變化，因此將3次監(jiān)測結(jié)果以獨立樣本參與指數(shù)構(gòu)建。不同采樣方法獲得的數(shù)據(jù)處理方法參照文獻[13]。

采用ArcGis10.1軟件繪制空間分布圖，其他圖的制作使用Origin 8.0。

2 結(jié)果

2.1 不同水體類型底棲動物指標(biāo)篩選

按表1，選擇L3(第①、②、③次監(jiān)測結(jié)果均符合參照狀態(tài)要求，簡述為①②③)，L4(②③)，L5(①②③)，L43(③)，L49(①)為湖蕩參照狀態(tài)；R11(①②③)，R23(①)，R25(①②③)，R30(①②)，R35(①②③)，R36(①)，R38(①②③)為河流參照狀態(tài)；E5、E6(①)，E7(①②)，E11(③)，E15(①②)為水庫參照狀態(tài)；S2(①②)，S6(①)，S7(②)，S9(①)，S14(②)為溪流參照狀態(tài)，其余作為受損狀態(tài)，如圖1所示。

針對不同水體類型，開展候選指標(biāo)分布范圍分析，對于預(yù)期脅迫響應(yīng)為下降的指標(biāo)，當(dāng)參照狀態(tài)的75%分位數(shù)值較低時，可變區(qū)間小，予以剔除(表3)。另外，河流和水庫候選指標(biāo)M5、M6、M37、M38及水庫候選指標(biāo)M39雖有較大的可變空間，但主要受軟體動物影響，甲殼動物和水生昆蟲影響較少，因此，保留軟體動物相關(guān)指標(biāo)(M2和M33)即可。通過分布范圍分析的指標(biāo)進入判別分析步驟，剔除IQ<2的指標(biāo)，另外，河流指標(biāo)M50和M66預(yù)期脅迫響應(yīng)為上升，參照狀態(tài)和受損狀態(tài)的25%～75%分位數(shù)區(qū)間均為4～6.5和2～4，IQ值雖為2，但對參照狀態(tài)和受損狀態(tài)的區(qū)分度有限，也予剔除。

通過以上篩選，湖蕩、河流、水庫和溪流分別剩余16、19、21、20個指標(biāo)進入相關(guān)性分析。對于湖蕩，M1與M19、M52、M53、M59相關(guān)，其中M1使用廣泛且表征的物種信息較全面，予以保留，M59不僅包含了物種科級分類單元信息，同時表達了物種對環(huán)境脅迫的敏感水平，也予以保留，其余剔除。M2與M5、M6、M65相關(guān)，其中M2在太湖流域湖蕩生態(tài)系統(tǒng)中具有較好的指示意義[31-32]，而甲殼動物分類單元數(shù)未通過判別分析，因此剔除M5、M6；M2包含M65，保留信息相對全面的M2，剔除M65。M18與M22、M23、M24相關(guān)，選擇相對常用的M24，其余剔除。M34與M70的相關(guān)系數(shù)為1，兩者信息完全重合，即研究樣本中刮食者全部為腹足綱動物，故選擇M34。M51與其他指標(biāo)均不相關(guān)，故保留。

對于河流，參照湖蕩相關(guān)篩選原則，保留M1、M24和M59，剔除M2、M19、M22、M23、M52、M53。由于M21與其他指標(biāo)均無顯著相關(guān)性，保留M21，剔除M18。M26、M29、M33、M34、M39、M55、M57、M58之間相關(guān)性重疊信息較多，保留與其他指標(biāo)相關(guān)性較低且區(qū)分度較好的M34(IQ=3)，其余剔除。

表3 候選指標(biāo)分布范圍、判別和相關(guān)性分析Table 3 Distribution, interquartile ranges(IQ) and Pearson correlation for candidate metrics of different types of water bodies

注：分布范圍分析和判別分析僅列出了剔除指標(biāo)，其余進入下一步分析，相關(guān)分析僅列出了∣r∣>0.75的指標(biāo)；①為該指標(biāo)在參照狀態(tài)中的75%分位數(shù)；②為該指標(biāo)的IQ值；③表示M1和M19、M52、M53、M59的相關(guān)系數(shù)分別為0.81、0.78、0.90及0.89，依此類推；④表示通過篩選后獲得的核心指標(biāo)。

對于水庫，同理保留M1、M24和M59，剔除M19～M24、M51～M53，M2與M33、M34、M65、M70相關(guān)，保留M2，其余剔除。M27與M28、M29相關(guān)，M28和M29對于參照狀態(tài)和受損狀態(tài)的區(qū)分度主要體現(xiàn)在搖蚊科方面，而寡毛類和雙翅目其他昆蟲在水庫中相對較少，因此選擇M27。M61與其他指標(biāo)均無顯著相關(guān)，但與M59所表達的信息相似度較高且IQ值低于M59，因此，也將其剔除。

對于溪流，M1與M9、M19、M59相關(guān)，同理保留M1和M59。M7與M8、M11、M49相關(guān)，選擇M8，其余指標(biāo)僅表達了部分信息，剔除。M18與M24相關(guān)，保留相對較簡便的M24。M30與M40、M41、M61相關(guān)且M61與M62相關(guān)，保留對環(huán)境梯度響應(yīng)較好(IQ=3)的M30，其余剔除。M50與其他指標(biāo)均不相關(guān)，代表敏感類群的環(huán)境響應(yīng)，予以保留。M45雖具有較好的環(huán)境響應(yīng)梯度，但僅是M30的部分信息，故剔除；M69與M45相關(guān)，也剔除；M60 雖與其他指標(biāo)相關(guān)性較低，但與其他耐污能力指數(shù)也存在不同程度的相關(guān)關(guān)系，信息有一定重疊，也予剔除；M63雖與其他指標(biāo)不相關(guān)，但樣本中捕食者相對較少，也予剔除。

2.2 指標(biāo)分值計算及B-IBI評價分級

候選指標(biāo)經(jīng)過篩選后，最終獲得的核心指標(biāo)、期望值及分值計算見表4，核心指標(biāo)分值之和即為B-IBI分值。參照狀態(tài)的B-IBIL、B-IBIR、B-IBIE和B-IBIS值的95%分位數(shù)值分別為4.64、3.85、4.40和5.11，四分法評價分級見圖2。

2.3 業(yè)務(wù)化轉(zhuǎn)化

經(jīng)過篩選獲得的指數(shù)表現(xiàn)出了較好的環(huán)境梯度響應(yīng)關(guān)系，具備能夠客觀反映流域水生態(tài)狀況的潛力，但由于底棲動物傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)分類工作要求高、周期較長，對采樣代表性的要求也高，需要專業(yè)技術(shù)能力強且經(jīng)驗豐富的人員勝任，在一定程度上限制了其大范圍推廣應(yīng)用。因此，為了避免指數(shù)被擱置，在廣泛征集江蘇省太湖流域基層環(huán)保業(yè)務(wù)部門建議和充分調(diào)研人員、設(shè)備等狀況的前提下，對B-IBI指數(shù)進一步簡化，提升可操作性，推動水生態(tài)監(jiān)測與評估工作的業(yè)務(wù)化發(fā)展。

通過分析各核心指標(biāo)對物種分類鑒定和人員技術(shù)能力的要求可以看出(表4)，M1對分類鑒定要求較高，須將樣品中所有物種鑒定或區(qū)分至盡量低的分類單元水平，要求監(jiān)測人員具有較強的系統(tǒng)分類學(xué)專業(yè)儲備和長期從事該項工作的積累，否則將引起分析結(jié)果較大的偏差；M21、M51和M54 3個指標(biāo)是在M1基礎(chǔ)之上計算而得，因此，操作難度也較大。相對而言，其他指標(biāo)對分類鑒定的要求相對M1略低，M2和M8僅需對底棲動物中的軟體動物和ETO類群進行分析，M59僅需鑒定至科級水平即可，M24、M27、M30和M34要求能夠?qū)ο鄳?yīng)類群加以區(qū)分并計數(shù)即可。

依據(jù)相關(guān)原則，考慮到表4中核心指標(biāo)主要屬于3種類型(物種豐度、物種多度組成和耐污能力)，為了簡化指標(biāo)體系同時兼顧信息的全面性，擬從3個類型指標(biāo)中各挑選1個代表性強且易操作的指標(biāo)，進而整合形成B-IBIy。依據(jù)指標(biāo)操作難易度分析及表3中的相關(guān)性分析，物種豐度方面，擬剔除M1和M21，保留M2和M8，河流中以M2代替M1，選擇M2作為湖蕩、河流和水庫的代表性指標(biāo)，M8作為溪流的代表性指標(biāo)；物種多度組成方面，M24在4種水體類型中均呈現(xiàn)較好的脅迫響應(yīng)關(guān)系，具有較好的普適性，同時湖蕩、河流和水庫水體中M23和M24相關(guān)性較好且M23更為簡便，擬選擇M23作為物種多度組成方面的代表性指標(biāo)，溪流水體則保留M24；耐污能力類指標(biāo)中，去除操作難度較大的M51和M54后，僅剩M59，且M59在4種水體類型中也具有較好的普適性。經(jīng)過業(yè)務(wù)化轉(zhuǎn)化后的指標(biāo)及其分值計算見表5，參照狀態(tài)的B-IBILy、B-IBIRy、B-IBIEy、B-IBISy值的95%分位數(shù)值分別為2.60、2.62、2.77和2.71，四分法評價分級見圖2。

2.4 基于B-IBI和B-IBIy的水生態(tài)健康評價

基于B-IBI和B-IBIy對各水體類型水生態(tài)健康狀況分別進行評價，對比參照狀態(tài)和受損狀態(tài)評價結(jié)果的箱線圖可以看出(圖2)，2個指數(shù)值的分布總體一致，均較好地表征了環(huán)境梯度變化，參照狀態(tài)評價結(jié)果以“優(yōu)”和“良”為主，受損狀態(tài)以“中”及以下水平為主，并且2個指數(shù)的評價結(jié)果呈顯著正相關(guān)(r>0.75，P<0.000 1)。因此，B-IBIy具有較好的環(huán)境梯度響應(yīng)，能夠在一定程度上代表B-IBI。

將B-IBIy與水質(zhì)綜合指數(shù)進行相關(guān)性分析可知(圖3)，B-IBILy與TSI值顯著負相關(guān)(P<0.05)，B-IBIRy與P值顯著負相關(guān)(P<0.05)。

圖2 業(yè)務(wù)化轉(zhuǎn)化前后B-IBI值分布及其相關(guān)性分析(R表示參照狀態(tài)，I表示受損狀態(tài))Fig.2 Distribution and correlation of B-IBI and B-IBIy for lakes, rivers, reservoirs and streams

核心指標(biāo)EV湖蕩河流水庫溪流分值計算分類鑒定要求監(jiān)測人員要求M119192125M1/EV門類多,鑒定要求高需專業(yè)訓(xùn)練并長期積累M2810M2/EV相對M1較簡便針對性培訓(xùn)后即可上崗M810M8/EV相對M1較簡便針對性培訓(xùn)后即可上崗M210.82M21/EV同M1需專業(yè)訓(xùn)練并長期積累M2460.066.746.249.0(1-M24)/(1-EV)需區(qū)分優(yōu)勢種類并計數(shù)針對性培訓(xùn)后即可上崗M274.1(1-M27)/(1-EV)需區(qū)分搖蚊科并計數(shù)針對性培訓(xùn)后即可上崗M3085.1M30/EV需區(qū)分昆蟲綱并計數(shù)針對性培訓(xùn)后即可上崗M3444.855.7M34/EV需區(qū)分腹足綱并計數(shù)針對性培訓(xùn)后即可上崗M517M51/EV需依據(jù)M1結(jié)果,要求高需專業(yè)訓(xùn)練并長期積累M5456.6M54/EV需依據(jù)M1結(jié)果,要求高需專業(yè)訓(xùn)練并長期積累M5978697488M59/EV鑒定至科水平,相對較簡便針對性培訓(xùn)后即可上崗

注：M24、M27、M30、M34和M54的數(shù)據(jù)單位為%。

表5 各水體類型B-IBIy指標(biāo)構(gòu)成、分值計算Table 5 Formulas for calculation of metrics scores of B-IBIy

注：M23和M24的數(shù)據(jù)單位為%。

圖3 B-IBIy與水質(zhì)綜合指數(shù)的Pearson相關(guān)性Fig.3 Pearson correlation between B-IBIy and water quality parameters

根據(jù)B-IBIy對江蘇省太湖流域水生態(tài)健康狀況進行評價，3次監(jiān)測的評價結(jié)果見圖4。從空間上看，京杭運河以北的通江河流水系類型單一，受干擾強烈，水生態(tài)狀況總體較差；運河以南水系和太湖以東的蘇州湖群水系類型多樣，水生態(tài)狀況相對較好，其中“優(yōu)”和“良”水平的采樣點主要分布在該區(qū)域，包括胥湖、太湖出湖河道、陽澄湖以及流域上游部分溪流和水庫等采樣點。

圖4 基于業(yè)務(wù)化底棲動物完整性指數(shù)的評價結(jié)果空間分布(A、B和C分別對應(yīng)3次監(jiān)測)Fig.4 Spatial distribution of ecological status based on the results of B-IBIy corresponding to three field monitoring

3 討論

3.1 業(yè)務(wù)化指數(shù)的適用性

研究中業(yè)務(wù)化指數(shù)B-IBIy的核心是在科學(xué)篩選的基礎(chǔ)之上降低對物種分類鑒定的要求和依賴，從“專家模式”切換至“業(yè)務(wù)員模式”，適當(dāng)降低“技術(shù)門檻”，便于監(jiān)測人員經(jīng)過一定培訓(xùn)后操作實施，提高工作效率。這與國內(nèi)外發(fā)展快速生物評價技術(shù)方法的總體思路一致，減少野外采樣、分類鑒定等過程的時間成本，突破人員等因素的限制，選擇可以快速獲取結(jié)果的評價指數(shù)，甚至在野外現(xiàn)場即可計算出結(jié)果的指數(shù)，促進其在非專業(yè)背景從業(yè)人員中的應(yīng)用。吳東浩等[33]以江蘇省長江以北20條河流實測數(shù)據(jù)和國內(nèi)外已有成果為基礎(chǔ)，探討了用于支撐水生態(tài)評價所需的底棲動物分類階元水平，雖然對鑒定至科、屬或種水平并未達成統(tǒng)一，在不同的研究背景和數(shù)據(jù)樣本前提下，獲得的結(jié)論存在一定的差異，但一致的是國內(nèi)外學(xué)者均在探索降低物種分類鑒定要求的方法和途徑，以實現(xiàn)節(jié)約成本的目標(biāo)，提高水生態(tài)監(jiān)測和評價的可行性。冷龍龍等[34]分析了底棲動物快速生物評價指數(shù)在渾太河流域的應(yīng)用情況，探討了4個科級指數(shù)(SIGNAL、EPT-Fa、BMWP和ASPT)，BP指數(shù)和B-IBI指數(shù)對河流水質(zhì)的指示，結(jié)果顯示BMWP指數(shù)與B-IBI指數(shù)顯著相關(guān)，兩者水質(zhì)健康評價結(jié)果較一致，建議將BMWP指數(shù)作為渾太河流域首選生物快速評價指數(shù)。這與研究結(jié)果總體一致，BMWP指數(shù)在江蘇省太湖流域也有較好的指示意義，是B-IBI和B-IBIy的重要組成部分。

江蘇省太湖流域開展包括底棲動物在內(nèi)的水生態(tài)例行監(jiān)測和評估工作已10余年，但由于缺乏科學(xué)、規(guī)范、統(tǒng)一、可操作性強的技術(shù)方法體系，專業(yè)人才隊伍和梯隊儲備不足，工作量和時效性的矛盾問題突出，水生態(tài)監(jiān)測水平與在推動流域水生態(tài)目標(biāo)的制定和支撐流域水環(huán)境管理方面的需求還有一定的差距。研究構(gòu)建的指數(shù)可以為解決人員隊伍和技術(shù)儲備不足以及質(zhì)與量的矛盾等問題提供技術(shù)參考，推動流域水生態(tài)目標(biāo)管理進程的“落地”。

3.2 利用業(yè)務(wù)化指數(shù)評價支撐水生態(tài)目標(biāo)管理的可行性

建立業(yè)務(wù)化指數(shù)的主要目的是便于推廣應(yīng)用，支撐水環(huán)境管理。從指數(shù)對環(huán)境梯度的響應(yīng)關(guān)系、與水質(zhì)指數(shù)的相關(guān)性以及評價結(jié)果的可靠性來看，業(yè)務(wù)化指數(shù)在保證可操作性的基礎(chǔ)上，能夠科學(xué)、客觀地反映水生態(tài)健康狀況，具備了技術(shù)可行性。目前，湖蕩、河流和水庫業(yè)務(wù)化指數(shù)及水生態(tài)健康評價方法已被江蘇省人民政府和環(huán)境保護主管部門采納，作為支撐太湖流域水生態(tài)環(huán)境功能分區(qū)管理的技術(shù)支撐體系，在流域?qū)用嫱茝V試行[21, 35]。但是，底棲動物群落存在客觀的季節(jié)性演替，使用單一的方法和標(biāo)準(zhǔn)來評價水生態(tài)健康狀況忽略了生物的自然變化過程，可能會引起評價結(jié)果的偏離。另外，研究篩選出的指數(shù)是基于現(xiàn)狀數(shù)據(jù)樣本建立的，近年來隨著水環(huán)境治理力度逐步加強，生態(tài)保護措施逐步完善，特別是“水十條”頒布實施后，水環(huán)境質(zhì)量考核已常態(tài)化，江蘇省太湖流域水生態(tài)條件在未來數(shù)年內(nèi)可能會處于較大變化階段，因此，水生態(tài)健康評價指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)也需要適時更新，隨著數(shù)據(jù)積累，不斷地完善監(jiān)測和評價技術(shù)體系。根據(jù)歐盟和美國等國際經(jīng)驗[1-2]，底棲動物是水生態(tài)健康評估的關(guān)鍵要素，具有理論和實踐支撐，研究構(gòu)建的業(yè)務(wù)化指數(shù)經(jīng)過系統(tǒng)的篩選并充分結(jié)合流域?qū)嶋H，提高了可操作性，具備業(yè)務(wù)化推廣應(yīng)用的前景，但目前的流域水生態(tài)目標(biāo)管理尚處于摸索階段，相應(yīng)的技術(shù)支撐體系還有待完善，以期逐步實現(xiàn)健全中國流域水環(huán)境技術(shù)體系和管理體系的目標(biāo)。

4 結(jié)論

1) 經(jīng)過篩選和業(yè)務(wù)化轉(zhuǎn)化，江蘇省太湖流域底棲動物完整性指數(shù)B-IBILy、B-IBIRy和B-IBIEy由M2、M23和M59構(gòu)成，B-IBISy由M8、M24和M59構(gòu)成。

2) 經(jīng)驗證，業(yè)務(wù)化指數(shù)提升了可操作性，提高了工作效率，節(jié)約了時間成本，能夠較好地反映研究區(qū)水生態(tài)環(huán)境梯度，與水質(zhì)指數(shù)存在顯著相關(guān)性，水生態(tài)健康評價結(jié)果可靠，具備在江蘇省太湖流域開展業(yè)務(wù)化推廣應(yīng)用的前景。

3) 研究構(gòu)建的底棲動物完整性指數(shù)是以現(xiàn)狀數(shù)據(jù)樣本為基礎(chǔ)，在推廣應(yīng)用過程中，仍需進一步圍繞管理需求，不斷更新和完善技術(shù)體系，為流域水生態(tài)目標(biāo)管理的“落地”提供支撐。

致謝：蘇州市環(huán)境監(jiān)測中心生態(tài)科、南京大學(xué)張效偉教授團隊及青島正源水生物檢測有限公司陸強等對野外樣品采集提供了較大幫助，謹致謝忱。