（环境科学专业论文）基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价.pdf

谨以此论文献给所有关心和帮助过我的人们！谨以此论文献给所有关心和帮助过我的人们！ -张娟张娟 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 1 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 摘 要 大型底栖动物对环境变化的响应极为敏感， 可有效指示其生境的健康状况。 本文以莱州湾及邻近海域为研究区域，依据 2009-2011 年 5 个航次的数据，分 析了研究区大型底栖动物的种类组成及分布特征，应用多样性指数 h和海洋生 物指数 ambi 评价研究海域底栖生境的健康状况。通过对比分析不同区域内两 种指数的评价结果及与环境因子（盐度、溶解氧）的关系，探讨了多样性指数 h和 ambi 指数在该海域底栖生境健康评价中的适用性。 主要的研究结论如下： 大型底栖动物物种数的分布特征：2009-2011 年研究区共采集到 214 种大型 底栖动物，其中多毛类 77 种，甲壳类 67 种，软体动物 54 种，其他生物类群有 寡毛类、扁形动物、腔肠动物、纽形动物、棘皮动物、腕足动物，共 16 种。在 盐度大于 25 的莱州湾及邻近海域，采集到 175 种大型底栖动物；在盐度小于 25 的黄河口海域采集到 12 种，62.5%的站位未采集到大型底栖动物；在盐度小 于 25 的小清河口采集到 93 种。各区域均以多毛类占明显优势。 大型底栖动物丰度的分布特征：在盐度大于 25 的莱州湾及邻近海域，平均 丰度为 484.54 ind./m2，软体动物丰度占明显优势，其次为多毛类和甲壳类，所 占比例分别为 57.85%、27.00%、13.57%；在盐度小于 25 的黄河口海域大型底 栖动物丰度最低，平均值为 31.73 ind./m2，在盐度小于 25 的小清河口平均值为 1672.23 ind./m2，远高于莱州湾中部和黄河口区域。盐度小于 25 的黄河口海域 和小清河口区域多毛类丰度优势较大。 大型底栖动物生物量的分布特征与丰度基本一致，春季高于夏季。盐度大 于 25 的莱州湾及邻近海域平均生物量为 5.53 g/m2；盐度小于 25 的黄河口海域 生物量最低， 平均值为 0.38 g/m2； 盐度小于 25 的小清河口平均值为 158.45 g/m2， 高于其它两区。各区生物量均为软体动物占优势，所占比例分别为 45.59%、 51.99%、91.40%。 多样性指数 h的变化范围为 04.23，春季高于夏季，在黄河口和小清河口 附近多样性指数 h较小。丰富度指数 d 范围为 03.00，均匀度指数 j 范围为 01.00。在盐度大于 25 的莱州湾及邻近海域 h平均值为 2.36，67.63%的站位 h2，ecoq 为高等或良好，10.79%的站位 h4.3，所在站位受到严重扰动，生境状况处于不健康和极不健康状态。 通过对比分析， 两种生物指数评价结果相差较大主要出现在下面两种情况： 一是物种数小于等于 3 时，ambi 指数评价结果的可靠性较差，该指数可能过 高地评价了 ecoq 等级；二是当物种种类较丰富且各物种丰度均匀，而生态等 级较差的物种比例较高时，多样性指数 h可能过高地评价了 ecoq 等级。两种 生物指数与环境因子（底层水盐度、do）的相关性分析表明，h和 ambi 指数 均与盐度呈明显的相关性，且 ambi 指数与底层水 do 也呈明显的负相关性， 其对环境变化的响应更敏感。 因此，通过对 h和 ambi 指数评价结果的讨论和它们与环境因子之间的相 关性分析可知，在盐度大于 25 的莱州湾及邻近海域，多数站位物种较丰富，各 物种丰度较均匀， 采用 ambi 指数能更好地反映底栖群落受扰动的情况和 ecoq 等级；在盐度小于 25 的黄河口各站位物种均不超过 3 种，采用多样性指数 h 评价其生境状况较适合；盐度小于 25 的小清河口，当物种数小于等于 3 时使用 多样性指数 h评价，物种数大于 3 时使用 ambi 指数评价其生境状况。按此原 则评价结果显示：5 个航次 81.43%的站位 ecoq 为高等、良好和中等，莱州湾 及邻近海域底栖生境总体处于中等以上水平。 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 3 关键词：莱州湾及邻近海域；大型底栖动物；多样性指数 h；海洋生物指 数 ambi；底栖生境评价 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 4 health assessment of benthic habitat based on the health assessment of benthic habitat based on the biotic index in laizhou bay and its adjacent watersbiotic index in laizhou bay and its adjacent waters abstract the macrobenthos are extremely sensitive to response to environmental changes, which could effectively indicate the health status of its habitat. based on the data obtained from may and august, 2009, august, 2010, may and august 2011, this paper focuses on the macroinvertebrates in laizhou bay and its adjacent waters, analyzes the species composition and distribution characteristics of macrobenthos, and applies the shannon-wiener diversity index and a marine biotic index(ambi) to evaluate the health condition of benthic habitat. through the results comparison of two indices in different areas and the sensitivity analysis combined with environmental factors (salinity, dissolved oxygen), the applicability of two indices is discussed. the main conclusions are as follows: the distribution characteristics of macrobenthos species are as follows: a total of 214 species of macrobenthos are identified in the study area, including polychaetes (77 species), crustaceans (67 species), mollusks (54 species), and others oligochaeta, platyhelminthes, coelenterate, nemertinea, echinoderms, brachiopoda (sum to 16 species). 175 macrobenthos species are collected in the laizhou bay waters with salinity greater than 25; 12 macrobenthos species are collected in the the yellow river estuary with salinity less than 25, with 62.5% of the stations collected no any macrobenthos; 93 macrobenthos species are collected in the xiaoqing river estuary with salinity less than 25, with a predominance of polychaetes in each region. the distribution characteristics of macrobenthos abundance are as follows: the average abundance of laizhou bay area with salinity greater than 25 is 484.54 ind./m2, with the abundance predominance of mollusks, followed by polychaetes and crustaceans, which the proportions are 57.85%, 27.00%, 13.57%, respectively; the average abundance of macrobenthos abundance in yellow river estuary with salinity less than 25 is 31.73 ind./m2, which is the lowest; the average value of xiaoqing river estuary with salinity less than 25 is 1672.23 ind./m2, far higher than the central area of laizhou bay and the yellow river estuary. the abundance of polychaete has the bigger advantage in yellow river estuary and xiaoqing river estuary whose salinity is less than 25. the macrobenthos abundance in may is significantly higher 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 5 than august. the distribution characteristics of macrobenthos biomass are consistent with the abundance, with its value in summer higher than spring. the average biomass of laizhou bay area with salinity greater than 25 is 5.53 g/m2; yellow river estuary with salinity less than 25 has the lowest biomass average value, 0.38 g/m2; the average value of xiaoqing river estuary with salinity less than 25 is 158.45 g/m2, much higher than the values in laizhou bay waters and yellow river estuary. mollusks is in dominant biomass in the above three areas, with the proportion of 45.59%, 51.99%, and 91.40%, respectively. the diversity index h values are ranged from 0 to 4.23, which are higher in spring than summer and lower near the yellow river estuary and xiaoqing river estuary. richness index(d) values range from 0 to 3.00, and that of evenness index(j) range from 0 to 1.00, which both have a significant positive correlation with the diversity index h. the average h value in laizhou bay waters with salinity greater than 25 is 2.36, and the station number with h2 accounting for 67.63%, the habitat quality status(ecoqs) are high or good, 10.79% of the stations h1 coming to poor or bad. average value of diversity index h in yellow river estuary with salinity less than 25 is 0.17, with 90% stations h1, their ecoqs as poor or bad. that of xiaoqing river estuary with salinity less than 25 is 1.71, with 43.48% stations h2, the ecoqs are high or good, 21.64% of the stations h1, ecoq as poor or bad. after classifying the macrobenthos ecological grades and analyzing the assessment results of ambi, the percentage of egi and egii species is 72% in laizhou bay waters with salinity greater than 25, only 7.43% of egiv and egv species, and ambi average value is 1.70, 95.68% of stations ambi3.3, indicating the normal benthic community, no or minor disturbance in stations and high or good habitat quality status; in yellow river estuary with salinity less than 25, 62.5% of the stations collect not any benthos, indicating stations subjected to serious disturbance and bad habitat quality status, and the collected species are mainly egii and egiii species with high or good habitat quality; in xiaoqing river estuary with salinity less than 25, the percentage of egi and egii species is 62.36%, egiii species for 23.66%, and the ambi average value is 2.69, and 69.57% of stations ambi3.3, indicates that the benthic community is normal, where the stations are subjected to slight disturbance and high or good habitat quality condition, and 15.22% of the stations, the ambi values are above 4.3, showing the polluted benthic environment, 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 6 serious stations disturbance and poor and bad habitat quality. compared with the results of the two biotic indices, there are two situations having the larger differences: firstly, when the species number is less than or equal to 3, the evaluation results of the ambi index showing the poor reliability, this index may be too high to evaluate the ecoq level; secondly, with uniform abundance, while a higher proportion of the poor ecological level exists, the diversity index h may too high to evaluate the ecoq level. correlation analyses between the two biotic indices and environmental factors (bottom water salinity, do) reflect that both h and ambi index have the obvious correlation with salinity, and the ambi index also shows a significant negative correlation with the bottom water do, which is more sensitive to environmental change. based on the discussions of evaluation results between h and ambi index and the correlation analyses between them and environmental factors, the conclusion are as follows: in laizhou bay waters with salinity greater than 25, with rich species in most stations and uniform abundance of each species, ambi index could better reflect the situation of disturbed benthic community and the ecoq level; in yellow river estuary with salinity less than 25, the numbers of species in stations do not exceed 3, using diversity index h to evaluate its habitat condition is more suitable; in xiaoqing river estuary with salinity less than 25, when species number is no more than 3, the diversity index h should be used, otherwise the ambi index should be applied to evaluate the habitat condition. and the evaluation results show that: among five cruises, 81.43% of the stations the ecoq level is high, good and moderate, so the overall level of its benthic habitat is in moderate in laizhou bay and adjacent waters. keywords: laizhou bay and its adjacent waters; macroinvertebrate; shannon-wiener diversity index h; ambi; benthic habitats 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 i 目目 录录 1 引言 . 1 1.1 研究目的及意义. 1 1.2 应用生物指数进行底栖生境健康评价的研究进展 . 1 1.2.1 多样性指数评价海域生境状况的研究进展 . 2 1.2.2 海洋生物指数（ambi）评价底栖生境状况的研究进展 . 3 1.2.3 多样性指数 h和 ambi 指数与其他指数的比较 . 4 1.3 研究区概况及现状分析 . 5 1.3.1 莱州湾及邻近海域的基本概况 . 5 1.3.2 莱州湾及邻近海域环境研究现状 . 6 1.4 研究内容及创新点 . 8 1.4.1 研究内容 . 8 1.4.2 论文创新点 . 9 2 研究方法 . 10 2.1 采样站位的设置.10 2.2 样品的采集 .10 2.3 数据处理 .11 3 莱州湾及邻近海域大型底栖动物分布特征 . 13 3.1 大型底栖动物种类的组成及分布特征 .13 3.2 大型底栖动物丰度的分布特征 .16 3.3 大型底栖动物生物量的分布特征 .21 3.4 小结 .27 4 莱州湾及邻域底栖生境健康评价 . 29 4.1 多样性指数评价 . 29 4.2 海洋生物指数 ambi 评价 . 34 4.3 两种评价方法的对比分析 . 37 4.4 小结 . 44 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 ii 5 结论与展望 . 46 5.1 结论 .46 5.2 存在的问题及展望 .48 参考文献 . 49 致 谢 . 54 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 1 1 引言 1.1 研究目的及意义 近年来，沿海城市迅猛发展，人类活动如港口建设、填海造田等日益增多， 大量污染物进入我国近岸海域，使得底栖生物栖息环境严重退化。如何在开发 利用海洋底栖生物资源的同时，维持生态系统的平衡，是摆在我们面前亟待解 决的问题1, 2。 目前，依据大型底栖动物指征沿海生态系统健康状况的研究已引起越来越 多的人的关注，众多研究学者也在寻求普通理化分析所不能反映的多种污染物 对生物综合影响的实际效应的评价方法3。大型底栖动物是水生生态系统中最 重要的组成部分4，与河口、海洋生态系统的大多数理化过程都有着不同程度 的直接或间接关系。如果大型底栖动物种群或群落发生变化，会直接或间接地 影响到生态系统中其他水生生物的种类或类群的分布状况和丰富程度，也能够 反映其周围栖息环境的变化情况5, 6。 半封闭的莱州湾及邻近海域工业化、城市化和人口增长速度加快，一些大 型港口、工业基地、水产养殖渔场都分布在这个区域。然而，由于大量排放的 污水或邻近陆地和海洋发生的石油泄漏（如冶炼厂、勘探平台） ，使海域生态环 境受到严重影响，对海洋资源造成极大的威胁。本文以莱州湾及邻近海域为研 究区域，分析大型底栖动物的物种数、丰度及生物量的分布情况，并应用生物 指数评价底栖生境健康状况，从而为环境管理决策者制定环境保护策略提供相 应的理论依据。 1.2 应用生物指数进行底栖生境健康评价的研究进展 底栖生境，即为底栖动物的栖息地。本文中的底栖生境健康评价是通过分 析大型底栖动物群落的健康程度判定其生境质量的状况。大型底栖动物生存于 底层沉积物间，与游泳动物和浮游动物有所不同的是，它们很多种类在完成变 态之后终生只能栖息、活动在有限的河口或近海范围内，最易遭受污染及氧的 压力7。同时，其生命周期相对较长，能够对自然过程和人为活动导致的水、 沉积物质量的变化做出可预测性的响应8。因此，大型底栖动物的生长及生活 状况，不仅可以指征其栖息环境的状况，而且在一定程度上也可以反映出某段 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 2 时间内其生存环境的质量状况。由于大型底栖动物具有以上特点，使其适于作 为环境健康评价的指标9, 10。 目前，应用大型底栖动物来监测环境的变化，已得到越来越多人的认可， 相应也提出了多种用于海洋生态系统健康评价的生物指数11, 12。 在一定程度上， 大型底栖动物的存在或缺失能有效指示随着时空变化其栖息环境条件受扰动的 情况，能够对其所遭受的自然或人为的压力做出直接、迅速的响应6。 为人们广泛接受的底栖生物指数大多针对底栖动物的群落结构、丰度、生 物量、物种多样性以及污染物耐受程度等方面进行研究13-19，用于近岸、河口 水域的底栖生物指数多分为单变量和多变量指数，本文关注目前为人们应用较 多的有多样性指数 20, 21和多变量综合性指数 aztis marine biotic index （ambi）22, 23。以下介绍两种指数在评价底栖生境健康状况方面的最新研究 情况。 1.2.1 多样性指数评价海域生境状况的研究进展 单变量的多样性指数包括 shannon-wiener 多样性指数（h）、margalef 种 类丰富度指数（d）和 pielou 均匀度指数（j）20, 21，发展已经较为成熟，可用 于监测淡水、海水底栖生物发生变化的状况，在国内外应用广泛。 早在 1975 年，allen 等人24在南加州托斯湾的科罗拉多泻湖（colorado lagoon）进行了拖网采样，应用多样性指数集（shannon-wiener 多样性 h、均 匀度 j 和丰富度 d）表征物种群落和个体的变化。guo 等人25将多样性指数 h 和丰富度指数 d 应用于研究水产养殖中生物受外源性氮、磷的影响，得出养殖 过程中大量外源性营养物质的输入可能会对水质造成负面影响。同时，温度、 初级生产力和盐度等也会导致生物群落状况发生变化，且由人类活动造成的污 染和过度开发是影响大型底栖动物多样性高低的极为重要的因素26, 27。此外， 富含有机物质的底质环境条件稳定，能够提供更好的保护，防止不利的水动力 因素对大型底栖动物的影响，其物种多样性较高28。 belgacem和langar 等人19调查了突尼斯东北部 cap zebib 的软体动物群落 分布状况。设置深度分别为 3 米和 12 米的两站位，从 2007 年 5 月至 2008 年 5 月期间每个月均用直径为 25 厘米的采样器进行样品采集。物种种数（s）和 shannon-wiener 多样性指数（h）与深度和采样周期呈现出显著的变化关系， 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 3 高值均出现在深度为 3 米的站位处。月份之间，深度为 3 米的站位群落结构差 异很大，而 12 米深度的站位没有表现出任何显著的时间变化差异。通过相似度 百分比（simper）和因子对应分析（fca），结果表明 3 米深处软体动物分布 格局受钟螺（clanculus cruciatus）、峨螺（cantharus dorbignyi）、西非麦螺 （columbella rustica）和花萼算盘蛤（cardita calyculata）四物种的影响最大。 而在 12 米深处， 马蹄螺科一种 （jujubinus exasperatus） 、 贻贝 （smaragdia viridis） 和多样雉螺（tricolia pullus）物种的贡献最大。 shannon-weaver 种类多样性指数（h）在国内外应用较普遍，现今为人们 所公认的是以密度计算的底数值为 2 的 h值，比 margalef、simpson 和 pielou 指数更能反映环境受污染的状况，指征区域大型底栖动物群落的季节性变化较 为敏感。多样性指数 h和物种丰富度极大程度上受样本大小、生境类型、取样 方法等参数的影响29。 但在有些情况下，h也具有一定的不准确性，指示污染敏感度不够，如某 些已受到污染的环境下 h会因耐污种的存在，值反而增高。此外，仅凭采集到 的物种且认为物种之间是等效的， 难以区分生态系统所遭受的自然和人为干扰； 不同环境状况下，h值的变化难以追溯为生境差异还是污染差异3, 30。 1.2.2 海洋生物指数（ambi）评价底栖生境状况的研究进展 ambi（aztis marine biotic index）指数由 borja 等人发展而来，自 2000 年提出至今已经发展较为完善，它通过划分底栖生物的生态等级判定环境受扰 动情况， 目前已在欧洲河口及沿海水域底栖环境评价中得到广泛应用22, 23, 31-36。 所有的大型底栖动物被分成 5 个生态群落，以不同生态群落的丰度比例为基础 22, 23, 37，得出的数值便于进行数理统计分析。计算公式为： ambi (0 %eg i(1.5 %egii3 %eg iii(4.5 %eg iv6 %eg v /100）（1） 式中，eg i至eg v分别代表底栖生物敏感种、惰性种、耐受种、第二级机 会种和第一级机会种5个生态等级丰度所占的百分比。 该指数已经成功应用于欧洲波罗的海、北海、大西洋、地中海及蒙得维的 亚沿岸海域、中国环渤海潮间等区域及多种扰动情况如缺氧、砂矿开采、石油 平台、疏浚工程及水产养殖等过程影响下的大型底栖动物生境健康评价之中32, 35, 38-40。ambi 指数可以有效地评价河口及近岸海域过渡水体软基底质中大型 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 4 底栖动物群落的生境健康状况。ambi 指数能够充别自然过程和人为活动的干 扰对底栖群落产生的影响41。 然而，mar n-guirao 对 mar menor 咸水湖（西班牙东南部）和波特曼湾 （portm n bay）附近水域的研究42发现，采矿影响下单纯遭受毒性物质污染的 生态系统应用 ambi 指数进行评价时，结果可能会发生偏离。valen a 等人43 通过对巴西东北海岸热带河口底栖环境状况进行 ambi 指数评价，发现 ambi 指数的应用过程中一些物种的生态分组需要调整，但它仍能充分、有效地评价 环境状况。 ambi 指数虽然最初由对欧洲河口、近海生态环境质量进行评价时提出， 而软件数据库中物种 eg 等级列表的不断更新也使得该指数应用面更广，推广 意义更大22, 23, 32。近年来，多位学者也对 ambi 指数应用的局限性和可行性进 行了分析44-46。 1.2.3 多样性指数 h和 ambi 指数与其他指数的比较 目前的多变量底栖生物指数还有 bentix 生物指数47、底栖生物质量指数 benthic quality index（bqi）48以及底栖生物完整性指数(b-ibi)49等。 bentix 指数适于评价对底栖生物群落变化的长期影响，可有效监测生态环 境状况的变化29, 50, 51。bentix 和 ambi 指数均通过底栖生物对环境的耐受程度 对物种分类，能有效地反映底栖群落对环境条件变化产生的响应52。而 bentix 将物种分为两大类，相对 ambi 指数分为五类，其掩盖了物种所反映出的部分 信息。 bqi 指数（benthic quality index）由 rosenberg 等人48提出。reiss 和 kr ncke6在通过评价北海德国湾附近海洋环境生态质量状况， 探讨了 2000 年 9 月至 2002 年 5 月底栖生物的季节变化，单变量 shannon-wiener 指数对生物季 节变化的生态敏感性较强，多变量 bqi 指数指征季节变化和相应的生态状况效 用在此区域较低。zettler 等人53依据波罗的海南部海域 1993-2003 十年间的累 积数据评价了人类活动引起水质变化时底栖生物群落所产生的响应，所选用的 生物评价指数在很大程度上决定了所得出的生态质量（ecoq）分级状况，bqi 的评价结果以差等级居多，ambi 的评价结果以良好等级为主，h的评价结 果较两者稍微保守，评价等级处于两者之间。bqi 和 h之间相关性显著，ambi 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 5 与 bqi、h的相关性较 bqi 和 h的相关性弱，但也达到了统计学上的负相关程 度。此外，主要用于评价海洋环境健康状况，而本文研究区域为河口、近岸海 域，具有区域差异性。且 labrune 等人46研究指出群落中存在的优势种会影响 bqi 指数的计算， bqi 指数评价底栖生境状况的结果会发生偏离。 b-ibi（a benthic index of biotic integrity）指数最初在美国河口得到成功应 用，在我国 b-ibi 指数多用于淡水流域的健康状况评价，需要设置未受到人类 活动干扰的参照点与受损点，构建适用不同研究区域大型底栖动物完整性指数 体系及评价标准并需要筛选敏感性较好的核心参数54-58。 b-ibi 指数需要设定未 受到人类活动干扰的参照点，再将采样点与参照点比较分析得出环境状况。而 本文研究区域莱州湾及邻近海域受人类活动干扰强度较大，基本的参照点位 置难以确定，故 b-ibi 指数在本研究区的适用性较弱。 美国和欧洲的相关环境立法部门都强调过，现存的评价方法、评价指数已 有多种，对现有评价指数进行验证和校正，确定其适用性和局限性，是未来环 境状况评价研究中发展的重点和方向。 多样性指数 h在指示环境受损状况和季节变化上较为有效40；ambi 指数 是欧盟水资源管理政策（wfd）中用于河口、近海区域进行环境质量评价推荐 使用的方法，评价结果相对稳定，对底栖生物群落健康状况评价的敏感性较强。 因此，本文选用多样性指数和 ambi 指数用于评价莱州湾及邻近海域的生境健 康状况。 1.3 研究区概况及现状分析 1.3.1 莱州湾及邻近海域的基本概况 莱州湾，典型的半封闭性内海，是中国北部环渤海的三个主要湾之一，占 渤海总面积的 10%，从东海岸到公海海底地形较平坦，坡度平缓，平均水深小 于 10 米，最深处 18 米。莱州湾是我国重要的渔业生产基地，大力发展水产养 殖业和捕捞业，为人类提供了大量的水产品。近几年，围绕海湾周围的工业和 城市大力发展，且该地区的畜牧业和水产养殖业也得到不断发展。此外，莱州 湾西北海岸还分布着中国第二大油田胜利油田。因此，大量的生活污水、工 业废水以及泄露的油类等都会对莱州湾环境状况带来威胁。 注入莱州湾的内陆河流的数量超过10条， 其中黄河和小清河是莱州湾陆源污 基于生物指数的莱州湾及邻近海域底栖生境健康评价 6 染的主要来源59, 60。近几十年来，黄河的径流量和输沙量剧烈减少61-64，水流量 和沉积物量的急剧下降将引发河口及沿海区域地质、地貌、生态和生物地球化学 响应62, 65。 调水调沙工程改变了黄河口区域物质和水沙输运的传统季节模式， 致 使营养失衡，区域水生生态系统发生较大变化66。小清河流经济南，作为山东省 会城市济南的唯一排水出口被注入大量的市政污水、工业废水，虽然小清河济南 段经过多年持续不断整治，水环境质量明显改善，然而污染问题仍很突出。 河口处径流与海洋作用明显， 上游携带的陆源营养物质及污染物质易受潮流 顶托作用在此处停留、累积，因此河口区对流域的自然变化和人为作用响应极为 敏感，能直接、快速的反映水域环境的变化情况。黄河口位于渤海湾与莱州湾之 间，是黄渤海渔业资源的主要产卵场、孵幼场、索饵场，在此设有黄河口国家级 海洋特别保护区， 在生物多样性保护与生态功能恢复方面具有重要的现实意义与 价值， 但该区域也是受人类活动影响较大， 环境变化最为剧烈的代表性区域之一。 小清河口地形呈喇叭状，水深较小，具有宽广的潮间浅滩67，河流上游多个排污 口排放的