基于层次-灰色关联分析的河流自然性评价——以潮河为例

基于“近自然”理念的河流自然性评价是对河流生态系统修复与保护的重要理论基础。以潮河古北口大桥至辛庄桥河段为例,依据潮河的自然属性和社会服务属性,在划分河段的基础上,构建了包含水文、形态、水质、河岸带功能和景观娱乐功能5方面、24个指标组成的河流自然性评价体系。参照“河溪近自然评价”方法获取评价指标,并根据各指标的评判标准依照自然状态、近自然状态、退化状态和人工状态进行归一化处理。运用层次分析法计算各指标在评价体系中所占权重。通过点到区间距离的灰色关联度计算方式进行自然等级判定。结果表明,调查河段由于受到自然演变和人为影响,处于人工状态的河段为2段,处于退化状态的河段为9段,处于近自然状态的河段为4段,处于自然状态的河段为1段,其中,退化和近自然状态的河段分别占调查河段全长的60%和31%,长度约为12.58和6.6 km。总体上,调查河段大部分处于退化状态,但仍具备进行近自然修复的潜在条件。采用层次-灰色关联分析的河流自然性评价方法计算简单,评价体系系统性强,各项指标对评价结果的影响明显。     

北京郊区河岸带自然性评价指标体系

河岸带是水陆交错带,是河溪的重要组成部分,对人类的生产、生活具有重要的意义.在分析国内外各种对河流评价方法的基础上,结合安达木河水域特点和野外调查,从结构和功能两方面选取了相互匹配的16个指标,采用层次分析和模糊综合评价相结合的方法,构建了河岸带自然性评价指标体系.综合考虑一个平衡河岸带生态系统的特点以及结构和功能等特点,可以将河岸带的近自然程度分为4个等级:自然状态、近自然状态、退化自然状态和退化状态.并以安达木河为例进行评价,评价结果与实际相符合,可作为北京郊区河岸带评价体系.     

基于模糊矩阵法的河流健康评价体系

基于河流健康评估,针对威胁河流生态健康及河流治理的问题,提供关于河流健康及其问题河段的科学解释与依据。在综合国内外河流健康状况评价方法及各项表征指标的基础上,建立了基于模糊矩阵法的河流健康评价体系。应用模糊关系合成原理,从多个因素对河流隶属等级状况进行综合评判。具体评价时分为目标层、准则层和指标层,结合模糊矩阵采用层层推进的计算方法,最后将计算结果分为自然、近自然、退化、人工4大类。结果表明:怀沙河总体得分为2.6分,其中自然状态占整条河段的41%,近自然状态占整条河段的32%,退化自然状态占整条河段的27%。分段评价结果表明:三岔、渤海、口头河段状态较好,四渡河、南冶、辛营需要采用合理措施来改善河流生态系统。该评价方法可以针对性地提出改进措施和建议,为城市郊区河流的健康和生态环境建设的可持续性提供思路。     

河溪近自然治理技术及其评价方法

河溪近自然治理作为恢复退化河溪生态系统的一种重要手段,包括河溪近自然治理评价指标体系与技术措施施工2部分.在分析国内外通行的各种评价方法的基础上,针对我国不甚发达的经济情况和复杂的水域特点,提出了由11个因子组成的河溪近自然评价指标体系,包括1)河流的平面形态;2)河流的横断面形态;3)河流的水深;4)水体宽度;5)岸坡的结构;6)水流的流速;7)缓冲带植被宽;8)水体与河槽的接触情况;9)河道粗木质情况;10)水质;11)底栖大型动物.然后,根据其评价结果对处于不同健康等级的河溪采用相对应的河溪近自然治理技术,从而为我国整体河溪生态系统的恢复和水资源的科学管理提供决策依据.     

北京郊区河流自然性评价——以汤河为例

河流的健康状况与人类社会的兴衰息息相关。通过河流自然性评价,才能掌握河流的健康状况。以汤河为例,在划分河段的基础上,运用层次分析法(AHP),利用由22个定量、定性指标组成的河流自然性评价体系,从地貌、生态、水文特征3个方面对汤河进行了自然性评价。将评价结果分为4个等级:自然型、近自然型、退化型和人工型,其综合评价结果与聚类分析检验结果基本一致。研究数据表明,汤河总体上处于近自然状态,但个别区段已退化十分严重。该文建立的河流自然性评价体系可作为京郊河流评价的参考,其评价结果可作为汤河未来生态建设的依据。     

基于水土保持效果的榜沙河流域生态评价

在对榜沙河流域生态因子分析的基础上,选择沟壑密度、土壤保持功能指数、开发建设扰动指数、水土流失治理度、预防监督指数等15类评价指标,以生态特征值作为计算依据,参考环境保护部《流域生态健康评估技术指南(试行)》,分评估对象、指标类型、评估指标3个层次,采用综合指数法进行流域生态评价。结果表明,榜沙河流域生态综合指数WHI=56,流域生态状态一般,其中:榜沙河中上游主流区WHI=65,流域生态状态良好;漳河流域WHI=49,流域生态状态一般;龙川河流域WHI=56,流域生态状态一般。     

河溪近自然治理评价指标体系探讨以及应用

河溪近自然治理从河溪生态系统的生态特征、地貌特征和水体特征三个方面入手,针对我国特殊的经济情况和复杂的水域特点,提出了由11个因子组成的河溪近自然评价指标体系,包括：（1）河流的平面形态：（2）河流的横断面形态：⑶河流的水深：（4）水体宽度：（5）岸坡的结构：（6）水流的流速：（7）缓冲带植被宽：⑻水体与河床的接触情况：（9）河道粗木质情况：（10）水质：（11）底栖大型动物。再根据评价结果将河溪生态系统健康划分为四个等级,并对北京市怀柔区的典型河溪——怀九河进行河溪近自然治理评价,发现其处于河溪受到微小的人类活动的侵扰阶段,需要利用河溪近自然治理加以调控。     

南瓜幼苗亚适温弱光耐受性指标筛选及综合评价

为建立南瓜亚适温弱光耐受性综合评价体系,选育适宜我国冬春季设施栽培的南瓜品种,本试验以30个南瓜种质为材料(包括15个印度南瓜种质和15个中国南瓜种质),采用自然低温结合人工遮光处理方法,测定生长和生理指标的胁迫耐受系数,利用主成分分析、隶属函数、系统聚类和回归分析等方法,对胁迫耐受指标进行综合评价。结果表明,亚适温弱光胁迫处理后,30个南瓜种质各指标的胁迫耐受系数存在显著差异;主成分分析将各指标综合成4个独立指标,聚类分析将30个种质按弱光耐受性聚为4支,隶属函数分析筛选根部干重、根部鲜重、EC值、叶绿素含量等指标作为亚适温弱光耐受性鉴定指标,通过回归分析建立南瓜幼苗亚适温弱光耐受性预测方程(R~2=0.965,平均估算精度95%);利用该体系对30份南瓜种质进行综合评价,共获得4份亚适温弱光耐受性较强种质,分别为印度南瓜贝栗-2012D14、日南-99A17、中国南瓜黄皮小南瓜-2013D02-3和柿饼南瓜-5Bb040。本研究为南瓜亚适温弱光耐受性品种选育提供了理论依据。     

基于层次分析法的干旱内陆河流域生态环境需水评价——以新疆台兰河流域为例

干旱内陆河流域生态环境需水综合评价是一个多层次,多目标的综合决策问题,同时是干旱区水资源合理配置与管理,生态环境保护与建设中最为关键的科学问题之一。根据台兰河流域的实际情况和环境问题,构建评价干旱内陆河流域生态环境需水状况的指标体系;该指标体系由3个层次38个评估因子组成;通过分级量化指标,用层次分析法对指标进行权重分析,提出了内陆河流域生态环境需水状况评判标准和具体的评价方法。结果显示,水资源因素对台兰河流域生态环境需水的影响最大,生态环境因素和经济社会因素次之,影响最小的是自然因素。水资源因素、生态环境因素、经济社会因素和自然因素之间相互关联,共同作用导致流域生态环境需水综合状况。评价结果与实际情况基本相符,证明层次分析方法在评价干旱内陆河流域生态环境需水状况中具有一定的应用价值。     

石头口门水库饮用水水源地生态风险评价

生态护坡是目前国内高速公路边坡防护常用的方法之一。但是,目前对坡面植被恢复效果的评价却没有统一公认的标准。结合国内外已有研究成果,通过调查研究,建立了边坡生态护坡工程效果评价指标体系;该指标体系以土壤—植被系统质量和景观质量为构建主体,并在大类指标内又划分出各自的具有可操作性的亚类指标。评价标准将工程效果分为优、良、中、差4个等级,这些指标较为合理地反映了系统结构与功能的特征与本质。最后结合层次分析法与模糊综合评判方法,将该指标体系用于赤峰—通辽高速公路岩石边坡生态护坡工程不同标段的1个工程边坡效果的应用评价中,评价结果与实际观察情况相吻合,说明该指标体系能比较客观地反映工程效果状况及系统功能的持续能力,具有较强的适用性和可操作性。     

河溪缓冲带的生态功能及其管理原则

河溪缓冲带位于陆地生态系统与水生生态系统的之间,是河溪生态系统的重要组成部分,具有多种生态功能。着重介绍了河溪缓冲带的物种天堂、养分来源、稳固河岸、改善水质、景观价值、缓解影响这6种功能。由于现在交通和建设用地的不断增加,河溪缓冲带的人为破坏现象严重,亟需得到科学的管理和恢复。提出了3条缓冲带科学管理的基本原则,为不同地域、不同等级的河溪缓冲带的建设和恢复提供了指导。并以北京市海淀区内的南沙河河溪缓冲带的情况为例,加以印证说明。     

东阳江流域生态系统健康评价

[目的]通过对东阳江流域生态系统健康进行评价,旨在为该区生态补偿体制的制订提供参考。[方法]参考环保部《流域生态系统健康评价技术指南》,建立水域生境结构、水生生物、水域生态压力、陆域生态格局、陆域生态功能和陆域生态压力共6大类17项评价指标,对东阳江流域29个评价单元进行生态系统健康评估。[结果](1)东阳江流域生态健康等级处于一般及以上水平,其中优秀、良好和一般的评价单元分别占6%,60%和34%。(2)水域生态系统健康的主要限制因子是水质质量指数;陆域生态系统主要限制因子为森林覆盖率、建设用地比例、重要生境保持率及水源涵养功能指数等。(3)山地丘陵地区流域生态系统健康等级高,平原与盆地地区健康等级低;上游健康等级高,中下游人口密集地区健康评价等级偏低。[结论]东阳江流域生态系统健康等级差异的根本原因是人类活动类型及强度的地区差异,而干流水质质量较差,建设用地比例高,点、面污染源排放量大是其主要的生态环境问题。     

The Development of a Regional Multimetric Fish Model Based on Biological Integrity in Lotic Ecosystems and Some Factors Influencing the Stream Health

The objective of this study was to develop an index of biological integrity (IBI) for national-level monitoring of watersheds as an ecosystem health assessment methodology for the South Korean government. A 10-metric IBI model (IBI_KW) was developed for watershed management and then applied to 76 streams in four major watersheds in Korea. The model assessments showed that 32.9% of all streams were judged to be in ??excellent?Cgood?? condition, whereas 67.1% were in ??fair?Cpoor?? condition, indicating severely impaired ecological health. Nutrient analyses of stream water revealed a two- to fivefold increase in nutrient and biological oxygen demand (BOD) levels in urban- and cropland-dominant streams compared to forest-dominant streams. The guild structure within the watersheds indicated that tolerant species were predominant in severely degraded regions (BOD?>?6 mg L^?1), and sensitive species were distributed in regions with BOD?<?2 mg L^?1. Factors affecting ecosystem health (IBI_KW scores) included chemical water quality parameters, physical habitat parameters and land use around the stream. In particular, land use was one of the major factors influencing ecosystem health, as indicated by the strong relationships between the percentages of urban and forest streams and the IBI_KW scores. The integrated ecosystem health assessment technique developed here can be applied for both regular bioassessments and post-restoration assessments.     

江淮分水岭地区生态环境问题成因与控制对策

分析了江淮分水岭地区存在的森林生态系统脆弱,易旱多灾,水资源短缺,土壤贫瘠,矿山开采过度,水土流水严重,化肥、农药、农膜等农业化学品污染严重,农村生态环境退化等生态环境问题。从地质条件、气候因素、植被覆盖以及土壤条件等方面对该地区的生态环境问题成因进行了探讨。针对研究区域的自然环境条件和社会经济状况,按照系统工程的原理,从遵守自然规律的角度出发提出了提高森林覆盖率,加强水利工程建设,改良土壤,因地制宜调整农业产业结构,工程措施与生物措施相结合进行矿山修复,治理水土流失,搞好生态环境保护规划,大力发展生态旅游,提高公众的环境意识,依靠科技进步促进地方经济发展的一系列改善江淮分水岭地区生态环境问题的对策。     

漓江流域生态系统的可持续发展研究

运用生态系统组合模型,对2005—2009年漓江流域生态系统的生态供需状态、生态资源利用效率、生态系统多样性与发展能力进行了计算。结果表明:近年来,漓江流域流经市县生态赤字现象严重(除市区外);万元GDP生态足迹呈现小幅度上升,资源利用效率不高;生态系统多样性不足,经济系统发展能力不高。针对实证结果,提出保护上游水源林、建设生态防洪补水工程、完善污水处理设施、创造合作型生态经济发展模式、建立生态补偿与旅游经济互动发展机制等措施来保护漓江流域,从而实现其"社会—经济—自然"复合生态系统的可持续发展。     

Is Catchment Imperviousness a Keystone Factor Degrading Urban Waterways? A Case Study from a Partly Urbanised Catchment (Georges River, South-Eastern Australia)

The extent of catchment impervious surface is recognised to be an important factor associated with the condition of urban freshwater streams. We tested the hypothesis that the degree of catchment imperviousness predicted the relative ecological condition of freshwater reaches within the network of streams and rivers in the partly urbanised Georges River catchment in temperate south-eastern Australia. The 2-year study involved two spring and two autumn assessments of water quality (chemical and physical) and ecological condition, using benthic macroinvertebrates, riparian vegetation and calculation of catchment imperviousness. The study revealed that highly urbanised streams had strongly degraded water quality and macroinvertebrate communities, compared to clean non-urban reference streams. We found three clear groups of sites with varying degrees of ecological condition, being categorised according to the level of catchment effective imperviousness (low <5.0?%, moderate = 5.0?C18.0?% and high >18.0?%). Water pollution also varied according to these categories. A combination of two water chemistry attributes (total nitrogen and calcium), along with catchment imperviousness and riparian vegetation condition, were identified as being the factors most strongly associated with variation of macroinvertebrate communities. Based on our results, we recommend that protection of the ecological condition of streams should focus on not only water quality but also include catchment imperviousness and riparian vegetation condition.     

塔里木河流域人工与天然绿洲转化过程与适宜比例初探

在我国内陆河流域,社会经济的迅速发展导致人工绿洲急剧扩大,天然绿洲日益萎缩,确定人工与天然绿洲适宜的面积比例对绿洲可持续发展具有重要意义。本文以塔里木河流域为研究对象,利用遥感影像数据将流域各子流域划分为不同绿洲分布模式,选取克里雅河流域、渭-库河流域和叶尔羌河流域为各模式典型流域,分析各流域近20年人工与天然绿洲的转化过程,利用生态环境状况指数法评价各流域过去20年的生态环境状况,确定各模式下人工与天然绿洲适宜面积适宜比例。结果表明:(1)塔里木河流域各子流域划分为内陆河沙漠区模式、冲洪积扇形模式和干流模式;(2)典型流域绿洲总面积近20年变化不明显,人工与天然绿洲面积比例呈增加趋势,人工绿洲侵占天然绿洲,人口增长、耕地扩张和社会经济发展成为研究区绿洲变化的主要驱动力;(3)三种模式人工与天然绿洲面积适宜比例分别为3:7~4:6、4:6~5:5和≤4:6。本研究不仅为研究区绿洲规模规划提供科学依据,也为相似内陆河流域人工与天然绿洲面积比例的确定提供借鉴。     

秋浦河流域生态补偿标准实证研究

流域生态补偿标准是流域生态补偿研究的核心内容,国内外对此观点不一。以秋浦河为例,以2007年为基准,采用国家林业局发布的"森林生态系统服务功能评估规范(LY/T1721-2008)",评估了其上游生态服务价值为5.47亿元。并基于"外部性理论"提出了流域生态补偿标准应本着因地而宜原则,视生态服务的空间差异而定。补偿的上限为外部经济性行为的全部,即生态服务价值的全部5.47亿元,补偿的下限为生态系统服务功能中主导效应因子的价值,即直接使下游受益的水源涵养及土壤保育价值2.16亿元。     

黄河下游地区土地利用和生态系统服务价值的时空演变

基于黄河下游地区1990—2015年土地利用分类数据,运用土地利用变化动态度、土地利用转移矩阵,探究不同土地利用类型的变化程度及转移情况,运用当量因子法、热点分析、重心模型、地理探测器探究黄河下游地区县域尺度生态系统服务价值的时空演变及其空间分异。结果表明:1)耕地、草地、未利用地面积逐渐减少,建设用地面积增加,耕地是建设用地面积增加的主要贡献者,建设用地扩张存在侵占耕地的现象。2)从时间尺度看,地区生态系统服务价值逐年减少;从空间尺度看,县域尺度的高值区逐渐减少,低值区逐渐增加;从地均生态系统服务价值的变化率来看,大部分县区的地均生态系统服务价值呈现持续降低趋势。3)地均生态系统服务价值的高值区与低值区空间集聚程度明显,但有逐渐弱化的趋势;生态系统服务价值的重心始终分布在山东省郓城县,重心迁移与两地区之间生态系统服务价值变化差值有关。4)黄河下游地区县域尺度地均生态系统服务价值空间分异受自然因素和社会经济因素共同作用的影响,是不同驱动因子共同作用的结果,其中人为综合影响指数对区域生态系统服务空间分异的影响最大。