为探讨小水电开发对河流生态系统的影响,本论文以香溪河为例,用底栖藻类为指示生物,比较了小水电建设前后底栖藻类群落的变化情况;构建了小水电干扰指数,用以评价小水电梯级开发对河流底栖藻类的影响;研究了小水电开发在不同月份对底栖藻类的影响。主要结果如下:1.选择香溪河一支流—九冲河上一个电站(芦院电站,于2003年8月投入生产),依据“建前-建后-参照-受损(BACI)”的设计方法,从2003年2月～2004年8月对底栖藻类进行月度采样。共观测到底栖藻类130种(变种),分属硅藻(107种)、绿藻(11种)和蓝藻(12种)三门,计40个属。硅藻为绝对优势类群,相对丰富度为69.81%。分析表明,电站建设后,取水坝下游样点的流速、水深、水面宽度等主要物理指标变化显著,而其它化学指标(NH4-N、TN、SiO2等)不受电站建设的影响;从底栖藻类群落整体来说(通过非度量多维标度分析),在小水电建设后的一年内,对底栖藻类群落的影响不明显(MRPP分析,p>0.05),但对5项藻类评价参数的影响显著(如桥弯藻属密度、直立型相对含量、硅藻总密度、物种丰富度及Margalef多样性指数)。2.为探讨小水电梯级开发对底栖藻类群落的影响,于2005年10月20日至11月1日分别对香溪河流域内23个小水电站(每个电站设立5个采样点,样点1、2位于出水口上游,样点3位于取水坝下游,样点4、5分别处于出水口的上下游)共92个样点及未受电站干扰的4个样点(R1-R4)进行采样分析。共观察到底栖藻类150种,分属硅藻(133种)、绿藻(8种)和蓝藻(9种)三门,计38个属。硅藻为绝对优势类群,相对丰富度为78.05%,其中,线形曲壳藻(Achnanthes linearis)和扁圆卵形藻(Cocconeis placentula)为绝对优势种,平均相对丰富度分别为60.82%和10.22%。据其所处生境不同所有采样点可分为5组,第一组是参照点包括R1-R4及每个电站的1号样点(共24个);第二组为每个电站的2号样点(共19个);第三组为每个电站的3号样点(共21个);第四组为每个电站的4号样点(共15个);第五组为每个电站的5号样点(共15个)。比较各组理化指标,发现流速等物理因素是小水电开发对河流生态系统的主要影响因素。与此同时,从91个底栖藻类群落候选参数中选取了7项核心参数,包括藻类叶绿素a浓度、3种优势属的密度(曲壳藻属、桥弯藻属、舟形藻属)、卵形藻属百分含量、Margalef多样性指数和硅藻物种丰富度用来构建小水电干扰指数。该指数能很好地反映小水电梯级开发对河流生态系统的影响。结果表明,受影响最严重的是位于取水口和出水口之间的河段。3.为研究小水电在不同月份对河流底栖藻类的影响,从2005年11月至2006年6月份,对香溪河干流上一个典型电站(苍坪河电站)进行月度监测。共观察到底栖藻类119种,分属硅藻(104种)、绿藻(6种)和蓝藻(9种)三门,计32个属。硅藻仍占绝对优势,相对丰富度为61.90%。双因素方差(Two-way ANOVA)分析表明:流速、水面宽度、水深、电导率和总溶解性固体在时间和空间尺度上差异均显著(p<0.05),而pH、浊度、溶解氧、水温和氧化还原电位只在时间尺度上变化显著(p<0.05)。采用小水电干扰指数来评价电站取水对河流生态系统的影响,将设置的所有样点分成三组(G1-G3):G1组样点位于电站取水口上游,G2组样点位于取水口和出水口之间,G3样点位于出水口下游。三组样点的小水电干扰指数得分均存在明显的季节波动(F分别为11.24、17.14、40.35,p均<0.0001)。如果按75分以上为“很好”、50-75为“好”、25-50为“一般”、25以下为“差”作为评价的标准,则第一组样点(G1)除2005年11月和2006年6月为“好”外,均为“很好”;第二组样点(G2),从2005年11月至2006年3月有逐步变好的趋势(从“一般”到“很好”),从2006年3月后又有降低趋势;第三组样点(G3)除2005年11月为“一般”外,均为“好”或“很好”。从2005年11月至2006年2月,小水电干扰指数得分在三组样点间差异显著(F分别为:10.18、17.51、8.18、6.53,p均<0.05);而从2006年3至6月差异不显著(p均>0.05);在2005年11月和2006年6月,三组样点的得分值均较低,处于“好”和“一般”之间。小水电取水对河流生态系统的影响因干旱持续长短而异:即使在丰水期,只要断流时间足够长(如2006年6月份),就会对河流底栖藻类产生影响。反之,即使在枯水期只要保证河流周期性的连通,也不会对底栖藻类产生较大影响。