Er zijn inmiddels veel verschillende methoden waarop de beoordeling van een watersysteem kan worden gebaseerd beschreven. De beoordelingsmethoden zijn in te delen in zeven categorieën (Vlek et al. 2002): 1. kwalitatieve maten voor taxonomische rijkdom (kwalitatieve soortenrijkdom);
Deze maten beschrijven het aantal gevonden taxonomische eenheden en daarmee de structuur van de gemeenschap in een water. De redenering is dat de taxonomische rijkdom geleidelijk afneemt met een verslechtering van de waterkwaliteit (Weber 1973, Resh & Grodhaus 1983) en dat het ene taxon gevoeliger is voor beïnvloeding dan de ander.
Voorbeelden: aantal taxa, aantal EPT taxa, aantal families
2. kwantitatieve maten voor taxonomische rijkdom (kwantitatieve soortenrijkdom);
Deze maten omvatten het tellen van alle verzamelde organismen in een monster tot het schatten van de relatieve abundantie van verschillende taxonomische groepen. Aangenomen wordt, dat afhankelijk van het type stress het aantal individuen of de totale biomassa toe- of afneemt (Weber 1973, Resh & Grodhaus 1983, Plafkin et al., 1989, Bode, 1988). Tevens wordt ook hier het uitgangspunt gehanteerd dat het ene taxon gevoeliger is voor vervuiling dan het andere.
Voorbeelden: aantal individuen , ratio [EPT abundantie] : [Chironomidae abundantie], ratio [individuen van numeriek dominante taxa] : [totaal aantal individuen]
3. diversiteitsindices;
Deze indices combineren soortenrijkdom, evenness (evenredige verdeling van de individuen over de aanwezige soorten in een levensgemeenschap) en abundantie. De beoordeling van watersystemen op basis van de diversiteit berust op de aanname, dat onbeïnvloede wateren worden gekenmerkt door een hoge soortenrijkdom, een grote evenness en hoge aantallen individuen (Mason et al. 1985). Er bestaan zeer veel diversiteitsindices, maar de meeste worden slechts sporadisch gebruikt. De Shannon’s Index (Shannon & Weaver 1949) wordt het meest gebruikt.
Voorbeeld: Shannon’s Index
4. similariteitsindces;
Deze indices zijn een maat voor de overeenkomst of verschil in de samenstelling van twee gemeenschappen. De similariteitsindices kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: de associatiecoëfficiënten en de afstandsmaten. Associatiecoëfficiënten geven de overeenkomst tussen de soortensamenstelling van twee monsters weer. Er bestaan zeer veel associatiecoëfficiënten, de meeste zijn echter wiskundig aan elkaar gerelateerd (Williams & Dale 1965). De kwalitatieve associatiecoëfficiënten houden geen rekening met de relatieve abundantie van soorten in verschillende monsters, waardoor het belang van zeldzame soorten wordt overschat en het belang van algemene soorten wordt onderschat. Dit kan worden vermeden door het gebruik van kwantitatieve associatiecoëfficiënten (Nijboer 1996). De overeenkomst tussen monsters kan ook worden uitgedrukt in een afstandsmaat. De relatie tussen monsters kan worden weergegeven in een geometrisch model. De afstand tussen de monsters kan dan gebruikt worden als een maat voor de overeenkomst tussen de monsters. De meest bekende afstandsmaat is de Euclidische afstand. Een nadeel van dergelijke ruimtelijke maten is dat ze weinig rekening houden met kwalitatieve verschillen.
Voorbeelden: Kothe’s species deficit (Kothe 1962), similariteits-index van Sørensen, Jaccard-index (Jaccard 1912), associatie-index van Whittaker , Czekanowski coëfficiënt (Czekanowski 1913), Euclidische afstand, Mahanalobis afstand
5. milieu-indices;
Deze indices indiceren bepaalde dominante miliekenmerken. Ze maken gebruik van vastgestelde waarden voor de milieu-indicaties van taxa. De relatieve abundantie van een taxon, gewogen voor indicatiewaarden, wordt soms gebruikt in de berekening van de index. Ook hier wordt dus uitgegaan van het verschil in respons voor een specifieke milieufactor van verschillende taxa. De meest klassieke is de saprobie-index gebaseerd op het ammoniumgehalte (bijvoorbeeld Zelinka en Marvan 1961).
Voorbeelden: stroomsnelheidsindex, saprobie-index, zuurgraad-index, droogval-index
6. biotische indices;
Deze indices maken gebruik van vastgestelde waarden voor de vervuilingstolerantie van taxa. De relatieve abundantie van een taxon, gewogen voor tolerantiewaarden, wordt soms gebruikt in de berekening van een biotische index. Ook hier wordt dus uitgegaan van het verschil in tolerantie voor vervuiling van verschillende taxa.
Voorbeelden: Emperical Biotic Index (Chutter 1972), Biotic Score (Chandler 1970), BMWP Score (Armitage et al. 1983), Trent Biotic Index (Woodwish 1964), K135-index (Tolkamp & Gardeniers 1971)
Een andere vorm van biologische indices zijn het gebruik van aantal indicatortaxa, compleetheid, kenmerkendheid en zeldzaamheid.
7. functionele en proces-indices, zoals functionele voedingsgroepen;
Indices afgeleid van functionele voedingsgroepen zijn gebaseerd op de morfologische structuren en gedragingen van soorten bij het verzamelen van voedsel. Bepaalde functionele groepen zijn gevoeliger voor vervuiling dan anderen. Bovendien zeggen de groepen wat over de aanwezige bron van voedsel en daarmee over de aanwezige organische verontreiniging of de mate van eutrofiëring.
Voorbeelden: ratio [aantal knippers] : [totaal aantal individuen] (Plafkin et al. 1989), ratio [aantal schrapers] : [aantal vergaarders-filtreerders]
8. multimetrics of meervoudige indices
De meervoudige indices vormen een andere manier om de problematiek van de beoordelingssystemen te benaderen. Deze methode maakt gebruik van meerdere maten, die elk andere complementaire informatie verschaffen over een levensgemeenschap. De combinatie van deze maten functioneert als een overall indicator van de biologische conditie van een levensgemeenschap. De kracht van deze benadering is de mogelijkheid om informatie op individu, levensgemeenschap en ecosysteem niveau te integreren (Karr et al. 1986, Pafkin et al. 1989, Karr 1991). Beoordeling op basis van meerdere maten geeft de mogelijkheid van detectie over een grotere range en aard van stressfactoren en geeft een completer beeld van de biologische conditie van een watersysteem dan individuele biologische indicatoren. Ohio EPA (1987) suggereert, dat de kracht van de gecombineerde maten, de zwakheden van de individuele maten minimaliseert.
Voorbeelden: Index of Biotic Integrity (Karr et al. 1986), de Mean Biometric Score (Shackleford 1988), de Biological Condition Score (Plafkin et al. 1989), tot op zekere hoogte EBEOSWA (STOWA 1992)
Bij gebruik van de besproken indices moet er rekening mee worden gehouden, dat verschillende indices vergelijkbaar kunnen scoren op basis van verschillende combinaties van pressoren. Verder kan de range van de indexwaarden gelimiteerd zijn en de schaal vertoont nog wel eens verminderde gevoeligheid bij extremen of in het centrum. Het is daarom belangrijk om het gedrag van indices te bepalen, door ze toe te passen in bekende omstandigheden zodat een goed inzicht kan worden verkregen in hun eigenschappen en vooral hun beperkingen (Hellawell 1978). Om een aanzet te kunnen geven voor de ontwikkeling van een nieuw beoordelingssysteem moeten indices worden toegepast op wateren van verschillende beïnvloedingsstadia van alle watertypen. Op deze wijze kan worden bepaald welke indices het meest geschikt zijn voor gebruik in een nieuw beoordelingssysteem. Belangrijk is om op te merken dat de similariteitsindices, in tegenstelling tot de overige maten, monsters op een objectieve manier met elkaar vergelijken (de soortensamenstelling komt meer of minder overeen). Alle overige maten zijn echter gebaseerd op aannames over het functioneren van levensgemeenschappen. Welke relaties de indices met de zes hoofdcomponenten van het ecosysteem functioneren hebben dient vooraf te worden vastgesteld. Tot slot moet worden vermeld dat aan een kwalitatieve maat het nadeel kleeft, dat zeldzame soorten over- en dominante soorten ondergewaardeerd kunnen worden (Nijboer 1996). Bij kwantitatieve indices is hiervan geen sprake, omdat rekening wordt gehouden met de abundantie van de aanwezige taxa. Een groot voordeel van de kwalitatieve indices is echter, dat de gegevensverzameling minder tijdrovend is en dus kostenbesparend.