基于不同生物类群的河流健康评价研究

基于浑太河流域鱼类与大型底栖动物群落结构和功能层面上的指标,构建了多指标指数评价河流健康状况。首先,基于土地利用指数、水质和栖息地质量指数构建ILWHQ(Index of land use and water and habitat quality)指数定量筛选参照点位。然后,采用判别分析、逐步回归分析、相关分析筛选对不同压力响应敏感的核心参数。最后,采用比值法计算其多指标指数(MMI-HT)。结果表明:筛选了5个点位作为参照点,共确定8个(鲤科鱼类种类数、底栖鱼类比例、杂食性鱼类比例、耐受性鱼类个体比例、产沉性卵鱼类比例、产沉性卵鱼类个体比例、EPT、黏附者比例)核心参数构建多指标评价指数。底栖动物核心参数对底质中粗颗粒物、悬浮物和电导率变化响应更敏感,而鱼类核心参数对底质中细颗粒物、氮素、DO和Cl-浓度变化响应更敏感。二者对多重环境压力响应的敏感性不尽相同。太子河流域的35个点位中,9个为健康,6个为亚健康,7个为一般,7个为较差,6个为极差。浑河流域的19个点位中,没有点位属于健康状态,5个为亚健康,4个为一般,5个为较差,5个为极差。太子河流域较差和极差的点位共占37.14%,浑河流域较差和极差的点位共占52.63%。说明相比于太子河流域,浑河流域的健康状况较差。     

太子河流域河流健康综合评价

太子河流域地处辽宁省经济社会和科学技术发展的核心区域,且水利工程开发建设对流域内生态系统健康影响较为显著。文章以太子河流域为例,通过收集整理河流水文、水质、物理结构等数据资料,对流域健康存在的主要问题从社会服务、水生态、水环境及水文情势的角度进行诊断。然后在此基础上构建了河流健康综合评价体系,结合河流生态环境特点和流域健康评价相关研究,通过对比分析多种河流生态服务功能评价因子和生态河流完整性状况,确定了参评指标的指数,对各参数权重引入AHP层次分析法确定。结果显示:太子河流域生态完整性评价介于健康与亚健康的中间状态,社会服务功能处于较理想状态,评分值分别为64. 2、78. 5;底栖动植物种类稀少、河岸带状况欠佳及河流连通阻隔严重等环境因素对流域健康的影响显著,水生生物健康与河流物理结构较差;在流域健康评价中所构建的综合评价体系具有较强的科学性与适用性。     

河流健康评价指标体系构建及其应用——以浑太河流域为例

依据土地利用指数(land use index)、栖息地质量指数(QHEI)和水质参数构建一个综合指数(ILWHQ),用于浑太河流域参照点的定量筛选。结果表明,太子河流域支流小汤河上游、太子河南支的5个采样点为参照点(ILWHQ≤2;T13,T15,T16,T17,T18)。根据2012年浑太河流域68个采样点的鱼类数据,对35个候选参数进行主成分分析、判别能力、逐步回归分析和Pearson相关性分析,确定了鲤科鱼类种类数(F5)、底栖鱼类个体比例(F12)、杂食性鱼类比例(F14)、耐受性鱼类个体比例(F22)可以作为基本要素构建F-IBI指标体系,即采用比值法统一各生物参数量纲,将各个生物参数分值加和得到F-IBI指数值。利用构建的F-IBI指数开展浑太河流域河流健康状况评价。发现太子河流域41个点位中,5个为健康,11个为亚健康,8个为一般,9个为较差,8个为极差。浑河的23个点位中,5个为亚健康,6个点位为一般,6个为较差,6个为极差。太子河流域较差和极差的点位共占41.5%,浑河流域较差和极差点位共占52.2%,说明相比于太子河流域,浑河流域的健康状况较差。     

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。     

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。     

东江源寻乌水河流健康指标评价

河流健康评价是流域系统规划和管理的主要依据。根据河流健康评价相关理论,构建了由河流完整性与稳定性、水文水资源情势、水环境指标、水生生物及栖息地和社会环境及服务能力5个准则层和28个指标集组成的河流健康评价体系。采用层次分析法确定了河流健康体系中指标的权重,运用综合评价法计算得出寻乌水河流健康综合指数。评价结果表明寻乌水河流健康状况为优。最后指出了寻乌水河流健康治理薄弱环节,以促进流域健康向良性方向发展。     

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。     

河流生态功能综合评价的层次决策分析方法

介绍了基于层次决策分析的河流生态功能综合评价方法,提出了在河流水文评估、物理化学评估、生物栖息地质量评估和生物评估4个单项评估的基础上,构建以河流生态功能综合指数为目标、4个单项因子为准则、5个等级标度为决策标准的层次递阶模型,应用模型进行了河流综合评价的两种情景分析。     

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。     

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。     

洪泽湖流域生态风险评价

为了对洪泽湖流域的生态风险进行评价,构建了洪泽湖流域生态风险评价指标体系,基于层次分析法-熵权法计算了体系中各指标的权重,并计算出流域的综合风险值,分析了影响流域生态健康风险的主要因素,提出了应对风险的具体措施。结果表明:现状年洪泽湖流域的综合生态风险值为0.764 9,生态风险评估等级为四级,处于较低水平,整体而言呈现生态良好的状态;生物多样性、干旱灾害指数和湖泊面积萎缩指数对湖泊的风险贡献最高,对洪泽湖流域更易造成风险,因此推动洪泽湖湿地保育工作、加强流域干旱灾害风险防范以及湖泊面积变化监控可为洪泽湖的生态健康发展提供保障。     

基于综合指标的潼湖平塘湖泊生态系统健康评价

潼湖平塘是广东省典型的内陆淡水湖泊湿地，是区域内重要的生态屏障和生态功能区，科学评估其健康状况可以更好地指导潼湖平塘生态修复。本文基于国内外湖泊健康评价经验，构建了包含1个目标层、4个准则层（“盆”、“水”、“生物”和“社会服务功能”）和16个指标层的湖泊生态环境健康评价体系。将层次分析法和综合评估法相结合，计算湖泊健康得分，获得了潼湖平塘水生态健康状况。评估结果显示：8项指标处于非常健康状态（80～100分），3项指标处于健康状态（60～80分），防洪达标率处于亚健康状态（40～60分），湖泊营养状态、鱼类保有指数、大型水生植物覆盖度和浮游植物密度等4项指标处于不健康状态（20～40分），总体评估表明潼湖平塘整体处于亚健康状态，属于生态功能受损的三类湖泊。建议从外源污染物源端监管、污染水体和底泥治理、外来入侵物种防治、蓄滞洪区防洪工程建设等方面开展水污染防治工作。评价结果能够为湖泊的开发利用和保护修复提供基础数据和决策依据。     

黄河内蒙古河段健康评估指标体系构建研究

以全国河湖健康评估指标体系为基础,系统总结近年来黄河流域健康评估试点研究的成果,深入分析黄河内蒙古河段的自然特征、社会特征、功能定位、生态保护与修复目标等,统筹考虑流域与区域的关系,研究构建了黄河内蒙古河段健康评估体系。黄河内蒙古河段健康评估指标体系包括16个指标,结合内蒙古河段实际,在全国河湖健康评估指标体系框架基础上,调整增加了主槽过流能力、防凌指标、敏感生态需水满足程度等7个特有评估指标,为黄河内蒙古河段健康评估提供了很好技术支撑。     

博斯腾湖生态安全评估及对策研究

博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖泊,其生态安全问题已日益受到广泛关注。通过博斯腾湖的流域特点与实际情况,并基于DPSI模型建立起由4个方案、9个要素、43个指标所组成的博斯腾湖生态安全综合评估体系。通过计算该模型,获取了该流域2001~2010年的标准生态安全指数(SESI)。研究结果表明,博斯腾湖生态安全处于一般状态,整体呈下降趋势,因此需采取一定对策阻止湖泊生态系统继续恶化。     

基于生态足迹法的汾河流域水资源可持续利用研究

基于水生态足迹模型,结合水生态赤字、万元GDP水生态足迹、水生态压力与水资源可持续指数等指标,分析2006-2016年汾河流域水生态足迹变化趋势指数和水资源可持续利用状况。结果表明,11年间,汾河流域水生态足迹总体呈上升趋势,而且水生态承载力远小于水生态足迹,导致水资源生态匮乏,出现生态赤字,汾河流域水资源开发利用处于不可持续的状态。但是根据万元GDP等指标的计算结果来看,流域水资源的不可持续发展正在改善。     

基于压力-状态-响应模型的河南省水库生态安全评估

为了推动水库流域环境生态治理与水源区水质保护,以河南省作为典型,将"压力-状态-响应(PSR)"模型在22座大型水库的生态安全评估中进行了应用,构建了水库生态安全评估的指标体系,通过熵值法确定了各指标的权重,根据生态综合指数对这22座水库2005、2015年的生态安全进行了评估。结果表明:总体上2015年水库的生态综合指数比2005年有明显提高,但形势不容乐观,仍然有22.73%的水库生态综合指数在0.4以下;经济发展水平与流域生态安全不是直接的正比关系,经济发展水平较高的区域其水库生态环境状况往往较差。PSR模型也可用于大范围大量水库的环境生态安全评估;在发展经济的同时也要关爱环境,实现人与自然和谐共赢。     

基于水功能区划的海河流域重要河湖健康评估体系

水功能区划管理和河湖健康评估是两种不同的水资源管理制度。为构建海河流域重要河湖健康评估方法,结合海河流域基本特征,根据不同水功能区的自然属性和主导水体功能类型,确定河湖评估的重点并设置不同水功能区评估体系各属性权重及评估指标,建立了基于水功能区划的海河流域重要河湖健康评估体系,该体系包含水文特性、形态结构、水质特性、生物特性、社会服务功能5个属性层25项河流健康评估指标和24项湖泊健康评估指标;同时,选择漳河作为代表性河流构建河流健康评估框架。利用基于水功能区划的河湖健康评估体系评估海河流域重要河湖健康状况,有助于促进水功能区水质、水量和水生态三者统一管理,为海河流域重要河湖管理与生态系统保护提供技术支撑。     

滦河流域水生态承载力评估研究

滦河流域是我国重要生态保障地区,亟需开展水生态承载力评估,识别承载力限制因素,以指导流域生态文明建设。针对滦河流域水资源矛盾突出、水生态系统服务功能退化等问题,采用WaREES框架从"水资源-水环境-水生态-水安全"4个维度构建承载力评估和指标贡献量化方法,对滦河流域进行水生态承载力评估研究。结果表明:滦河流域水生态承载力指数(HECCI)介于43. 8～53. 8之间,总体呈临界超载状态;水环境呈安全承载状态(均分为61. 3),水安全和水生态均为临界超载状态,而水资源呈超载状态(均分为22. 9);水资源禀赋弱和开发强度大是限制流域承载力的关键短板,水资源禀赋和水资源利用指数对流域HECCI的贡献率分别为6. 4%和5. 5%;水生生境质量、生物完整性和水文调节功能是水生态和水安全临界承载的主要控制因素。提出的水生态承载力评估技术方法具有科学性和实用性,对流域/区域水生态环境管理具有参考价值。     

尼尔基水库生态指标体系的构建

根据尼尔基水库建设的生态目标、水库建成后所面临的主要生态问题以及嫩江上游土地利用和土地覆被现状,将嫩江上游划分为6大生态功能区。针对各生态功能区所面临的主要生态问题,结合流域生态的战略目标,选取10大类生态指标构建尼尔基水库生态目标监测及评估的指标体系。分析结果表明,通过对这些指标的监测和评估,可为建设生态水库和改善嫩江下游生态环境质量提供科学依据。