黑水河流域生态系统完整性评价

为评估黑水河流域受人为干扰的实际情况,依托流域范围内的基础地理、生物多样性、环境数据、其他威胁等调查资料,构建包含水文情势、水质、连通性、栖息地、生物群落5项关键属性的淡水生态系统完整性评价指标体系。通过变化范围法RVA、综合连通系数、栖息地比例相似PSI指数、入侵指标和捕捞指标等对黑水河流域生态系统完整性进行评价,黑水河流域水文情况属性现状为差、连通性属性现状为差、栖息地属性现状为差、生物群落属性现状为一般;河流水质现状较优,但黑水河支流存在一定富营养化风险,评估为一般。结果表明：流域生态系统完整性评价指标体系,应围绕淡水生态系统五大关键生态属性,并结合流域生态特征及生态现状来确定;RVA、综合连通系数、PSI指数等的综合运用能够科学地确定指标阈值,进而正确进行流域生态完整性评价;受不同流域鱼类生态学习性差异等因素影响,还需通过长期监测不断完善评价理论和方法。     

关于构建我国水生态监测体系的思考

水生态监测体系是水资源保护最基础且关键的组成部分。通过剖析欧洲近几十年来水体生态和生物监测方面取得的成就和经验,分别从地表水质量系统分类,水生生物指示物种及生物指标的选择,参照系统的确立,水生态数据采集,分析评价方法以及能力建设等多方面入手,提出我国水生态监测体系建设的初步构想,建立适合我国国情和河流自然条件的水生态监测系统。     

浮游藻类淡水生态环境评价应用现状

结合浮游藻类在淡水生态环境中的指示作用,介绍了浮游藻类在指示淡水生态环境特征、水体富营养化及重金属污染监测及评价作用的应用研究,阐明了建立浮游藻类生物监测体系对开展淡水生态系统评价的重要性。指出监测评价过程中面临的物理生境和生态链间的问题,从空间水文、水动力、水生植被、鱼类及藻间等方面系统综述了其对浮游藻类评价作用的影响,展望今后研究方向,以期为中国利用浮游藻类展开淡水环境评价提供理论指导。     

黄河干流水生态系统结构特征沿程变化及其健康评价

根据2008年黄河干流刘家峡以下河段水生态调查资料,分析了黄河干流水生态系统理化性状和生物群落结构的沿程变化。参照20世纪50和80年代水生态调查资料,对比了黄河干流水生态系统几十年来的变化情况,并分析了变化的原因。通过建立黄河水生态系统健康评价指标,对黄河干流各河段的水生态系统健康状况进行了评价,揭示了黄河水生态系统的现实状况。研究结果表明:由于自然和人类活动影响的差异,黄河干流水生态系统结构特征沿程分布差异比较大;2008年黄河干流水生态状况与20世纪50、80年代相比,除底栖动物外,其它生物种类和数量均下降明显;黄河水生态系统健康状况不容乐观,干流大部分河段生态系统的结构和功能发生了较大的变化,部分生态功能丧失。     

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.     

淮河中上游水生态健康影响因子及其健康评价

在对淮河中上游10个断面水体理化指标、浮游植物、浮游动物、底栖动物及栖息地状况等实地调查和监测的基础上,结合提出的河流水生态健康定义,采用频度统计法和相关性分析法对评价指标进行筛选,并用熵权法确定指标权重,构建水生态健康评价指标体系和健康评价标准体系;运用水生态健康综合指数法和水体水质综合污染指数对河流水生态健康状况进行评价,并根据评价结果提出对策和建议。结果表明:60%的监测断面处于"亚病态"或"病态"水平,其中监测断面D5(槐店闸)处于"病态"水平;综合污染指数表明该河段水体均存在一定程度的污染,其中监测断面D5是"重污染"。研究表明淮河中上游水生态退化较严重,需要加强水生态修复及水环境污染综合治理。     

黄河干流水生态系统结构特征沿程变化及健康评价

根据2008年在黄河干流刘家峡以下河段水生态调查资料，分析了黄河干流水生态系统理化性状和生物群落结构的沿程变化；参照20世纪50和80年代水生态调查资料，对比分析了黄河干流水生态系统几十年来的变化情况，并分析了变化的原因；建立黄河水生态系统健康评价指标，对黄河干流各河段的水生态系统健康状况进行了评价，揭示了黄河水生态系的真实状况。研究结果表明：（1）由于自然和人类活动影响的差异，黄河干流水生态系统结构特征沿程分布差异比较大；（2）2008年黄河干流水生态状况与20世纪50、80年代相比，除底栖动物外，其它生物种类和数量均下降明显。（3）黄河水生态系统健康状况不容乐观，干流大部分河段生态系统的结构和功能发生了较大的变化，部分生态功能丧失。     

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。     

道法自然的启示——兼论水生态修复与保护准则

通过对老子"道法自然"理论内涵的阐述,指出与自然和谐共处,顺应和遵循自然规律,是"道法自然"的核心内容。在分析我国淡水生态系统现状的基础上,指出"战胜自然"和"改造自然"的思想违背了自然规律,必然导致生态危机的恶果。在分析总结淡水生态系统基本规律和特点的基础上,强调了淡水生态系统保护与修复必须遵循自然规律,才能更好地与自然和谐相处。     

国外水生态区评价对我国的启示

概述国外水生态区评价研究成果:目前水生态区正确性评价方法主要以复合生物群落指标体系为主,考察水生态区之间的一致性和差异性;不同方法、不同尺度的水生态分区结果之间的相互校验也是水生态区正确性评价的一种辅助方法;水生态区边界准确性评价和特定应用方面有效性评价也渐渐得到了人们的关注。提出我国开展水生态分区及其评价研究过程中值得注意的几个问题:在选择水生态分区方法时,应将定性和定量的方法有机地结合起来,使其相互弥补,从而更准确地对我国流域水体进行水生态分区;在选择分区指标时,应综合考虑水生态系统的各方面特征指标及影响因素,结合生物量、物种组成比例、物种数等生物指标和河床类型、河道形态、水化学等非生物指标,全面地反映水生态区的特征;在借鉴国外相关研究成果的同时,评价方法的科学性、评价指标的综合性与针对性、评价对象的异质性等也是值得注意的问题。     

模糊数学方法在生态系统服务价值评估中的应用

为了综合考虑多种因素对生态系统服务价值的影响,并对其作出定量描述,以南水北调中线工程水源地--丹江口水库库区为研究对象,将生态系统划分为农业生态系统、森林生态系统、淡水生态系统和草地生态系统4个子系统,分别采用模糊综合评价方法对研究区域生态系统服务价值进行评估.结果表明,该区域生态系统服务价值量为166.4731亿元,...     

黄河三角洲湿地生态系统健康评价指标体系

在借鉴国内外现有生态系统健康评价研究成果的基础上,结合黄河三角洲的实际,提出生态系统健康评价指标选取的基本原则,从功能整合性、生态特征、社会环境3方面,构建一套以"3S"技术为核心,具有可操作性的湿地生态系统健康评价指标体系,并参考国内外评价指标标准,根据各指标对湿地生态健康影响的程度,将27个指标进行标准分级,利用层次分析法确定指标权重。最后选择垦利县作为研究区域进行湿地生态系统健康评价,结果表明,垦利县湿地生态系统健康状态脆弱,应加强保护。     

Investigation of aquaculture dynamics at a Ramsar site,using earth observation systems in conjunction with a socio‐economic assessment

This study presents a comprehensive site‐scale analysis conducted within the global wetland inventory and mapping (GWIM) project. GWIM was developed and promoted by the International Water Management Institute (IWMI) through global partnerships to investigate wetland analyses at multiple scales. The present study investigates the complexity of an inland freshwater wetland system, presenting a conceptual framework for mapping and monitoring the dynamics of Lake Kolleru (a wetland of international importance, as defined by the Ramsar Convention), utilizing a geospatial platform. Illustrating the pace of land use changes leading to the progressive elimination of the wetland ecosystem of freshwater Lake Kolleru, this study also highlights the impacts of such changes on the socio‐economic system. A comprehensive temporal analysis (1977–2007) provided a structural base to schematically analyse the dynamics of biophysical and ecological changes to the wetland by effectively using a spectrum of remote sensing data. The present status and changing trends in ecological dimensions of Lake Kolleru were illustrated, utilizing information from spatial analyses, complimented with socio‐economic assessment. Attention is drawn to the potential of utilizing earth resources systems in exploring space–time interactions in freshwater ecosystems heavily modified through aquaculture interventions. Further, the spatial derivatives are meant as reference material for local authorities and decision‐makers to rehabilitate the economic livelihood activities to the social community dependent on the lake ecosystem. The disseminated message emphasizes the applicability of geospatial tools to enhance the efficacy of the decision‐making process by facilitating regular monitoring of ecosystem dynamics and providing updated information on wetland patterns and uses.     

基于GIS的洪泽湖湖泊生态系统健康分区评价

在洪泽湖野外调查采样的基础上,利用地理信息系统等工具,通过选择湖泊生态健康评价指标、计算各指标指数、确定各指标权重、综合计算生态系统健康指数等步骤,分区评价洪泽湖湖泊生态系统健康状态。结果表明,洪泽湖不同湖区生态系统健康状况存在一定差异,呈现由西北部湖区向湖心区和东南部湖区递减的趋势。通过对洪泽湖湖泊生态系统健康分区评价研究可以找出湖泊生态脆弱区,进而为湖泊保护与开发提供科学依据。     

Ecohydrological Landscape Management for Human Well-Being

Abstract

This paper introduces a new perspective on water resources emphasizing the role of water vapor flows for human well-being. The connections between freshwater and ecosystem services in terrestrial environments are addressed, particularly the role of freshwater for the biota that sustains the flow of ecosystem services and the role of the biota that modifies freshwater flows. First, the water dependence of terrestrial ecosystem services and food production are analyzed. Secondly, two examples of unintentional, large-scale, water-mediated cascading effects related to ecosystem services that result from local, uncoordinated decisions in Australia and South Africa are discussed. These two countries are taking the lead in the management of freshwater flows and terrestrial ecosystem services. Issues including potential conflicts of interest and trade-offs between food (or timber) production and ecosystem services at the catchment scale are taken into account. A world-wide, intentional ecohydrological landscape approach to handle these issues is suggested. One important step towards a more integrated approach to freshwater is the development of flexible institutional structures.     

水生态系统生产总值核算体系及应用

在系统梳理生态系统服务功能及生态系统生产总值核算方法的基础上,聚焦水生态系统,选取2004—2021年相关文献进行统计分析,筛选出水生态系统生产总值核算的3大类14项指标,建立了水生态系统生产总值核算体系,给出了各指标的核算方法及计算公式。以向家坝水电站为例,基于水生态系统生产总值核算体系,评估了向家坝水电站建设对水生态系统生产总值的影响。结果表明,2011—2015年向家坝水电站水生态系统生产总值变化量为261.189 3亿元,其中物质产品价值变化量为111.494 0亿元,调节服务价值变化量为84.815 1亿元,文化服务价值变化量为64.880 2亿元。     

Metrics of ecosystem status for large aquatic systems – A global comparison

We identified an objective set of 25 commonly available ecosystem metrics applicable across the world's large continental freshwater and brackish aquatic ecosystem. These metrics measure trophic structure, exploited species, habitat alteration, and catchment changes. We used long-term trends in these metrics as indicators of perturbations that represent an ecosystem not in homeostasis. We defined a healthy ecosystem as being in a homeostatic state; therefore, ecosystems with many changing trends were defined as more disturbed than ecosystems with fewer changing trends. Healthy ecosystems (lakes Baikal, Superior, and Tanganyika) were large, deep lakes in relatively unpopulated areas with no signs of eutrophication and no changes to their trophic structure. Disturbed ecosystems (lakes Michigan, Ontario, and Victoria) had shallow to moderately deep basins with high watershed population pressure and intense agricultural and residential land use. Transitioning systems had widely varying trends and faced increasing anthropogenic pressures. Standardized methodologies for capturing data could improve our understanding of the current state of these ecosystems and allow for comparisons of the response of large aquatic ecosystems to local and global stressors thereby providing more reliable insights into future changes in ecosystem health.     

山西省 7 条河的流域水生态承载力评估

为科学研判山西省 7 条河的流域水生态承载现状和存在问题，有效提升河流水生态承载力，构建 7 条河的 流域水生态承载力评估指标体系，应用模糊综合评价法定级评估 7 条河的流域水生态承载力，使用差分自回归移 动平均（autoregressive?integrated?moving?average,?ARIMA）模型和长短期记忆（long?short-term?memory,?LSTM）模型对 比预测水生态承载力变化趋势。结果表明，2011—2021 年，7 条河的流域水生态承载力总体为一般超载等级。其 中，汾河流域水生态承载力呈基本承载，其他流域为一般超载，水环境指数和水资源指数对 7 条河的流域水生态 承载力影响较大。ARIMA-LSTM 模型预测表明：2022—2031 年汾河水生态承载力变化呈上升趋势，涑水河、沁 （丹）河流域水生态承载力未来趋势存在较大不确定性，其他流域水生态承载力呈不同幅度波动趋势；2031 年左右， 各流域水生态承载力将得到提升。建议通过提升流域水资源利用率以及加强 7 条河的流域绿色生态走廊建设来 推进流域水生态保护工作。