累积生物指数(CBI)在评估印度尼西亚上芝塔龙河生态健康中的性能优势及多指标比较研究

针对热带河流生态评估工具缺乏区域适应性问题，研究人员在印度尼西亚上芝塔龙河(Upper Citarum River)开展多指标对比研究，验证了累积生物指数(CBI)整合BMWP、EPT等指标的优势。结果显示CBI对有机富集(TP/TN)、沉积(浊度/基质嵌入度)和生境干扰的敏感性达83%，显著优于传统指数，为热带河流修复效果评估提供了可靠工具。

　　

印度尼西亚上芝塔龙河作为西爪哇最重要的水系之一，长期面临城市化、农业和工业活动的多重压力，导致严重的水质退化和生态破坏。这条为数百万人提供饮用水、水电和灌溉服务的河流，其上游流域的生态健康评估却缺乏适用于热带河流的区域性工具。现有生物指数如BMWP(生物监测工作组指数)和EPT(蜉蝣目、襀翅目、毛翅目)多基于温带河流开发，难以准确反映热带生态系统的响应特征。

为填补这一空白，来自印度尼西亚的研究团队在《Water Cycle》发表研究，系统比较了累积生物指数(CBI)与6种传统生物指数的性能。研究选取上芝塔龙河流域15个站点，涵盖从原始高海拔区到重度扰动城市段的生态梯度。通过测量溶解氧(DO)、浊度、总氮(TN)、总磷(TP)等水质参数，结合底栖大型无脊椎动物群落分析，验证了CBI整合BMWP评分、EPT分类群数、优势度3(% Dominance 3)和耐污类群丰度的综合优势。

研究采用快速生物评估协议(Rapid Bioassessment Protocols)，通过D型踢网采集底栖生物样本，应用固定计数法标准化处理。水质参数使用Horiba U-50水质分析仪现场测定，生境质量采用Barbour生境指数评估。通过主成分分析(PCA)解析环境驱动因子，对应分析(CA)揭示群落结构变化，并运用箱线图比较各指数敏感性差异。

环境质量测量结果显示下游站点TP(0.52 mg/L)、TN(9.26 mg/L)和浊度(193 NTU)分别达上游的17倍、44倍和56倍，伴随溶解氧(DO)降至1.9 mg/L。生物群落分析鉴定出65科124属，参考站点以EPT类群为主，而扰动站点被寡毛纲(Oligochaeta)和水蛭(Hirudinea)取代。多样性指数从上游(H′=2.6)到下游(H′=0.3)显著下降，与嵌入度(% embeddedness>86%)呈强负相关(r=-0.692)。

环境因子贡献分析表明PCA前两轴解释72.25%变异，CA将站点分为5组：原始组(含敏感种Indonemoura、Rhyacophila)、轻度干扰组(优势种Simulium、Hydropsyche)和重度污染组(耐污种Limnodrilus hoffmeisteri)。指数敏感性测试证实CBI与WQI_min相关性最强(r=0.82)，在区分生态梯度时重叠区间最小，而PMA指数仅33%参数响应。

讨论部分强调CBI的83%敏感性源于其多维度设计：EPT反映清洁水质要求，%Dominance 3指示群落稳定性，BMWP整合分类群耐污值，耐污类群丰度直接响应污染压力。相比单维度指数，CBI克服了温带指数在热带应用的"分类群缺失"问题，如新加坡指数(SingScore)未涵盖当地常见甲壳类(Hyalella azteca)。研究还发现，在中等扰动站点，传统EPT指数因Hydropsychidae(纹石蛾科)的异常耐受性产生误判，而CBI通过补充基质嵌入度指标提高了准确性。

该研究证实CBI能有效识别上芝塔龙河流域从有机富集到沉积作用的复合压力，为印度尼西亚首个经系统验证的河流多指标指数。其创新性在于：首次在热带河流中整合生境质量与生物耐受性指标；建立适用于东南亚快速评估的标准化协议；为"芝塔龙河净化计划(Citarum Harum)"提供量化评估工具。未来需在季风气候下验证其季节性稳定性，并扩展至红树林河口等生态系统。这些发现对全球热带河流的生物监测具有范式意义，特别是对类似面临快速发展压力的东南亚流域。