辽宁省主要河流水生态状况评价及保护对策

从水文水资源、水环境状况、河流的物理形态、生物状况和社会环境等5方面,基于2012年各河流水功能区水质监测数据以及1956-2010年长序列水文资料分析、各河流水生态现状调查及水质监测结果,应用模糊数学的方法建立水生态状况评价模型,评价辽河干流、浑河、太子河等12条河流水生态状况。浑江桓仁水库以下、蒲石河、爱河和大洋河总体评价为优,太子河葠窝水库以上段为良,清河、小凌河和六股河为中,辽河干流、绕阳河、浑河、太子河葠窝水库以下段、大凌河为劣。各河段的约束指标,浑江桓仁水库以下、爱河、蒲石河等为纵向连通性,清河和太子河葠窝水库以上为水资源开发利用程度和纵向连通性,辽河干流、绕阳河和大凌河白石水库以下为生态基流满足程度和水功能区达标率,六股河为生态基流满足程度,小凌河为生态基流满足程度和纵向连通性,太子河葠窝水库以下河段为水资源开发利用程度和水功能区达标率,浑河为水资源开发利用程度、生态基流满足程度、纵向连通性和水功能区水质达标率。     

济南流域水生态系统健康评价

通过济南流域水生态调查,对济南全流域进行水功能分区,在此基础上利用层次分析熵值法分配水功能区权重,对济南流域水生态健康状况进行评价。评价结果显示,位于济南南部山区森林水源水生态亚区水生态状况优良;济南中心泉区水生态状况优良;位于东部平原农业生态亚区和南部丘陵-平原农业水生态亚区,主要受农业面源污染影响,水生态状况较差。     

耦合水文情势及鱼类繁殖的江垭水库生态调度需求研究（生态调度专刊）

大型水库实施生态调度是修复河流水文情势、维持河流生态系统健康的重要手段。江垭水库位于溇水干流下游的张家界慈利县，是澧水流域具有重要防洪意义的大型水库。本研究通过环境DNA采样、IHA水文指标变动分析和文献资料总结等方法，开展了江垭坝下水文情势及鱼类繁殖需求的关系研究，提出了江垭水库生态调度需求及建议。2021年9月在溇水干支流综合调查到鱼类55种，与上世纪90年代相比，流水性种类在干流江段显著减少了51.35%；按照生态调度优先等级评估原则，确定江垭水库生态调度的主要目标物种为产漂流性卵的银鲴、银鮈、贝氏?和产粘沉性卵的鲤、鲫；江垭建坝前后下游水文情势变化较大，发生高度改变且对鱼类洄游产卵及鱼卵发育有重要作用的水文指标包括：年最大1日、3日平均流量指标，年出现高流量脉冲事件的次数和持续时间，以及连续日流量上涨率。以促进坝下不同产卵类型的鱼类繁殖为目标，江垭水库生态调度一方面需要恢复一定的高流量脉冲次数和历时，另一方面需要控制下游的水位日降幅，通过泄放合理的生态流量来维持下游鱼类的生物多样性。     

基于湿周法的西南山区河流生态需水的计算与验证

研究湿周法的适用条件及转折点的确定方法,为计算河流最小生态需水提供参考。收集了我国西南山区岷江和大渡河流域河流上、中和下游共计8个水文站的实测大断面数据,通过建立各断面湿周与流量关系及其拟合曲线,分别采用斜率法、曲率法和经验法分析确定了各断面最小生态需水,并参考相关参数标准对计算结果进行了合理性检验。研究表明,湿周法适用于河床稳定且形态近似抛物线形或矩形的断面,以斜率为1的点(斜率法)确定断面湿周与流量关系曲线的转折点及断面最小生态需水更有利于保护河流生境;对于形态近似为抛物线形或矩形的断面,其计算结果约占多年平均流量的8.9%~13.2%,各断面最小生态需水所对应平均水深、湿周率和平均流速均能满足检验标准。湿周法适用于近似抛物线形或矩形的断面,不建议用于近似三角形或梯形的断面。     

水生态监测国内外发展及在长江流域的应用思考

水生态监测是水生态健康评估、保护及修复的重要基础。随着我国经济转向高质量发展和生态文明建设的不断推进,水生态监测逐步规范化和系统化。本文梳理了国内外水生态监测与评价的发展历程,总结了欧盟和美国水生态监测及评价体系构建的成功经验及对我国的借鉴意义,进一步分析了长江流域水生态监测工作现状及存在的问题,并以问题为导向,从流域统一监管、监测站网优化、监测工作常态化、监测标准体系完善、监测能力提升等多个层面提出建议,以期为长江流域和我国水生态监测和评价工作提供参考。     

湄公河上游沙湾拿吉-桔井区域水生态功能分区研究

近年来，随着全球气候变暖、水资源开发利用与人类活动的不断加剧，湄公河流域水生态系统健康状况正遭受着严重威胁，其区域社会经济发展呈严峻态势。以湄公河干流老挝沙湾拿吉-柬埔寨桔井段及重要支流为研究区域，结合生境要素空间异质性，利用空间聚类法对其进行水生态功能分区研究。研究结果表明，基于区域地貌特征提取的水生态2个一级区能较好的体现区域水资源分配状况和供给功能；基于流域水系河网、土壤及土地利用特征提取的5个二级分区能反映人类活动对区域水生生境及水质的影响。水文、水生生物及水质数据分别验证了分区结果的合理性。研究结果可为跨界河流水资源管理和水生态环境保护提供了科学支撑。     

青海高原区域水电密集开发对河流区段生态影响分析

青海处在青藏高原生态脆弱地区，水电工程建设对河流区段生态因子，如地质、水文气候、生物、人文地理环境等产生影响。黄河干流已建、在建和规划建设的水电站共３１座，总装机１９７０．３５万ＫＷ，比理论蕴藏值扩大３０４．３５万ＫＷ。从河流水能蕴藏量、电站规模、河流原生态的优劣区别、流域区系和生态承受力、开发区段局部影响力等方面分析，青海部分河流水电建设的密集度排序为：隆务河＞大通河＞黑河＞湟水河＞格尔木河＞黄河；对河流生态影响的综合程度评价排序为：隆务河＞大通河＞黄河＞湟水河＞黑河＞格尔木河。依青海部分河流 的水电密集开发建设现状，分析评价由此对河流区段局部生态造成的影响程度，并提出对策。     

流量过程变化对黄河内蒙古河段鱼类影响初探

通过分析黄河干流内蒙古河段水文流量过程的时空变化特征，研究黄河鱼类生态习性与径流组分的响应关系，探讨内蒙古河段流量过程变化对黄河鱼类生长的影响。选择月均流量、日均流量变幅、极端流量和脉冲延时4个水文情势指标，采用IHA-RVA（水文情势变化指标法-变化范围法）分析内蒙古河段水文情势的改变程度。黄河内蒙古河段枯期月均流量增加、最小日流量增加，有利于内蒙古河段的鱼类越冬。但是内蒙古河段月均流量过程坦化，降低了鱼类栖息地数量及多样性；最大流量出现时间明显改变，洪水脉冲刺激减弱均会影响鱼类繁殖行为；洪水持续时间缩短导致鱼类产卵栖息地减少、幼鱼食物来源减少，不利于幼鱼生长。黄河干流上游河段水利工程运行后，对内蒙古河段的水文情势产生了明显的影响，改变了该河段的生态水文联系过程。需要采取生态调度、栖息地恢复等手段优化水文情势过程，为促进黄河内蒙古河段的水生态保护提供支持。     

永定河流域水生态环境质量综合评价

永定河流域是京津冀区域重要水源涵养区和生态屏障。通过对流域30个站点的物理生境、水质理化、水生生物等指标进行评价参数选取、指标赋分及加权求和,获得永定河流域各站点水生态环境质量综合指数,基本可以代表永定河流域水生态环境质量状况。评价结果表明,永定河流域不存在清洁站点,除少数监测站点水生态状况为较清洁外,轻度污染和中度污染站点占据了永定河流域的大部分,可以看出永定河流域整体水生态状况不容乐观,这与该区域生态环境所受外部胁迫程度较强有关。对比了水生态环境质量综合指数与大型底栖动物完整性指数评价结果的吻合性,探讨了利用对永定河流域进行水生态系统状况综合评价的可行性和合理性,以期为河流管理和健康评价提供参考依据。     

湘江流域衡阳段沉积物重金属污染特征及风险评价

2015-2019年连续5年采集了衡阳市湘江流域河流沉积物,测定了沉积物中9种重金属含量。采用地累积指数法及潜在生态危害指数法对沉积物中9种重金属的污染特征及生态风险进行了评价。地累积指数法评价结果表明：湘江干流及四条主要支流沉积物普遍存在Cd污染,部分河流As、Hg、Pb、Cu、Zn、Mn有一定程度的污染,V、Cr多为无污染或无污染到中度污染。潜在生态危害指数法评价结果表明：As、Cd、Hg、Cu呈现出中等生态危害至极强生态危害程度,9种重金属总潜在生态危害指数表明舂陵水、耒水、湘江干流均为很强生态危害程度,蒸水、洣水为强生态危害程度。两种评价方法均表明衡阳市湘江流域各河流沉积物重金属以舂陵水污染最为严重,其次为耒水、湘江干流,蒸水、洣水污染相对较轻;舂陵水、耒水、湘江干流3条河流沉积物重金属2017-2019年污染较2015-2016年有所减轻。     

湟水流域水生态保护与修复研究

研究湟水流域水生态现状和保护与修复措施,加强湟水流域水生态保护,维持黄河尤其是黄河上游流域及青藏高原和黄土高原-川滇生态屏障生态安全。湟水干流、大通河梯级开发集中,河流纵向连通性遭到严重破坏,且大部分水电站是引水式小水电站,枯水期水电站下游河道脱流现象严重,河流水流连续性及横向连通性遭到破坏,河流生态功能严重下降。根据国家及黄河流域对湟水流域生态保护定位及要求,在湟水流域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,提出了湟水上中下游水生态保护与修复总体布局、重要断面生态需水指标及保障措施和重要湿地、重要鱼类栖息地等保护与修复措施体系。     

大渡河河口秋季浮游动物的群落结构特征

2010年9月对大渡河河口水域的主河道、左汊河道、峨嵋河、青衣江浮游动物进行调查。结果表明,浮游动物92属、165种,平均密度376.19个/L,平均生物量0.0604mg/L;不同水域浮游动物密度、生物量及群落特征的比较可见,峨嵋河>青衣江>左汊河道>主河道,各水域浮游动物种类的相似度较低。聚类分析将大渡河河口31个点聚合为大渡河主河道和左汊河道、青衣江、峨眉河3大类群;分析了水环境与浮游动物群落特征的相关性,温度是重要的影响因素。浮游动物在水域生态系统的物质循环与能量流动中占有重要地位,是水生生物的重要组成部分,也是河流生态恢复重要的评价指标之一。     

泉水鱼长江流域3个地理群体的遗传结构分析

水电开发造成的栖息地片段化可能导致鱼类群体间出现生殖隔离,对流域内重要经济和特有鱼类的群体遗传结构产生不利影响。为探究长江流域梯级水电开发可能对泉水鱼(Pseudogyrincheilus procheilus)群体产生的遗传影响,利用线粒体控制区对泉水鱼长江流域的乌江、金沙江、大渡河3个地理群体的遗传结构进行了分析。结果表明,乌江群体的遗传多样性最高,平均核苷酸差异(k)和核苷酸多样性指数(Pi)分别为4.893和0.00668;金沙江群体遗传多样性最小,k和Pi值分别为0.561和0.00077,大渡河群体遗传多样性与乌江群体相近。泉水鱼3个地理群体之间有显著的遗传分化。乌江群体和大渡河群体间的基因流大于金沙江群体和其他2个群体间的基因流,金沙江群体和其他2个群体间有着较远的遗传距离。Fu's Fs检验结果显示,3个地理群体的Fs值均为负值,核苷酸不配对分布均呈现明显的单峰型,揭示了各个泉水鱼群体均经历了明显的群体扩张。研究结果反映出泉水鱼遗传多样性较为丰富,金沙江群体和其他群体间显著的遗传差异可能是由于历史扩张而非自然选择造成的,泉水鱼存在区域化适应的地理群体,可预见梯级水电开发对其遗传结构的影响将十分有限。     

清江梯级发电与生态均衡优化调度研究

鉴于清江梯级水电站联合调度运行尚未考虑河流生态需求的现状,导致自然径流过程发生极大改变,采用逐旬频率计算法,确定清江梯级生态流量区间范围,进而在梯级发电调度的基础上,引入径流生态离差系数,建立发电与生态均衡优化调度模型,并提出了基于粒子群算法的模型解算方法,构建调度方案的发电与生态综合评价指标体系,对比分析清江梯级2008-2010年优化调度方案。结果表明,发电与生态均衡优化调度方案在梯级发电量仅减少1.85%的情况下,径流生态离差系数提高6.81%,梯级生态溢水量减少57.66亿m~3,梯级生态缺水量减少3.92亿m~3,生态调度效果显著。研究成果可为当前长江大保护与清江流域环境保护背景下清江梯级联合调度运行提供科学依据与决策支持。     

大渡河泸定水电站鱼类增殖放流站设计构想

水电工程的建设会改变影响河段内鱼类原有的水生生境,造成鱼类物种和资源量减少,须采取适当措施以缓解工程对鱼类资源的不利影响。以大渡河泸定水电站为例,介绍了鱼类增殖放流站的设计方案,内容主要包括鱼类资源现状、对鱼类的影响、鱼类增殖站设计、增殖站运行管理、放流效果监测与评估共5个方面,可供其它水电工程鱼类保护设计参考。     

大渡河金川至丹巴河段干、支流鱼类资源及其多样性分布

为进一步了解大渡河金川至丹巴河段干、支流鱼类群落结构及其多样性分布特征，2020年5和9月、2021年5和7月对大渡河上游金川电站坝址至猴子岩电站库尾108km干流及区间主要支流进行了系统的鱼类资源调查与分析。结果显示：研究河段共分布有鱼类19种，隶属3目6科11属；鲤形目种类最多（15种），占总种数的78.95%；鲇形目（3种），占15.79%，鲑形目（1种），占5.26%。土著鱼类（14种）主要为裂腹鱼亚科、高原鳅属和爬鮡属等适应高山峡谷流水生境、特化程度较高的鱼类。其中，大渡河裸裂尻鱼（Schizopygopsis chengi chengi）、细尾高原鳅（Triplophysa stenura）和齐口裂腹鱼（Schizothorax prenanti）为研究河段的优势种。渔获物统计及多样性分析表明，干流与小金川、革什扎河、东谷河及勒乌沟等支流土著鱼类组成较为相似，但干流与支流以及各支流间鱼类资源及其多样性差异明显。研究表明，本河段鱼类群落组成简单，生态脆弱性较高，种群资源一旦遭到破坏，将很难恢复。且大部分土著鱼类为珍稀濒危和特有鱼类，保护意义重大。同时，大渡河上游鱼类正面临严重的外来鱼类入侵威胁，需引起高度关注。研究结果可为梯级开发对鱼类资源的影响评估提供基础资料，为鱼类栖息地保护等水生态保护措施的规划和设计提供依据。     

大渡河上游鱼类资源现状

2017-2019年,对大渡河上游鱼类种类组成、优势种和多样性指数等进行了调查。结果显示:大渡河上游采集到鱼类2目6科24种,其中包括了四川省级保护鱼类2种、长江上游特有鱼类8种以及外来物种3种。大渡河上游现有分布鱼类以齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)和重口裂腹鱼(S.davidi)等为优势种群,生态类群以杂食性、底层、冷水性为主;鱼类种类数、Shannon-Weiner多样性指数、Margalef物种丰富度指数和Pielou均匀度指数均表现为泸定电站库区最高。结果表明大渡河上游鱼类区系组成简单,属典型的青藏高原类群,但受梯级电站的开发、肆意地人工放生活动等影响,鱼类资源呈现衰退趋势,外来鱼类入侵现象严重。     

大渡河河口浮游植物群落时空分布特征及其与环境因子的关系

为了探究安谷水电站建成后浮游植物群落时空分布特征及其与水环境因子的关系，于2015年5月至2016年9月对其所在的大渡河河口开展了调查。结果表明，调查区域共采集到浮游植物7门、49属、138种，主要由硅藻（种类数占71.02%）、绿藻（15.95%）、蓝藻（9.42%）、裸藻（1.45%）组成。大渡河河口主河道浮游植物种类数较高，特别是安谷水电站坝下断面最高。浮游植物密度为31.20×104~66.69×104个/L，其组成以硅藻为主，秋季浮游植物密度高于春季。大渡河主河道各样点浮游植物密度水平分布变化大，安谷水电站库区和坝下样点密度显著高于调查河段的其他样点。对比安谷水库蓄水前后，浮游植物种类的季节分布无明显差异，而密度的季节分布则差异明显；浮游植物群落的空间分布发生了显著变化，特别是安谷水电站库区和坝下浮游植物种类和密度明显增加。Person相关性分析显示，影响浮游植物密度的主要因子是水温、流速、透明度，与氮、磷元素的浓度则未显出相关性；RDA分析表明，水温、溶解氧、流速、透明度、总氮是影响浮游植物组成的主要因素。安谷水电站的建设使得水体理化指标及水文情势分布因素发生改变，对浮游植物群落的时空分布造成了直接影响，特别是电站库区和坝下，浮游植物的种类和密度变化明显。     

大渡河乐山段鱼类群落结构特征研究

为了解大渡河乐山段鱼类群落结构和多样性的分布特征,2015年11月至2017年4月,在大渡河河口乐山市沙湾区至市中区长约30km的河网段布置7个采样断面,采用定置刺网、地笼和电捕等方法,进行了4次鱼类资源调查。结果表明,调查期间共采集到鱼类57种,隶属于5目、13科、48属;其中,鲤形目(38种)占总数的66.67%;鲇形目(13种)占22.81%;鲈形目(4种)占7.02%;合鳃目(1种)和鳉形目(1种)均占1.75%。该区域鱼类群落以杂食性、底栖、适应缓流生境的种类为主。根据优势度指数(index of relative importance,IRI)分析,安谷电站坝上库区河段鱼类优势种有7种,坝下河段有8种,生态河道有8种。鱼类群落多样性指数以安谷电站坝下河段最高。生态类群分析表明,安谷电站坝上与坝下江段的鱼类群落结构差异显著,渔获物个体小型化趋势明显。目前的水电开发和过度捕捞是影响大渡河乐山段鱼类资源最主要的胁迫因素。     

基于四大家鱼产卵需求的汉江中下游生态流量研究

针对汉江中下游梯级电站开发后水文节律变化造成四大家鱼栖息地生境质量降低的问题,分别通过几种常用水文学法和栖息地模型计算了汉江中下游河道最小生态流量和四大家鱼产卵适宜生态流量,并在最小生态流量的基础上,结合四大家鱼产卵适宜生态流量以及生态水文特征在5-8月进行了脉冲设计,综合确定出了满足四大家鱼产卵需求的生态流量过程。结果表明,Lyon法和7Q10法最适宜汉江中下游最小生态流量的计算,流量为294~863 m3/s;通过栖息地模型计算,彭市和仙桃江段四大家鱼产卵适宜生态流量为1233~3950 m3/s;流量日涨幅在139.1~534.8 m3/s,持续5 d的涨水过程可为四大家鱼产卵提供良好的条件。该研究从考虑四大家鱼产卵需求的角度,为汉江中下游梯级电站的生态调度提供科学参考。