基于水生态系统演化驱动因子及空间差异性分析

以辽宁省为例,根据主要水系的水生态监测数据,以流域为系统,考虑了上下游,左右岸水资源的综合开发利用[1],结合省内各种流域的特点,提出了具有辽宁省特色的河流水生态卫生系统,探讨了各子流域水生态空间转换规律,为流域水生态空间尺度研究提供参考。     

太子河流域不同生态分区的水生态承载力年内变化研究

为实现太子河流域水生态系统的分区、分期保护,并达到太子河流域的水生态环境与社会经济协调发展的目标,采用系统动力学和隶属度相结合的方法,从分析流域的人口、社会经济、水资源、水环境、水生态系统之间的相互关系入手,考虑到各分区之间的水流、水质交替关系,建立了基于水生态分区的太子河流域水生态承载力大系统动力学仿真模型和量化模型。对其8个水生态分区的水生态承载力指标的年内变化情况进行模拟,并量化各分区12个月的水生态承载力值,最终确定各水生态分区的水生态承载力最小值出现的月份,为更好的实施流域可持续发展战略提供科学依据。     

北京市水生态健康评价体系研究及应用

随着社会经济的飞速发展,水生态健康状况评价成为人们的关注重点.建立了由目标层、准则层及指标层等3个层次构成的水生态健康评价指标体系,分为河流、湖泊及水库等3套系统,其中河流评价指标16项,湖泊评价指标21项,水库评价指标21项,用于对北京市流域水生态健康状况进行评价.以密云水库和北运河流域为例,于2019年5、8、10月进行水生态监测和健康评价,结果表明,密云水库健康综合指数为87.76,水生态健康状况处于健康等级;北运河流域的水生态健康状况呈现空间性差异,其总体健康状况有所改善.     

黄河流域水生态保护与修复总体框架研究

根据黄河流域及河流生态系统特征,从流域水生态系统保护层面出发,指出湿地和鱼类栖息地规模和质量是黄河河流健康的重要标志,是黄河水生态保护的重点关注对象。在黄河水生态状况评价及问题识别的基础上,明确各区域(河段)水生态保护目标,提出黄河上中下游及源区、河口水生态保护与修复总体布局,制定重要断面生态需水指标及保障措施,提出了重要湿地和重要鱼类栖息地等保护与修复的措施。     

城市河流系统治理策略在鹅颈水生态修复中的应用

在简要介绍城市河流系统治理策略的基础上，详细论述其在鹅颈水生态修复中的应用。鹅颈水治理以流域为空间单位，准确把握河流主要问题，综合考量水资源、水安全、水环境、水生态、水文化，坚持工程和非工程措施并重，分阶段逐步实现洪水风险管理、外源污染控制、河流水质修复、河流生态系统恢复的目标。结果表明，鹅颈水目前已基本消除黑臭，水质逐渐提升至国家地表水Ⅳ类水标准。提出进一步加强河流生态系统恢复、优化管理制度、逐步建立全过程和全指标生态监测评估体系、实施弹性管理等鹅颈水系统治理措施。     

水生态修复阈值界定指标体系构建——以开封市马家河流域为例

以开封市马家河流域为例,将马家河生态系统的退化程度作为研究对象,将生态系统退化程度突破阈值即形成生态系统稳态转换作为目标事件,建立河流水生态修复阈值界定指标体系,计算河流生态系统退化的强度。评价结果表明,马家河流域水生态系统健康处于较差水平,物理结构、人为活动强度和水生生物是影响马家河水生态健康状况的主要因素,建议对受损河流及时进行生态修复。     

黑河流域水生态环境问题及对策

黑河是我国最大的内陆河,流域气候和海拔差异较大,由环境差异形成了独特的流域水生态系统。在流域水生态现状调查的基础上,结合水电梯级开发和水资源利用情况,分析了黑河流域存在的水体连通性差、水资源开发利用强度高等水生态问题。在此基础上提出了保留自然状态,划定禁止开发河段,建设过鱼设施,恢复河流连通性,优化调度方案,保障中下游河流水系连通等措施,以恢复和保护流域水生态环境。     

南京市城南河流域水生态系统现状评价

随着城市化的快速发展,滨江城市水生态状况整体呈现恶化趋势。为了解滨江城市南京城南河流域的水生态状况,基于2018年平、枯、丰三时期城南河流域水生态调查数据,采用MIKE11水动力模型、单因子评价法、Shannon-Wiener法以及定性分析法等分别对其水文、水质、生物和水生态服务功能四方面开展单因素评价,并在此基础上,采用综合评价模型对城南河流域水生态系统开展现状评价。结果表明:城南河流域水生态系统总评分2.42,处于亚健康状态,4项评价指标中水文指标综合得分3.18,为健康水平,生物和水生态服务功能得分位于2～3之间,为亚健康水平,水质指标最差,综合得分1.66,为不健康水平。原因在于一些闸泵的设置不合理以及生产、生活污水的直排入河。水质状况较差是影响城南河流域水生态系统的主要原因。建议采取控源截污、水系连通等方法改善河流生态系统的恶化,促进城南河流域水生态系统健康发展。研究成果可为滨江城市小流域的水生态评价提供一定的理论依据。     

大凌河流域生态需水量定量计算研究

河流生态需水量具有时效性和空间性特征,它是维持河流生态功能及自然结构的最低水量。针对大凌河流域面临的地表水污染、泥沙淤积、河道断流等问题,将流域生态需水量划分成蒸发、输沙、河流自净稀释和基本生态需水量,并定量计算了75%保证率下干流各水文站生态环境需水量。结果表明：天然径流条件下各水文站能够满足生态需水要求,最大生态需水量占年径流量达到52%,为保证流域水生态系统健康应合理的实行水资源规划和优化配置。     

东辽河流域水生态功能分区研究

流域水生态功能分区是水环境、水生态系统管理的基础。综合考虑东辽河流域自然地理特征、水生态因子、社会经济活动影响和水生态服务功能等,确定了东辽河流域分区指标,运用地理信息系统空间分析和主成分分析等数学方法,对基础空间数据和流域水生态系统特征调查资料进行分析,提出了流域三级水生态功能分区方案,将东辽河流域划分为2个一级分区、4个二级分区、13个三级分区,利用底栖无脊椎动物的相关指标进行聚类分析,表明水生态功能三级分区是合理的。     

黑河流域水生态系统异质性与环境因子关系研究

以我国西北干旱区域典型河流——黑河为例,通过水生态系统野外调查、水生生物鉴定与数据整理,对黑河流域水生态系统空间异质性特征进行了分析;利用空间相关分析和主成分分析等技术方法,对流域水生态系统空间异质性特征的主要环境影响要素进行了筛选和识别分析。分析表明:在影响黑河流域水生态系统的各环境因子之间,具有一定的信息冗余和相互作用关系。绝对高度与相对高度、径流深、降水、净初级生产力等因子之间具有较好的正相关关系;而绝对高度与蒸发量、平均气温及干旱指数之间具有较为明显的负向相关关系。地形因子中海拔高度以及气候因子中降水量与干旱指数这3个环境因子指标与流域的水生态系统异质性空间分布特征关系较大,是干旱区黑河流域水生态系统空间格局宏观分异的主要环境影响因子。     

我国水生态格局与保护现状

我国流域水循环支撑的河流、湖沼湿地以及河口近岸海域,生态系统类型复杂。针对我国水生态保护方面存在的问题提出对策,一是水生态自然保护区的部分生态需水过程不能保障,区域生态用地问题凸显,建议加强水生态保护区上游的水利工程调度管理,尽快开展最小生态用地的研究与管理;二是水生态保护区部门分割,完整性差,需要整合不同目标的水生态保护区,以生态系统进行保护,纳入水功能区,实行以流域为单元的统一管理。     

河流生态恢复尺度研究

结合辽宁省河流具体情况,将河流生态恢复尺度划分为空间尺度和时间尺度,空间尺度提出了“区域(水功能区、重要生态功能区、水土保持区)、流域、河流、河段”尺度及针对性河流生态恢复重点;时间尺度体现河流随时间推移发生的变化,将河流划分为极长、长、中、短时间尺度,确定了不同时间尺度河流恢复的研究内容。多种尺度相结合,可为河流生态恢复提供总体思路和治理方向。     

基于人类活动影响的大凌河流域河流演变趋势研究

受人类活动和自然环境因素影响,河流形态、水文和水生态等方面正逐渐发生变化。对河流演变规律进行分析,探索河流的演变理论及成因,把握河流演变状态,有利于管理者对河流的保护与治理。文章以辽宁省大凌河为例,首先采用河流形态、水文和水生态作为河流演变的驱动指标;然后以代表水文站的驱动指标为基础,统计分析驱动指标的多年变化过程;最后采用模糊数学理论建立河流改变度评价模型,依次对河流形态、水文、水生态以及综合演变进行评价与分析。研究结果显示在大凌河流域的河流演变主要受河流水文特征的影响,研究成果为河流生态保护、水利工程规划与运行均具有重要的理论意义和实用价值。     

滦河流域水生态空间管控与保护对策研究

促进滦河流域水生态健康发展对于保障支撑京津冀协同发展具有重要意义。滦河流域内城市化进程发展迅速,人口聚集度高,经济活动比较大,加之自然资源禀赋承载能力有限,流域水生态系统遭受不同程度的干扰和破坏。以水生态、水资源和水环境“三水”统筹的理念为指导,开展了滦河流域承德段水生态状况问题识别,在此基础上,划定滦河流域水生态修复管控分区,针对“三水”特点,提出注重“一水”兼顾“两水”的差异化水生态保护修复对策,综合形成流域水生态管理与修复方案,为滦河流域及京津冀区域水生态文明建设和水环境保护建设提供科学依据。     

三生空间视角下大夏河流域水生态安全评价与预测

为了解三生空间视角下甘肃省大夏河流域水生态安全现状及其变化趋势,建立基于压力-状态-响应(PSR)模型的三生空间理念水生态安全评价指标体系。在运用熵值法和综合指数法评价水生态安全的基础上,进一步采用灰色GM(1,1)模型预测未来大夏河流域水生态安全状况。结果表明：2007—2012年水生态安全等级处于Ⅳ级(风险级),2013—2018年水生态安全等级处于Ⅲ级(敏感级),2019年水生态安全等级处于Ⅱ级(良好级),总体呈现稳定上升趋势。三生空间中生产空间对大夏河流域水生态安全的影响程度最大,其次是生态空间和生活空间;压力指数变化呈现“V”字型,状态指数变化呈波动上升趋势,响应指数变化趋势较不稳定;预测在2023年水生态安全水平将进入安全级,并保持逐年上升趋势。     

广东省东江流域显著水问题类型识别

通过构建流域水资源、水环境与水生态功能评价指标体系,采用ArcGIS自然间断点分级法分析广东省东江流域水资源、水环境与水生态3类涉水功能的空间格局特征,采用Spearman等级相关系数定量分析3类涉水功能间的交互作用,识别各地区显著水问题类型,并提出相应管控策略。结果表明：广东省东江流域水资源、水环境与水生态功能评价等级空间格局体现出显著的空间差异性;流域水资源、水环境与水生态功能间的交互作用类型为兼容;基于3类涉水功能评价等级及功能间交互作用类型,将广东省东江流域10个评价单元划分为水资源、水环境、水生态、水资源-水环境、水生态-水环境及非显著型6个显著水问题类型。     

广西河流水生态安全评价指标体系探究

围绕新常态水生态文明建设任务,建立科学、系统、规范的水生态安全评价指标体系,及时评价水生态文明建设成效是开展水生态文明建设十分关键的环节。借鉴欧美水生态质量评价体系及已开展的桂江健康评估项目相关成果,对基于生物和生境参数的水生态安全评价指标进行研究,创造性地把16个水生态评价参数的指数和级别划分为6级并规定其分级范围,以及确定各评价参数的权重,初步建立了包含水生生物、水文情形、水质状况及河流形态结构等四大评价要素的广西河流水生态安全评价指标体系,并以桂江流域水生态为例进行评价,以期为广西水生态文明建设成效评价提供理论指导。     

枣庄市河流水生态监测探讨

水生态监测是为合理开发利用和保护水土资源,提供系统水文水环境资料的一项重要基础工作,是水生态、水资源、水安全科学管理和保护的基础。通过对河流进行水生态监测,及时、准确、全面地反映水体环境质量现状及发展趋势,为水生态文明建设、水生态修复、水资源规划、水污染防治、生态预警等提供科学依据。一、水生态监测的目的和意义水生态的全称是水生态系统,可以理解为河流、湖泊、海洋中的生物群落及其以水为主的有机环境相互作用的自然系统。与水相关的生物群落(包括动物、植物和微生物)同水体为主的     

基于水生态区的黑河流域水生态健康评价研究

本文以我国西北干旱区典型内陆河流域—黑河流域为例,基于黑河流域水生态区划,以"压力-状态-响应"(PSR)模型为基础,构建了涵盖13个指标的流域水生态健康评价体系,分析评价了流域内8个水生态区的健康状况。评价表明:黑河流域水生态区中,上游区域水生态健康状况较好,中游次之,中下游极差,下游较差。主要是因为上游地区受到外在污染最轻、人为扰动相对最小;中游地区人口密度相对较大,农业活动等外在扰动相对较多;中下游地区处于荒漠地区,河流、湖库等水体缺乏;而下游地区虽然人口数量少、水体受外来污染影响较小,流域水生态健康性压力相对较轻,但来水量相对不足、水生态系统栖息地条件极为脆弱,致使水生生物栖息地安全状况较差。