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文档简介
附件2
《长江流域河流水生态监测技术规程》
(征求意见稿)编制说明
《长江流域河流水生态监测技术规程》编制组
二〇二一年十二月
目录
一、工作简况...........................................................................................................................1
1.任务由来...........................................................................................................................1
2.标准编制依据...................................................................................................................3
3.标准编制原则...................................................................................................................5
4.标准编制单位...................................................................................................................6
5.标准编制过程...................................................................................................................7
二、主要内容...........................................................................................................................8
1.适用范围...........................................................................................................................8
2.使用对象............................................................................................................................8
3.主要条文或技术内容的依据............................................................................................8
(1)总体框架和主要内容.....................................................................................................8
(2)引用标准.........................................................................................................................9
(3)名词术语.........................................................................................................................9
(4)总体要求.......................................................................................................................10
(5)河流生境监测...............................................................................................................13
(6)水生生物监测...............................................................................................................22
4.主要试验(或验证)的分析、综述,技术经济论证..................................................54
三、与相关标准的关系分析.................................................................................................54
1.国际、国外同类标准水平.............................................................................................54
2.国内同类标准水平.........................................................................................................57
3.与国内相关标准协调性分析.........................................................................................57
四、专利情况说明.................................................................................................................58
五、重大分歧或难点的处理经过和依据.............................................................................59
六、预期效益.........................................................................................................................59
七、其他说明事项.................................................................................................................59
一、工作简况
1.任务由来
《中华人民共和国长江保护法》(以下简称《长江保护法》)
是我国第一部流域法律,已于2021年3月1日起施行。《长江保护
法》包括总则、规划与管控、资源保护、水污染防治、生态环境修
复、绿色发展、保障与监督、法律责任和附则9章,共96条,是为
了加强长江流域生态环境保护和修复,促进资源合理高效利用,保
障生态安全,实现人与自然和谐共生、中华民族永续发展制定的法
律。该法具有四大长江特色:1)坚持生态优先、绿色发展的战略定
位;2)突出共抓大保护、不搞大开发的基本要求;3)做好统筹协
调、系统保护的顶层设计;4)坚持责任导向,加大处罚力度。《长
江保护法》从流域的整体性、系统性出发,提出了建立流域协调机
制、严格规划管控、规范资源利用、防治水污染、推进水生态修
复、鼓励绿色发展等一系列举措。标志着长江保护治理迈入依法实
施的新阶段,促进资源合理高效利用,维护长江流域生态安全,对
于实现人与自然和谐共生和中华民族永续发展具有十分重要意义。
长江水利委员会坚决贯彻长江保护法,把法律制度优势更好地
转化为治理效能,全面加强流域治理体系和治理能力建设,提升长
江流域水安全保障能力和水平,逐步完善与新发展理念相适应、相
协调、相配套的防洪减灾、水资源集约安全利用、水生态环境保护
的流域治理体系,推进长江流域水资源集约安全利用,统筹推进
1
“安澜、绿色、和谐、美丽”四个长江建设,为全面建设社会主义
现代化国家提供坚实水利支撑与保障。
长江技术经济学会(以下简称“学会”)是国家科技部领导的
跨地区、跨部门、跨学科的国家级学术团体,挂靠单位为长江水利
委员会。学会秉承为长江流域经济社会发展服务的宗旨,紧密结合
长江流域经济社会发展实际,着眼于长江流域的自然资源、区域经
济、水利能源、交通航运、生态环境等技术经济问题,通过理论研
究、学术交流、技术咨询等方式,积极为中央和地方政府建言献
策。学会组织相关单位编制《长江流域河流水生态监测技术规
程》,规范流域内各机构的水生态监测行为,增强流域不同地区的
水生态状态横向和纵向可比性,是流域和各地区水生态保护和修复
的重要抓手,对提高流域整体水生态评价能力,促进流域水生态文
明发展具有重大意义。
为贯彻落实《中华人民共和国标准化法》和《国家标准化管理
委员会民政部关于印发<团体标准管理规定>的通知》(国标委联
[2019]1号)等相关文件精神,推动长江经济带高质量发展,积极践
行《长江保护法》,长江技术经济学会面向社会公开征集2021年长
江技术经济学会团体标准(长技经字[2021]41号),要求以推动长
江大保护和长江经济带高质量发展为主题,重点围绕《长江保护
法》中涉及标准化工作建设需要的条款进行申报,要求拟编团体标
准技术成熟,具有可靠性和先进性,适用性强,具备实施应用的条
2
件。水利部中国科学院水工程生态研究所(以下简称“水生态
所”)为水利部和中国科学院双重管理的科研事业单位,在行政上
从属于长江水利委员会,设有水利部水工程生态效应与生态修复重
点实验室、水利部水生态与生物资源研究试验基地、中国科协“一带
一路”河湖生态保护技术联合培训中心,湖北省水生态保护与修复工
程技术研究中心、长江水利委员会三峡水库消落区生态系统演变科
学研究重点实验室、中国水利学会水生态专业委员会,拥有国家认
证认可监督管理委员会颁发的“资质认定计量认证证书”,是农业部
全国渔业生态环境监测网的全国水库渔业生态环境监测站成员,是
农业部濒危水生野生动植物种鉴定单位,是中国水利学会、中国环
境科学学会、中国水产学会等学术机构的理事单位。作为长江流域
综合监测站网的重要组成部分,还组建设立了“长江流域水生态监测
中心”。水生态所接到长技经字(2021)41号通知后,积极组织流域
内相关单位从事水生态评价的骨干技术力量,按照《长江技术经济
学会团体标准管理办法》(长技经字[2021]32号)要求,编写完成
了《长江流域河流水生态监测技术规程(咨询稿)》(以下简称
“规程”),这对规范流域内水生态监测行为,更好地践行《长江
保护法》具有重要的现实意义。
2.标准编制依据
《中华人民共和国长江保护法》
3
《中华人民共和国环境保护法》
《中华人民共和国水污染防治法》
《中华人民共和国渔业法》
《中华人民共和国标准化法》
《团体标准管理规定》
《长江经济带发展规划纲要》
《长江经济带生态环境保护规划》
《长江流域综合规划(2012~2030年)》
《长江水生生物保护管理规定(征求意见稿)》
GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构
和起草规则》
GB3838-2002地表水环境质量标准
GB50179-2015河流流量测验规范
SL58-2014水文测量规范
SL219-2013水环境监测规范
SL733-2016内陆水域浮游植物监测技术规程
HJ493-2009水质样品的保存和管理技术规定
4
HJ710.7-2014生物多样性观测技术导则内陆水域鱼类
HJ710.8-2014生物多样性观测技术导则淡水底栖大型无脊椎动
物
HJ710.12-2016生物多样性观测技术导则水生维管植物
3.标准编制原则
(1)科学性原则
监测位点、监测断面和监测对象应具有代表性,能全面反映监
测河流水生态的整体状况;应采用统一、标准化的方法,观测水生
生物多样性的动态变化。
(2)可操作性原则
监测计划应考虑拥有的人力、资金和后勤保障等条件,充分利
用现有资料和成果,立足现有监测设备和人员条件,采用效率高、
成本低的监测方法。
(3)持续性原则
监测工作应满足水生态保护和管理的应用需求,监测对象、方
法、时间和频次一经确定,应长期保持不变。
(4)保护性原则
避免监测工作对河流水生态系统造成伤害,避免超出客观需要
的频繁监测。若需要采集重点保护物种,应获得相关主管部门的行
5
政许可。
(5)安全性原则
野外现场监测和室内实验分析工作具有一定的危险性,监测者
应接受相关专业培训。监测过程中需要做好安全防护措施。
(6)适用性原则
根据监测河流规模、水文、形态和水质等生境条件,以及各类
水生生物的生物学和生态学特征,选择相应的监测方法。
4.标准编制单位
本规程由水利部中国科学院水工程生态研究所主编,长江水利
委员会水文局、生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境
监测与科学研究中心、农业农村部中国水产科学研究院长江水产研
究所和江西省水文监测中心参与编制,共同完成了本规程的技术调
研、标准编制、实验验证等工作。主要工作内容包括基础资料的收
集,水质、水文、底栖硅藻、浮游生物、大型底栖无脊椎动物、水
生维管束植物、鱼类、鱼类早期资源、长江特有物种中华鲟和江豚
监测方法的整理分析,规程正文和编制说明的撰写,以及规程起
草、征求意见、审查、报批、编号和发布各阶段的修改完善和答
疑。
依据各单位的监测力量和技术擅长,拟定长江局监测中心牵头
负责水质监测部分,江西省水文监测中心参与;长江委水文局牵头
6
负责水文监测部分,江西省水文监测中心参与;水生态所牵头负责
浮游生物监测部分,长江局监测中心参与;长江水产所牵头负责鱼
类监测部分,水生态所参与;水生态所牵头负责中华鲟和江豚监测
部分,长江水产所参与;水生态所牵头负责底栖硅藻、大型底栖无
脊椎动物、水生维管束植物以及鱼类早期资源监测部分。
5.标准编制过程
2021年4-11月,编制组开展《规程》的编制工作。4月期间,
进行国内外有关河流生态监测的文献搜索工作,内容包括:收集整
理有关河流生态监测技术的资料,尤其是美国EPA快速生物监测协
议,欧盟WFD中的河流监测技术性指导文件,并分析了这些方法
中值得借鉴的经验,整理了不同项目的监测内容与监测方法。在此
基础上,编制组确定了《规程》的编制目的、背景与过程,分析了
目前长江流域河流水生态监测工作中存在的问题,结合流域水生态
监测、评价与保护的管理需求,提出了本《规程》编制的技术路
线。5月期间,根据长江流域河流的特点制定河流水生态监测方案
设计内容,包括明确监测类型、确定监测内容、布设监测样点、设
置监测断面、安排监测时间及频次等。6月期间,在分析不同监测
内容的基础上,结合长江流域河流水生态系统特点分别针对不同监
测要素制定了具体的监测项目和监测方法。7-9月期间,完成并不断
完善《长江流域河流水生态监测技术规程》草案的编制工作。9
月,《规程》主编单位向学会报送了标准立项申请和标准草案。11
7
月13日,学会在武汉召开了《规程》团体标准立项论证会,通过立
项审查。12月2日,学会以长技经字〔2021〕74号文准予立项。
二、主要内容
1.适用范围
本规程规定了长江流域河流水生态监测的内容和技术要求,适
用于长江流域(不包括长江河口)以河流水生态保护与管理为目
的,服务于河流水生态状况评估、趋势分析、问题诊断以及管理措
施制定等需求的水生生境和水生生物的监测。
2.使用对象
本规程可供长江流域从事水利、环保、农业和科研等相关工作
单位或机构根据监测目的和类型开展河流水生态监测使用。
3.主要条文或技术内容的依据
(1)总体框架和主要内容
——适用范围
——规范性引用文件
——术语和定义
——总体技术规定
——河流生境监测
8
——水生生物监测
——监测质量保证与控制
——数据整理与保存
(2)引用标准
本规程所引用的标准和规范被修订时,其有效版本适用于本规
程,并按照GB、GB/T、HJ/T、SC/T、SL/T、公告、通知的顺序分
类列出。
(3)名词术语
本规程中术语和定义一般采用标准和规范方式定义,现有标准
中已有的不纳入本规程的术语和定义;其他标准可引用的,按照规
范化定义方式定义,并纳入术语和定义。
——水生态监测aquaticecologicalmonitoring:指利用物理、化
学和生物学等技术手段监视、测定反映特定水生态系统质量及其变
化趋势的各种标志数据,这些标志数据包含水生生物和水生生境两
类。
——水生生境aquatichabitats:指水生生物个体、种群或群落赖
以生存的物理、化学和生物因素,包括必需的生存条件和其他对水
生生物起作用的因素。
——底栖硅藻benthicdiatom:在水体底部的自然或人工基质
9
上,而不是悬浮在水中生长的硅藻。
——水生维管束植物aquaticvascularplant:指一年中至少数月
生活于水中或漂浮于水面的维管束植物。根据生活型不同,通常分
为挺水植物、浮叶植物和沉水植物。
——鱼类早期资源fishesofearlylifehistorystage:指处在早期
生活史阶段的鱼类资源,鱼类早期生活史阶段指鱼类个体从受精开
始,经过胚胎(卵)和仔鱼期,到稚鱼期的早期阶段。
(4)总体要求
河流水生态监测方案是开展实际监测活动的纲领,对具体的河
流生态监测工作具有指导性意义。任何一个河流水生态监测都有其
目的性,那么围绕不同的目的所监测的内容、开展的方式也就各不
相同。因此,河流水生态监测方案设计是在一切监测工作之初就需
要定好的,是河流水生态监测工作的重要基础。河流水生态监测方
案的内容包括明确定监测内容、布设监测样点、安排监测时间及频
次。
——监测内容
河流水生态监测内容按河流水生生境和水生生物两类要素进行
划分,其中水生生境要素包括河流基础信息、水质特征、水文水动
力学特征、河道形态特征、底质特征和河岸带特征等内容,水生生
物要素包括浮游植物、浮游动物、底栖硅藻、大型底栖无脊椎动
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物、水生维管束植物、鱼类、鱼类早期资源、中华鲟和江豚等内
容。
生境要素是河流水生态监测中的必要内容。生境要素内容基本
反映了河流客观的物理、化学质量信息,一方面这些信息有助于了
解水生生物生存的环境质量状况,构成河流生态系统健康评价的重
要组成部分。另一方面也作为河流生态系统修复的管理内容,是改
善提升河流生态系统健康状态的对象和抓手。
水生生物要素是河流水生态监测中的核心内容。水生生物要素
是河流生态系统中最重要的组成,可以提供比水质等化学指标更为
准确的生态质量状态信息。根据水生生物生活史的长短和生境需
求,可以体现更长期、更综合的河流环境质量变化信息。例如藻类
与水体中营养元素密切相关,其生活史周期大概为几天至数周之
间,故其可以反映短时期内河流水体温度、营养状态的变化信息。
大型底栖无脊椎动物息于河流底层,生活在相对固定的区域,在河
流生态系统中充当初级消费者。大型底栖无脊椎动物有多种生命周
期,既有短寿命的也有长寿命的类群,具有整合不同时间尺度上影
响因子的能力;其对环境的耐受程度差异大,敏感物种可以指示短
期的、低剂量的环境污染,同时大型底栖无脊椎动物具有多种的营
养结构等级,可以指示环境干扰的累积效应。鱼类和江豚是河流生
态系统中的高级消费者,其运动能力更强、运动范围更大,寿命通
常较长,因此能整合更长时间尺度和更大空间尺度上的环境干扰。
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河流管理中的水质基准与标准、相关动物多样性保护法律法规以及
公众关注度都与鱼类密切相关,故鱼类也是河流生物监测评价中常
用的生物类群。
——监测样点
本规程样点设置部分,包括了四项内容:一般原则,规范了样
点设置中应遵循的四点主要原则;前期调研,提出了确定样点需开
展的前期初步勘察和调查内容要求;工作单元,为方便样点设置,
根据河流水文特征、生境状况、水环境质量、生物群落特征的差异
将河流划分为4个不同的层次的工作单元;工作要求:不同监测要
素对监测样点布设的要求。
监测断面的设置是在监测河段上完成的,先要在评价河段内明
确一个监测区域范围,规定一个适合的监测河段。从国际文献调研
情况来看,监测河段长度一般都根据河道与河岸带异质性程度来确
定,对于小型河流来说,河道生境异质性很高,激流、缓流、浅
滩、深潭等不同类型生境交错出现,而同时河岸带上乔木、灌木、
草本植物交替出现,总体表现出复杂的变化规律。在监测中,实际
监测的河段应该能够完全覆盖所出现的不同类型生境条件。因此,
选择30~50倍河宽长度的河段开展监测,基本可以包含不同的生境
类型。美国早期规定适用20倍河流水面宽度作为监测河段,而后
EMAP项目中则规定使用100倍河流水面宽度作为监测河段,而美
国EPA发布的RBPs中则规定使用40倍的河流水面宽度作为监测河
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段,这在之后的很多研究都得到证实,认为40倍河流水面宽度可以
保证监测到河流中80%以上的物种信息。对于河流等级很低的溪
流,由于其河宽可能仅1~3米,会造成监测河段长度过短,这样也
难以保证能够覆盖不同类型的生境条件。综合上述,要求监测河段
不短于150米较为合理。对于大型河流来讲,其河道与河岸带的异
质性程度变化较小,但也不乏其中存在着支流汇入、人造工程等出
现,使得整体生境类型发生变化。同时,大型河流的河宽较宽,一
般来说在100~500米范围,甚至更宽。如果按照河流宽度倍数进行
监测河段长度的设置,那么监测长度会过大,难以开展监测工作。
鉴于此,除了考虑河宽倍数的要求之外,还对最长河段长度规定为
1公里,以确保河流水生态监测工作能正常开展,不需投入过多不
必要的人力、物力和时间成本。最后还要考虑监测的危险性,河段
长度覆盖的范围应该排除一些潜在危险区域,例如包括堤岸过于陡
峭、潜在塌方风险、树木密集难以进入等难以操作或威胁监测人员
人身安全的区域。
——监测频次与时间
从管理可操作等角度出发,通过监测能够获得反映河流生态系
统质量状况的数据即可,为排除降水、洪水、冰封等自然天气影
响,监测时间适宜安排在春末夏初的非汛期开展。
(5)河流生境监测
——基础信息
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基础信息是河流水生态监测中重要的内容,是了解河流基本自
然、地理、气候等基本内容。基础信息有利于管理者和研究人员对
监测河流的自然背景有大体掌握和判断,对于一些管理措施的制定
和研究结论的获得提供可靠性依据。尽管国外相关河流水生态监测
技术规范中没有对基础信息要素做出明确规定,但在实际监测过程
中实用的监测记录表中都含有河流基础信息的内容,这些内容几乎
已经变成了约定俗成的监测内容。
——水质特征
水质现场监测项目包括透明度、水温、pH、电导率、浊度和溶
解氧。水质实验室监测项目包括高锰酸盐指数、磷酸盐、总磷、氨
氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮、二氧化硅和叶绿素a。根据监
测的具体要求,以及监测河流、河段的特殊情况,增加其他水质指
标的监测。
水体透明度表征水体清澈程度和透光能力,是描述水质好坏最
直观的参数及水体富营养化评价的主要指标。水体透明度的大小直
接决定着水体真光层深度和水下光场的分布,进而影响浮游植物初
级生产力和水生植被最大分布深度。此外,透明度决定光的吸收利
用,影响热量收支、水温垂直分布和热力分层,对生物的新陈代谢
和物质分解具有重要的作用。
水温是太阳辐射、长波有效辐射、水面与大气的热量交换、水
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面蒸发、水体的水力因素及水体地质地貌特征、补给水源等因素综
合作用的热效应。水温决定着水生生物的基础代谢活动和繁殖行
为,对于藻类水华爆发、鱼类繁殖等具有影响作用。
pH:是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比。pH受到人类
活动包括污水排放、矿山开发等影响,同时又影响了水生生物分
布,不同物种对于pH有着不同的适宜范围,这也是进行生物指示
分析的重要内容。
电导率用来描述水体中电荷流动难易程度的参数,以数字表示
的溶液传导电流的能力。农业面源污染、矿山开发、融雪剂使用等
等都会影响河流电导率的改变,进而引起的藻类、底栖动物、鱼类
等水生生物群落结构改变,又通过上行-下行效应在不同水生生物类
群间相互作用,并将该影响延伸至生态系统过程与功能水平。
溶解氧是指溶解于水中的氧的含量。水中的溶解氧是鱼和其他
水生生物赖以生存的要素。同时水中溶解氧的多少是表征水体自净
能力的一个指标。
高锰酸盐指数是反映水体中有机和无机可氧化物质污染的常用
指标,国际标准化组织(ISO)建议高锰酸钾法仅限于测定地表水、饮
用水和生活污水,不适用于工业废水。
总氮和总磷:是水中各种形态无机和有机氮磷的总量。总氮包
--+
括NO3、NO2和NH4等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机
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氮,以每升水含氮毫克数计算。总磷是水样经消解后将各种形态的
磷转变成正磷酸盐后测定的结果,以每升水样含磷毫克数计量。总
氮和总磷测定有助于评价水体被污染和自净状况。地表水中氮、磷
物质超标时,微生物大量繁殖,浮游生物生长旺盛,出现富营养化
状态。
磷在水中几乎只以磷酸盐的形式存在。磷酸盐可以溶解,吸附
在颗粒物上,或是存在于水生生物体内。正磷酸盐常被称为活性
磷,这种类型的磷酸盐被植物、细菌和藻类所利用,被认为是湖泊
等地表水体中的一种限制性营养盐。
+
氨氮:指水中以非离子氨(NH3)和铵离子(NH4)形式存在
的氮。非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子,而铵离子相对基
本无毒。
亚硝酸盐氮和硝酸盐氮:亚硝酸盐氮指的是水体中含氮有机物
进一步氧化,在变成硝酸盐过程中的中间产物。水中存在亚硝酸盐
时表明有机物的分解过程还在继续进行,亚硝酸盐的含量如太高,
即说明水中有机物的无机化过程进行的相当强烈,表示污染的危险
性仍然存在。
叶绿素a是藻类细胞的重要组成成分,其含量可以表征浮游植
物生物量;同时,叶绿素a是影响光合作用最重要的色素,是水体
富营养化的重要指示参量。
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——水文水动力特征
河流水面宽度是指当时水流横截面上沿的宽度,是一个动态变
化的宽度,单位是m。河流水面宽度一方面是确定野外监测河段长
度的基本依据,同时也是体现河流水文变化特征的指标之一,可以
侧面反映水量变化情况,这对于水生生物尤其是鱼类非常重要,水
面宽度增加可以为生物提供更多的栖息环境,增加生物多样性。
水深是指水面到河底的竖直距离,单位m。水深是河流水文基
本参数,包括平均水深、最大水深等。水深大小是由水量和河道地
形决定,洪水期和枯水期的河流水深差异明显,平缓的河道断面各
处水深差异不大,陡坡形河道中心水深是岸边水深的数倍或数十
倍。水深与多项水质指标有一定的关系,如透明度、溶解氧等,也
影响河床渗透率、水生生物的分布等。
流速是指液体流质点在单位时间内所通过的距离,单位m/s。
常用的流速包括平均流速、最大流速、表层流速、底层流速和岸边
流速。河道里各点水流的流速是不同的,靠近河底、岸边处的流速
较小,河中心近水面处的流速最大。为了计算简便,通常用横断面
平均流速来表示该断面水流的速度。流速的大小也决定水生生物的
结构。有些鱼类和底栖动物喜欢在急流中生活,有些则喜欢生活在
静水中,大型水生植物一般在静水中生长。测量流速时,可配合生
物监测点位,定点测量平均流速。
——河道形态特征
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河道蜿蜒程度是指目标河段的弯道数量、蜿蜒长度(上下游河
道边界的实际长度)以及直线长度(上游与下游河道边界间的直线
距离)等。蜿蜒程度描述了能量环境、生境多样性且与坡度相关,
如坡度越低的河流越弯曲。
河岸坡度为从堤岸顶部到堤岸底部的角度。它是一个可利用的
能力指标,水陆生态的过渡地带,是河流生境的重要影响因子。
河岸类型主要指构成河岸的材料,河岸是重要的生物栖息地,
而河岸类型直接影响到生物多样性和生物量以及污染源迁移传输过
程。
描述河流形态特征有两个目的:一是对潜在的有价值的鱼类等
水生生物栖息地进行评价;二是对受外界干扰敏感的生境进行评
价。进行河流形态状况的监测,只需记录每个断面上监测者所在位
置的河道形态状况,并测量河道几何特征参数:河道弯道数量、蜿
蜒河段长度、直线河段长度和河岸坡度。如河岸长度不能野外测量
(可见距离过小或过大),可标记后在地图上完成测量。河岸几何
特征参数的测量应在河道一侧进行。现场观察记录监测单元内河道
弯道数量和长度,估算河道渠道化程度(比例)。测量可使用激光
测距仪、角度测量仪。
——底质特征
河流底质受地质、气候、地形和干扰的影响,是河流生境监测
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时常用的指标。底质是鱼类、底栖生物等水生生物的一项重要生境
特性,因为它影响生境稳定性、间歇性生境质量、避难所和嵌套生
境。在任何类型的生境监测中都要测量底质构成,主要原因包括:
1)底质的成分决定河床的粗糙程度,而河床的粗糙程度对水力特征
(包括水深,水面宽度和流速)影响很大;2)底质给许多鱼类提供
必需的微环境。例如,许多鱼类需要特定的底质才能产卵,卵需要
附着在底质上,同时水流流过底质间隙时,为掩埋的鱼卵提供充足
的溶氧;3)底质变化可以指示河流生境质量受流域活动的影响状
况。林业和农业活动引起的地表景观格局变化往往改变地表水流速
和沉积率,这些过程的变化可以在底质基质成分变化中反映出来。
测量底质的类型或大小是河道物理生境评价的重要组成部分。
底质类型可大致划分为淤泥、泥沙、黏土、粗砂、砾石、卵石、岩
石等,实地监测中这种分类有助于描述主要优势底质,目前在鱼类
和底栖生物栖息地研究中经常使用。
底质既是水生生物的主要栖息地,也是污染物主要的“源”与
“汇”。底泥感官特征能较为直观的反映底泥类型和受污染情况,
主要包括颜色、气味等两个感官指标。底质类型和感官监测可在现
场直接观测,或借助采泥器完成。
——河岸带特征
河岸带是河流高低水位之间的河床或高水位之上直至河水影响
完全消失为止的地带。由于介于水体和陆地两种不同环境之间,河
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岸带生态系统兼具陆地生态系统和水生态系统的特征,作为一种生
态交错带,有着较高的生物多样性和明显的边缘效应。河岸带生态
系统功能的发挥与植被和土壤的状况直接相关,植被和土壤的质量
在很大程度上决定了河岸带系统的健康状况。
河岸覆盖度是指的是受河岸植被阴影、主要的树木和灌木影响
的河道数量,它也是针对生物体的一项重要特性,因为它缓和了水
温并提供了生境。河岸植被也是重要的食物来源,并且河岸覆盖水
平将影响依赖外来资源生物体的丰度。河岸带植被监测选用的方法
由研究的目的确定。覆盖度根据植物在样线或样方内覆盖比例现场
进行估测,一般可借助于卷尺完成。如研究的目的是了解河岸带植
被的概况或进行植被健康评估,则可选用踏查的方法;而如果研究
的目的是了解植被类型的群落结构和功能特征,则应采用样方监测
的方法。
踏查法是沿河岸带行走,记录所看到的河岸带宽度、植被类
型、优势物种、物种分布以及高度、盖度等生长和简单群落结构特
征的监测方法。由于河岸带长度长,全河流的河岸带监测费时费
力,花费巨大,且没有必要,因此踏查时主要选择样区进行。踏查
采用样带法或样线法进行,每样区可根据情况选择50m,或更长距
离的样带(线),每个区域做3个重复监测,监测记录每样带内的
树种、灌木、草本物种分布等特征。监测人员需要具有植被物种识
别基础,否则应采集标本或拍照记录物种信息。踏查速度相对较
20
快,监测时至少保证有3个重复,以保证数据有统计学意义。
样方法或样带法是了解河岸带植被的结构和功能特征的基本监
测手段,取样方法的选择取决于植被的分布方式。其中样方法被较
广泛的采用。如果植被的分布呈带状,河岸带地质基底呈带状分
布,或植被的宽度很窄,采样时选用样带法则更合理。河岸带植被
生物多样性高,因此监测时要考虑河岸带的这一特性以尽可能的包
含采样点的图特征。样方选择的原则是其能反映植被结构和功能特
征。样方的面积和取样的数量是由物种多样性、空间组合和空间分
异性决定,例如草本植物群落相对简单,取样面积通常1×1m就足
够反应其特征,我国北方河岸带多以草本植物为主,采样时通常采
用2×2m或3×3m的样方;灌木群落比草本复杂些,取样面积可
扩大至4×4m,甚至更大,样带则可采用2×4m或2×5m;乔木
个体的面积大,群落取样面积通常要达到10×10m,20×20m,甚
至更大,样带面积则可根据实际情况确定。河岸带植被监测内容包
括株数、覆盖度,反映的是河岸带植被生长情况、质量等级以及生
态服务功能大小等多方面特征。
河岸带土地利用类型对河流的影响非常显著。首先,不同土地
利用斑块的产物对河流水体有着不同的影响,有保护性影响也有破
坏性影响;其次,即使是相同的土地利用类型斑块,其与河流的距
离不同,对河流产生的影响也不同;再次,不同的河岸带土地利用
类型,其能够拦截和吸收的外部环境对河流的污染类型也是不同
21
的。土地利用类型主要采用目测法,结合无人机航拍、遥感解译等
确定,包括森林、农田、草地、沼泽、裸地、居民区等。植被宽度
采用卷尺或激光测距仪测量,卷尺适用于小型河流、水面宽度不大
于50m的河岸带植物监测,这种测量方式实际操作性较强,对测量
仪器要求较低;但中大型河流,水面宽度较大的河流需要使用激光
测距仪测量,卷尺的误差太大。株数是样线或样方内不同植物种类
的植株数量,现场统计记录即可获得。
人类活动导致环境影响的多样性,并将陆地使用/陆地覆盖量定
为任何生态系统环绕研究的必要组分,往往会导致水生态系统结构
和工程的变化和栖息地的生境胁迫等。由人类引起的对于大型河流
河岸的主要变化有:①农田、造林、放牧、旅游开发等土地利用类
型的变化;②污染排放情况,如是否有排污口;③捕鱼、采砂等人
为活动;④闸坝建设、港口码头等构筑物的建设。人类干扰状况有
利于了解河岸生境模式,对水生态监测及设立恢复目标有很大帮
助。人类干扰活动的监测采用资料调研和现场观察相结合的方式进
行。
(6)水生生物监测
——浮游生物
近年来国内水源地的水华问题突出。作为重要战略水源地的长
江流域近年来水华发生也呈现出时间提前、频次增多、范围扩大趋
势,水华现象已成为经常性态势。水华暴发不仅破坏了水体景观,
22
且水华消亡时消耗大量溶氧,可造成水生动物缺氧死亡。更严重的
是,多种藻类水华能产生藻类毒素和藻源异味物,直接影响供水安
全和人民群众健康。其中,2000年汉江硅藻水华导致给120万居民
供水的武汉宗关水厂产生严重的取水危机,造成重大经济损失。
鉴于水华问题的严重性,迫待提升长江流域藻类监测的科技水
平,而目前国内藻类监测领域广泛应用的水样浓缩处理等方法体系
尚有不足,难以胜任水华快速监测预警的需求。根据水华防控的迫
切需要,建立长江流域藻类的快速监测预警方法体系,提升突发生
态环境事件应对能力,已成为长江经济带可持续性发展中亟待解决
的关键问题。因此,有必要将国内外相关藻类监测成熟的标准规范
相结合,构建高效可靠的长江流域的藻类监测技术规程。
a)浮游植物、浮游动物样品采集、标识
浮游植物、浮游动物样品的采集、固定方法参考水利部《内陆
水域浮游植物监测技术规程》(SL733-2016)、水利部《水库渔业资
源调查规范》(SL167-2014)。上述相关规程已在水利行业内沿用
多年,具有技术成熟、适合长江流域的水域特点,值得大规模推广
应用的优点。
在浮游植物、浮游动物的样品标识上,注意将采样的样品类
型、采样点信息、采样日期以及样品体积等标识清晰。样品类型的
标识建议采用中国科学院水生生物研究所等科研人员的一直沿用的
中文缩写标识方法(该方法已在国内淡水生生物监测中沿用数十
23
年,具有简明易记、样品不易混淆等优点,值得沿用):浮游植物
定性样品加上“直乎性”的字样标签(表示浮游植物定性样品)、浮
游动物定性样品加上“云乎性”的字样标签(表示浮游动物定性样
品)、浮游植物定量样品加上“直乎量”的字样标签(表示浮游植物
定性样品)、浮游动物定量样品加上“云乎量”的字样标签(表示浮
游植物定性样品)。
b)浮游植物、浮游动物定量水样的固定、沉降方法
国内外藻类监测最通用方法为光学显微镜人工鉴定技术。自
1978年联合国教科文组织将基于倒置显微镜检测的Utermöhl方法编
入浮游植物手册以来,Utermöhl法和相关改进方法已在世界范围内
被广泛接受,成为国际上藻类监测研究中较常用方法。目前,
Utermöhl方法在技术上已非常成熟,被包括欧盟(EN15204,2006)、
美国(EPA841‐B‐16‐004)在内的多个国家作为浮游生物浓缩处理和
监测的主要方法和标准。Utermöhl法采用体积较小的沉降杯,对检
测的水样体积要求较少,仅为25-100ml。在Utermöhl方法中,通过
在微沉降器中直接沉淀达到浓缩的目的。先将鲁哥试剂固定的水样
摇匀后注入沉降管中,盖好盖玻片静置沉淀。根据使用的微沉降器
高度选择静置时间,确保藻细胞完全沉降,静水状态下微小浮游植
物下沉1cm需要4h。将沉淀好的水样上清液移除,盖好盖玻片(不
能有气泡),对沉淀在计数杯底座载玻片上的浮游生物进行鉴定分
析。Utermöhl方法在处理方法上减少了浓缩过程的损失,可提供较
24
好的数据质量.
另一方面,目前国内通用的浮游植物、浮游动物定量水样相关
标准如水利部《内陆水域浮游植物监测技术规程》(SL733-2016)、
水利部《水库渔业资源调查规范》(SL167-2014)等均参照章宗涉
(1991)、金相灿(1990)的方法:采用多级浓缩沉降法采集水样1L左
右,固定、沉淀、进行多步浓缩(1000ml或1500ml-500ml-30ml多级
浓缩)后,在普通正置显微镜检测。多级浓缩沉降法的特点是:采用
大型的沉降器或分液漏斗,静置沉淀时间一般48h;采取分级沉淀
方法,先在较大的容器中经24h静置沉淀,然后用虹吸方法缓慢地
吸去上层的清液,再静置沉淀24h,再吸去部分上清液。如此重
复,使水样最终浓缩到浓缩至约30ml保存。目前国内的相关标准
在浮游植物、浮游动物定量水样的浓缩处理的弊端如下:样品浓缩
法经过沉淀、浓缩、再随机取样镜检等多个步骤方能完成计数工
作,每一步骤都会产生误差,并费时费力、耗时长。
鉴于目前国内采用的传统的水样多级浓缩方法中的误差大、费
时费力等问题,并不适用于长江大保护工作中开展河流藻类的快速
监测、应急监测。据此,本规程列入了上述二种成熟方法,供技术
人员在长江流域水生态监测中根据实际情况采用。
——底栖硅藻
底栖硅藻具有分布广泛、种类丰富、生活周期短和固着生长等
特征;能从个体、种群和群落的水平对水体富营养化、酸化、重金
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属污染和水文情势等生态环境的变化做出快速响应;同时又具有样
品采集处理便捷,标本可永久保藏,分类体系成熟、易鉴别和易计
数,标准化程度高,管理成本低等优势,成为最早用于生态环境监
测的生物指标之一。近几十年来,基于底栖硅藻对不同类型生态环境
胁迫耐受值的硅藻指数评价方法相继被提出,并广泛应用于多个国
家和地区(欧盟各国、美国、加拿大、澳大利亚和新西兰等)的水
生态环境质量的监测与评价。
底栖硅藻是内陆水体中最常见且种类最多的底栖藻类,和其它
底栖藻类共同构成水体物质和能量循环中重要的一环。目前国际上
使用底栖硅藻进行河流水生态监测与评价为主流,包含非硅藻的评
价体系很少,这与非硅藻物种鉴定及精确定量存在较大难度有关。
欧盟2014年发布的“BSEN14407:2014.Waterquality.Guidancefor
theidentificationandenumerationofbenthicdiatomsamplesfromrivers
andlakes”和“BSEN13946:2014.Waterquality.Guidanceforthe
routinesamplingandpreparationofbenthicdiatomsfromriversand
lakes”规范了河流与湖泊水体底栖硅藻样品的采集、处理、鉴定和
计数的技术方法,本规程借鉴了这两个标准。
底栖硅藻对水文条件最为敏感,因此Peterson和Stevenson
(1990)建议采样应在洪水期结束三周后进行,此时能够重建一个
成熟的底栖硅藻群落。底栖硅藻群落受流量干扰后,短期内就能恢
复到干扰前水平。
26
硅藻样品的预处理借鉴了胡鸿钧和魏印心(2006)的方法。样
品采集完成后使用甲醛可长期固定保存;制片过程中采用广泛使用
且效果最好的“浓硫酸+浓硝酸”酸化法,清洗时的离心转速不宜超
过3000转,以免损坏个体细胞细长的种类;清洗至溶液pH值为中
性结束;封片时最好使用Naphrax树胶溶液,因其较高的折射率
(dn=1.73),在显微镜下观察时效果最好,没有Naphrax树胶时,
可用常见的加拿大树胶(dn=1.53)代替;将硅藻永久载片置于油镜
(100×)下,进行硅藻计数和鉴定;一般要求至少计数300个硅藻
壳瓣,并至少观察到10个物种或最低分类单元;当某一或两个种类
占绝对优势的时,“至少观察10个物种”的规则可以确保估测优势种
的相对丰富度;在记录表中做好分类记录,并对重要种类进行拍照
(Barbouretal.,1999),后期经过讨论或请有经验的专家判断。
河流生物评价中利用藻类生物指标时,主要用到的是硅藻群落
的物种组成和相对丰度,因此本规程不对硅藻密度和生物量做要
求。
a)监测项目:包括底栖硅藻的物种组成和相对丰度。
b)样品采集
1)天然基质法
在监测河段中设置11个等距断面;
对于可涉水河流,分别在中间的11个断面中依次从河流左岸、
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中间和右岸选择水深为0.3~0.5m的位点,如河流中间深度超过
0.5m则只选择左右岸;
对于不可涉水河流,分别在中间的11个断面的同一侧河岸选择
水深为0.3~0.5m的位点;
在每一个位点,按优先次序选择可移动的硬质表面(如卵石或
小石子)、不可移动的硬质表面(硬化堤岸)、沉水植物及挺水植
物的水下部分茎段,以及软质基质(砂粒或细沙);
轻轻冲洗基质,去除表面松散的附着物,使用固定面积的圆形
塑料片(直径约6cm)覆盖在基质上,使用硬质牙刷刷去塑料片覆盖以
外的所有附着物;取另一牙刷(或刀片)刷取并收集塑料片覆盖下的
附着物,装入样品瓶中。11个断面的11份平行样品进行混合,记录
总体积,填写附录E.2。
2)人工基质法
人工基质一般使用硅藻计法;
在监测河段避开急流和漩涡,采样时必须固定好器材,可以与
大型底栖无脊椎动物的篮式采样器相连,通过调节绳子的长短,保
证硅藻计距离水面5~10cm,使之得到合适的光照;
每个河段设置3个重复,以免由于不确定的事故造成损失;
2~4周后,采集基质,用牙刷、不锈钢汤匙、刮刀等工具将着
生藻类取下;如果在此期间发生洪水或冲刷等情况,待水体平稳
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后,重新安置人工基质进行采样。
c)样品固定:样品加入甲醛固定剂固定保存,使其在样品中的
最终浓度为4%。
d)样品保存:在样品瓶外贴好标签,标明采样点信息、采样日
期以及样品体积等。用透明胶带粘贴于标签外层,以防止标签脱
落。将样品置于样品柜中密封并避光保存。
e)样品预处理
视样品浓度情况,取1~2mL样品于厚壁玻璃试管中;
在通风橱中,将装有样品的试管置于90°C水浴锅中,加入与样
品等体积的浓硫酸溶液,加热0.5h;
反复多次沿试管壁加入1~3滴浓硝酸溶液(此反应比较猛烈,会
产生大量棕色气体);待反应减弱或无反应时,加入与样品等体积的
浓硝酸溶液,连续热水浴8h以上;
反应完毕,取出装有样品的试管,用玻璃滴管小心吸去上清;
样品中加入0.5~1mL重铬酸钾饱和溶液,摇匀后静置12h;
将样品转至2mL离心管中,不足2mL则需加入蒸馏水定容至
2mL;
离心管的在3000转每分钟条件下,离心5min,去上清,再次
加入蒸馏水定容至2mL并摇匀,同等条件下再次离心,重复4~5
29
次;
待样品上清透明,pH值为中性后,加入适量体积95%乙醇溶
液;
取稀盐酸洗过、浸泡在无水乙醇中的盖玻片(2cm×2cm),用无
尘布擦干后置于水平桌面上备用。
f)封片制作
将处理好的样品摇匀后,使用100μL移液器迅速吸取40μL,垂
直滴在盖玻片正中间,样品自动均匀扩散至整个盖玻片表面,待乙
醇完全挥发干燥,或放置中加热板上加热干燥;
取树胶溶液40μL,缓慢滴在干净的载玻片中间,使用平口镊子
翻转盖玻片将布满硅藻样品的那一面覆盖在树胶溶液上,树胶溶液
均匀扩散,如有气泡,使用加热板加热后去除气泡。贴上包含样品
信息的标签并置于通风处干燥2~3天,硅藻封片制作完成。每一样
品至少制作2个硅藻封片。
g)鉴定
将硅藻封片置带有相差或微分干涉功能的显微镜下,100×油镜
下进行观察和鉴定;
尽可能鉴定到种,至少鉴定到属。
h)计数
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将视野中所有硅藻壳瓣(一个细胞为两个壳瓣)计入总数,然后
横向或纵向随机地移动到下一个视野;
鉴定和计数出不少于300个硅藻壳瓣,确保观察到10个以上物
种或最低分类阶元,并对重要种类进行拍照;
计数到300个硅藻壳瓣,仍少于10物种或最低分类阶元时,额
外鉴定100个硅藻壳瓣,填写记录表结束工作。
——大型底栖无脊椎动物
大型底栖无脊椎动物采集方法已有很多发布标准和著作中进行
介绍,包括:生物多样性观测技术导则--大型底栖无脊椎动物
(HJ710.8-2014)、《底栖动物与河流生态评价》等。本规程仅规
定样品采集使用工具,定性样品采用D-型网采集;定量样品采用索
伯网(可涉水河流)或彼得逊采泥器采集(不可涉水河流)。具体
采集技术流程参见已有技术性指导文件。
底栖动物包含了几个庞大的无脊椎动物类群,因而鉴定难度
大。在进行底栖动物鉴定过程中,同一批样品,应当保持一致的鉴
定标准。通常而言,鉴定的分类单元越小,数据的可使用性越高,
但错分的机率会相对增加,鉴定的准确性也会下降。绝大多数的物
种应鉴定到属或种。摇蚊幼虫应尽量鉴定到属或者亚科,其它类群
可依据现有分类文献与分类者的具体能力而定。由于部分科的分类
目前尚存在较大难度。对于蜉蝣目、毛翅目、蜻蜓目、襀翅目和双
31
翅目等河流中主要昆虫类群,基本要求是至少分类到科。对于寡毛
类和摇蚊科的分类,由于大多数研究单位存在鉴定能力的制约,且
耗时耗力,可酌情考虑。
目前大型底栖无脊椎动物参数已被广泛应用于评价河流健康和
监测各类人为活动对河流生态系统的干扰。例如群落指数
(CommunityIndex,ICI)(Deshon,1995)、快速生物监测因子
(RBPs)(Shackleford,1988;Plafkinetal.,1989;Barbouretal.,1992;
1995;1996;Hayslip,1993;Smith&Voshell,1997)、B-IBI因子
(Kerans&Karr,1994;Foreetal.,1996)等。各类参数都是通过对部
分或全部底栖动物进行分类与计算而得到的,其通用性已经得到越
来越多学者的认可(Barbouretal.,1995)。密度和生物量是计算上
述生物评价指标的基础,因此本规程对密度和生物量统计计算做出
规定。密度通过种类计数,根据采样面积计算不同种类密度。生物
量采用天平测量,根据采样面积计算不同种类生物量。
——水生维管束植物
水生植物并非分类学概念,它是生态学范畴的类群界定。本规
程涉及的水生植物仅限于水生维管束植物,即一年中至少数月生活
于水中或漂浮于水面的维管束植物。生活型代表了水生植物对水环
境的适应方式,水生维管束植物生活型通常分为挺水植物、浮水植
物和沉水植物。本规程中水生维管束植物监测对象仅包含河流河道
中生长的大型水生植物,监测项目包括水生维管束植物物种组成和
32
生物量。河流中水生维管束植物一般分布于缓流生境,因此,仅在
监测河段中有水生维管束植物分布的水域设置监测断面。
在进行水生维管束植物群落监测时,样方/样带法信息量较大,
可以反映不同尺度上植物群落的特征,数据的可比性较强,是监测
水生维管束植物的常用方法。因此,本规程采用样带/样方法监测河
流水生维管束植物群落结构。但样带/样方法较费时费工,当只需要
监测河流水生维管束植物种类时,可以采用直接采集法,记录并采
集沿途出现的水生维管束植物种类。国内的标准、规范中针对不同
生活型的水生维管束植物一般设置不同的样方尺寸,而实际监测
中,水生维管束植物群落一般不是由单一生活型植物组成。因此,
本规程只选取适用于草本植物监测的两种样方尺寸(1m×1m和
0.5m×0.5m),记录一个样方中所有水生维管束植物种类的生活
型。
可涉水河流和不可涉水河流设置样方的方法及采集水生维管束
植物的方式具有很大差异,因此本规程中分别规定了可涉水河流和
不可涉水河流中水生维管束植物样品采集方法。样方/样带法进行定
量监测时,可涉水河流可以固定标杆设置样带,进而布设单位面积
的样方进行群落监测,可以监测样方内植物种类、株数、生活型、
物候期、盖度等级;不可涉水河流无法设置单位面积的样方,无法
目测盖度等级,用固定面积的采草夹进行群落监测,仅监测采草夹
中采集的植物种类、株数、生活型、物候期。直接采集法进行定性
33
监测时,可涉水河流可以用手或采草夹采集植物,不可涉水河流仅
能用采草夹采集植物。
由于水生维管束植物采集后易干枯变形或腐烂,因此尽量在监
测现场完成植物种类鉴定工作。难以鉴定种类的植物现场拍照记
录,制成标本后进行鉴定。一般根据植物的花、果与整株鉴定水生
维管束植物种类。一次监测无法确定植物种类时,需要开展多次监
测,采集到不同物候期的水生维管束植物。
水生维管束植物群落分析中采用重要值确定优势度。可涉水河
流中根据水生维管束植物生物量、盖度、频度计算重要值;不可涉
水河流中根据水生维管束植物生物量、频度计算重要值。
——鱼类
鱼类资源捕捞监测方式通过直接收集鱼类样本调查监测区域鱼
类资源状况,进一步通过称量、解剖获得鱼类个体生物学信息,是
国内最常用的鱼类监测方式,本规程推荐优先选择鱼类资源捕捞监
测方式。考虑到《长江十年禁渔计划》实施背景下,鱼类资源捕捞
监测方式对部分濒危、稀有鱼类自然资源的可能破坏,一些鱼类非
接触式监测技术在国内外已发展相对成熟,具有良好的应用前景和
推广价值,本规程提供2种替代性监测方式,即声呐水声学监测和
环境DNA监测。其中,声呐水声学监测适用于探测水面宽阔、水深
较深区域如河流水库的鱼类空间分布以及对鱼类资源量进行评估,
环境DNA监测更适用于特定物种分布的监测。
34
a)监测项目
鱼类的种类及数量是反映监测河流或河段鱼类资源状况的基本
指标;体长、全长、体重和年龄是反映鱼类个体生长特征和种群结
构的基本指标,也是估测鱼类群落生物量和生产力的必要指标;不
同种类的性成熟状况是了解个体生物史阶段的重要指标,也是对鱼
类种群繁殖结构进行定性和定量评估所需的基本内容;鱼类个体健
康状况能够反映外部环境胁迫对鱼类个体生理状况的影响,是表征
鱼类与外部环境关系的重要指标。
本规程规定的鱼类监测项目包括鱼类的种类、数量、不同种类
的全长、体长、体重和年龄、不同种类的性成熟及健康状况。
b)样品采集
1)鱼类样品
鱼类资源捕捞监测在国内水水生态监测和渔业资源监测中广泛
应用,国内使用的渔具种类也有很多类型,例如围网、刺网、地笼
等。不同网具的使用方法不同,本规程只对网具的选择及适用条件
做出规定。
考虑鱼类生态习性及生境的复杂性,为避免或减少采样的误
差,使所得样品有充分的代表性,本规程规定应根据监测区域的生
境特征,选用刺网、底置笼网(虾笼)、插网、单船底拖网中的1
种或多种进行鱼类样本采集,其中在流速较缓的湾沱,建议采用定
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置刺网进行采样;在流速较急的开阔水域,建议采用流刺网进行采
样;在静水或微流水的底质不平的区域,建议采用底置笼网(虾
笼)进行采样;在静水或微流水的底质平坦的区域,建议采用插网
进行采样;在河流水库水域,建议采用单船底拖网进行采样。
电鱼法在国外鱼类监测中经常使用,但在大江大河适用性不
强,只在河源或小的溪流可少量使用,此外我国也明确禁止电鱼,
因此电鱼在本规程中不纳入鱼类监测的主要方式。
2)生物学样品
根据监测项目,取鳞片、鳍条等不同的鱼体组织用于个体生物
学测定。对采自某一采样区域的鱼类样本,每种鱼类随机抽取30尾
进行生物学样品采集(单一种类样本数量小于30尾时,则对全部样
本进行采集);取鳞片、鳍条、脊椎骨、鳃盖骨、耳石等1~2种
(根据不同鱼类种类钙质组织取样的可行性)作为年龄材料;取精
巢或卵巢作为性腺材料;取鳍条或肌肉作为分子材料。
c)样品处理与保存
生物学采集样品的室外或现场处理与保存要求如下:
1)从鱼体左右两侧的背鳍下方、侧线上方部位各取5~10枚鳞
片,夹入两张纸片之间,然后放入鳞片袋中置于干燥阴凉处保存,
纸片上标明样品的组织名称、所属鱼类的种类名称、编号、采集
地、采集时间;用直接剔除或煮沸等方法去除鳍条、脊椎骨以及鳃
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盖骨上的附着物后晾干鳍条、脊椎骨和鳃盖骨,然后放入小的封口
袋中置于干燥阴凉处保存,封口袋上标明样品的组织名称、所属鱼
类的种类名称、编号、采集地、采集时间;解剖样本头部,取出微
耳石和矢耳石,经95%乙醇清洗、晾干后,放入离心管中置于干燥
阴凉处保存,离心管上标明样品的组织名称、所属鱼类的种类名
称、编号、采集地、采集时间;
2)性腺材料样品放入塑料封口瓶中后,采用波恩氏液固定保
存,封口瓶上标明样品的组织名称、所属鱼类的种类名称、编号、
采集地、采集时间;
3)分子材料样品放入塑料封口瓶中后,用无水乙醇溶液固定后
置于冰箱中冷藏保存,封口瓶上标明样品的组织名称、所属鱼类的
种类名称、编号、采集地、采集时间。
室外或现场获取的生物学采集样品运回室内需进一步进行的处
理,要求如下:
1)年龄材料样品:鳞片材料用温水(或弱碱性水)浸泡12-24
小时后,用软刷(如牙刷)洗掉鳞片表面的黏液、皮肤、色素等,
吸干水分后,夹入两个载玻片中间进行封片保存;耳石材料用环氧
树脂粘在载玻片上,自然风干后,打磨、水洗、抛光至两面轮纹清
晰,洗净风干即可用环氧树脂封片保存;用小钢锯在距鳍条基部的
三分之一处锯4-5片,并用细油石把鳍条切片的表面磨光,然后在
鳍条切片上滴少量二甲苯以增加切片的透明度,最后用普氏胶将切
37
片粘在载玻片上;脊椎骨以及鳃盖骨切片的制备方法与鳍条切片的
制备方法相类似;
2)性腺材料样品:将性腺从保存液中取出后,经不同浓度酒精
的逐级脱水、二甲苯透明、石蜡包埋、切片、摊片、贴片、伊红染
色法染色、中性树胶封片后保存;
3)分子材料样品:选取2g的肌肉或鳍条组织放入2mL的离
心管中,待乙醇挥发后用无菌剪刀将其剪碎备用。
d)鉴定与分析
1)鱼类样本的种类鉴定
长江流域地区鱼类学监测与研究较为充分,关于鱼类的分类和
鉴定文献资料相对丰富,本规程建议依据鱼类图谱或鱼类志等,对
鱼类种类
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