生物指數

生物指數

生物指數(biological index),即在江河湖海遭受污染後,水體中水生生物的種群分布將受到限制,污染越嚴重,生物種類就越少,直至大型生物滅絕。所以,有些生物學家建議採用生物指數作為衡量水體污染程度的一種指標。 從水體中或水源底泥中取一定數量的樣品,鑑定其中能在清水中生長的水生生物品種數“A”和在一般污染水體中能生長的水生生物品種數“B”,則水體污染的生物指數即為A+1/2B,當生物指數在了10 以上,表示水體未受污染;5.5~9.5為輕度污染;3~5為中等污染;0~2.5為強度污染。

基本介紹

  • 中文名:生物指數
  • 外文名:biotic index
  • 方法:數學
  • 提出者:W.M.貝克
  • 提出時間:1955年
  • 用途:評價環境質量
基本內容,底棲生物指數,多樣性公約,

基本內容

生物指數是根據某類或幾類生物數量多少及其比例表達環境質量等級的簡單數學形式,是運用數學方法求得的反映生物種群或群落結構的變化的數值,用以評價環境質量
環境和生物是一個統一的整體。環境質量因污染或其他因素髮生變化,生物因適應能力的不同,在環境中的種類和數量也就隨之變化。後一種變化是環境質量的客觀反映。20世紀50年代以來,人們在研究各種環境質量參數的基礎上,提出了一系列用以評價環境質量的生物指數,主要有:
貝克生物指數,W.M.貝克於1955年提出。這項指數根據生物對有機污染物的耐性,把從採樣點採到的大型底棲無脊椎動物分成兩類。Ⅰ類是對有機物污染缺乏耐性的(即敏感的)種類,Ⅱ類是對有機物污染有中等程度耐性的(即不敏感的)種類。Ⅰ類和Ⅱ類動物種類數目分別以nΙ和n媺表示,則生物指數BI=2nΙ+n媺,計算的指數值為0,表示水體被有機物嚴重污染,1~6為中等污染,大於10為清潔水體。
日本津田松苗於1960、1964、1974年對貝克指數作了多次修改,提出不限於在採樣點採集,而是在擬評價的河段把各種大型底棲無脊椎動物儘量採到,再依貝克-津田生物指數公式I=2A+B進行計算。式中A為不耐污種數;B為耐污種數。所得數值0~5為嚴重污染,6~10為中度污染,11~19為較清潔,大於20為清潔水體。
古德奈特和惠特利有機污染生物指數,是C.J.古德奈特和L.S.惠特利於1960年提出的。這項指數以顫蚓類個體數量占整個大型底棲無脊椎動物個體數量的百分比表示。所得指數值少於60%,表示水質良好;60~80%為中等有機污染;大於80%為嚴重有機污染。
特倫特生物指數根據 7個主要無脊椎動物類群對污染敏感程度的順序和出現的動物類群總數劃分指數值為Ⅹ至Ⅰ(見表)。  錢德勒計分系統是根據底棲動物種類和個體數量等參數與污染程度的關係,按多度大小對不同種類分別記分,再將各種類分數相加,以總分的高低評價水質。45分以下為重污染,45~300分為中等污染,300分以上為輕度污染或無污染。
此外,還有硅藻生物指數,藻類生物指數等。60年代以來,又發展了一類以群落中的優勢種為重點,通過測量群落結構來評價環境質量的生物種的多樣性指數。70年代以來,這種指數也歸入生物指數。
生物指數主要是水質的生物學參數,並不表示水質的直接數值。因此,套用時必須同生物學的其他指標結合起來,而且還要考慮地理、氣候、底質、水文以及水化學等因素對生物的影響,注意與物理、化學指標一起進行綜合分析,才能作出正確的評價。

底棲生物指數

底棲無脊椎動物生活在水體和沉積物的交界處,活動範圍小,壽命相對較長,不可避免地會對受到的偶發或長期人為擾動產生回響,因此,通常被認為是水生生態系統有力的指示物種。2000年歐盟頒布了“水框架指令”,該法令要求各成員國的近岸海域生態環境質量評價必須建立在生物評價的基礎上,而且生物評價必須包含底棲生物,這極大促進了基於底棲生物指數法的海洋生態環境質量評價的研究和發展。
如今建立的底棲生物指數很多,主要建立於北美和歐洲,可以分為4類:
1、嚴格基於底棲生物敏感度分類的指數。這類指標包括AZTI海洋生物指數、BENTIX指數、BO2A指數等;
2、嚴格基於營養級群落分類的指數。這類指數主要是ITI;
3、嚴格基於多樣性的指數。主要為香農多樣性指數(H');
4、綜合了其他指數的複合指數。該類指數主要為多因子AZTI海洋生物指數,該指數綜合了AMBI、H'和物種豐度,並通過因子分析和判別分析計算指數值。
其中,海洋生物指數(AMBI)是一種基於大型底棲動物的、套用於評價歐洲沿海和河口生態系統環境質量狀況的生物指數,是21世紀初才建立的生物指數。

多樣性公約

締約國意識到生物多樣性的內在價值,和生物多樣性及其組成部分的生態遺傳、社會、經濟、科學、教育、文化、娛樂和美學價值,還意識到生物多樣性對進化和保護生物圈的生命維持系統的重要性,確認保護生物多樣性是全人類共同關切的問題,重申各國對它自己的生物資源擁有主權權利,也重申各國有責任保護它自己的生物多樣性,並以可持久的方式利用它自己的生物資源,關切一些人類活動正導致生物多樣性的減少,意識到普遍缺乏關於生物多樣性的信息和知識,亟需開發科學、技術和機構能力,從而提供基本理解,據以策劃與執行適當措施,注意到預測、預防和從根源上消除導致生物多樣性嚴重減少或喪失的原因至為重要,並注意到生物多樣性遭受嚴重減少或損失的威脅時,不應以缺乏充分的科學定論為理由,而推遲採取旨在避免或儘量減輕此種威脅的措施,注意到保護生物多樣性的基本要求,是就地保護生態系統和自然生境,維持恢復物種在其自然環境中有生存力的種群,並注意到移地措施,最好在原產國內實行,也可發揮重要作用。
認識到許多體現傳統生活方式的土著和地方社區同生物資源有著密切和傳統的依存關係,應公平分享從利用與保護生物資源及持續利用其組成部分有關的傳統知識、創新和實踐而產生的惠益,並認識到婦女在保護和持續利用生物多樣性中發揮極其重要作用,並確認婦女必須充分參與制訂和實施保護生物多樣性的各級政策,強調為了生物多樣性的保護及其組成部分的持續利用,促進國家、政府間組織和非政府部門之間的國際、區域和全球性合作的重要性和必要性,承認提供新的和額外的資金和適當取得有關的技術,可對全世界處理生物多樣性喪失問題的能力產生重大影響,進一步承認有必要訂立特別的條款,以滿足開發中國家的需要,包括提供新的和額外的資金和適當取得有關的技術,注意到最不已開發國家和小島嶼國家這方面的特殊情況,承認有必要大量投資以保護生物多樣性,而且這些投資可望產生廣泛的環境、經濟和社會惠益。
還認識到經濟和社會發展以及根除貧困是開發中國家第一和壓倒一切的優先事務,意識到保護和持續利用生物多樣性對滿足世界日益增加的人口對糧食、健康和其他需求至為重要,而為此目的取得和分享遺傳資源和遺傳技術是必不可少的,注意到保護和持續利用生物多樣性最終必定增強國家間的友好關係,並有助於實現人類和平。
期望加強和補充現有保護生物多樣性和持久使用其組成部分的各項國際協定,並決心保護今世後代的利益,持續利用生物多樣性。

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