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以往对黄河水质的评价多侧重于物理化学指标，而生物评价对于科学认识河流水质和生态系统状态、指导生态修复更具有意义。本文在对国内外河流水生生物评价、尤其是以藻类、鱼类和底栖无脊椎动物三种生物为评价类群的评价方法进行评述的基础上，利用黄河干流1950s的底栖动物调查数据、1980s和2008年大型底栖无脊椎动物和鱼类调查数据及水质数据，比较分析了采用Shannon-Wiener多样性指数、Margalef多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数、BMWP指数、ASPT指数、Goodnight-Whitley修正指数(GBI)、FBI(Family Biotic Index)指数和BPI(Pollution Biotic Index)指数等9种指数进行黄河水质评价的相似性、差异性以及与环境因素之间的相关性，探究了鱼类不同生态结构及完整性在黄河干流上时间和空间上的变化。 2008年黄河干流各站点底栖动物数量变化从上游到中游再到下游递减。2008年底栖动物种类数均低于1980s，上游减少的程度最大。Shannon-Wienner指数、Margalef指数、BMWP和FBI与自然环境因子（包括海拔、气温、降雨量等）的相关性相对较低，可作为黄河水质生物评价的指标。 2008年，鱼的种类数变化趋势为下游高于中游，中游高于上游和河口。与1980s相比，2008年鱼类总类数在中游和下游急剧降低，底栖鱼类百分比在上游和河口大量下降，下游略微下降，杂食性鱼类种类数在各河段均大量减少，所占百分比也降低，耐污性鱼类百分比在上游和中游急剧增加，下游少量增加。 黄河鱼类生物完整性时间上的变化趋势为1950s和1980s在所有河段均明显优于2008年，空间变化趋势为3次调查F-IBI值从上游到河口逐渐变小，1950s和1980s上游生物完整性最好，2008年河口生物完整性最差。 本文构建了适合黄河干流的F-IBI指标体系，能够较客观地反映河流生态系统健康程度，灵敏度高。应用结果表明2008年黄河干流生态状况较1980s急剧恶化。