张家口市河流筑坝与硬化的生态系统健康影响研究

研究筑坝与硬化对河流生态系统健康的影响,为人工改造河流的生态修复和管理优化提供科学依据。以张家口市清水河—洋河干流5个不同程度筑坝与硬化的河段为研究对象,构建了包括河道结构、河床底质、水文特征、水质参数和水生生物5类指标的河流生态系统健康指数(RHI),评估了筑坝与硬化对河流健康的影响。结果表明,河道轻微疏浚或具拦砂坝河段的生态系统健康等级为好(RHI 30~40),具溢流堰河岸硬化河段为中等健康(RHI 20~30),筑坝和河床河岸全硬化的河段生态系统健康等级为差(RHI 10~20)。筑坝与硬化改变河流物理结构,进而影响河床底质组分和水文特征,其与RHI的变化显著相关(P<0.05),是损害河流生态系统健康的主要原因;此外,总磷、有机质污染及较低的水生生物多样性对河流的健康均有不利影响,仅在夏季植物大量生长和污染物质被稀释时,RHI有所提高。为了改善河流生态系统的健康状况,需要恢复自然的河岸和缓冲带,改善河流水动力,并加强外源污染控制。     

高黎贡山南段河流生态系统健康评价

研究高黎贡山南段河流生态系统健康状况，以更好地开展生物多样性与生态系统保护工作。2018年11月，调查了高黎贡山南段6条河流22个样点的物理生境、水质和大型底栖无脊椎动物，采用河流水文指标、形态指标、河岸带指标、水质指标和大型底栖无脊椎动物指标对河流生态系统健康状况进行单因子评价，并基于多项指标构建评价体系进行综合评价。结果显示：研究区域内共采集到大型底栖无脊椎动物95个分类单元、33 725头，稀有种（单个物种数量少于338头）81种、占比85.26%，EPT指数高于5的样点19个、占比86.36%，生物多样性处于较高水平；水质状况整体较好，68.18%的样点水质为Ⅱ类水标准，其余样点水质均为Ⅲ类水标准；栖息地环境质量良好，QHEI平均得分为180.36分；综合评价结果表明研究区域内达到健康等级的样点占比为90.9%，河流生态系统整体处于健康状态，老窝河2个样点处于亚健康状态。人类活动已对少数河段的健康状况造成了影响，主要是农牧业活动、河岸河床硬化、筑坝、取水等。建议对相关河段定期开展河流健康评价，根据评价结果调整河流及河岸带的生产和开发活动，减少非必要的渠道化，针对易受干扰河段建立缓冲区，保护河流水生生物多样性。     

基于Ecopath模型的筑坝河流浮游生物变化分析

了解浮游生物对河流筑坝的响应，为高原河流的生态保护与可持续利用提供科学依据。基于野外调查、历史调研和室内实验，分别构建2007年（筑坝前）和2018年（筑坝后）火烧沟河流水生生态系统的Ecopath模型，通过对比分析筑坝前后的生态系统结构和功能及其系统特征，探讨筑坝对浮游生物的影响，并应用冗余分析（RDA）分析浮游生物与环境因子的相关性，识别出关键环境因子。结果表明，筑坝对浮游生物有显著影响，具体表现为：（１）浮游生物物种由2007年（筑坝前）的50种增加至2018年（筑坝后）的87种，密度和生物量均增加7.9倍，Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数均显著增加，但Margalef丰富度指数降低；（２）Ecopath模型结果显示，筑坝后生态系统趋向稳定，其周转率的上升、食物链的转变及混合营养效应的变化是浮游生物变化的重要原因；（３）冗余分析表明，筑坝后总磷（TP）、总氮（TN）、水温（WT）是影响浮游生物群落分布的主要环境因子。     

长江流域典型支流生境健康评价

河流生境健康的准确评估可以为河流生态系统的保护与修复提供重要依据。以长江流域典型支流雅砻江、赤水河、乌江以及汉江为研究对象,对各支流的生境状况进行调查评估,探索影响不同支流生境状况的主要因子,从而为长江流域河流生境保护和修复提供支撑。从河流物理生境形态、河流岸边带生境和水环境特征3个方面选取了10个指标,构建河流生境评价的指标体系。基于该评价体系,2017年8-9月对4条支流的162个断面进行了调查并对河流生境进行了综合评估。评价结果表明,雅砻江、赤水河、乌江、汉江的河流生境综合指数（RHI）分别为124.7、158.5、137.8、135.5,其中赤水河评价等级为“优”,其他河流评价等级均为“良”。人类活动、河岸植被覆盖、河道蜿蜒度等是影响各支流生境变化的主要驱动因子。建议强化支流国土空间管控,建立自然保护区,对具有重要生态服务功能的支流河段开展生态修复。     

河流生态系统修复阈值界定指标体系初步构建

生态阈值存在于各种生态系统中,在查阅国内外相关文献的基础上,通过对生态阈值的理论研究及实践应用进行总结分析,指出生态阈值在河流生态系统中的研究不足之处。通过分析阈值在河流生态修复中的重要性,从新的角度探讨提出河流生态系统修复阈值概念,是依据河流生态系统自然属性和河流功能以及区域社会经济发展的需求界定退化到何种程度的水生态系统需要进行修复。通过对指标体系构建原则、筛选方法及阈值计算方法的总结,提出河流生态系统修复阈值确定技术路线,采用频度分析法和理论分析法相结合,从影响河流修复的6大要素（物理结构、水文条件、水质状况、水生生物、河流功能和社会经济）初步构建了河流生态修复阈值界定指标体系及阈值计算方法体系,为下一步河流生态修复阈值指标体系的定量筛选与阈值计算奠定了基础。     

汉江中下游河流健康综合评价研究

汉江中下游地处湖北省经济社会发展的核心地带,是受水利工程建设开发影响较突出的区域。以该河流为研究区域,针对水电梯级开发程度较高以及地域社会经济发展所带来的生态环境影响,采用资料调查与现场监测的方法,整理分析了2011年前后研究河流水文水资源、物理结构、水质状况、水生生物以及社会经济等方面的相关资料,从水文情势、水环境、水生态及社会服务等方面综合诊断河流健康存在的问题,提出了受人类活动强烈干扰河流的健康评估体系。参考河流健康评价相关研究成果,结合河流生态环境特点,在对比分析了多种河流生态完整性状况和社会服务功能评价因子类型的基础上,确定了具体评价指标及其指数,利用层次分析原理和方法确定参评指标的权重。结果表明,研究河段生态完整性赋分为63.7分,虽然处于健康状态,但已接近亚健康,其中物理结构和水生生物健康状况相对较差,主要环境影响因素为河流连通阻隔较严重、河岸带状况欠佳以及底栖动物种类较为稀少;社会服务功能赋分为78.3分,基本处于较理想状态,河流综合健康赋分为67.8分,总体处于健康状态。经敏感性分析,该综合评价体系在河流研究中具有较好的适用性。     

基于河流生态系统健康的生态修复技术研究进展

随着人类对河流大规模开发利用,河流生态系统遭受严重破坏。近年来,生态修复引起了社会广泛关注,也取得了显著的进步。本文从河流生态系统特性和所受胁迫出发,介绍了河流健康概念和评价方法,回顾了国内外河流生态修复相关研究发展历程,归纳了河流生态修复的理念,并以河流健康因素为基础,总结了水量、连通性、水质、水生生物4个方面的生态修复技术及其实践案例,最后根据当前研究的不足,提出了河流生态修复的3个研究方向,以期为未来的修复实践提供参考和指导。     

基于河床调流的河道微生境改善技术综述

总结了河流的微生境因子及改善技术,为生态治理提供理论参考和技术借鉴。生物的空间分布格局是不同尺度上各种生物因子和非生物因子长期综合作用的结果,河流中水生生物的生存状况与其所处微生境条件息息相关。微生境改善作为一种重要的水生态修复措施,对于提高水生生物多样性、构建完整河流生态系统结构、恢复河流健康具有重要意义。在分析河道微生境主要因素的基础上,重点介绍了丁坝、深槽-浅滩和堰/砾石群3种微生境改善技术,并对当前技术应用存在的问题进行了分析和展望。     

香格里拉岗曲河大型底栖动物群落和水质的快速生物评价

首次针对香格里拉保护区水生生态系统状况进行调查.河源到河口共设置16个采样河段,采集到的大型底栖动物共计9目39科(亚科)61种(属),划分为34个不同敏感类群(科或属),并给出不同种类所指示的水质状况.采用香农生物多样性指数(Shannon-Wiener Diversity Index)和MBI生物指标(Macroinvertebrate Biotic Index)对大型底栖无脊椎动物群落进行计算、评价和分类,对岗曲河的水质状况进行快速生物评价.研究表明:除了一些靠近矿山和村庄下游河段,香格里拉保护区水生生态系统生物种类组成丰富、水质状况良好,其调查数据和研究结果是进一步开展保护区水生生态系统研究的基础,也可作为同类型河流生态系统评价的参照.     

缺水地区城市河流健康评价研究—以太原市区九条河流为例

缺水地区城市河流有流域规模小、季节性断流、生态功能弱、景观效果差等特征和问题,使得其健康评价不同于其他地区城市河流健康评价。为了拓展针对缺水地区城市河流的健康评价方法、理论和实践,丰富缺水城市水系管理、河流生态修复的理论基础,本文以太原市九条城市河流为研究对象,从水文水质、河流形态、生物、社会经济等4方面选取13个指标构建适用于缺水城市的河流健康指标体系,采用层次分析法和集对分析法进行评价。结果表明：九条河流均在过去5年里经历过大规模改造,各河流健康状态较为接近,其中,北排洪渠处于健康状态,风峪沙河处于不健康状态,其余7条河流处于亚健康状态;各河社会经济方面均处于健康状态,生物状况、河流形态多处于亚健康状态,水文水质多处于亚健康和不健康状态。评价结果较好地符合现实情况,水文状况较差是目前的主要问题。当前在河道尺度上开展生态补水是改善河流健康状态的主要手段和可行措施,而实施水源涵养、水资源优化配置、河道近自然恢复、海绵城市建设等流域综合治理修复是维持河流生态健康的治本之策。     

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。     

河湖水生态系统服务价值核算研究及应用展望

科学有效地界定河湖水生态系统服务价值评估体系与评估指标，促进河湖水生态的可持续发展、合理制定水资源价格、为河湖水生态系统服务价值评估提供参考，同时也为河湖水资源纳入国民经济核算体系提供借鉴，为绿色经济核算提供有力的依据。从河湖水生态系统服务功能、评估体系和评估方法等方面总结了国内外研究进展，分析了现有河湖水生态系统服务体系和评估方法的优缺点。优化后的河湖水生态系统服务评估体系包括供给服务、调节服务、文化服务和支持服务4大类以及水资源供给、水质净化、科研教育和固碳能力等19项指标，优化了水资源供给、提供水产品、水质净化、防洪减灾、休闲娱乐、生物多样性保护等6个指标的评估方法。下一步要制订GEP核算技术标准，建设市场化、多元化的生态产品交易体系，将水资源开发、利用及保护情况、水资源管理生态环境效益等指标纳入审计范围，建立以水生态系统为整体、以维护河湖生态系统健康为总目标、以定量评判和可操作性为抓手的新的河湖长制考核体系。     

River dolphin distribution in regulated river systems: implications for dry‐season flow regimes in the Gangetic basin

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宁夏人工河道典农河的健康状态评价

鉴于典农河地处宁夏干旱半干旱地区、水资源匮乏且生态系统脆弱的现状,维持河流健康对宁夏地区的发展有着重要的意义。特殊的地理位置和社会需求使得典农河社会属性更为强烈,在建立评价指标体系时应考虑人工化、河道生态、社会服务功能突出等实际特点。根据其人工河道的特点,将典农河分为5个河段,在全国重要河湖健康评估指标体系的基础上进行优化调整,从河流状况、生物状况以及社会经济服务状况三方面着手,选取13个指标,并利用层次分析法确定指标权重,建立了适合典农河的评价指标体系并进行健康评价。多指标分级综合评价结果显示,典农河最终总体评价赋分为46.63,处于亚健康水平。其中,河流状况子准则层赋分为65.86分,属于健康水平,主要问题是生态流量满足程度低;生物状况子准则层赋分为48.66分,属于亚健康水平,主要问题是鱼类损失较多;社会经济状况子准则层赋分为32.72分,属于不健康水平,主要问题是水功能区水质达标率为0。研究表明,典农河现存的主要问题是防洪工程标准低、水污染以及生态环境遭到破坏等,提出了提高防洪能力、控制污染源、提升污水处理率以及构建健康水生态系统的保护对策和建议。     

The role of floods and droughts on riverine ecosystems under a changing climate

Floods and droughts are key driving forces shaping aquatic ecosystems. Climate change may alter key attributes of these events and consequently health and distribution of aquatic species. Improved knowledge of biological responses to different types of floods and droughts in rivers should allow the better prediction of the ecological consequences of climate change‐induced flow alterations. This review highlights that in unmodified ecosystems, the intensity and direction of biological impacts of floods and droughts vary, but the overall consequence is an increase in biological diversity and ecosystem health. To predict the impact of climate change, metrics that allow the quantitative linking of physical disturbance attributes to the directions and intensities of biological impacts are needed. The link between habitat change and the character of biological response is provided by the frequency of occurrence of the river wave characteristic—that is the event's predictability. The severity of impacts of floods is largely related to the river wave amplitude (flood magnitude), while the impact of droughts is related to river wavelength (drought duration).     

赤水河河源段栖息地现状评价及修复对策探讨

对受损栖息地进行保护与修复是复苏河湖生态环境的重要举措。本文以赤水河河源段为研究区域，综合考虑区域内小水电拆除对鱼类栖息地的影响，依据AHP-熵权法，筛选了金沙鲈鲤、青石爬鮡、圆口铜鱼、岩原鲤、昆明裂腹鱼、长薄鳅六种优先保护鱼类，构建了基于河流地貌特征、水文、水质及鱼类等四方面的河道栖息地健康评价指标体系，建立了多尺度赤水河河源段栖息地综合评价标准。评价结果显示该河段仅30%河道栖息地为较好状况，50%河道栖息地处于一般状况，20%河道栖息地处于较差状况。小水电拆除可以有效恢复鱼类栖息地，但其质量仍需进一步提升，结合对研究区栖息地现状评估结果，可采取河道清理、卵砾石注入、河段平面形态修复等五种修复对策。