توصيفگر ها :
شاخص چندپارامتري , حوضه كارون , شرايط مرجع , آناليز مؤلفه هاي اصلي , ارزيابي اكولوژيك
چكيده فارسي :
اكوسيستم‌هاي آب شيرين به ويژه رودخانه‌هاي بزرگ براي انسان بسيار مهم بوده و در بخش‌هاي مختلف كاربردهاي مختلف دارد. درنتيجه اين كاربري¬ها، وضعيت اكولوژيك آنها به شدت تغيير كرده و مي‌كند. يكي از عناصر كيفي كليدي كه براي توصيف وضعيت منابع آبي مورد توجه است، داده‌هاي مربوط به جوامع ماهيان مي¬باشد. هدف اين مطالعه توسعه يك شاخص چندپارامتري به منظور ارزيابي كيفيت اكولوژيك اكوسيستم‌هاي رودخانه‌اي بر اساس ساختار جوامع ماهيان در حوضه رودخانه كارون است. به منظور انجام اين پژوهش، 54 ايستگاه انتخاب و نمونه‌برداري از جوامع ماهيان و آب در فصل تابستان سال 1398 انجام گرديد. نمونه‌برداري در هر ايستگاه در محدوده طولي 200 متر از رودخانه و با استفاده از الكتروشوكر صورت گرفت. نمونه‌ها با استفاده از فرمالين 10٪ تثبيت و براي شناسايي به آزمايشگاه ماهي‌شناسي دانشگاه صنعتي اصفهان منتقل و با استفاده از كليدهاي شناسايي معتبر تا سطح گونه شناسايي شدند. نمونه‌هاي آب در سه تكرار برداشت و به منظور اندازه‌گيري پارامترهاي فيزيكوشيميايي به آزمايشگاه مركزي دانشگاه صنعتي اصفهان منتقل شده و طبق روش‌هاي استاندارد اندازه‌گيري شدند. پارامترهايي از قبيل موقعيت ايستگاه‌ها، ارتفاع، شيب، عمق آب، عرض رودخانه، سرعت جريان آب، اندازه ذرات بستر، ميزان تغييرات در حاشيه و بستر رودخانه، ميزان پوشش گياهي در محل نمونه‌برداري اندازه‌گيري و ثبت شد. شرايط حداقل آسيب ديده با استفاده از 11 پارامتر فيزيكوشيميايي آب و شش پارامتر فيزيكي زيستگاه با استفاده از آناليز مؤلفه‌هاي اصلي و با بهره‌گيري از مؤلفه اول كه تعيين كننده بيشترين ميزان تغييرات در مجموعه داده‌هاست، تعيين شد. در اين طبقه‌بندي گروه‌هاي حداقل، متوسط و حداكثر آسيب ديده به ترتيب شامل 14، 26 و 14 ايستگاه بود. به منظور توسعه شاخص چندپارامتري با استفاده از جوامع ماهيان، 54 معيار اوليه با توجه به تركيب و غناي گونه‌اي، عادات تغذيه‌اي، وضعيت توليدمثلي، وضعيت مهاجرت و اولويت‌هاي زيستگاه محاسبه شد و در آناليزها مورد استفاده قرار گرفت. توانايي معيارها در شناسايي سطوح مضر عوامل استرس‌زا با استفاده از همبستگي آنها با عوامل غير زيستي مورد سنجش قرار گرفت و در نهايت بعد از انجام آناليزهاي مختلف، 15 معيار گزينش شد. با توجه به نحوه پاسخ‌دهي معيارها به پارامترهاي غيرزيستي، معيارها به دو گروه مثبت (آنهايي كه با افزايش آشفتگي كاهش مي¬يابند) و منفي (آنهايي كه با افزايش آشفتگي افزايش مي¬يابند) تقسيم و با استفاده از معادلات رياضي امتيازدهي شدند. در پايان، بهترين شاخص با توجه به بهترين تركيب از معيارهاي منتخب ساخته و ارايه شد. شاخص مذكور از هشت معيار شامل؛ فراواني نسبي گونه‌هاي بومي و بومزاد، فراواني نسبي گونه‌هاي متعلق به خانواده كپورماهيان، فراواني نسبي گونه‌ها در آب‌هاي با سرعت جريان آرام، غناي نسبي گونه‌هاي مهاجر، غناي نسبي گونه‌هاي وابسته به بسترهاي داراي پوشش گياهي، غناي نسبي گونه‌هاي متعلق به خانواده كپورماهيان سرمخروطي، غناي نسبي گونه‌هاي گياه‌خوار و تعداد گونه‌هاي ساحلي تشكيل گرديده است. شاخص پيشنهاد شده توانست ايستگاه‌هاي مورد مطالعه در حوضه كارون را از نظر كيفيت آب به 16 ايستگاه در وضعيت خوب، 5 ايستگاه متوسط و 29 ايستگاه بد طبقه‌بندي نمايد. كارايي تمايز شاخص مورد نظر 6/81 درصد برآورد گرديد كه نشان دهنده كارايي و قابليت خوب آن براي ارزيابي كيفيت زيست‌بوم‌هاي آب‌هاي جاري در حوضه رودخانه كارون است.
چكيده انگليسي :
Freshwater ecosystems, especially large rivers, are very important to human and present a variety of applications in different sectors. As a result of these activities, their ecological status change strongly. One of the key qualitative elements to describe the status of water resources is data on fish communities. The purpose of this study is to develop a multi-metric index to assess the ecological quality of river ecosystems based on the structure of fish communities in the Karun River Basin. To conduct this research 54 sampling sites were selected, fish and water sampling were performed in summer of 2019. Sampling was done in each site within a length of 200 meters of river by electrofisher. The samples were fixed with 10% Formaldehyde and transferred to the fish identification laboratory at Isfahan University of technology and were identified to the species level using valid identification keys. Water samples were taken in three replicates and transferred to the central laboratory of Isfahan University of Technology to measure physico-chemical parameters according to standard methods. Parameters such as site location, altitude, slope, water depth, river width, water flow velocity, substrate’s particle size, changes in riverbed and littoral zone and vegetation cover were measured and recorded at the sampling sites. The least-disturbed conditions were determined using 11 physico-chemical parameters of water and six physical parameters of habitat by running principal component analysis and using the first component which determines the maximum amount of changes in the data set. In this classification, the least, moderate and most disturbed sites included 14, 26 and 14 sites, respectively. To develop a multi-metric index using fish communities, 54 primary metrics were selected, calculated and used in the analysis according to species composition and richness, feeding habits, reproductive and migration status and habitat priorities. The ability of the metrics to identify harmful levels of stressors was assessed using their correlation with abiotic parameters, and finally, after performing various analysis, 15 metrics were selected. Depending on how the metrics respond to abiotic parameters, the metrics are divided into two groups: positive (those that decrease with increasing disturbances) and negative (those that increase with increasing disturbances) and were scored by Mathematical equations. At the end, the best index was created and presented according to the best combination of selected metrics. The index including eight metrics; relative abundance of native and endemic species, relative abundance of species belonging to the Cyprinidae family, relative abundance of species in slow flowing waters, relative diversity of migratory species, relative diversity of phytophilus species, relative diversity of species belonging to the Leuciscidae family, relative diversity of herbivorous species and the number of marginal species. The proposed index was able to classify the studied sites in the Karun Basin in terms of water quality into 16 good, 5 moderate and 29 poor conditions. The discrimination efficiency of the index was estimated to be 81.6% and it was proved that this index has a good efficiency and capability for assessing the ecological quality of running water ecosystems in the Karun River Basin.
