太阳山湿地水生生态系统健康评价

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为探明太阳山国家湿地公园水生生态系统健康状况,在西湖区、南湖区、小南湖区、东湖区共设置11个采样点,于2019年4月、7月、10月及2020年1月对水环境和水生生物因子进行采样分析,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、综合营养状态指数法进行水质评价,采用Shannon-Weiner指数、Margalef指数、Pielou指数进行水质生物学评价。通过主成分分析筛选水环境和水生物因子,构建水生生态系统健康评价指标体系,采用层次分析法、熵值法确定指标权重,运用灰关联法、模糊综合评价法对太阳山湿地水生生态系统健康等级进行评价,以期为太阳山国家湿地公园的生态保护与修复提供科学依据。本文取得的研究成果主要包括:(1)通过分析水环境因子时空变化特征,整体季节性变化不明显,水体呈碱性状态;DO、TP四个湖时空变化差异不大;BOD5最高值在4月,最低值在7月;CODMn、CODcr东湖区含量最高;TN小南湖区TN含量最高;NH3-N在10月取得最小值;Hg年1月含量最大,4、7月含量较低;Cu、Zn东湖区含量最高。根据单因子污染指数法分析,太阳山湿地整体呈现有机污染严重,为V类水;根据综合污染指数法分析,整体为污染,西湖区为污染,南湖区为污染,小南湖区为污染,东湖区为中污染;根据综合营养状态指数法分析,整体为轻度富营养,西湖区为轻度富营养,南湖区为中营养,小南湖区为轻度富营养,东湖区为轻度富营养。(2)太阳山国家湿地公园浮游植物共检到46个种,隶属于5门38属;Shannon-Wiener指数变动范围在1.718至3.990之间,平均为2.967,水体评价结果为β-中污染;Margalef指数变动范围在0.669至2.809之间,平均为1.542,水体评价结果为α-中污染;Pielou指数在0.800至0.934之间,平均0.891,水体评价结果为清洁。浮游动物共检到23种;Shannon-Wiener指数变动范围在0~1.885之间,平均为1.216,水体评价结果为α-中污染;Margalef指数变动范围在0~1.613之间,平均为0.978,水体评价结果为重污染;Pielou指数变动范围在0~0.347之间,平均为0.203,水体评价结果为重污染。底栖动物的共检到9种别,隶属于3门6纲;Shannon-Wiener指数变动范围在0~0.617之间,平均为0.178,水体评价结果为重污染;Margalef指数变动范围在0~0.55之间,平均为0.156;Pielou指数在0~0.968之间,平均为0.246。基于3个生物多样性指标进行水质生物学评价结果,太阳山湿地水体总体为中污染。(3)通过主成分分析法筛选出 BOD5、TN、TP、NH3-N、CODMn、chl.a、Hg、Cu、Zn、浮游植物S、浮游动物S、底栖动物S、浮游植物H’、底栖动物H’等14个指标构成太阳山湿地公园水生生态系统健康评价的指标体系,分别运用层次分析法、熵值法确定了指标权重,应用灰色关联法及模糊综合评价法进行水生生态系统健康评价。结果显示,在层次分析法赋权下,太阳山公园水生生态系统健康状况经灰色关联法评价得南湖区为亚健康,西湖区、小南湖区、东湖区为不健康,综合评价结果为不健康;经模糊综合评价法评价得西湖区、南湖区、小南湖区、东湖区为病态,综合评价结果为病态。在熵值法赋权下,经灰色关联法评价得南湖区为很健康,西湖区、小南湖区、东湖区为不健康,综合评价结果为病态;经模糊综合评价法评价得西湖区为不健康,南湖区为很健康,小南湖区、东湖区为病态,综合评价结果为病态。太阳山湿地健康状况不容乐观,亟需采取科学有效的措施进行治理与修复。
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