喜马拉雅山溪西部滨洼河生态与水质的关系
DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.15.2.05
Binwa是喜马偕尔邦喜玛拉雅山西部地区的一条常年山流。在本次调查中,根据海拔差异选择了4个观测点,分别是Kharli(S1),拜杰纳特(S2),靠近Chobin (S3.), Triveni (S4)及水样理化、生物参数分析1年(2011年3月- 2012年2月)。水温、水流、溶解氧、浊度、T.D.S、电导率、总硬度、磷酸盐和硝酸盐是决定河流浮游动物和大型无脊椎动物区系变化的重要因素。计算了Simpson、Shannon和Wiener等大型无脊椎动物物种多样性指数和Margalef等大型无脊椎动物物种多样性指数。在比较不同饮用水标准水样理化参数的基础上,计算了4个站点的水质指标。同样,测量EPT分类群(蜉蝣目、翼翅目、毛翅目),计算EPT指数。由于不同类型的人为干扰,河流的水质从头到口下游恶化。结果表明,该河流没有污染1而S是寡营养的2服务条款3.中少营养在S4.
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金达尔R,辛格d。喜马拉雅山脉西部河流生态与水质的关系。2020年世界环境;15(2)。可以从:https://bit.ly/2WpEGs5
文章发表历史
收到: | 28-03-2020 |
---|---|
接受: | 03-05-2020 |
审核: | Agbasi奥 |
第二次覆核: | 奥尔本Kuriqi |
最终批准: | Gopal Krishan博士 |
介绍
溪流是一种各种大小的水道,具有特定的路线,其中矿物质和营养物质(无机和有机物质)是必不可少的部分,沿着纵向梯度从头部流向口腔。位于西喜马拉雅的河流在生态(巨大的生物多样性)、经济(水电和渔业潜力)和社会(邻近居民的神圣宗教)方面发挥着重要作用。山溪具有水流快、基质不均匀、溶解氧高、营养含量低等特点,并具有独特的生物多样性,不易受污染。本研究选择的宾瓦河左岸有两个宗教场所,有成千上万的人参观;这条河是生活在其附近的加迪人(一个部落社区)的圣地,也是重要的繁殖地Torsp. (Mahaseer鱼)来自Beas河(Sharma)1)。通过确定河流的水质,人们可以评估河流的健康状况以及是否适合饮用。这就是为什么在调查过程中,对水样进行了水生物(物理化学,浮游植物,浮游动物)和大型无脊椎动物的分析。采用不同理化参数的水质指数(wqi),并与ICMR等不同组织制定的标准进行比较,确定水质;2国际清算银行,3.CPCB和WHO。4不同观测点的物种多样性采用大型无脊椎动物来确定,EPT指数采用蜉蝣目、翼翅目和毛翅目分类。此外,还列出了大型无脊椎动物的清单。
研究区域
在本次研究中,选取了4个观测点进行水样和大型无脊椎动物的采集,分别是Kharli和S1,(海拔2822米)2,(海拔945米),靠近Chobin as S3.,(海拔746米),Triveni为S4(海拔572米),位于喜马偕尔邦康格拉地区的喜马拉雅西部多年生山涧。它起源于喜马拉雅山脉中部的道拉达哈尔山脉的南坡,在Triveni与Beas河汇合,从头到口的距离为48公里。沿着它的路线,它为康格拉地区Baijnath街区的大量人口提供饮用和灌溉设施。然而,在这相对较短的距离内,它经历了大约3100米的令人印象深刻的下降(顶部海拔3678米,口处海拔539米)。主要的栖息地由一些水池和巨石和鹅卵石的基底组成。研究区域的排水网络,所有的溪流/明渠都按照Strahler的要求进行了排序,5和收益率。6流被分类为b3型。
图1:地图显示研究区域和滨洼河集水区 点击此处查看图 |
材料与方法
在2011年3月至2012年2月的一年时间里,每个月对所有观测点进行水样采集。按标准方法(APHA,7)。在浮游生物研究中,100公升的水通过浮游生物网过滤,该网由25号螺栓丝(0.3毫米网)组成,并配有一个宽口瓶。浮游生物保存在4%甲醛溶液中。大型无脊椎动物通过对水流基质进行扰动,使其不安,在Surber采样网中收集,然后在桶中收集,最后在4%甲醛溶液中保存。这些大型无脊椎动物的密度是指每平方米的个体。为鉴定浮游生物和底栖生物所参考的书籍有:(Pennak,8;梅里特和康明斯公司,9;索普和科维奇,10Subramanian和Sivaramakrishnan,11)。浮游生物的计数是在Sedgwick-Rafter细胞计数器的帮助下完成的(Wetzel和Likens,12)。物种多样性采用多样性指数计算(Shannon和Wiener;13;辛普森,14)。由于河流周围没有发生工业发展,其他条件(人为干扰)也没有太大变化。因此,这些发现将有助于确定各种用途的水质,并维持河流的生物多样性。
1.辛普森生物多样性指数
D =多样性指数,N =所有物种的总个体数,n=特定物种的个体数;我=下标表示不同物种的数量。
2.Shannon和Wiener多样性指数
式中,H =多样性指数;pi = ni/N (ni =物种i的个体数;N =样本中个体的总数
3.ept指数(翅翅目、翅翅目、毛翅目)
4.通过参考金达尔和夏尔马,计算了水样的9个物理化学参数的水质指数。15以及Batabyal& Chakraborty,16
水质指数(WQI) = qi.wi
在那里,
Qi(水质等级)=
Va =某一参数在水样中的记录值
Vi =理想值(r/o水温度下的DO, pH-7.0,其余7个参数为0)
Sn=标准值(来自不同标准规定)
wi(单位重量)= k/Sn
在那里,
K(常数)=
结果与讨论
在本研究中,在1年(2011年3月- 2012年2月)共研究了14个理化参数,在生物动物群中浮游植物共36种(硅藻-14、绿藻-10、藻门-7、藻门-2、裸藻-3);浮游动物17种(原生动物6种,轮虫目9种,甲壳纲2种),大型无脊椎动物27种。给出了所研究的理化参数的月平均值,并与不同的饮用水标准进行了比较(表1)。水温在夏季(5月和6月)最高,冬季最低,夏季水温升高使呼吸速率增加,持氧能力降低,从而使游离CO升高2在系统中;由于整个过程的高降水量,在季风(7月和8月)观测到最大的水速(S1- s4), at S2水的速度很高,这可能是由于从S开始的梯度下降很大1到S2,而S .的水流略高1在夏前(4月)和夏季(5月和6月)观测到,这可能是由于集水区的冰川融化。季风期间的高水流对浮游生物和水生昆虫幼虫构成冲刷威胁,并与之呈反比关系。而tds、浊度、氯化物和硝酸盐、磷酸盐等营养物质在季风期达到最大值,并与水流直接相关。这些参数在季风期间的上升可能是由于下游的松散和脆弱的集水区,集水区的农业径流,S2在不同的地方将固体废物倾倒到河流中。溶解氧在冬季最大,在夏季最小,因为水在低温下具有很高的持氧能力(Malik和Bharti,17金达尔和辛格,18)
在所有观测点(Jabeen和Barbhuiya),硅藻科、蝶藻科和水生昆虫(EPT类群)与溶解氧呈正相关;19)。绿藻、藻门、裸藻门和原生动物与溶解氧呈反比关系,与T.D.S、电导率、硝酸盐和磷酸盐呈正相关。在S4(Triveni),这可能是由于低溶解氧和高营养负荷。相比之下,Euglenophyceae只报道自S3.和S4在S1和S2,可能是由于浅水温度。
大型无脊椎动物以水生昆虫为主。水生昆虫分七目:翅目(佩尔拉sp。Isoperlasp。Cryptoperlasp.)、鞘翅目(Psephnussp, Helophorussp。Hydroporussp。Hydaticussp.),半翅目(Naucorissp),蜉蝣目(Baetissp。B.bifurcatus, Ecdyonurus sp., Epeorussp。Ephemera consors, E. remensa, Heptageniasp。怀疑铁,辛吉玛sp.)毛翅目(Hydropsychesp。Stenopsyche星Rhyacophila),奥多纳塔(Euphaeasp。Orthetrum)及双翅目(摇蚊属sp。Simuliumsp。库蚊sp.)在溪流中发现(表4)。在上游观察到翼龙(S1和S2),而在下游收集的双翅目动物(S3.和S4),石蝇喜欢高含氧量的区域,如流水、流水和瀑布,在那里混合氧气是舒适的,而双翅目幼虫喜欢水池和溶解氧低的区域(金达尔和辛格,20.)
表1:4个站点水的各项理化参数的月平均值、变化范围及其与不同水标准的比较(S1,年代2,年代3., S4)(2011年3月至2012年2月)。
参数 |
Kharli (S1)* |
Baijnath (S2) |
Chobin附近的3.) |
Triveni (S4) |
BIS理想-允许限制 |
饮用水CPCB值** |
ICMR(1975)开展 |
谁在2011 |
|||||
的意思是 |
范围 |
的意思是 |
范围 |
的意思是 |
范围 |
的意思是 |
范围 |
可取的 |
允许的 |
||||
水温(℃) |
10.23 |
8.3 - -11.5 |
17.09 |
8.5 - -23.5 |
18.10 |
9.67 - -24.5 |
19.01 |
10.5 - -24.9 |
|||||
水流(厘米/秒) |
92.50 |
65 - 110 |
97.15 |
80 - 124.8 |
86.15 |
-113 - 67.3 |
75.12 |
60.1 - -96.4 |
|||||
电导率(µS /厘米) |
103.25 |
90 - 115 |
206.92 |
150 - 260 |
213.25 |
158 - 266 |
221.58 |
165 - 285 |
|||||
浊度(南大) |
3.77 |
0.5 - -6.5 |
4.68 |
0.4 - -11.25 |
5.56 |
0.5 - -13.5 |
5.80 |
1.9 - -11.7 |
5 - 10 |
2.5至10 |
|||
溶解氧(mg/L) |
10.54 |
9.8 - -11.4 |
10.27 |
8.21 - -12.7 |
9.51 |
8.1 - -11.3 |
8.78 |
6.5 - -10.8 |
> 6 |
||||
免费的公司2(毫克/升) |
2.10 |
1.5 - -2.7 |
7.47 |
3.8 - -11.25 |
8.70 |
4.5 - -14.2 |
11.13 |
6.4 - -17.8 |
|||||
pH值 |
8.10 |
7.95 - -8.2 |
7.85 |
7.5 - -8.1 |
7.88 |
7.5 - -8.2 |
8.27 |
7.85 - -8.54 |
6.5 - 8.5 |
6.5 - 8.5 |
6 - 8.5 |
7.0 - -8.5 |
6.5 - -8.5 |
氯化(毫克/升) |
3.45 |
1.3 - -4.5 |
13.08 |
-19 - 8.05 |
14.73 |
10.2 - -20.6 |
16.73 |
10.7 - -24.3 |
250 ~ 1000 |
250 |
200 - 1000 |
200 |
300 |
总碱度(mg/L) |
48.73 |
24 - 72.3 |
101.78 |
70.2 - -120.2 |
104.59 |
73.4 - -122.5 |
106.25 |
68.2 - -134.5 |
200 - 600 |
120 |
200 |
||
磷酸盐(毫克/升) |
0.02 |
0.011 - -0.033 |
0.04 |
0.01 - -0.068 |
0.05 |
0.02 - -0.078 |
0.11 |
0.037 - -0.22 |
高达5 |
||||
硝酸盐(毫克/升) |
0.01 |
0.003 - -0.02 |
0.03 |
0.015 - -0.05 |
0.04 |
0.025 - -0.06 |
0.07 |
0.032 - -0.11 |
45 - 100 |
20. |
45 |
||
总硬度(mg/L) |
76.34 |
45.2 - -122.1 |
102.98 |
62.1 - -137.2 |
116.31 |
70.1 - -160.5 |
109.82 |
65.35 - -145.63 |
300 - 600 |
200 |
200 - 600 |
One hundred. |
500 |
TDS(毫克/升) |
75.26 |
62.5 - -95.5 |
114.96 |
94.4 - -140.5 |
117.09 |
95.4 - -142.3 |
134.77 |
109.3 - -162.3 |
500 - 2000 |
500 |
500 - 1500 |
600 |
1000 |
*水样只采集了8个月(2011年4月- 11月),** www.cpcb.nic.in
将研究期间(2011年3月至2012年2月)的不同理化参数(浊度、D.O、pH、氯化物、总碱度、硝酸盐、总硬度和T.D.S.)的值与BIS (IS 10500-2012)、中央污染控制委员会、ICMR和WHO规定的不同饮用水标准进行比较。根据BIS (IS 10500-2012),在S2,年代3.和S4在季风月份,这可能是由于地表径流中悬浮颗粒增加,因此季风月份的水质下降。水质指数(Water Quality Index, w.qi.)将分析的水样中大量的信息简化为一个单一的值。经观察,这条小溪的水质很好,可饮用。从S看灌溉1到S3.在S点,水是原始的1;在中游地区(S2和S3.),流域固定、植被覆盖较厚、自净性基本相同。同时,它在S处略有降低4,由于上述八个参数(污水、采矿、农业径流、低坚固性和松散集水区)的值很高。然而,水仍然是可饮用的(表2)。年代我milar results of deterioration of water quality downstream reported by Atique and Guk An,21在韩国的一条山涧中。
表2:2011年3月- 2012年2月四个观测点的水质指数
参数 |
年代1(七) |
年代2(七) |
年代3.(七) |
年代4(七) |
Wi(单位重量) |
年代1(qi.wi) |
年代2(qi.wi) |
年代3.(qi.wi) |
年代4(qi.wi) |
浊度 |
37.7 |
46.8 |
55.6 |
58 |
0.16 |
6.07 |
7.53 |
8.95 |
9.34 |
溶解氧 |
-22.2 |
1.57 |
-7.57 |
-17.97 |
0.27 |
-5.96 |
0.42 |
-2.03 |
-4.82 |
pH值 |
6 |
3. |
3.35 |
7.94 |
0.19 |
1.13 |
0.57 |
0.64 |
1.50 |
氯 |
1.7 |
6.54 |
7.37 |
8.37 |
0.01 |
0.01 |
0.05 |
0.06 |
0.07 |
总碱度 |
40.6 |
84.82 |
87.16 |
88.54 |
0.01 |
0.54 |
1.14 |
1.17 |
1.19 |
磷酸 |
2.0 |
4 |
5 |
11 |
1.61 |
3.22 |
6.44 |
8.05 |
17.71 |
硝酸 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.35 |
0.08 |
0.00 |
0.01 |
0.02 |
0.03 |
Toatal硬度 |
38.2 |
51.49 |
58.2 |
54.91 |
0.01 |
0.31 |
0.41 |
0.47 |
0.44 |
TDS |
25.1 |
38.32 |
39.03 |
44.92 |
0.01 |
0.13 |
0.21 |
0.21 |
0.24 |
W.Q.I. * |
5.46 |
16.79 |
17.53 |
25.70 |
wqi * 0-24(优秀),25-49(良好),50-74(差),100以上不适合饮酒
采用蜉蝣目、翼翅目和毛翅目昆虫幼虫监测水质,采用不同的多样性指数研究溪流物种丰富度和物种组成均匀性,全面了解溪流的健康状况。利用Baetidae作为生物指标监测西部高止山脉(Kubendran)河流健康状况等。,22)。
EPT指标值显示S1为“优秀”,而在其他站点,它是相当适合人类消费的(表3)。由于各种人为干扰(旅游活动)而增加的河流营养水平越高,双翅目越多2和S4来自集水区的农业径流,肥皂和洗涤剂废物,以及污水的添加)导致D.O.水平下降(Patang等。,23)。EPT指数的观测值表明,EPT类群对D.O.的需求高于鞘翅目和双翅目昆虫(翼翅目>蜉蝣目>毛翅目(D.O.较多)>鞘翅目>齿翅目(D.O.相对较少)>双翅目)。
Simpson’S生物多样性指数对物种丰富度和均匀度更为敏感3.,不同的人口更均匀地分布在社区中。河流中部的Shannon和Wiener指数值表明,S2,年代3.and4.Simpson, Shannon, and Wiener, and Margalef指数推断,不同观测点的大型无脊椎动物多样性依次为S3.>年代4>年代2>年代1(2011 - 12)。
表3滨洼河各观测点生物多样性指数变化(2011-12年)
站 |
EPT指数 |
辛普森生物多样性指数(D) |
香农和维纳指数 |
Margalef丰富度指数 |
水质*数值 |
年代1 |
87.5% |
0.19 |
2.05 |
1.93 |
优秀的 |
年代2 |
64.28% |
0.06 |
2.59 |
3.10 |
好 |
年代3. |
50% |
0.04 |
2.94 |
4.24 |
好 |
年代4 |
33.33% |
0.06 |
2.6 |
3.27 |
Good-fair |
*数值是与(NCDEHNR,24)查询环境效益指数
表4:在研究期间(2011年3月至2012年2月),宾瓦溪记录的生物站内分布显示了它们的饮食和摄食习惯。
生物记录 |
年代1*(2822毫升) |
年代2火星科学实验室(945) |
年代3.火星科学实验室(746) |
年代4火星科学实验室(572) |
佩尔拉sp。 |
+ |
- |
- |
- |
Cryptoperlasp。 |
+ |
- |
- |
- |
Euphaeasp。 |
- |
+ |
+ |
- |
Orthetrumsp。 |
- |
- |
+ |
+ |
Isoperlasp。 |
- |
+ |
- |
- |
库蚊幼虫 |
- |
+ |
+ |
+ |
Hydropsychesp。 |
+ |
+ |
- |
- |
Stenopsychesp。 |
+ |
+ |
+ |
- |
Rhyacophilasp。 |
- |
- |
+ |
+ |
Psephnussp。 |
+ |
+ |
- |
- |
Hydaticussp。 |
- |
- |
+ |
+ |
Naucorissp。 |
- |
+ |
+ |
+ |
Baetissp。 |
- |
+ |
+ |
- |
Baetisbifurcatus |
+ |
+ |
+ |
- |
Ecdyonurussp。 |
+ |
+ |
+ |
+ |
Epeorussp。 |
- |
+ |
+ |
- |
蜉蝣consors |
- |
- |
+ |
+ |
大肠remensa |
- |
+ |
+ |
+ |
Heptageniasp。 |
- |
- |
+ |
- |
Cinygmasp。 |
- |
- |
+ |
+ |
铁suspicatus |
+ |
+ |
- |
- |
Glossiphoniasp。 |
- |
- |
+ |
+ |
Limexsp。 |
- |
- |
+ |
+ |
Hydroporussp。 |
- |
- |
+ |
+ |
Helophorussp。 |
- |
- |
+ |
+ |
摇蚊属sp。 |
- |
+ |
+ |
+ |
Simuliumsp。 |
- |
- |
- |
+ |
* 2011-12年4月至11月的观测数据。
结论
绿藻、蓝绿藻和双翅目浮游生物在污染水体中以不耐污染为主(上游观察到),在污染水体中死亡。水质指数和EPT指数的结果表明,由于生活污水的进入、农业径流、采矿、固体废物的倾倒和河流栖息地的旅游活动等人为干扰,河流下游的水质恶化。而大型无脊椎动物物种多样性指数显示,在中部(S2和S3.中等水流、高溶解氧、营养物、外来添加,更重要的是生境和基质的异质性,都是生物多样性高的原因。由于附近没有工业设施,也没有对河流的水生生物学进行研究,因此研究结果将对保护生物多样性、维持鱼类繁殖地和监测滨瓦的水质有很大的用处。
确认
作者感谢昌迪加尔大学动物学系主任在本研究期间提供的支持。
资金
作者在研究、撰写和/或发表本文时未获得任何资金支持。
利益冲突
作者没有任何利益冲突。
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