河流健康评价及修复研究

合肥工业大学

硕士学位论文

河流健康评价及修复研究

姓名：王鹏

申请学位级别：硕士

专业：水工结构工程

指导教师：叶少有

20071101

城市河流生态系统健康及其评价

近年来，我国在社会经济高速发展、城市化进程加快的同时，城市河流的水质遭到恶化，水生态系统受到严重破坏，从而导致城市水体功能的退化和降低。城市河流生态系统受到了来自自然和人为因素的巨大压力，在各类直接或间接、潜在或显在、独立作用与累积干扰的作用下，城市河流生态系统整体状况及生态过程受到严重影响，但是，以往的针对水质、河岸带、河道等单要素的研究无法全面的反映城市河流生态系统的状况，需要以一种综合的、生态系统层次上的方式对其进行研究。在这一背景下，研究城市河流生态系统健康的理论体系和评价方法，系统地诊断城市河流生态系统健康存在的问题和相互关联，为城市水环境质量改善提供理论依据和理论支持。 １　城市河流生态系统及其健康的内涵 １．１　河流生态系统 河流生态系统是指在河流内生物群落和河流环境相互作用的统一体，河流生态系统是动态的、开放的、连续的系统，具有典型的结构特征和独特的服务功能［１］，它包括陆地河岸生态系统、水生态系统、相关湿地及沼泽生态系统在内的一系列子系统，是一个复合生态系统。 河流生态系统的结构是指系统内各组成因素（生物组分与非生物环境）在时空连续及空间上的排列组合方式、相互作用形式以及相互联系规则，是生态系统构成要素的组织形式和秩序。河流生态系统同其他水域生态系统一样，具有一定的营养结构、生物多样性、时空结构等基本结构。河流生态系统服务功能是指人类直接或间接从河流生态系统中获取的利益。按照服务功能性质分类，河流生态系统服务功能主要可分为淡水供应、水能提供、物质生产、生物多样性的维持、生态支持、环境净化、灾害调节、休闲娱乐和文化孕育等。 １．２　概念和内涵 城市河流包括自然形成和人工开挖的流经城市区域的运河、河流、渠道，是城市的资源和环境载体，关系到城市的生存、发展，是影响城市风格和美化城市环境的重要因素。 “健康”即指系统在各种不良环境影响中，结构 城市河流生态系统健康及其评价 Urban River Ecosystem Health and Its Evaluation ■　边　博（河海大学环境科学与工程学院，南京　２１００９８） ■　程小娟（扬州环境资源职业学院，江苏　２２５００９） 摘 要 介绍了城市河流生态系统健康的概念、内涵、特征以及研究尺度，阐述了河流生态系统健康评价的方法和评价指标体系，并指出了河流健康评价方法的发展方向，以及对我国河流管理的现实意义。 关键词 城市河流 生态系统健康 评价方法 指标体系

河流生态系统健康评价及展望

河流生态系统健康评价及展望 1引言 人类社会的可持续发展归根结底是生态系统的可持续发展问题，而生态系统管理是合理利用和保护资源、实现可持续发展的有效途径[1]。河流对人类的发展非常重要,不仅可提供食物、工农业及生活用水,还具商业、交通、休闲娱乐等诸多服务功能。作为重要的生态系统类型，河流生态系统还是生物圈物质循环的主要通道之一，很多营养盐及污染物在河流中得以迁移和降解[2]。但在过去的几十年中，河流生态系统不断受到人类活动的干扰和损害。随着工业文明的迅速发展，人类对水资源的需求大量增加，很多河流因用水过度而面临断流或枯竭；此外，大量污染物的排入和森林及河岸缓冲带的乱砍乱伐严重影响了河流水环境状况，其结构受到极大破坏，诸多生态功能也因人类活动的干扰而逐渐丧失。在1999年联合国环境计划署组织的“面向21世纪水资源委员会”对流域面积最大的25条世界大河进行调查后的总结报告中指出，世界的大江大河水质欠佳，多数河流水量日益减少，而污染程度则日渐加重。 在被调查的河流中，中国的黄河，流入中亚咸海的前苏联锡尔河、阿姆河，美国科罗拉多河，印度的恒河和墨西哥的莱尔马河6条河水质极差，被评为最不卫生的河流；只有南美的亚马逊河、印度支那半岛的湄公河和北美的圣劳伦斯河水质较好。由此可见，如何维持现有河流生态系统的服务功能，修复受损系统，促进河流及其流域的经济、社会和环境的可持续发展已经成为一个全球性的问题。作为可持续发展概念的一个重要目标，恢复和维持健康的生态系统迅速成为科学家的共识，用健康来描述一个环境的状况是科学发展和社会价值观进步的必然结果，维持和恢复一个健康的生态系统已成为近年来环境管理的重要目标[3-5]。生态系统健康评价在森林、河流、农田、湿地等不同类型生态系统领域迅速展开[6-8]。而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。研究河流健康状况的评价不仅可应用于对河流现状的客观描述和评估，而且有助于管理决策者确定河流管理活动，对于河流的可持续管理及区域生态环境建设都具有非常重要的意义。 2生态系统健康概念 生态系统的概念首先是由英国植物生态学家A.G.Tansley于1935年提出的，最初定义是包括一个定义的空间中所有的动物、植物和物理环境的相互作用，以及由生物与环境形成的自然系统。其后有Lindeman. R的能量动态理论、Odum家族提出的生态系统发展中结构和功能特征的变化规律、Kumar. H. L的超级系统理论，以及马世骏等提出的社会－经济－自然复合生态系统模型（SENCE）等。总之，生态系统是一定空间范围内，有生物群落与其环境所组成，具有一定时空格局，它自身借助于功能流而形成的稳定系统。它具有整体性、生态功能、服务功能、自我维持和调控功能，并且具有动态的、生命的特征，是一个复杂的生命有机休，具有健康、可持续发展特性。因此，对生态系统进行健康评价研究甚为重要。

温榆河生态河流健康评价研究

温榆河生态河流健康评价研究 发表时间：2019-09-20T13:44:44.803Z 来源：《防护工程》2019年11期作者：张宁张晓 [导读] 并对河流生态系统健康总体评价进行了探讨，为河流生态系统健康评价提供了参考依据。 北京市北运河管理处北京 101100 摘要：人类在开发利用河流的过程中，由于保护不够或滥加利用，许多河流出现污染、断流等现象，河流生态系统退化，影响了河流的自然和社会功能，破坏了人类的生态环境，甚至出现了严重不可逆转的生态危机，对社会的可持续发展构成严重威胁。在进行河流系统健康评价时增加了生态服务功能指标，通过系统分析河流生态系统健康指数系统，筛选了河流生态系统健康评价关键指标，提出了河流生态系统健康评价关键指标分级评价标准，并对河流生态系统健康总体评价进行了探讨，为河流生态系统健康评价提供了参考依据。 关键词：生态河流；河流健康评价；指标体系 河流健康的涵义尚不十分明确，河流健康的理论与方法处于初步形成与发展阶段，对其概念存在不少的质疑与争论。人类开始意识到河流生态系统健康的影响因素众多，包括大型水利工程、污染、城市化等，提出河流生态需水的概念和评价方法，通过调控、维持河道生态流量保护河流生态系统健康；随后提出了水生态修复措施，包括河道物理环境、生物环境、物理化学指标等，并利用栖息地、藻类、大型无脊椎动物、鱼类等评价河流生态系统的健康进而提出了河流生态系统健康的概念。构建河流生态系统健康科学评价指标体系、评价方法和关键指标，对开展河流生态系统健康评价具有重要意义。 一、生态河流系统识别 对河流进行健康评价必须考虑河流生态系统：生态系统结构；生态系统的功能? 生态系统的物质和能量流。河流生态系统的结构就是河流水系的结构、形态与空间分布特征等[1]。在子系统的层面上，也有次一级的结构，例如河床，一般由洪水河床（河漫滩）和枯水河床、江心洲、水下浅滩、湖滨带、湖泊底质等组成。河流生态系统的功能是多方面的。从总体功能的层面上，河流系统的存在是为了把地表径流输送到海洋或河流，在次一级系统层面上，各子系统也有其特殊的功能，如湖泊的存在是为了调蓄洪季的水文过程，河漫滩是洪水河床，其功能是为了行洪。河流生态系统的物质和能量流，可从两个方面来考察：系统与外界的关系（输入和输出）。流域下垫面与大气发生一系列的相互作用（降水、蒸发等过程），其最终产物（径流，泥沙及其他物质）从陆地汇入河口和海洋。河流生态系统内部各子系统之间的物质和能量流，如干支流之间，湖泊和河流之间，上下游之间等。 有关河流生态系统的识别主要还是基于物理过程。河流生态系统的复杂性在于：在这一系统内部，还叠置了一个更为复杂的生物生态系统，它对河流生态系统有十分重要的影响，如流域内植被对水文过程的一系列影响。更为重要是人已成为生物生态系统的最重要组成部分，目前正在以前所未有的强度改变或影响着河流生态系统，变化着的河流生态系统又反过来影响人类的生存和发展，开展河流生态系统健康状况评价受到广泛关注。而开展河流生态系统健康状况评价首先要从河流生态系统的结构、功能、物质和能量流进行识别。 二、生态河流评价方法 生态河流系统健康评价方法从评价原理上可分为两类。 1、预测模型法。该类方法主要通过把研究地生物现状组成情况与在无人为干扰状态下该地能够生长的物种状况进行比较，进而对河流健康进行评价。该类方法主要通过物种相似性比较进行评价，指标单一，如外界干扰发生在系统更高层次上，没有造成物种变化时，这种方法就会失效。 2、多指标法。该方法通过对观测点的系列生物特征指标与参考点的对应比较结果进行计分，累加得分进行健康评价。该方法为不同生物群落层次上的多指标组合，因此能够较客观地反映生态系统变化。河流生态系统健康评价方法从评价对象角度可分为两类。 （1）物理- 化学法。主要利用物理、化学指标反映河流水质和水量变化、河势变化、土地利用情况、河岸稳定性及交换能力、与周围水体（湖泊、湿地等）的连通性、河流廊道的连续性等。同时，应突出物理- 化学参数对河流生物群落的直接及间接影响。 （2）生物法。河流生物群落具有综合不同时空尺度上各类化学、物理因素影响的能力。面对外界环境条件的变化（如化学污染、物理生境破坏、水资源过度开采等），生物群落可通过自身结构和功能特性的调整来适应，并对多种外界胁迫所产生的累积效应作出反应。因此，利用生物法评价河流健康状况，应为一种更加科学的评价方法。 生物评价法按照不同的生物学层次又可划分为： 指示生物法。就是对河流水域生物进行系统调查、鉴定，根据物种的有无来评价系统健康状况。 生物指数法。根据物种的特性和出现情况，用简单的数字表达外界因素影响的程度。该方法可克服指示生物法评价所表现出的生物种类名录长、缺乏定量概念等问题。 物种多样性指数法。是利用生物群落内物种多样性指数有关公式来评价系统健康程度。其基本原理为：清洁的水体中，生物种类多，数量较少；污染的水体中生物种类单一，数量较多。这种方法的优点在于对确定物种、判断物种耐性的要求不严格，简便易行。 群落功能法。是以水生物的生产力、生物量、代谢强度等作为依据来评价系统健康程度。该方法操作较复杂，但定量准确。 生理生化指标法。应用物理、化学和分子生物学技术与方法研究外界因素影响引起的生物体内分子、生化及生理学水平上的反应情况，可为评价和预测环境影响引起的生态系统较高生物层次上可能发生的变化。[3]采用河流状况指数法对河流生态系统健康进行评价，该评价体系采用河流水文、物理构造、河岸区域、水质及水生生物方面的20余项指标进行综合评价，其结果更加全面、客观，但评价过程较为复杂。 河流健康评价方法种类繁多，各具优势，在具体评价工作中，应相互结合，互为补充，进行综合评价，才能取得完整和科学的评价结果。同时，评价的可靠性还取决于对河流生态环境的全面认识和深刻理解，包括获取可靠的资料数据，对生态环境特点及各要素之间内在联系的详细调查和分析等，均是评价成功的关键。 三、生态河流系统健康总体评价 开展生态河流系统健康总体评价，首先要依据河流水生态与环境调查评价成果，对河流水生态与环境状况以及存在的问题进行汇总分

河流健康评价的研究进展_杨文慧

收稿日期:2005-04-04 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30390005)作者简介:杨文慧(1970—),女,山西太原人,博士研究生,主要从事水力学及河流动力学研究.河流健康评价的研究进展 杨文慧,严忠民,吴建华 (河海大学水利水电学院,江苏南京　210098) 摘要:对河流健康的概念进行了辨析,回顾了河流健康评价的发展状况,总结了河流健康评价的对 象、评价指标的选取及主要采用的评价方法,提出了今后开展河流健康评价还需对评价标准、评价 尺度、评价方法、服务功能评价等方面作进一步的研究. 关键词:河流健康;生态系统;评价方法 中图分类号:X171.1 文献标识码:A 文章编号:1000-1980(2005)06-0607-05 河流生态系统可提供众多的服务功能,这些功能是维系人类生存和经济发展的物质基础及保障条件.但长期以来,人类在河流上进行的拦河筑坝、径流调节、梯级开发使许多河流变成了半人工控制的系统.河流管理中出现了断流、水环境恶化、河床萎缩、水生生物锐减、洪涝灾害频繁等一系列的问题,导致了河流服务功能的逐渐丧失,直接威胁到了人类正常的生产和生活.因此,维持和恢复河流生态系统的健康成了河流管理的重要目标. 1　河流健康的概念 1.1　国外研究 河流健康是伴随生态系统健康概念出现的一个新概念.从河流管理的角度讲,河流健康概念的提出具有现实意义.它的提出有助于科学团体和公众之间的沟通,唤起社会对人类强加于河流影响的关注. 在河流的保护和管理中,对生物和生态系统的强调,使人们很自然地接受了河流健康的概念[1,2].河流健康的含义,目前还存在争议.1972年的美国“清洁水法令”为河流健康设定了一个标准,即物理、化学和生物的完整性,其中完整性指的是维持生态系统自然结构和功能的状态[3],此标准成为河流健康评价的指导原则.类似的定义还有Schofield 等[4]提出的“与同一类型没有受到破坏的河流的相似程度,尤其是在生物多样性和生态功能方面”.这些定义强调了河流生态系统的自然属性内容的健康,属于从生态系统观出发的河流健康定义.河流健康问题多是源于人类的影响,人类对河流健康的研究在某种程度上也是以满足人类的需要为前提的.Fair weather 等[2,5]提出河流健康的社会、经济和政治观点在定义河流健康时是必不可少的,并进一步提出河流健康的判断应包括生态标准和人类由该系统获得的价值、用途和适宜性.澳大利亚的河流健康委员会认为与其环境、社会和经济特征相适应,能够支撑社会所希望的河流生态系统、经济行为和社会功能的河流为健康的河流[6].文献[1,5,6]中的定义同时考虑了河流自然生态系统的特征和河流健康的社会价值,认同了河流健康概念是与人类的发展联系在一起的,但没有指明河流健康具体的属性和特征,内容过于抽象化,不便于实际应用. 1.2　国内研究 目前西方发达国家的河流保护工作已进入了生态恢复阶段,而我国还处于水质恢复时期.针对我国的实际情况及河流管理中出现的问题,以黄河治理为重点,水利工作者提出了维持河流健康生命、河流生命和维持黄河健康生命等概念.李国英[7] 指出了维持黄河健康生命就是要维护黄河的生命功能.河流的生命力主要体现在水资源总量、洪水造床能力、水流挟沙能力、水流自净能力、河道生态维护能力等方面.胡春宏等[8]提出维持黄河健康生命的内涵包括河道的健康、流域生态环境系统的健康和流域社会经济发展与人类活动的第33卷第6期 2005年11月河海大学学报(自然科学版)Journal of Hohai University (Natural Sciences )Vol .33No .6Nov .2005

河流健康评价：理论、方法与实践

河流健康评价：理论、方法与实践 【摘要】：河流生态系统是生物圈物质循环的重要通道,河流健康则是全面审视河流生态系统的崭新概念。随着河流管理从单一的污染防治及工程整治向综合考虑水体修复与生态保护的河流生态系统管理方式转变,旨在从水质、生物、生态等众多角度综合评估河流系统状况、改进河流管理的河流健康概念得以提出并受到更多的关注,已经成为河流或流域管理的国际趋势。长江三角洲地区为典型的平原河网区,河网水系不但是具有区域地理地貌特征的生态廊道和重要生境,而且也是体现典型江南水乡特色的自然与人文景观,但伴随着区域近年快速的城市化进程,人类对河流生态系统的干扰日趋严重。在此背景下,论文以河流健康为主线,从环境科学、生态学、水利科学等多学科交叉视角,运用理论研究与实证分析相结合的方法,系统探讨河流健康评价的理论、方法与实践,以期补充和完善正在发展过程中的河流健康理论与方法体系,并为区域河网水系的合理保护和恢复提供有效工具。论文系统梳理了国内外河流健康与河流管理的研究历程,运用内容分析法辨析了河流健康的重要概念和基本内涵,基于空间尺度和时间尺度明确了河流健康的时空维度,探讨了河流健康的基本特征与关键问题、学科基础与相关理论、评价原则与管理原则,从主要手段、基本程序、关键方法等角度尝试提出河流健康评价的方法体系。论文以上海地区为案例区域,结合历史环境质量数据、河流整治数据、遥感解译数据的收集,通过2007年野外调查及实地监测,开展河流健康

评价的实证研究;以苏州河水系为重点开展河流健康状况评估,以中心城区河流为重点进行河流健康恢复评估,并从管理框架、管理目标、管理策略、管理机制等方面提出上海地区河流健康的适应性管理对策。论文主要研究结果体现在以下几个方面:(1)重点辨析和解构河流健康内涵,识别河流健康评价的时空特征。论文运用内容分析法对中外文献近10-15a内有影响力的36个河流健康概念进行分析,将河流健康进行重新架构:河流健康是指河流系统特定的良好状况,可以作为河流基准状态以及河流管理的目标,在这一状态下,河流系统能够维持其结构完整性,充分发挥其自然生态功能,并满足人类社会合理需求,提供相应的社会服务功能;基于河流系统的时空特征,明确河流健康评价的点(断面、微生境)、线(河流、河段)、面(流域、水系)空间尺度以及短、中、长时间尺度,剖析不同时空尺度河流健康评价的维度特征和评价重点。(2)基于相关概念和基本特征识别,初步构建河流健康评价的理论框架。论文在辨析河流健康、生态完整性、生态系统健康等基本概念以及明确河流系统整体性、复杂性、动态性和连续性等特征的基础上,识别河流健康的时空差异性、动态性、阈值性、针对性以及可控性等基本特征;结合河流等级理论、河流连续体概念和四维模型、生态系统管理和适应性管理等理论基础,尝试提出促进可持续发展、多尺度综合评价、面向适应性管理、多利益方共同参与等河流健康的评价原则以及生态可持续性、尺度综合性、系统整体性、动态适应性以及多方参与性等河流健康的管理原则。(3)尝试提出包含评价手段、基本程序和关键方法的河流健康评价方法体系。论文在深入剖析和借

国内外河流生态修复相关研究进展_陈兴茹-2

第32卷第5期2011年9月水生态学杂志Journal of Hydroecology Vol．32，No．5Sep．，2011 櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍殻 殻 殻 殻 综述 收稿日期：2011－06－27 基金项目：水利部公益性行业科研专项（201101023－2），国家自然科学基金（50879092），中国水科院科研专项（水集0822）。 作者简介：陈兴茹，1978年生，女，高级工程师，主要研究方向为河流生态环境修复。E- mail ：chenxr@iwhr．com 国内外河流生态修复相关研究进展 陈兴茹 （中国水利水电科学研究院水力学所，北京100038） Progress of River Restoration Research at Home and Abroad CHEN Xing-ru （Department of Hydraulics ，China Institute of Water Resources and Hydropower Research ，Beijing 100038，China ） 摘要：河流生态系统是一个复杂、多变、非线性的系统，增加了河流生态修复工作的难度。如何真正修复河流生态系统， 国内外许多学者进行了大量的理论和实践研究，取得丰硕的成果和宝贵的经验。总结国外城市化对河流生态的影响、河流生态修复技术、河流生态评价及河流生态修复后评估方面的成果，旨在为我国正在广泛开展的水生态修复工作提供参考；总结国内河流生态修复已有的成果和存在的问题，并展望我国今后河流生态修复工作应重点开展的工作内容。 关键词：河流；生态修复；研究进展中图分类号：X171．4 文献标志码：A 文章编号：1674－3075（2011）05－0122－07 欧洲、美国和日本等发达国家，自20世纪60年代就已认识到河流生态环境面临的诸多问题，积极开展生态修复的相关研究与实践活动。至今，经过半个世纪的时间，河流生态修复现状调研、科研、实践等活动开展得较多，研究比较深入，基于多种目标的各种修复技术已得到研发（Nijland ＆Cals ，2000；Brinson ＆Malvarez ，2002；Malmqvist ＆Rundle ，2002）；大型河流的生态修复工作也已有不少实例（Kondolf ，1995；Brooks ＆Shields ，1996；Tockner ＆Stanford ，2002），以密西西比河、莱茵河为典型代表的许多河流修复工作相对比较具体、细致，并且这些修复活动大多取得了良好的生态环境效益。我国的河流修复工作20世纪末刚起步。本文总结国内外河流生态修复的相关研究进展。 1 国外研究进展 1．1 城市化对河流的生态影响 流域内不透水表面不断增加导致大部分暴雨很快成为地表径流，且无法变成地下径流，城市河流水 文情势发生改变。产流过程的巨大变化对物理栖息 地和水质有很大的影响：水力条件单一、洪水峰值增加和基流减少（Booth ＆Jackson ，1997）；岸边带缺失及河床和堤岸被硬质化后，水生生物在高流量时缺乏避难所（Paul ＆Meyer ，2001）。城市河流受城市化影响的另一个特点是水质变差，尤其当含有悬浮固体、有毒物（如重金属）、碳水化合物、营养物和细菌等垃圾的污水汇入时（Lenat ＆Crawford ，1994），这可能严重地减少河流无脊椎动物群落的 存在。许多对城市流域的研究表明， 敏感物种（蜉蝣目Ephemeropera ，襀翅目Plecoptera ，毛翅目 Trichoptera ，简称EPT ）的丰度、密度增加了耐污物种（寡毛纲Oligochaetes ，摇蚊Chironomids ，蜗牛Snails ）的密度（Pitt ＆Bozeman ，1982；Garie ＆Mc-Intosh ，1986；Jones ＆Clark ，1987；Lenat ＆Craw-ford ，1994；Walsh et al ，2001）。 Soballe 和Wasley （2004）根据城市河流在城市中的重要地位，分析了城市化速度加快对城市河流的影响，指出“城市河流可以成为城市的宝贵财 富”，关键是如何解决城市河流面临的渠道化、岸线侵蚀、水体污染等问题，并提出了利用城市河流的方法，客观地评价了城市河流渠道化对于稳定河床和保护财产的重要作用。文中提到的行动方案，涉及内容包括如何改善进入河道的暴雨水质、最大限度 DOI:10.15928/j.1674-3075.2011.05.013

水生态环境健康评价方法研究

International Journal of Ecology 世界生态学, 2019, 8(4), 303-309 Published Online November 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/4c7047958.html,/journal/ije https://https://www.wendangku.net/doc/4c7047958.html,/10.12677/ije.2019.84040 Study on Assessment Method of Water Ecology Environmental Health Yuequn Huang1,2, Qing Zhang1,2, Jieyue Li1,2, Shoukun Huang1,2, Zhiqiang Wu1,2, Shiqi Yang1,2 1Collaborative Innovation Center for Water Pollution Control and Water Safety in Karst Area, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi 2Guangxi Key Laboratory of Environmental Pollution Control Theory and Technology, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi Received:Oct. 30th, 2019; accepted: Nov. 14th, 2019; published: Nov. 21st, 2019 Abstract The indicators are selected commonly to assess the health of water ecology environment, which can reflect the actual situation during the study period. It is difficult to continuously reflect the changes in the water ecological environment. Water ecological restoration is a long dynamic process. It needs a theoretical technique and method that could reflect the health condition and restoration effect of water ecological environment in real time. Based on reviewing the current assessment methods of water ecological environmental health in recent years, the qualitative and quantitative movement behaviors of fish were proposed, and the indicators of movement behavior and sensitivity water quality of fish were used as water ecological restoration effects of eutrophic water. A set of effective and operability assessment system for water ecological restoration effects was developed. It was more in line with the actual conditions of water ecological environment. It can provide scientific reference for the evaluation of early warning and restoration effects of wa-ter ecological environment. Keywords Water Ecology Environmental Health, Response Indicators of Fish Behavior, Sensitivity Water Quality Indicators, Real-Time, Evaluation Methods 水生态环境健康评价方法研究 黄月群1,2，张庆1,2，李洁月1,2，黄寿琨1,2，吴志强1,2，杨诗琪1,2 1桂林理工大学，岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心，广西桂林 2桂林理工大学，广西环境污染控制理论与技术重点实验室，广西桂林

河流生态水文学研究现状_李翀

第7卷　第2期2009年6月中国水利水电科学研究院学报Journal of China Institute of Water Resources and Hydropo wer Research Vol .7　No .2June ,2009收稿日期:2009-04-10 基金项目:水利部公益性行业科研专项(200701029、200801023);国家自然科学基金(40865005) 作者简介:李(1971-),男,广西桂林人,博士,高级工程师,主要从事河川及流域环境研究。E -mail :Lichong @iwhr .com 文章编号:1672-3031(2009)02-0141-06 河流生态水文学研究现状 李　,廖文根 (中国水利水电科学研究院水环境研究所,北京　100038) 摘要: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。 关键词:河流生态水文学;河流生态修复;河道生态流量;河流水文情势;生态效应 中图分类号:X143文献标识码:A 1　研究背景 水,是物质循环和能量转化的载体,是生命之源、万物之宗。水作为最重要的生境要素之一,其水文情势、流动形态对生态系统有着极其重要的影响。水也是人类文明发展之源。在人类社会的发展过程中,水利工程建设一直在防洪、供水、发电、航运等方面发挥着巨大作用,推动着人类文明的发展。随着科学的进步,以及水利工程生态环境效应的逐步显现,人类意识到,水利工程在造福于人类的同时,也改变了水文情势、水流形态,进而改变着人类赖以生存的生态系统。 由于水文循环具有联系地球系统地圈-生物圈-大气圈的纽带作用,水文循环过程变化与其相关的生态环境变化交叉的研究与社会需求,产生了新的学科生长点,即生态水文学。1992年在Dublin 国际水与环境大会上,生态水文学作为一门独立的学科被提出,并定义为介于生态学与水文学之间的研究生态格局和生态过程变化的水文学机制的一门边缘学科[1-2],其目标是在保持生物多样性、保证水资源 的数量和质量的前提下,提供一个环境健康、经济可行和社会可接受的水资源持续管理范式[2-3]。 生态水文学的研究进展中,生态学家和水文学家们针对旱地、湿地、森林、湖泊和河流5大生态系统开展了大量的研究。但是,基于水文循环的生态水文学研究大多以植物作为研究的出发点,强调植物在水文和生物之间的关键作用,没有或很少提及动物区系在生态水文学研究中的地位,但是水文因子对动物区系的分布、组成、种群结构等方面往往具有决定作用。河流作为水文循环的重要一环,不仅为人类生存提供了有利条件,也是各种水生生物生存的自然空间,在为人类提供宝贵水资源的同时,河流也为环境的调节和改善发挥着重要作用。当今,由于日益严重的人为干扰,河流生态系统退化与服务功能下降已被公认是全球性的生态环境问题,因此河流生态水文学研究在河流生态恢复中被寄予厚望,成为生态水文学研究的中心问题。 2　河流生态水文学概念及内涵 河流生态系统是指河流水体的生态系统,属流水生态系统的一种,是陆地和海洋联系的纽带,在生物圈的物质循环中起着主要作用。河流生态系统的结构和功能由水文、生物、地形、水质和连通性5个— 301—DOI :10.13244/j .cn ki .j i whr .2009.02.001

生态河道治理模式及其评价方法研究

生态河道治理模式及其评价方法研究 河道治理除了侧重于泄洪排涝方面，还应保持其自然特征，维持正常的生态平衡。我国目前在河流治理方面比较局限，主要以防洪为主，并没有满足河道的人文、社会、经济效应等多个方面，导致水污染问题没有根本的解决，我国近几年才开始重视对河流生态治理模式的实践与探索。文章主要对近年来河道的生态治理技术的发展做出了阐述，分析了河道治理存在的问题，并對河道生态评价的指标体系的评价指标与内容进行了说明。 标签：河道；生态治理模式；治理技术；生态评价；评价指标 1 概述 生态评价是河道管理的核心，可以反映出生态系统存在的问题。近年来，我国对水利方面的关注程度越来越高，对河流治理进行了初步的探索。文章主要对生态河道技术进行了阐述，包括河道施工与生物修复等，然后从设计、施工与管理方面对河道生态治理模式做出了说明，为我国生态河道治理与评价提供了参考与依据。 2 河道治理技术 2.1 河道线性设计 河道线型主要有直线型和自然曲折型两种。直线型河道多用于城市治理中，利用河道取直、河床挖深满足泄洪的需要，造成河道生态功能的减退，不利用生态河道的发展；而自然曲线的河道保留了河道的自然形态，保证了河道生态系统的多样性。 2.2 河道护岸技术 河道护岸形式主要有混凝土结构与浆砌石结构以及生态型结构[1]，不同的形式都各有千秋，在实际施工中我们应根据实际的河岸坡面的参数进行结构形式的选择。混凝土结构作为最古老的护岸结构有着占地少的优点，但是与环境的生态适应性较差，对河道生态系统的建立与发展有所限制。 2.3 生物修复技术 河道生物修复技术常用的有人工湿地、水生植被恢复技术、水生植被恢复技术、生物浮岛技术[2]等，水生植被恢复技术操作简便、应用广泛；生物浮岛技术等具有较高的科技性，操作也较为复杂；近年来，人工湿地的发展被人们广泛关注，因为人工湿地技术符合可持续发展的内容，并对生态环境具有良好的美化效果，但运用地段比较局限，适合较为宽广的河道。

河流健康状况的表征及其评价

https://www.wendangku.net/doc/4c7047958.html,
河流健康状况的表征及其评价１　
杨凯, 吴阿娜, 车越，袁雯
华东师范大学资源与环境科学学院（２０００６２）　
Email：kyang@https://www.wendangku.net/doc/4c7047958.html,
摘　要：河流健康状况评价是河流管理和河流生态系统监控的基础。本文阐述了河流健康状 况的内涵，尝试从理化参数、生物指标、形态结构、水文特征、河岸带状况 ５ 个方面表征河 流的健康状况； 并从预测模型法和多指标评价法角度对 ＲＩＶＰＡＣＳ、 ＡＵＳＲＩＶＡＳ、 ＩＢＩ、 ＲＣＥ、 ＩＳＣ、 ＲＨＳ、ＲＨＰ 等河流健康状况的评价方法进行评述；在探讨美国、英国、澳大利亚、南非等国 家河流健康状况开展情况的基础上， 指出我国迫切需要构建一套适合国情的河流健康状况评 价体系， 从河流健康角度评价国内主要河流的生态环境质量， 并为广泛开展的河流恢复项目 提供基础数据和决策依据。 关键词： 河流健康状况； 评价； 方法； 指标
1. 引言
河流生态系统是生物圈物质循环的重要通道， 具有调节气候、 改善生态环境以及维护生 物多样性等众多功能[1-3]，当前河流生态系统不断受到人类活动的干扰和损害，恢复和维持 一个健康的河流生态系统已经成为近年来环境管理的重要目标。 在这一背景下， 如何表征和 评价河流健康状况正成为河流生态学领域的研究热点之一，美国、澳大利亚、英国、南非等 国家都已经开展了大量的工作[4-7]。河流健康状况的表征和评价技术不仅可应用于对河流现 状的客观描述和评估， 而且可以有效评价受损河流生态修复的成效， 对于河流的可持续管理、 区域生态环境建设都具有非常重要的意义。
2. 河流健康状况的内涵
目前在生态学领域有关健康状况概念和内涵的研究多集中于生态系统健康、 流域生态系 统健康、湿地生态系统健康等方面，而河流健康状况的概念尚处于探讨阶段[8,9]。从河流生
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本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（No.20020269014） 、上海市科技启明星跟踪项目 （02qmg1413） 、上海市生态学重点学科以及 211 学科建设项目资助。
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河流健康评价研究与进展

Journal of Water Resources Research 水资源研究, 2014, 3, 189-197 Published Online June 2014 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/4c7047958.html,/journal/jwrr https://www.wendangku.net/doc/4c7047958.html,/10.12677/jwrr.2014.33025 Research and Progress on River Health Assessment Chao Wang1, Jun Xia1,2, Lingcheng Li1 1State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 2Hubei Collaborative Innovation Center for Water Resources Security, Wuhan Email: wangchao2013@https://www.wendangku.net/doc/4c7047958.html, Received: Mar. 5th, 2014; revised: Mar. 18th, 2014; accepted: Mar. 24th, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/4c7047958.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The long-time inappropriate exploitation of river resources has led to the damages of river eco-system and structural dysfunction, threatening the sustainable development of society as a whole. The river health issues have emerged as a result. How to carry out river health assessment and river management is vital to the development of harmonious relationship between nature and human being. This review has discussed the connotation of river heath and summarized various methods of evaluating river health at home and abroad. Meanwhile, in view of the status of river health assessment in our country, some suggestions have been put forward that river monitoring plan should be carried out and nationwide river health assessment guidelines should be estab-lished in the future. Keywords River Health, Assessment Method, Assessment Indicator 河流健康评价研究与进展 王超1，夏军1,2，李凌程1 1武汉大学水资源与水电工程国家重点实验室，武汉 2水资源安全保障湖北省协同创新中心，武汉 Email: wangchao2013@https://www.wendangku.net/doc/4c7047958.html, 作者简介：王超(1990-)，女(汉)，湖南，武汉大学水文及水资源系，硕士研究生，主要从事河流健康评估方面的研究。

退化河流生态系统修复概述

退化河流生态系统修复概述 集美大学水产学院海洋渔业科学与技术0712班 左薇薇2007250036 近几十年来．随着人口的增加和工农业生产的发展，河流生态系统退化问题愈来愈严重。从一首民谣：“50年代淘米洗菜，60年代洗衣灌溉．70年代水质变坏，80年代鱼虾绝代，90年代身心受害。”我们可以了解我国大部分河流生态系统退化的大致过程。2000年，我国11．4万km河流水质评价统计结果显示．符合和优于Ⅲ类水的河长占总评价河长的58．7％，10年过去了，这一数字仍在大幅度下降。 说到这里大家就有疑问，什么是生态系统？什么是退化生态系统？我一一个大家做出解释。 在大气科学和应用气象学中生态系统是指生物群落及其地理环境相互作用的自然系统，由无机环境生物的生产者(绿色植物)、消费者(草食动物和肉食动物)以及分解者(腐生微生物)4部分组成。 在地理学和生物地理学中生态系统是指由生物群落和与之相互作用的自然环境以及其中的能量流过程构成的系统。 在昆虫和昆虫生态学中生态系统是指在一定空间范围内，所有生物因子和非生物因子，通过能量流动和物质循环过程形成彼此关联、相互作用的统一整体。 在生态学和生态系统生态学中生态系统是指在一定空间范围内，植物、动物、真菌、微生物群落与其非生命环境，通过能量流动和物质循环而形成的相互作用、相互依存的动态复合体。 我们主要采用第四个定义来解释生态系统。

退化生态系统是指在自然因素、人为因素干扰下，导致生态要素和生态系统整体发生不利于生物和人类生存的量变和质变。 退化河流生态系统的退化，导致河流廊道水生和陆生动植物物种数量減少，生态系统功能下降，湖泊和湿地面积萎缩，华北等地区地下水位元持续下降等。 河流生态系统的退化现状目前由以下几个方面组成： 一是江河、湖泊和水库的污染問題，这对生态系统的健康和可持续性造成了重大威协； 二是北方干旱或半干旱地区，水资源的供需矛盾日趋尖锐，由于超量用水造成河流干涸和断流，引起河流生态系统退化。 三是除了化学药品和生活垃圾工业垃圾随意排放到河流当中，人类为了自身的安全与发展，对于河流的进行了大量的人工改造。特别是近一百多年来利用现代工程技术手段，对河流进行了大规模开发利用，兴建了大量工程设施，改变了河流的地貌学特征。河流一百年的人工变化超过了数万年的自然演进。有学者估计，至今，全世界有大约60％的河流经过了人工改造，包括筑坝、筑堤、自然河道渠道化、裁弯取直等（Brookes,2001）。据统计，全世界坝高超过15米或库容超过300万立方米的大坝有45000座。其中大约40000座大坝是在1950年以后建设的。坝高超过150米或库容超过250亿立方米的大坝有305座。（ICOLD，2000）。建坝最多的国家依次为中国、美国、前苏联、日本和印度。 一方面，这些工程为人类带来了巨大的经济和社会利益，另一方面却极大改变了河流自然演进的方向。人们始料未及的是对于河流大规模的改造，造成了对于河流生态系统的胁迫，导致河流生态系统的不同程度的退化。这种退化也降低了河流生态系统的服务功能，本来大自然对于人类的恩赐因此而减少，这样反过来又损害了人类自身的利益。 人类也逐渐意识到河流生态系统对自身的副作用是异常巨大的，也开始寻求方法进行生态系统恢复。随着人们逐渐认识到维系河流健康生态系统的重要性，

河流生态系统健康研究进展

河流生态系统健康研究进展 摘要：河流生态系统健康研究是一项综合性很强的工作，是协调河流开发利用与河流生态系统保护关系的重要理论基础和技术支撑。本文简要回顾了河流生态系统研究的发展历程，以河流生态系统健康为主线，结合河流生态需水、河流生态修复介绍了河流生态系统领域的研究进展。 关键词：河流生态系统；生态健康；生态需水；生态恢复； 1引言 水，是物质循环和能量转化的载体，是人类生产、生活不可或缺的要素。河流是人与水交流最密切的场所，它为人类生产、生活提供淡水资源、发电、景观、体闲娱乐等生态服务功能。但近年来，随着城市化和工业化进程的不断加快，以及人类对河流水生态系统资源的不合理利用，河流水生态系统受到严重破坏，各地河流相继出现水质恶化、水文条件改变、物种多样性退化等问题[1]。由于工农业污水及生活污水的肆意排放，河流污染情况越发严重，加之人类生产生活用水量日益增加，很多河流出现枯竭或断流现象。 由此可见，如何维持现有河流生态系统的服务功能，修复受损系统，促进河流及其流域的经济、社会和环境的可持续发展已经成为一个全球性的问题[2]。作为可持续发展概念的一个重要目标，恢复和维持健康的生态系统迅速成为科学家的共识，用健康来描述一个环境的状况是科学发展和社会价值观进步的必然结果，维持和恢复一个健康的生态系统已成为近年来环境管理的重要目标[3,4,5]。 国内外对河流生态系统都已经进行了非常多的研究，主要集中在河流生态环境需水、河流生态修复、河流生态系统健康三个方面，三个方向的研究都相对成熟，都有各自的理论体系和指标体系，但仍在不断完善和发展中。三者相辅相成共同为河流生态保护规划提供理论引导和技术支持，而河流生态需水和河流生态修复研究的最终目的是实现河流生态系统的健康，所以河流生态需水和河流生态修复也是实现河流生态系统健康的方法。 图1 河流生态系统三类研究关系示意图 2 河流生态系统健康的定义 生态系统健康研究是在全球经济高速发展和人口快速增长造成许多自然生态系统(如海洋、湖泊、森林等)的健康状况日益恶化的严峻形势下，于20世纪80年代中期在北美兴起的[5]。河流生态系统具有调节气候、改善生态环境、维护生物多样性以及一定的社会服务等众多功能，需要采用一定的指标和方法来监测河流环境条件的各个方面，即从多角度来评估