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古夫河系长江三峡库区湖北省境内香溪河的一条支流,发源于神农架林区并最终汇入三峡水库香溪河库湾,是流域生态学研究的热点水体。在为期一年每两月野外采样的基础上(2010年12月；2011年2月、4月、6月、8月和10月),对古夫河流域干流及主要支流19个样点的着生藻类群落结构特征和14项环境因子(包括海拔、pH值、水温、溶解氧、流速、电导率、硬度、总氮、硝酸盐氮、氨氮、总磷、二氧化硅、化学需氧量、总有机碳)进行了调查,采用多元统计方法对调查数据进行了方差分析和相关分析等,查明了古夫河着生藻类群落结构和水环境理化因子动态变化特征,运用硅藻属指数(Generic diatom index, GDI)和硅藻耐受性指数(Pollution tolerance index for diatoms, PTI)2种硅藻指数和着生藻类生物完整性指数(Periphyton index of biological integrity, P-IBI)对古夫河流域水生态系统健康进行了评价,讨论了评价因子与水环境理化因子的相互关系,对比分析了GDI、PTI和P-IBI这3种河流健康评价方法。主要研究结果如下：古夫河流域着生藻类种类多样性丰富,群落结构复杂。在研究区域共计采集到着生藻类6门36科63属136种。硅藻的种类数最多,共71种,占总种数的52.21%,绿藻次之,共38种,占总种数的27.94%,蓝藻23种,占总种数的16.91%,处于第三位,随后是裸藻2种、黄藻和甲藻各1种。以相对丰富度超过5%作为优势种的依据。个体优势度最高的月份在2011年4月,优势种平均相对丰度为16.10%,碎片菱形藻(Nitzschia frustulum)、针杆藻(Synedra sp.)、变异直链藻(Melosira varians)、小环藻(Cyclotella sp.)、披针形曲壳藻(Achnanthes lanceolata)等占优势,碎片菱形藻为最高；最低的月份在2011年2月,优势种平均相对丰度为9.02%,扁圆卵形藻(Cocconeis placentula)、比索曲壳藻(Achnanthes biasolettiana)、碎片菱形藻(Nitzschia frustulum)、纤细桥弯藻(Cymbella gracillis)、喙头舟形藻(Navicula rhynchocephala)等占优势,其中扁圆卵形藻为最高。古夫河上游等人为干扰小的河段硅藻优势种以喜欢清洁水体生长的藻类为主,古夫河下游和竹园河上游等人为干扰大的河段以耐污种类为主。总体来看,优势种多以指示清洁水体的种类为主,如扁圆卵形藻、披针形曲壳藻、比索曲壳藻、窄异极藻等,只在个别采样点优势种为耐污种类,如碎片菱形藻等。古夫河流域的硅藻主要为贫至中营养型水体的指示种类,指示古夫河流域整体水域环境目前处于贫至中营养状态。香农-威纳指数的范围为0.476～4.207,平均值为2.212。藻类密度的范围为6.707×103～7.633×106个/cm2,平均值为8.134×105个/cm2。叶绿素α的范围为0.286～88.113mg/m2,平均值为8.894mg/m2。着生藻类香农-威纳指数和叶绿素α含量呈极显著正相关(P<0.001),密度与叶绿素α含量呈正相关(0.01<P<0.05)。由此可。知,着生藻类香农-威纳指数、叶绿素α含量和密度的变化趋势基本一致。根据古夫河流域的90个样点的着生藻类数据,选取2011年2月份的GF01、GF02、GF04、GF06、GF12、ZY03这6个样点为参照点位,对包括物种丰富度、敏感类群、群落多样性、相对丰度、生态型和密度与生物量5个类别的28个候选参数进行分布范围、判别能力和相关性分析,确定P-IBI指数由着生藻类总分类单元数(M1)、硅藻属的总数(M6)、蓝藻属的总数(M8)、均匀性指数(M11)、曲壳藻百分比/%(M15)、颤藻百分比/%(M20)、具柄硅藻百分比/%(M26)、着生藻类叶绿素α含量/(mg/m2)(M27)、单位面积着生藻类密度/(个/cm2)(M28)等9个参数构成。采用1、4、7、10四分制对以上P-IBI核心参数进行赋分,P-IBI指数值即为累加各构成指数的分值。采用参照点位P-IBI分值的25%分位数值作为健康评价标准值,大于标准值即为健康等级,对小于标准值的分布范围进行4等分,划分为较好、一般、差、极差4个等级。最终确定如下古夫河流域P-IBI健康评价标准：其中P-IBI得分大于或等于59.3为健康,介于59.25到44.43为较好,介于44.43到29.62为一般,介于29.62到14.81为差,小于14.81为较差。基于P-IBI指数的古夫河流域健康评价结果如下：在所有6个月的90个采样点中,14个为健康,35个为较好,36个为一般,4个为差,1个为较差。古夫河流域所有样点中着生藻类生物完整性指数(P-IBI)值的变化范围为12～72,均值为45.88(较好等级),表明古夫河流域总体上生物完整性较好,水生态系统较为健康。古夫河流域P-IBI呈现明显的时空异质性。时间上表现出：冬春季节(12月～4月)P-IBI高于夏秋季节(6月～10月)的趋势,这主要因为冬春季样点所受外界干扰程度小,如水动力条件稳定、居民生产生活影响小等。空间上表现出：古夫河上游(从GF01～GF13样点)P-IBI高于下游(GF15a和GF19样点)；竹园河上游和下游P-IBI较中游高;古夫河的水生态系统健康水平高于竹园河(P-IBI年均值分别为47.00和36.91)。这主要因为古夫河上游(从GF01～GF11样点)均处于神农架国家级自然保护区,森林植被覆盖率比较高,而竹园河受上游大型磷矿开采的影响,水土流失严重,矿区生活污水污染较重,着生藻类生长环境遭到严重破坏,生物完整性受到严重影响。从古夫河全流域的尺度上看,GDI、PTI和P-IBI三种评价体系的评价结果基本一致,表现为：古夫河上中游河流健康状况较好,下游河流健康状况较差；竹园河上游和下游河流健康状况较差,中游河流健康状况较好。GDI、PTI和P-IBI分值的Pearson相关性分析也表明：古夫河流域范围内,三者得分呈正相关,其中P-IBI和GDI呈显著正相关(相关系数为0.340,0.001<P<0.01),P-IBI和PTI呈极显著正相关(相关系数为0.503,P<0.001),GDI和PTI呈极显著正相关(相关系数为0.644,P<0.001)。P-IBI与水环境特征的Pearson相关性分析表明：P-IBI值与总氮、氨氮和电导率早显著负相关(0.001<P<0.01);与总磷、硝酸盐氮、硬度和流速呈负相关(0.01<P<0.05);与海拔呈极显著正相关(P<0.001)。以上相关性检验验证了P-IBI评价结果的可靠性。