海河流域平原河流生态修复模式研究Ⅰ——修复模式

由于水量不足、水质恶化及河流天然形态遭到破坏,海河流域大多数平原河流生态健康受到相当程度破坏.因而,对它们进行生态修复,需要建立相应生态修复模式体系对其进行指导.文中总结了现有河流生态修复技术,从中筛选出13种适宜于海河流域的修复技术.依据功能不同,将其分为水量调整技术、水质净化技术和生境改善技术3类.在此基础上,从影响海河流域平原河流生态健康的关键因素--水量入手,综合考虑河流水质与生境现状,提出海河流域平原河流生态修复模式体系.该体系包括4种修复类型(即管理保护、直接修复、补水修复和生态系统替代)和9种修复模式.     

河流生态系统健康评价及展望

河流生态系统健康与社会经济、人类、生态环境等密切相关，如何评价河流生态状况正成为水利科学、环境科学和生态学领域研究的热点之一。本文在介绍了生态系统健康概念和评价标准的基础上，概括了河流生态系统健康的涵义和开展河流健康评价研究的重要意义，分析评价了预测模型法和多指标法之间的优缺点与发展历程，提出了河流生态系统健康评价发展方向和亟待开展的工作。认为今后的重点是开展流域尺度上不同时期的河流生态系统健康和基于遥感、GIS、GPS新技术的河流健康评价标准及指标体系的研究。     

永定河北京段生态系统健康评价及修复模式研究

针对永定河北京段生态系统存在的问题,分析河流健康与其主导功能间的响应关系,建立面向生态环境与社会经济服务功能的河流健康评价体系。采用层次分析法依次构建目标层、控制层、功能层与指标层,确定指标权重并计算河流生态系统健康综合指数,结合健康分级标准,最终确定永定河北京段的生态健康状况。计算结果表明:2015年永定河(三家店至卢沟桥段)处于基本健康状态,生态功能受损,建议优先采取水量补给措施,恢复河道生态基流,结合生境构建技术实现河流的综合修复与治理,对以永定河为代表的北方缺水型河流生态修复具有一定的参考意义。     

北京山区河流生态系统健康评价方法及其应用研究

北京山区河流受到人类活动强烈影响,其生态系统出现了不同程度的退化。本研究在调查山区典型河流生态状况的基础上,建立了山区河流生态健康评价指标体系、评价标准和评价模型,并在北京拒马河进行了应用。结果表明,拒马河整体处于健康状态,但有向亚健康和受损状态发展的趋势,为此提出了河槽生境构建和生态护岸改造技术等生态修复策略及建议。     

河流综合分类及其生态特征分析：方法

河流分类是认识河流形成、发育、演变、发展规律以及开展河流系统保护、治理及修复的基础。针对河流系统研究的具体目标，过去已经从不同角度提出了多种河流分类方法。随着人们对河流系统认识的深入，在新的历史时期亟需面向生态的河流分类方法。本文结合河流分类的现有成果，基于对河流生态系统形成背景和结构特征的深入分析，提出了河流综合分类方法体系和多尺度编码方法，从河流的纪、系、统、类、型、境、群多个层次探讨了不同时空尺度上影响河流行为的环境因子及其生态响应关系，系统地阐述了现有分类方法在综合分类体系中的地位和作用，揭示了目前各分类方法之间的关系及其合适的应用范围，并进一步探讨了典型生境条件下生物群落结构组成及其时空分布特征，为指导河流系统保护、环境治理和生态修复提供科学依据。     

河流生态状况分级系统及其应用

构建河流生态状况分级系统可为实现河流生态修复目标定量化提供技术方法。本文从自然河流生态状况的河流参照系统选择与构建出发,依据与参照系统的偏离程度,提出了河流生态状况分级系统的生态指标矩阵方法和指标赋值准则。生态指标矩阵由要素层和指标层构成,包括生物质量、水文、物理化学和河流地貌4个要素,下设10项生态指标。从河流生态系统演替的动态特征出发,阐述了河流生态状况分级系统的科学内涵,讨论了河流生态状况分级系统在确定生态修复目标、识别关键胁迫因子以及进行河流健康评估方面的应用。     

基于主导生态功能分区的河流健康评价全指标体系

为建立全国河流健康评价标准的方法框架，从影响河流生态系统的生物、生境要素和人类活动要素出发，构建了包括水文特性、水质特性、河流地貌特性、生物特性和社会经济特性5方面、含36项指标的全国河流健康评价全指标体系；提出了基于主导生态功能和纬度、集水面积、距离河源的位置、河流所处地区等空间因子的两级水生态区划方法，根据河流所属水生态区构建了基于一级分区的特定河流健康评价指标体系，确定河流健康评价重点以及不同指标的权重；选择了5条河流作为示例划分水生态区，并明确了建立其河流健康评价指标体系需考虑的重点。     

试论水土保持生态修复的若干科学问题

生态修复是水土保持生态建设的深化和发展。在综合已有研究基础上,提出了一系列我国水土保持生态修复过程中需要深入研究的科学问题,包括生态修复的潜力及驱动因子,不同尺度生态修复的布局,生态修复技术措施及标准,以流域为单元的生态系统健康评价,水土保持生态修复的环境效应等。     

基于主导生态功能分区的河流健康评价全指标体系

为建立全国河流健康评价标准的方法框架,从影响河流生态系统的生物、生境要素和人类活动要素出发,构建了包括水文特性、水质特性、河流地貌特性、生物特性和社会经济特性5方面、含36项指标的全国河流健康评价全指标体系;提出了基于主导生态功能和纬度、集水面积、距离河源的位置、河流所处地区等空间因子的两级水生态区划方法,根据河流所属水生态区构建了基于一级分区的特定河流健康评价指标体系,确定河流健康评价重点以及不同指标的权重;选择了5条河流作为示例划分水生态区,并明确了建立其河流健康评价指标体系需考虑的重点。     

城市河流生态恢复的尺度

目前我国河流治污项目多偏重修复受污染的水体,注重水质的改善,而不强调河流生态系统结构、功能的修复。本文提出城市河流生态恢复的尺度包括工程安全尺度、生态系统尺度、景观尺度、亲水尺度、时空尺度和经济尺度。同时指出为顺利开展河流生态修复实践,需要在理论、技术、水利工程设计规范、水利法等方面进行深入研究工作。     

生态河流的研究进展

在阐述生态河流内涵的基础上,分析了生态河流的研究现状,强调影响生态河流自然功能的因子主要有水质度量指标、生态系统指数、河道形态,以及上、中、下游的生境异质性等。从生态修复技术、水体自净技术等方面着手,分析了生态河流目前在应用技术层面上的发展程度。     

城市河流生态恢复的研究现状与问题

文章分析了国内外河流生态修复的研究现状与存在的问题。目前我国河流治污项目多偏重修复受污染的水体,而基于生态系统尺度修复受损河流生态系统的研究很少。指出为顺利开展河流生态修复实践,我国需要在理论、技术、水利工程设计规范、水法等方面应进行的研究工作。     

河流生态水文学研究现状

生态水文学是一门新兴的边缘交叉学科,是生态保护的重要理论基础和技术支撑。河流生态水文学作为其一个重要分支,在河流生态恢复中被寄予厚望,以协调河流开发与河流生态系统保护之间的矛盾。本文简要回顾了生态水文学研究的发展历程,并从河流生态学理论、河流水文情势生态效应评价方法、河流生态流量及河流生态修复等方面重点介绍了河流生态水文学领域的研究进展。     

河流功能性指标的研究进展及应用

河流健康指标是评价河流健康状况和河流生态系统完整性的标尺,是准确、全面评价河流生态系统健康状况的基础。国内现有河流健康指标大多针对河流生态系统的结构性,而对河流的功能性关注不多。本文系统综述了国外河流功能性指标的研究进展与应用现状,并对两种的典型功能性指标的应用方法和评价标准进行介绍。以日本大山川减水河段环境流量修复为案例,使用典型功能性指标和结构性指标对环境流量修复效果进行评价,结果表明河流功能性指标能更好地反映河流生态系统对流量变动的响应。本文研究成果可为完善我国河流健康评估体系提供借鉴。     

多元因子分析模型在河流健康评价中的应用——以苏子河水质特性研究为例

为顺应河流生态可持续发展,提出健康河流、生命河流等概念,维持河流生态系统健康已经成为流域综合管理的必然趋势。综合运用水文学、水力学、泥沙地貌学和水生生态学的基本理论和方法研究河流生态健康的表征因子,确定各因子的阈值,建立流域性水体水质可续发展评价体系。以河流可持续发展为基础,引用代表性的相关指标进行筛选,对流域水质指标进行数值化分析,以苏子河流域水质特性为研究对象,选取出评估河流健康状况的环境因子,客观反映出中小河流域健康状况,为河流的可持续管理和生态环境建设提供参考。     

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。     

河流生态系统研究的理论框架

讨论了河流生态系统研究的时空尺度,论述了景观、流域、河流廊道和河段4种空间尺度间的关系。阐述了河流生态系统研究的4种背景系统,即自然系统、经济系统、社会系统和工程系统。归纳了水文情势、河流地貌、流态和水质等4个主要生境要素。本文还进一步讨论了科学范式和模型的概念,介绍了多种重要生态系统结构与功能模型,提出了描述非生命变量和生命变量之间关系的河流生态系统结构与功能整体模型。最后,讨论了科学研究对于制定流域管理战略的意义以及相关技术开发的方向。     

河道生态修复监测指标评价研究

河流生态修复是维持健康河流的重要举措,而生态修复系统评价是生态修复治理效果的重要考核依据。以北京市沙河水库上游生态流域修复治理工程为例,基于现状生态修复效果评价相关研究,选取多元评价指标,增加工程修复前后指标监测,运用数理统计等方法,对监测数据进行评价分析,综合评估沙河水库上游小流域的生态修复效果,分析结果表明,经生态治理修复后的流域,水质有了明显改善,生境种类增多,入沙河水库生态基流量得到保障。该研究方法可为今后生态修复相关研究工作提供参考。     

论河流生态修复

本文以河流系统诸功能与河流健康之间的关系为主线，从人与河流关系的发展与变化出发，探讨了原始自然阶段、工程控制阶段、污染治理阶段和河流生态系统修复和改善等四个阶段的河流特点和治理条件，分析了各个阶段河流系统平衡的特征和影响因素，初步建立了河流健康诊断指标体系，提出了河流生态修复的主要原则。河流生态修复的总体目标是恢复河流系统健康，实现人与河流的和谐共存。河流生态修复主要技术包括：缓冲区修复、植被恢复、河道补水、生物-生态修复、生境修复、水生生物群落修复技术等。本文采用层次分析法的基本思想，探讨了河流健康、河流功能、功能要素和生态修复措施四个层次的关系，同时指出了实现河流生态修复的步骤。     

河流生态系统研究的理论框架

讨论了河流生态系统的时空尺度。论述了景观、流域、河流廊道和河段4种空间尺度间的关系。阐述了河流生态系统的4种背景系统,即自然系统、经济系统、社会系统和工程系统。归纳了水文情势、河流地貌、流态和水质等4个主要生境要素。在此基础上进一步讨论了科学范式和模型的概念,介绍了多种重要生态系统结构与功能模型,提出了描述非生命变量和生命变量之间关系的河流生态系统结构与功能整体模型。最后,探讨了科学研究对于制定流域管理战略的意义以及相关技术开发的方向。