Индекс сообщества макробеспозвоночных - Macroinvertebrate Community Index

Качество речной воды. Сообщество макробеспозвоночных index.png

Индекс сообщества макробеспозвоночных (MCI) является индекс используется в Новая Зеландия измерить качество воды потоков пресной воды.[1] Наличие или отсутствие макробеспозвоночные насекомые, черви и улитки в реке или ручье могут биологический индикатор на здоровье этого водного пути.[2] MCI присваивает номер каждому разновидность макробеспозвоночных на основе чувствительности этого вида к загрязнение. Затем индекс вычисляет средний балл.[1] Более высокий балл по MCI обычно указывает на более здоровый поток.[2]

В MCI (индекс сообщества макробеспозвоночных) основан на присвоении баллов пресноводным макробеспозвоночным на основе их устойчивости к загрязнению. Пресноводные макробеспозвоночные, обитающие в нетронутых условиях, получат более высокие баллы, чем те, которые встречаются в загрязненных районах.[3] Значения MCI могут быть рассчитаны с использованием данных присутствия-отсутствия макробеспозвоночных с использованием следующего уравнения:[3]

MCI = [(оценка сайта) / (количество оцениваемых таксонов)] * 20

Предыдущий качество воды оценки основывались на химическом анализе и анализе среды обитания, однако оказалось, что этих методов недостаточно из-за загрязнения из неточечных источников.[4] Виды, обитающие в водной среде, могут быть лучшим естественным индикатором качества окружающей среды и выявлять последствия любого изменения или загрязнения среды обитания,[4] и доказали свою способность реагировать на широкий спектр факторов стресса, таких как осаждение, урбанизация, сельскохозяйственный методы и эффекты лесозаготовок.[5] Любые изменения, которые могут произойти в сообществах макробеспозвоночных и привести к сокращению разнообразия, увеличивают доминирование устойчивых к загрязнению беспозвоночных, таких как олигохеты и хирономиды.[6] Таким образом, отсутствие видового разнообразия и низкий биотический индекс количество местных макробеспозвоночных может быть индикатором плохого качества воды.[7] Риск ухудшения качества воды является самым большим в низинных районах, где доминирующими видами землепользования являются высокоинтенсивное сельское хозяйство и городское развитие.[8]

Сообщества макробеспозвоночных являются предпочтительными индикаторами здоровья водной экосистемы, поскольку их очень легко собрать и идентифицировать, и они имеют короткую продолжительность жизни, поэтому очень быстро реагируют на изменения в окружающей среде.[5] Методы MCI по использованию сообществ макробеспозвоночных для оценки общего состояния водной среды продолжают оставаться наиболее надежным, применимым и широко признанным методом во всем мире.[9]

Вариации на MCI

В дополнение к определенному выше проиндексированному MCI, существуют также два других варианта MCI. QMCI (Количественный индекс сообщества макробеспозвоночных) и SQMCI (Полуколичественный индекс сообщества макробеспозвоночных). И MCI, и QMCI широко используются в таких странах, как Новая Зеландия. Сочетание широкого использования и хороших показателей MCI и QMCI для определения качества воды в водных экосистемах вызвало интерес к дальнейшему совершенствованию методов в Новой Зеландии.[10] QMCI, как и MCI, изначально был разработан для оценки органического обогащения водных экосистем. Третий индекс, SQMCI, был создан для уменьшения усилий по выборке и обработке, необходимых для QMCI.[11] SQMCI будет реагировать аналогичным образом на QMCI при доминировании в сообществе, однако для достижения такой же точности потребуется меньше образцов. SQMCI дает сравнительную оценку QMCI с менее чем 40% напряжение, в условиях, когда плотность макробеспозвоночных не требуется. Это снижает расходы, а также повышает логическую надежность проектов биомониторинга.[10] И QMCI, и SQMCI похожи на MCI в том смысле, что они оцениваются по шкале от 1 (чрезвычайно толерантный) до 10 (крайне нетерпимый). Однако они различаются способом расчета MCI с использованием данных о присутствии-отсутствии, тогда как QMCI использует количественные или процентные данные.[11] Наличие качественной, количественной и полуколичественной версии одного и того же индекса вызвало некоторые вопросы относительно того, хорошо это или нет. Все три индекса имеют одну и ту же цель - измерить качество водной экосистемы, однако нет четких рекомендаций о том, когда каждый из них лучше всего использовать. В исследовании, проведенном на 88 реках, Scarsbrook et al. (2000) пришли к выводу, что MCI более полезен, чем QMCI, для распознавания изменений качества воды в ручье с течением времени. Наличие трех форм аналогичного индекса может побудить к различным выводам, а также открывает путь для конкретного использования любого файла, чтобы придать предвзятость определенной позиции или позиции, занятой специалистом.[11] В августе 2019 года Министерство окружающей среды выпустило проект заявления о национальной политике в области управления пресноводными ресурсами и отчет Научно-технической консультативной группы, в котором рекомендовалось включить три различных показателя: MCI, QMCI и средний балл на метрику (ASPM).[12]


Значения QMCI можно рассчитать с помощью:QMCI = ∑_ (i = 1) ^ (i = s) ▒ (n_i * a_i) / N

Значения SQMCI можно рассчитать аналогично QMCI, за исключением того, что фактические подсчеты заменяются кодированными численностями. Пример:

SQMCI = ∑_ (i = 1) ^ (i = s) ▒ (n_i * a_i) / N

Факторы, влияющие на MCIЕсть несколько факторов, которые могут повлиять на получение данных MCI при оценке качества воды в водной экосистеме. Каналы с твердым и мягким дном часто могут давать разные результаты, и многие исследователи будут использовать две разные версии MCI. Например, в исследовании Stark & ​​Mallard (2007) они обсуждают, что каналы с твердым и мягким дном имеют отдельные версии MCI, и эти две версии нельзя объединить в один набор данных из-за различий в таксоны и значения допусков.[8]


Пространственная изменчивость также представляет интерес с точки зрения влияния на данные, полученные через MCI. Участки, которые постепенно переходят вниз по течению, часто имеют более низкое значение MCI. Также могут быть смешанные влияния между перекатами, спусками или лужами с протяженностью одного ручья.[13]


Глубина и скорость также вызывали озабоченность в связи с воздействием на результаты, однако Старк (1993) исследовал влияние метода отбора проб, глубины воды, скорости течения и субстрат по результатам и обнаружил, что MCI и QMCI не зависят от глубины, скорости и субстрата в образцах макробеспозвоночных, собранных на каменистых перекатах.[10] Этот вывод является преимуществом для оценки загрязнения воды.


Было проведено несколько исследований сезонной изменчивости, которая считается основным фактором, влияющим на оценку качества воды. Был сделан вывод, что все модели должны проверять данные, собранные за сезон, в качестве справочных данных, которые используются.[13]


Было несколько других факторов, таких как температура воды, жизненный цикл беспозвоночных и уровни растворенного кислорода, которые были объяснены как причины сезонной изменчивости. Более теплые сезоны характеризуются биотическими показателями, свидетельствующими о более плохом состоянии водотока.[13] Более теплое время года, такое как лето, привело бы к повышению температуры, что привело бы к повышению температуры воды и уменьшению количества растворенного кислорода в воде, что сделало бы окружающую среду менее идеальной для водных макробеспозвоночных. В свою очередь, это влияет на плотность популяции макробеспозвоночных и изменяет результаты индексов.

Рекомендации

  1. ^ а б «Индекс сообщества макробеспозвоночных». www.lawa.org.nz. Land Air Water Aoteraroa. Получено 24 августа 2016.
  2. ^ а б «Состав сообщества макробеспозвоночных (MCI)». Министерство окружающей среды. Правительство Новой Зеландии. Получено 24 августа 2016.
  3. ^ а б Старк, Дж. Д. (1993) Показатели индекса сообщества макробеспозвоночных: влияние метода отбора проб, повторения образца, глубины воды, скорости течения и субстрата на значения индекса. Новозеландский журнал морских и пресноводных исследований 27: 4, 463-478.
  4. ^ а б Беннет, Х. Х., М. В. Маллен, П. М. Стюарт, Дж. А. Сойер и Э. С. У. (2004) Разработка индекса сообщества беспозвоночных для прибрежного водосбора равнин Алабамы. Журнал Американской ассоциации водных ресурсов, 40: 1, 43-51
  5. ^ а б Кольер, К.Дж. (2014) Скорость разложения древесины и структура сообщества макробеспозвоночных вдоль контрастных градиентов человеческого давления (Вайкато, Новая Зеландия), New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research, 48: 1, 97-111
  6. ^ Холл, М. Дж., Дж. П. Клосс и Р. Х. Райли. (2001) Взаимосвязь между землепользованием и структурой сообщества речных беспозвоночных на Южном острове, Новая Зеландия, в прибрежном водосборе ручья. Новозеландский журнал морских и пресноводных исследований, 35: 3, 591-603
  7. ^ Коллинз, К. Л., М. В. Маллен, П. М. Стюарт и Э. К. Уэббер. (2008) Подтверждение индекса сообществ беспозвоночных для городских водотоков для водосбора прибрежных равнин Алабамы. Журнал Американской ассоциации водных ресурсов, 44 (3), 663-669
  8. ^ а б Ларнед, С. Т., Т. Снелдер, М. Дж. Анвин и Дж. Макбрайд. (2016) Качество воды в реках Новой Зеландии: текущее состояние и тенденции. Новозеландский журнал морских и пресноводных исследований, 50: 3, 389-417.
  9. ^ Оломукоро, Дж. О. и А. Дирису. (2014) Сообщество макробеспозвоночных и индекс устойчивости к загрязнению в реках Эдион и Омодо в извлеченных водно-болотных угодьях саванны в Южной Нигерии. Иорданский журнал биологических наук, 7: 1, 19-24.
  10. ^ а б c Старк, Дж. Д. (1998) SQMCI: биотический индекс для кодированных данных о численности пресноводных макробеспозвоночных. Новозеландский журнал морских и пресноводных исследований, 32: 1, 55-66.
  11. ^ а б c Райт-Стоу, А. Э. и Винтерборн, М. Дж. (2003) Насколько хорошо соответствуют индикаторы мониторинга водотоков Новой Зеландии, индекс сообщества макробеспозвоночных и его количественный вариант? Новозеландский журнал морских и пресноводных исследований, 37: 2, 461-470.
  12. ^ MfE. «План действий по здоровому водному пути». Министерство. Министерство окружающей среды.
  13. ^ а б c Старк, Дж. Д. и Н. Филлипс. (2009) Сезонная изменчивость индекса сообщества макробеспозвоночных: нужны ли сезонные поправочные коэффициенты? Новозеландский журнал морских и пресноводных исследований, 43: 4, 867-882

внешняя ссылка