综述：生物指数在摩洛哥阿齐拉勒乌埃德阿比德流域生态状况评估中的应用

《Egyptian Journal of Aquatic Research》：Application of biotic indices to determine the ecological status of Oued El Abid Basin, Azilal, Morocco

本综述系统评估了乌埃德阿比德流域的生态健康状况，通过整合理化参数（温度、pH、DO、EC、COD、NO3–、Cl–、SO42–、PO43–、TH、Fe2+、Cu2+、Pb、Cr、Cd）与三种生物指数（IBGN、HQI、RQI），揭示了流域水质的空间异质性。研究发现下游站点（S7）受生活与农业污染影响显著，表现为高COD（42.01 mg L-1）和EC（1538 μS cm?1），而生物多样性以秋季最丰富，敏感类群（如蜉蝣目）在上游占优。PCA与DistLM分析表明，生物指数与EC负相关、与DO正相关，氯离子（Cl–）和COD是影响生态状态的关键因子。研究为半干旱区流域管理提供了多指标协同评估范式。

　　

引言

地表水污染已成为全球性环境问题，对经济发展、社会福祉、水生生物多样性及人类健康构成威胁。摩洛哥作为水资源短缺国家，其贝尼迈拉勒-赫尼夫拉地区的乌埃德阿比德流域正面临严重的环境退化压力。该流域作为乌姆拉比亚盆地的重要支流，为当地社区及农业提供主要水源，但受生活污水、农业径流和旅游活动影响，生态系统持续受损。既往研究多聚焦于有限理化参数，缺乏对区域环境的综合评估。本研究通过全年周期监测，结合生物指数与多维统计分析，旨在为流域的生态诊断与综合治理提供科学依据。

材料与方法

研究区概况

乌埃德阿比德流域位于乌姆拉比亚盆地上游，面积约3119 km²，属半干旱气候，降水集中于冬季，年均温17–28°C。流域内地质多样性显著，直接影响水流速度。研究布设7个站点（S1–S7），涵盖源头区（S1）、农业区（S2）、旅游点（S3）及下游城镇区（S7），以捕捉人类活动梯度。

理化参数分析

水温、pH、溶解氧（DO）、电导率（EC）采用多参数探头现场测定。水样采集后24小时内检测化学需氧量（COD）、硝酸盐（NO₃^–）、氯化物（Cl^–）、硫酸盐（SO₄^2–）、磷酸盐（PO₄^3–）、总硬度（TH）及重金属（Fe²⁺、Cu²⁺、Pb、Cr、Cd），方法遵循Rodier（2009）标准。

宏无脊椎动物鉴定

使用苏伯网（网格0.5 mm）采集底栖动物，福尔马林固定后通过解剖镜及标准图谱鉴定至科级。共记录14科，隶属节肢动物（83%）、环节动物（9%）和软体动物（8%）。

生物指数应用

栖息地质量指数（HQI）评估河流支持水生生命的能力（0–30分，分4级）；河岸带质量指数（RQI）诊断河岸生境（0–100分，分5级）；标准化全球生物指数（IBGN）基于宏无脊椎群落评价水质（0–20分，分5级）。

统计分析

主成分分析（PCA）解析站点、生物指数与理化参数的相关性；相似性分析（ANOSIM）检验季节与空间差异；基于距离的线性模型（DistLM）识别影响生物指数的关键环境变量。

结果

水质参数动态

水温范围11.8–31.2°C，pH 6.05–8.5，EC最低323 μS cm^?1（S4冬季），最高1538 μS cm^?1（S7夏季）。DO浓度3.02–7.75 mg L^-1，湿季高于干季。COD峰值42.01 mg L^-1（S7冬季），硝酸盐（≤2.13 mg L^-1）和磷酸盐（≤0.014 mg L^-1）仅雨期检出。重金属中铁（0.988 mg L^-1）和铜（0.045 mg L^-1）浓度较高，但未超摩洛哥标准限值。ANOSIM显示理化参数存在显著季节与空间差异。

宏无脊椎动物群落

共采集2046个个体，以双翅目（36%）和蜉蝣目（22%）为主。上游站点（S1、S2）以敏感类群（如Heptageniidae）为特征，下游（S5–S7）耐污类群（如Chironomidae）占优。秋季多样性最高（9科），冬季S4与S7无检出。

生物指数评价

IBGN值1–8，S1（上游）属中等质量，S2、S5–S7为差级。HQI范围1–20，S1、S5亚最优，S2、S7差级。RQI得分18–71，S7级差，S1–S5中等。ANOSIM显示生物指数空间差异显著（Global R=0.218），但季节差异不显著。

统计关联

PCA（累计解释率72.92%）表明生物指数与DO、硬度正相关，与EC、COD负相关。DistLM识别氯离子（20.41%）、镉（17.47%）、COD（13.67%）和磷酸盐（5.43%）为关键影响因子。

讨论

流域生态状态呈现上游-下游退化梯度。下游站点（S7）的高EC与COD反映生活与农业污染叠加效应，导致溶解氧降低及耐污类群优势，与摩洛哥其他河流（如乌埃德马蒂尔）的污染模式一致。生物指数与EC的负相关性印证了矿物化压力对水生群落的抑制作用，而DO作为氧化态指标，与敏感类群分布耦合。重金属虽未超标，但季节性波动提示人为输入风险。流域管理需优先控制点源污染，修复河岸带植被，并建立生物指数与常规监测的联动机制。

结论

乌埃德阿比德流域生态完整性受自然水文与人类活动共同驱动。生物指数与理化参数的协同分析有效识别了关键压力因子，为半干旱区水资源保护提供了多尺度评估工具。未来需加强污染源控制、生境修复及跨部门协作，以平衡流域发展与生态安全。