基于微生物生物完整性指数的城市河道生态系统健康评价

来源：环境科学杂志2019年第1期北京时间：

作者：苏瑶,许育新,安文浩,王云龙,何振超,楼颖雯,沈阿林

单位：浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021,浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所, 杭州 310021

摘要：生物完整性指数（index of biotic integrity，IBI）已被广泛运用于河流生态系统的健康评价.然而，目前基于微生物的IBI评价方法很少，针对城市河道的相关研究更是缺乏.本研究采用Illumina高通量测序技术，对浙江省内5条城市河道的微生物群落多样性及组成进行了分析.通过典型相关分析（canonical correlation analyses，CCA）和Spearman相关性分析水质对微生物组成的影响，明确受水质变化影响显著的微生物类群，与特定功能菌群一并作为备选指标.对备选指标进行分布范围、判别能力及Pearson相关性分析，筛选出香农多样性指数、微生物分类单元数、疣微菌门相对丰度、绿菌门相对丰度和分支杆菌属相对丰度等参数指标，初步构建了适合浙江城市河道的微生物生物完整性指数（microbiome index of biotic integrity，M-IBI）指标体系.采用比值法对生物指标计分，评价结果显示：总计22个样点中，9个样点为"健康"等级，占总样点的40.9%；10个样点为"亚健康"等级，占总样点的45.5%；2个样点为"一般"等级，占总样点的9.1%；1个样点为"较差"等级，占总样点的4.5%.各采样点M-IBI值可有效反映水体受干扰程度，且与水质状况基本吻合（R=0.753，P<0.01），表明M-IBI可以较合理地评价城市河道生态系统健康状况.

关键词：城市河道,微生物群落,生物完整性指数(IBI),生态系统健康评价,微生物生物完整性指数(M-IBI),