1．原理

IBI整合了一组变量或参数，将各参数值转化为无量纲分值，再将其集合成单个指数（总记分值）。IBI的核心参数代表了生态系统的各种结构及功能属性，比如，物种丰富度、相对丰度、优势度、功能摄食类群、污染耐受性、生活史对策、疾病及密度，因此，可以有效地指示某一生物类群对自然或人为环境压力的响应。

2．评价程序

（1)候选生物参数

用于评价的生物参数必须符合以下条件：①与研究的生物类群或生物群落以及指定的项目目标具有生态相关性；②对环境压力具有敏感性，其响应能够与自然变化区分开来。

可以选择以下4大类代表性参数：①代表生物类群多样性或多样化的丰富度参数；②代表同一性及优势度的物种组成参数；③代表干扰敏感性的耐受性参数；④代表取食策略及功能团的食性或习性参数。表3.1所示为分别适用于河流的着生藻类、大型底栖动物及鱼类候选参数。

(2）核心参数筛选

1)参数值分布范围分析

检查候选参数的数值范围，筛除以下两类参数：a．随干扰增强参数变化幅度减小的参数，这类参数不易准确区分受不同干扰程度的水体，不适宜用于生物评价；同理，随干扰增加参数变化幅度过大的指标，也不适宜用于生物评价；b．在参照位点范围内自身变化性过高的参数，这类参数无法有效区分不同环境条件下的位点。

每个候选参数必须有足够大的信息量，以及特定范围的变异性，可以在位点类型和生物状态之间进行区分。

2）识别能力分析

采用箱线图及IQ值记分法（图3.32)，判断哪些生物参数能够最好地区分参照位点和人为干扰位点；绘制参数值与各类环境压力之间的关系图，或采用多变量排序模型，阐明候选生物参数与环境之间的响应关系。选择具有最强识别力的生物参数，可以为评价未知位点的生物状态提供最优置信度。

注：箱体表示25％至75％分位数值分布范围，箱体内方块表示中位数，IQ≥2的参数方可通过筛选。A:IQ=3分，箱体无任何重叠，B:IQ=2分，箱体有小部分重叠，但中位数都在对方箱体之外；C:IQ=1分，箱体大部分重叠，但至少有一方的中位数处于对方箱体范围外；D和E:IQ=O分，一方箱体在另一方箱体范围内，或双方的中位数都在对方箱体范围内。

3)冗余度分析

采用相关分析，检验各项参数反映信息的独立性，根据相关系数的大小确定生物指数所反映的信息的重叠度，使最后构成指标体系的每个参数都至少提供一个新的信息，而不是重复信息。

(3)IBI构建

1)记分基准确定

对生物指标进行记分的目的是统一评价量纲，目前常用的赋分方法有三分制法、四分制法及0~10连续赋分法，建议使用0~10连续赋分法。

a．三分制法的赋分原则是：所有核心参数须进行95％分位数标准化，正向参数，Vi＝Vi/V95%；反向参数Vi＝(Vmax—vi)／(Vmax—V5%)。其中，Vi为标准化后的参数，vi为参数值，V95%为参数的95％分位数，V5％为参数的5％分位数，Vmax为参数的最大值。将所有位点的数值分布范围进行3等分，正向参数随着数值减小分别记5,3,1分，反向参数随着数值增大，分别记5,3,1分。

b．四分制法的赋分原则是：所有核心参数经过95％分位数标准化后，将所有位点的数值分布范围进行4等分，正向参数随着数值减小分别记6分、4分、2分、0分，反向参数随着数值增大，分别记6分、4分、2分、0分。

C.0~10连续赋分法的赋分原则是：正向参数，Vi＝10Vi/V95%R；反向参数，Vi＝10(1-Vi/V95%I)。其中，Vi'为标准化后的参数，Vi为参数值，V95%R为参照点的95％分位数，V95%I为受损点的95％分位数。

2）指数集成

各个核心参数记分值的总和，即为IBI值。

3）指数检验

根据IBI对环境压力的响应进行敏感型检测，计算指数区分参照位点和受损位点的效率，也就是被正确区分的位点的百分比。如果区分效率在60％以上，则可认为该IBI有效。

3．评价标准

IBI的评价标准，可以采用以下两种方法：

1)参照位点指数值分布的25％分位数法－如果位点的指数值大于25％分位数，则表示该位点受到的干扰很小，小于25％分位数的分布范围，根据需要可以3等分或4等分，分别代表不同的环境状态；

2)所有位点指数值分布的95％分位数法—以95％分位数为最佳值，低于该值的分布范围进行4或5等分，靠近95％分位数值的一等分代表位点所受干扰较小。