河岸带特征和功能研究综述

河岸带是河流生态系统中的重要生态过渡带,也是河流生态系统中物质输移、能量转化最活跃的区域。河岸带在河流生态系统中发挥着重要的作用,因此关于河岸带的相关研究是国内外河流生态研究的热点之一。该文通过对河岸带定义、范围、特征及其功能的研究进行综述,指出了目前关于河岸带此方面理论研究的进度和成果,为深入研究河岸带提供了更为丰富的理论依据。     

生态河岸带的概念及功能

生态河岸带是以自然为主导的,能够维持物种多样性、减少对资源的剥夺、维护生态系统的动态平衡,对提高系统的自我调节、自我修复能力、改善人类生活环境等方面具有重要的意义。生态河岸带具有结构稳定性、景观适宜性、生态健康性以及生态安全性等特征。生态河岸带是一个非常重要的生态系统,它具有自然保护功能、社会保护功能以及休闲娱乐功能。根据其功能的差异,从纵向和横向上,可以将生态河岸带分成不同的功能区域。     

城市河岸带开发利用的原则与方法

为了满足河流滨水区域经济社会的全面发展,在分析河岸带功能和当前开发利用实践的基础上,指出河岸带开发利用存在的主要问题,并结合我国河岸带研究及开发利用的现状提出了城市河岸带开发利用的原则、规划布局方案和方法。分析结果表明,只有对河岸带进行生态型的开发利用,才能受益于河流对人类的综合功能,实现人、河流和谐相处及全流域的持续...     

生态河岸带功能区划的定性与定量研究

生态河岸带功能区划是河流功能区划的重要组成部分,合理的功能区划有利于保护河岸带、河流以及整个流域的生态,有利于生态河岸带资源的合理开发利用,使其发挥最佳的效率,同时生态河岸带的功能区划也是生态河岸带管理的基础。生态河岸带是一个特殊区划,它包括很多类型的功能区。在纵向上,生态河岸带可以划分为近岸水域、河滨区域、近岸陆域等3个一级功能区;在横向上,它又可分为自然保护区、治理保护区、资源开发利用区以及特定功能区等4个一级功能区。为了较为精确地划分各功能区,必须对其进行定量区划。主要采用聚类分析法,先后经过确定分区指标、数据的标准化、确定分区指标权重系数、计算相似系数、构造谱系图等步骤,最终形成较为精确、合理的功能区划。     

气候变化条件下基于河岸带生态韧性的防洪堤高程优化模型

针对基于河岸带生态韧性的防洪堤高程优化过程中存在的不确定性问题,建立一个区间混合整数随机鲁棒优化模型(IMISRO)。该模型不仅能够通过防洪堤高程的优化设计来达到调控河岸带应对洪水的生态韧性的目的,还可以处理防洪堤高程优化设计中以概率分布函数和区间值形式存在的包括洪峰水位、经济成本等参数的不确定性。同时,决策者可以通过在模型中设置不同的风险参数对系统稳定性与经济性进行权衡。将所开发的IMISRO模型应用于城市河道两岸的3个规划区域,在不同的洪峰水位及河岸带生态韧性条件下可得出最优的防洪工程设计。该案例验证了模型能够为决策者提供考虑河岸带生态韧性的防洪优化策略,可为气候变化条件下城市防洪堤安全策略的研究提供借鉴。     

2000—2020年黄河下游河岸带生态系统服务价值与碳储分析

为了促进黄河下游生态脆弱河岸带土地资源的合理配置,助力河岸带生态可持续发展,采用野外调查、ArcGIS、InVEST模型、当量因子法等方法,通过分析2000—2020年黄河下游河岸带土地利用动态变化,揭示其生态系统服务总价值（ESV）和碳储量（C_t）的变化。结果表明：2000—2020年黄河下游河岸带湿地和建设用地面积持续增加,湿地主要来源于耕地和水域,建设用地主要来源于耕地;耕地和建设用地面积占比随着距河道距离的增大而增大,而草地面积占比随着距河道距离的增大而减小,林地面积占比随河道距离变化不明显,2000—2010年湿地面积占比随河道距离减少,而2010—2020年远岸湿地增加,且主要位于距河道200~500 m区间。2000—2020年,黄河下游河岸带ESV呈先增加后减少的变化趋势。其中,水域对ESV的贡献率最大,湿地次之,耕地、林地和草地的贡献率低,且不稳定。2000—2020年,黄河下游河岸带碳储量逐渐提高,湿地碳储量逐渐上升,然而林地、草地和水域碳汇能力则先增加后降低。水沙状况、人类活动以及国家政策是影响黄河下游河岸带生态系统服务价值与碳储量的重要因素。为减缓黄河下游人为调水调沙引发的河岸带生态功能减退,亟待提升湿地质量,适当退耕还林、还草和还水,以提高河岸带生态系统的服务价值和碳储量。     

基于正交试验法的河岸带水热耦合模型敏感参数识别

为了研究河岸带水热耦合模型参数对温度及侧向潜流交换速率有限元计算结果的影响,基于正交试验法,对影响河岸带温度T和侧向潜流交换速率|v_x|的水热耦合模型进行敏感参数识别。结果表明：孔隙率n对河岸带水热耦合模型温度输出结果的影响最大;对于侧向潜流交换速率,水力传导率k_s的影响最大,而其他参数的影响均较小。因此,在进行河岸带水热耦合模型参数反演或校正时,应将模型中的孔隙率和水力传导率作为重点参数,而敏感程度低的参数可通过工程类比的方法进行确定,这样既可以保证计算精度,又可以提高计算效率。     

长江中下游护岸生态修复现状与探讨

河道岸坡是水生生态系统与陆地生态系统之间的过渡带,是一个动态的生态系统,具有相互补给水陆之间的水分和能量交换、净化水体、为动植物提供栖息地等极其重要的功能和价值。分析了长江中下游河岸带资源的减少原因和现状各种护岸工程的不足,结合长江中下游实际情况,阐述了河岸带的功能,修复岸坡生态系统的意义,并对长江中下游岸坡修复技术做了系统探讨。     

河岸带潜流层空间结构对生源要素迁移转化的影响

河岸带潜流层是地表水与地下水相互作用的区域,位于河岸带下边缘,具有复杂的纵向、横向、垂向三维空间结构,这一结构特征极易改变潜流水动力特性,从而影响生源要素的迁移转化过程。为深入了解河岸带潜流层的三维结构特征及其对生源要素迁移和转化过程的影响,系统归纳了河岸带潜流层生源要素的基本迁移和转化过程,探讨总结了河岸带潜流层纵向蜿蜒镶嵌结构、横向过渡结构、垂向分层结构对生源要素迁移转化的影响。未来对河岸带潜流层生源要素开展研究时,可加强如下3个方面的研究：河岸带潜流层结构随时间的演变规律;环境条件与河岸带潜流层生源要素迁移转化的互馈机制;河岸带潜流层监测预警技术开发。     

基于遥感的河岸带生态修复效应定量评估—以辽河干流为例

物理结构完整性(PSI)是河岸带生态系统的基础特征。通过定量分析PSI的动态变化,可以有效评估河岸带生态修复效应。以辽河干流河岸带为研究对象,选取植被覆盖率、河宽比和人工干扰程度等作为监测指标,利用遥感(RS)和地面实测方法分别评价2010年和2016年的PSI,将其作为评价指标对河岸带生态修复效果进行定量评估。同时,利用Getis-Ord Gi*统计量对PSI值进行空间自相关分析,通过冷点与热点的空间分布来识别河岸带稳定及脆弱区域。研究结果表明,基于RS的河岸带物理结构评价方法与地面实测的结果一致,河岸带生态修复前后的PSI平均值由63.47提升至72.07,处于亚健康状态的河岸减少了189.5 km(97.1%)。辽河干流27.5%河岸带的修复效应显著,结构稳定性状况得到明显改善,整体上达到了生态修复的预期目标。修复后的PSI存在5个统计学意义上的显著热点和冷点,局部空间自相关性较强,其中冷点为低值聚集的河岸带脆弱区,与河岸带生态修复效果不理想的区域在空间上存在一致性。研究结果在评估河岸带生态修复效应的同时指明下阶段治理工作的方向,为我国北方平原河流的生态修复评估提供科学参考,尤其对于缺少实测资料的修复工程具有重要的应用价值。     

长江中下游湿地生态修复现状与探讨

湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统,具有调节局部小气候、涵养水分、净化水体等极其重要的功能和价值。结合长江中下游湿地情况,就长江中下游湿地不合理利用、河岸带资源的减少、三峡工程蓄水对长江中下游湿地的影响进行了阐述。文章分析了湿地的功能、修复湿地生态系统的意义、河岸带的功能,并结合实际情况与已建护岸工程对长江中下游湿地修复技术进行了探讨。     

运用GIS技术确定河岸带范围的方法研究

河岸带作为水陆交错带,承担着拦截面源污染、防洪、维系生物多样性等重要作用,准确界定河岸带范围有利于河岸带的研究、保护、恢复和管理。以辽宁省大凌河为例,基于大凌河流域数字高程数据,采用地形提取与实测对比分析法,运用GIS技术开展流域水系、等高线、河道大断面提取,根据提取河道断面与实测断面对比分析,确定不同河段河岸带陆域边界界定点,通过干流397个数字断面分析,得到大凌河河岸带定量划分结果。运用GIS技术处理数字高程数据,并与实际勘测相结合对河岸带进行定量提取,结果显示所提取河岸带范围与实际比较接近,可应用于其他地区河流河岸带范围界定研究。     

广州城市河流形态对河流自净能力的影响

构建了包括河道分维数、河道断面形态、河岸基质、河岸带宽度、河岸带植被盖度、河床底质状况、河床栖境复杂性共7项指标的城市河流形态评价体系,并以乌涌广州市开发区段为研究对象,通过定期水质监测研究河流形态对河流自净能力的影响。结果表明,该评价体系能够反映研究河段的形态差异;不同形态河段水体BOD5降解系数及多项水质指标沿程降解率均有显著性差异;河流形态评价得分较高的河段水体自净能力也较强;河流形态与NH3-N、SS、DO和浊度的降解存在相关性,是影响河流自净能力的重要因素。     

广东省河道植物调查及河道治理植物选择初探

植物措施在河道生态治理中发挥着十分重要的作用,为合理应用植物措施进行河道生态治理,提高河道的生物多样性、美化环境和改善水质等,通过对广东省河道植物资源进行实地调查,分析广东省河岸带植被类型和分布特点,提出河道植物选择的师法自然、生物多样性、经济实用性、景观功能性等原则,探讨不同地形区河道及不同河岸坡段科学适宜的植物应用选择和配置,为发挥河岸带植物生态功能、丰富河道生态治理模式提供参考。     

阿什河某支流河岸带植物群落多样性差异研究

本文对阿什河某支流不同区域河岸带植物多样性和植物群落结构差异进行了研究。从α多样性上来看,上游和中游河岸带物种丰富度和均匀度差异不显著,下游丰富度指数明显低于中上游;从稳定性上来看,河岸带植物群落结构稳定性为下游 < 中游 < 上游;草地早熟禾为本流域中各区域河岸带植被的优势种群,上游受外界影响及水力冲刷较小,植物有向陆生演替的趋势,下游受外界影响及水力冲刷较大,植物有向水生及耐冲刷物种演替的趋势。     

河岸带污染物横向输移原位研究

依托浙江省桐乡市石门镇生态河岸带建设项目,按照护岸的形式选择了5种河岸带,采用原位监测和室内分析化验相结合的方法,对河岸带内部污染物的横向输移特征进行研究分析。通过对河岸带各个点污染物浓度的逐时变化以及沿河道横向浓度分布分析,得到河岸带内污染物时间及空间变化特征     

工程措施与生态措施结合的河道治理案例探析

工程措施与生态措施结合,既保证河道水利功能,也要尽可能维护河道自然生态的系统平衡。以辽河流域治理为例,流域治理的主要内容包括截流流域污水、河床护底、地下截渗墙、河道护岸、河岸带,生态措施包括干砌石护底、生态型护坡、河岸带植被。对治理后的河道进行生态优化性评价,结果显示:指标总值达0.72,高于标准规范的一级指标值。工程措施与生态措施结合的河道治理思路,使得河道的水利功能和生态优化性大幅提升,可为同类工程应用提供技术和借鉴参考。     

小浪底工程建设后黄河河岸带生态系统服务价值变化

小浪底工程建设及其运行对其上下游河岸带生态系统服务价值的影响不容忽视。对小浪底工程影响区域河岸带进行研究,并采用当量因子法评估小浪底工程建设和运行期不同区域河岸带生态系统服务价值。结果显示：小浪底工程建设期河岸带农田和草地面积增大;运营前期工程对研究区生态系统服务价值产生了正向影响,其中聊城—滨州段河岸带受影响幅度最大;运营后期工程对研究区生态系统服务价值产生的正向影响被黄河沿线的土地开发活动削弱,其中工程运营对河口段生态系统服务价值产生的负面影响最大。     

河流功能模糊综合评价模型研究与应用

综合考虑河流功能的开放性、多样性和变化性,将河流功能分为自然、生态环境和社会服务3类,运用模糊理论,构建指标体系,制定评价标准,建立河流功能综合评价模型。以珠江流域的北江水系为例,选取石角水文站作为控制站点,采用2010年数据,选择年径流变化率、河床稳定性、生态用水保障程度、河岸带植被覆盖率、物种多样性、水质达标率、水景观状态指数等有代表性的指标对其河流功能运行情况进行了综合评价。结果显示,北江河流功能运行状况总体为"优",表明在对北江的开发利用过程中,兼顾治理与保护,各功能之间相互协调,即在有效发挥河流自然功能的同时,充分利用了其生态环境功能和社会服务功能。评价结果与实际情况较接近。     

城市生态水系的特征要素及其规划

对城市生态水系的水文特征、水环境质量、水生态系统结构与功能、河岸带构造及景观效果等特征要素进行了分析,并以郑州市为例,提出了各特征要素的指标与规划的重点。