澜沧江流域梯级水电开发对河流水生态系统健康的影响评价

作     者：程豹 

作者单位：湖北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘德富;杨正健

授予年度：2019年

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 07[理学] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0713[理学-生态学] 

主      题：澜沧江流域 梯级水库 河流健康 浮游细菌 生物完整性指数 

摘      要：澜沧江-湄公河作为亚洲第一大的国际河流,在中国境内澜沧江流域位于西南高山岭谷区内。近年来,澜沧江梯级水电开发使原本的河流状态形成了首尾相连的不同类型的水库群,对河流的水生态系统产生了一定影响。本课题依托国家自然基金重大研究计划澜沧江流域水电梯级开发对生源物质的影响研究,通过2017年2月、2017年6月和2018年1月对澜沧江流域进行野外生态调查,阐明了澜沧江流域水体各项指标的基本规律,分析浮游细菌的多样性和群落结构变化;使用熵权综合健康指数法和浮游细菌完整性指数对澜沧江水生态系统健康状况进行了评价。主要结论如下:(1)澜沧江流域水体总氮质量浓度变化范围为0.224.765mg·L,均值为0.671 mg·L,总氮的质量浓度在不同类型水体中表现为支流段水库段自然河道段。总磷质量浓度变化范围为0.007.981mg·L,均值为0.083mg·L,总磷质量浓度在不同类型水体中表现为支流段水库段自然河道段。对于其他因子而言,流速(Velocity)、浊度(Tur)、溶解氧(DO)、电导率(SpCond)和pH值表现为自然河道段显著高于水库段;而水温(WT)表现为水库段显著高于自然河道段。(2)澜沧江流域各个水库水环境特征垂向分布差异显著。功果桥(GGQ)、漫湾(MW)、大朝山(DCS)和景洪(JH)水库属于混合水体,而小湾(XW)和糯扎渡(NZD)水库属于弱分层水体。GGQ、MW、DCS和JH水库的Velocity、WT、Tur、SpCond、pH值和DO垂向变化规律基本一致,均处于稳定状态,而XW和NZD水库垂向分布变化较大,水动力特征以及理化因子的差异性更为明显。(3)澜沧江水体浮游细菌群落结构具有较高的多样性。变形菌门(Proteobacteria)相对丰度最高,是主要的细菌类群。澜沧江流域浮游细菌的群落丰富度ACE指数的变化范围为2156.184361.71,平均值为5654.62。香农指数(Shonnon指数)的变化范围为1.16.86,平均值为3.88。ACE指数和Shonnon指数在自然河道段和水库段均存在显著差异,时间上看,丰水期的ACE指数和Shonnon指数均高于枯水期。空间上看,ACE指数和Shonnon指数变化规律为自然河道段高于水库段。(4)造成澜沧江流域水体浮游细菌多样性指数差异的主要驱动因子为WT、DO、Tur和Velocity;造成浮游细菌群落结构变化的主要因子为WT、DO、Tur、SpCond、Velocity和氮营养盐。(5)澜沧江流域在2017年2月和2017年6月综合健康指数得分(CHI)的平均值均为0.65,处于健康状态。2017年2月自然河道段CHI平均值为0.82,水库段CHI平均值为0.56;2017年6月自然河道段CHI平均值为0.73,水库段CHI平均值为0.61,自然河道段健康状态优于水库段。(6)澜沧江流域浮游细菌生物完整性指数(BP-IBI)整体上变化范围为0.51.92,均值为1.24。时间上看,枯水期BP-IBI变化范围0.97.92,均值为1.40,丰水期BP-IBI变化范围0.51.75,均值为1.08,枯水期健康状态优于丰水期。空间上看,自然河道段BP-IBI变化范围1.41.92,均值为1.71,处于亚健康的健康水平,水库段BP-IBI变化范围0.51.65,均值为1.00,处于一般健康水平,自然河道段健康状态优于水库段。