黄河流域宁夏段水生态环境及功能分区研究

本书以黄河流域宁夏段为研究区域，从水环境理化参数、水生生物群落结构、水生生物多样性等方面对研究区水生态系统特征进行了系统地调查分析；探明水环境因子和水生生物群落的时空分布；揭示黄河流域宁夏段主要水环境因子和水生生物群落参数的空间异质性，并以此为基础，结合研究区地形地貌、气候水文、植被覆盖、土地利用等要素，构建栖息地综合指数、水生生物完整性指数，以及水生态监测指标体系和水生态功能分区指标体系；优化水生态监测点位；提出黄河流域宁夏段水生态功能一、二、三级分区方案。研究成果可为构建全面、系统的宁夏水生态管理技术体系提供科学依据和技术支持。

1.宁夏科学技术进步二等奖，“艾依河水体富营养化防治技术”，2010,11，排名第6。2.宁夏自然科学优秀学术论文三等奖，2009。

目录
前言
第1章 概述 1
1.1 区域概况 1
1.1.1 地理位置及地形地貌 1
1.1.2 流域水系特征 1
1.1.3 流域气象、水文要素 2
1.1.4 土壤特征 2
1.1.5 土地利用类型 3
1.1.6 人口及社会经济概况 3
1.2 研究背景与意义 3
1.3 主要内容 5
1.4 黄河流域（宁夏段）水生态环境数据采集与分析 7
1.4.1 样点布设与采样时间 7
1.4.2 样品采集方法 9
1.4.3 样品处理与分析 11
第2章 水环境参数时空分布特征及空间异质性 14
2.1 材料与方法 14
2.1.1 采样点设置及样品采集 14
2.1.2 样品处理与分析 14
2.1.3 统计分析方法 14
2.2 水体水环境参数的时空分布及空间差异 16
2.2.1 水体主要理化参数的时空分布 16
2.2.2 水体理化参数的空间差异 18
2.3 表层沉积物理化参数时空分布及空间差异 20
2.3.1 表层沉积物理化参数的时空分布 20
2.3.2 表层沉积物理化参数的空间差异 22
2.4 小结 24
第3章 水生生物群落结构及多样性 26
3.1 材料与方法 26
3.1.1 采样点设置及样品采集 26
3.1.2 样品处理方法 26
3.1.3 多样性指标计算方法 26
3.1.4 统计分析方法 28
3.2 水生生物群落结构及多样性 28
3.2.1 浮游植物群落结构及多样性 28
3.2.2 浮游动物群落结构及多样性 32
3.2.3 大型底栖动物群落结构及多样性 35
3.2.4 浮游细菌群落结构及多样性 38
3.2.5 沉积物细菌群落结构及多样性 40
3.3 水生生物空间异质性分析 41
3.4 小结 44
第4章 栖息地综合指数与生物完整性指数 46
4.1 材料与方法 47
4.1.1 采样点设置及样品采集 47
4.1.2 样品处理与分析 47
4.1.3 水生生物完整性指数指标筛选方法 47
4.2 栖息地综合指数与水质评分 48
4.2.1 栖息地评价指标及其标准 48
4.2.2 栖息地综合指数 50
4.2.3 水质评分 54
4.3 水生生物生物完整性指数构建 57
4.3.1 生物完整性指数参照点确定 57
4.3.2 浮游植物生物完整性指数（P-IBI）构建 59
4.3.3 浮游动物生物完整性指数（Z-IBI）构建 63
4.3.4 底栖动物生物完整性指数（B-IBI）构建 67
4.3.5 浮游细菌生物完整性指数（M-IBI）构建 73
4.3.6 生物多样性指数（IBI）计算结果 77
4.4 小结 81
第5章 沉积物细菌群落特征及其驱动因子研究 82
5.1 材料与方法 83
5.1.1 样点布设与样品采集测定 83
5.1.2 数据处理与分析 83
5.2 沉积物细菌群落多样性 84
5.3 沉积物细菌群落结构特征 86
5.3.1 门水平下沉积物细菌群落结构特征 86
5.3.2 属水平下沉积物细菌群落结构特征 87
5.3.3 沉积物细菌群落结构特征比较 88
5.4 沉积物细菌群落共现网络 90
5.4.1 不同月份沉积物细菌群落共现网络 91
5.4.2 不同区域沉积物细菌群落共现网络 92
5.5 黄河流域宁夏段沉积物细菌群落结构时空分异特征 93
5.6 沉积物细菌群落多样性指数与环境因子的关系 96
5.7 沉积物细菌群落结构与环境因子的关系 98
5.7.1 沉积物优势菌门与环境因子的关系 98
5.7.2 沉积物优势菌属与环境因子的关系 98
5.8 沉积物细菌共现网络拓扑特征与环境因子的关系 99
5.9 沉积物细菌群落结构的驱动因子 100
5.10 小结 101
第6章 沉积物重金属分布特征及风险评价 105
6.1 材料与方法 106
6.1.1 采样点布设与采样时间 106
6.1.2 样品测定 106
6.2 黄河流域宁夏段沉积物重金属含量特征 106
6.2.1 黄河流域宁夏段4月份沉积物重金属含量特征 106
6.2.2 黄河流域宁夏段7月份沉积物重金属含量特征 107
6.2.3 黄河流域宁夏段10月份沉积物重金属含量特征 108
6.2.4 黄河流域宁夏段沉积物与其他水域沉积物重金属含量比较 109
6.3 黄河流域宁夏段沉积物重金属的时空分布特征 109
6.3.1 沉积物Pb的时空分布特征 109
6.3.2 沉积物Hg的时空分布特征 110
6.3.3 沉积物As的时空分布特征 110
6.3.4 沉积物Cr的时空分布特征 111
6.3.5 沉积物Cd的时空分布特征 112
6.4 黄河流域宁夏段4月份沉积物重金属多元统计分析 113
6.4.1 相关分析 113
6.4.2 主成分分析 114
6.4.3 系统聚类分析 115
6.5 黄河流域宁夏段7月份沉积物重金属多元统计分析 115
6.5.1 相关分析 115
6.5.2 主成分分析 116
6.5.3 系统聚类分析 117
6.6 黄河流域宁夏段10月份沉积物重金属多元统计分析 118
6.6.1 相关分析 118
6.6.2 主成分分析 119
6.6.3 系统聚类分析 120
6.7 黄河流域宁夏段沉积物重金属生态风险评价 120
6.7.1 污染负荷指数法 121
6.7.2 地累积指数法 122
6.7.3 潜在生态风险指数 123
6.7.4 沉积物重金属质量基准系数法 128
6.8 小结 128
第7章 水生态监测指标体系构建与点位优化 131
7.1 水生态数据采集与分析 131
7.2 水生态监测指标体系构建 132
7.2.1 水生态监测指标筛选的原则与方法 132
7.2.2 水质指标筛选 133
7.2.3 黄河流域（宁夏段）水生态监测指标体系 137
7.3 黄河流域（宁夏段）水生态监测断面筛选优化 138
7.3.1 点位优化方法 138
7.3.2 系统聚类结果 140
7.3.3 物元分析结果 142
7.3.4 水生态监测断面优化结果分析与比较 144
7.3.5 黄河流域（宁夏段）水生态监测断面优化结果 146
7.4 黄河流域（宁夏段）水生态现状评价 150
7.4.1 利用生物多样性指数评价 150
7.4.2 水生态健康现状综合评价 154
7.5 小结 159
第8章 黄河流域宁夏段水生态功能分区研究 161
8.1 黄河流域宁夏段水生态功能一、二级分区研究 162
8.1.1 黄河流域宁夏段水生态功能一、二级分区目标与原则 162
8.1.2 分区方法 163
8.1.3 黄河流域宁夏段水生态功能一、二级分区指标体系构建 165
8.1.4 黄河流域宁夏段水生态功能一、二级分区方案 172
8.2 黄河流域宁夏段水生态功能三级分区研究 178
8.2.1 黄河流域宁夏段水生态功能三级分区目标与原则 178
8.2.2 分区方法及过程 179
8.2.3 黄河流域宁夏段水生态功能三级分区指标体系构建 181
8.2.4 黄河流域宁夏段水生态功能三级分区方案 185
8.3 小结 191
第9章 结论与展望 193
9.1 结论 193
9.2 展望 195
参考文献 197