شماره راهنما :
1895 دكتري
پديد آورنده :
فتحي، پژمان
عنوان :
استفاده از درشت بيمهرگان كف زي رودخانهاي بهمنظور تعريف يك شاخص ارزيابي زيستي سريع در حوضه رودخانه كارون، ايران
گرايش تحصيلي :
شيلات(تكثير و پرورش آبزيان)
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شانزده، 167 ص: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
عيسي ابراهيمي درچه، اميد بيرقدار كشكولي
استاد مشاور :
جيمز استربلينگ، اندرياس برودر
توصيفگر ها :
پايش زيستي , مقادير تحمل , ايستگاه مرجع , شاخص KMTI , كيفيت آب
استاد داور :
يزدان كيواني، محمود رضا همامي، مهرداد فتح اللهي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/01/30
رشته تحصيلي :
منابع طبيعي
دانشكده :
مهندسي منابع طبيعي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/02/04
چكيده فارسي :
آب شيرين و كيفيت خوب آن داراي نقش اساسي در زندگي بشر، حمايت از محيط زيست، بقا و تعالي جوامع انساني و اقتصاد مي¬باشد. يكي از بهترين روشهاي ارزيابي كيفيت آب، استفاده از شاخص¬هاي ارزيابي زيستي سريع، براساس مقادير تحمل يا حساسيت به اختلال¬هاي ناشي از فعاليت¬هاي انساني است. رودخانهها و نهرهاي ايران همانند بسياري ديگر از رودخانه¬هاي جهان با مشكلات فزاينده ناشي از آلودگي¬ روبه¬رو هستند و تا كنون مطالعهاي در ارتباط با تعريف يك شاخص زيستي بومي در ايران صورت نگرفته است. از آنجايي¬كه مقادير تحمل و شاخصهاي ارزيابي مختص يك منطقه جغرافيايي بوده و استفاده از آنها در مناطقي با ويژگي¬هاي بومشناختي متفاوت منطقي و قابل پذيرش نمي¬باشد، بنابراين بوميسازي يك شاخص زيستي براي آبهاي جاري ايران امري ضروري به نظر ميرسد. در اين تحقيق، يك شاخص بومي و سازگار با شرايط اكولوژيك يكي از مهمترين حوضههاي آبي ايران (حوضه كارون بزرگ) تعريف و كارآيي آن مورد ارزيابي قرار گرفت. اين حوضه يكي از بزرگترين منابع آب شيرين ايران با حدود 56 رودخانه، اقليمهاي متنوع و زيستگاههاي مختلف، از بالادست تا پايين¬دست ميباشد. نمونهبرداري در 54 ايستگاه از رودخانه¬هاي اين حوضه (با حداقل طول 200 متر، شامل 10 پروفيل عرضي و مزوزيستگاه¬هاي مختلف) در چهار فصل (پاييز، زمستان، بهار و تابستان)، از آبان ماه سال¬ 1397 تا آذر ماه سال 1398، انجام گرفت. نمونهبرداري از درشت¬بيمهرگان كف¬زي با استفاده از سوربر و دينت انجام و در آزمايشگاه تا سطح خانواده شناسايي شدند. نمونه¬هاي آب در سه تكرار برداشت و در آزمايشگاه، 22 پارامتر¬ فيزيكي-شيميايي اندازه¬گيري شد. پارامترهاي هيدرو-مورفولوژي، زيستگاهي و توصيفي در محل نمونهبرداري اندازه-گيري و ثبت شد. در اين مطالعه 101 خانواده از درشت¬بيمهرگان كف¬زي، متعلق به هشت رده و 21 راسته شناسايي شد. شيب استرسزا و شرايط حداقل آسيب¬ديده، با استفاده از 11 پارامتر فيزيكي-شيميايي آب و شش پارامتر فيزيكي زيستگاه با استفاده از آناليز مؤلفه¬هاي اصلي (PCA) تعيين شد.گروه¬هاي حداقل، متوسط و حداكثر آسيب¬ديده به ترتيب شامل 14، 26 و 14 ايستگاه بودند. تأييد و اعتبارسنجي شيب استرسزا و ايستگاههاي مرجع با استفاده از بررسي روند تغييرات شاخص كيفيت آب، شاخص فيزيكي زيستگاه، ساختار جوامع، شاخصهاي زيستي، آزمونهاي همبستگي و آزمون NMDS انجام شد. مقادير تحمل براي 95 خانواده از درشت¬بيمهرگان كف¬زي بر اساس شيب استرس-زا و با استفاده از روش ميانگين وزني تعيين شد. بهمنظور تعريف شاخص زيستي بومي با نام شاخص تحمل درشت¬بي¬مهرگان كف¬زي كارون (KMTI)، روابط رياضي مختلف بررسي و بهترين رابطه بر اساس كارآيي تمايز آن در فصول مختلف انتخاب شد. ميانگين كارآيي تمايز شاخص KMTI در چهار فصل 3/84 و در بهترين فصل، 90 درصد بود. جدول طبقه¬بندي كيفي آب براي شاخص KMTI، با استفاده از صدك¬هاي مختلف از امتيازهاي شيب استرسزا تعيين و بهترين جدول طبقه¬بندي بر اساس كارآيي تمايز آن انتخاب شد. ميانگين كارآيي تمايز جدول طبقه¬بندي پيشنهادي نيز در چهار فصل 9/86 درصد بود. شاخص زيستي KMTI يك روش ارزيابي سريع كيفيت آب است كه تنها نيازمند شناسايي درشت¬بي¬مهرگان كف¬زي در سطح خانواده است. نتايج اين مطالعه و شاخص KMTI، جايگزين بسيار خوبي براي شاخصهاي غيربومي و همچنين ابزار مناسبي براي ارزيابي كيفيت آب در ايران و انتقال اطلاعات واضح و مختصر به مديران محيط¬زيست ميباشد. اين مطالعه ميتواند به¬عنوان پايه و اساس مناسبي نه تنها براي آبهاي داخلي كشور ايران، بلكه براي ساير كشورهاي واقع در همسايگي ايران باشرايط اقليمي مشابه (به ويژه كشورهاي جنوب غرب آسيا)، مد نظر قرار گيرد.
چكيده انگليسي :
Freshwater and its good quality play an essential role in human life, environmental protection, survival and excellence of human societies and the economy. One of the best methods to assess water quality is to use rapid bioassessment indices based on tolerance value or sensitivity to disturbances caused by human activities. Rivers and streams in Iran, like many other rivers in the world, are facing increasing problems due to pollution, and so far no study has been conducted to define a local index in Iran. Since the tolerance values and bioassessment indices are specific to the geographical area and their use in the areas with different ecological features is not logical and acceptable, so the localization of a biological index seemed necessary for Iranian running waters. In this study, a local index and compatible with the ecological conditions of one of the most important water basins of Iran (Karun River basin) was defined and its efficiency was evaluated. This basin is one of the largest sources of freshwater in Iran with about 56 rivers, diverse climates and various habitats from upstream to downstream. Sampling was done in 54 sites of rivers in this basin (with a minimum length of 200 meters, including 10 transects and different mesohabitats) in four seasons (autumn, winter, spring and summer) from October 2018 to November 2019. Sampling of benthic macroinvertebrates was performed using Surber and D-net and identified in the laboratory up to the family level. Water samples were taken in three replications and 22 physicochemical parameters measured in the laboratory. Hydro-morphological, habitat and descriptive parameters were measured and recorded at the sampling site. In this study, 101 families of benthic macroinvertebrates belonging to eight classes and 21 orders were identified. Stressor gradient and least disturbed conditions were determined using 11 physico-chemical parameters of water and 6 physical factors of habitat using principal component analysis (PCA). The least, moderate and most disturbed categories included 14, 26 and 14 sites, respectively. Confirmation and validation of stressor gradient and reference sites were performed by studying the changes of water quality index, physical habitat index, community structure, biological indices, correlation analyses and NMDS test. Tolerance values for 95 families of benthic macroinvertebrates were defined based on the stressor gradient and using weighted average method. In order to define the local biological index called Karun benthic macroinvertebrate tolerance index (KMTI), different mathematical formulas were tested and the best formula was selected based on its discrimination efficiency (DE) in different seasons. The average DE of the KMTI index in four seasons was 84.20% and in the best season was 90%. Water quality classification table for the KMTI index was determined using different percentiles of stressor gradient scores and the best classification table was selected based on its DE. The average DE of the proposed classification table in four seasons was 86.9%. The KMTI index is a rapid bioassessment method to evaluate the water quality that only requires the identification of benthic macroinvertebrates at the family level. The results of this study and the KMTI index are a very good alternative to non-native indices as well as a suitable tool for evaluating water quality in Iran and conveying the clear and concise information to environmental managers. This study can be considered as a suitable basis not only for the inland waters of Iran, but also for other countries in Iran's neighborhood with similar climatic conditions (especially in Southwest Asia).
استاد راهنما :
عيسي ابراهيمي درچه، اميد بيرقدار كشكولي
استاد مشاور :
جيمز استربلينگ، اندرياس برودر
استاد داور :
يزدان كيواني، محمود رضا همامي، مهرداد فتح اللهي