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。     

北方农牧交错带不同管理类型下草场治理效果研究

采用样方法选取6块草场:老封育草场(E)、中封育草场(E1)、新封育草场(E2)、天然草场(TR)、退耕还草(TG)和撂荒地(LH)对宁夏盐池不同管理类型下的的草场治理效果进行了研究.以重要值为基础,通过α多样性指数、β多样性指数以及生物量的比较,对不同管理类型下的草场治理效果进行综合评价.结果表明:(1) 不同草场类型中,天然草场由于人为干扰较小,SW多样性指数、SP优势度指数均为最好,均匀度指数以退耕还草为最大;(2) 退耕还草的群落组成最接近于天然草场;(3) 不同草场的地上生物量中,最大的为退耕还草,其次为天然草场,在围栏封育草场中,老封育区的地上生物量是最小的.围栏封育和退耕还草在当地草场恢复中都是行之有效的方式.随着围栏封育年限的延长,草场出现退化现象,其各多样性指标都比早期封育时低.相比较于围栏封育,退耕还草在当地的优越性更加明显.     

北京市永定河生态护岸效果评价

河岸带是水陆交错带,其生态状况对河流生态系统有着很大的影响,而生态护岸评价对生态护岸实践有着重要的指导意义。根据评价指标的筛选原则,结合北京市永定河的实际情况,从防洪安全效果、生态效果、社会经济性效果3个方面选取9个评价指标建立了指标评价体系,采用专家-层次分析法确定了评价指标的权重,并确立了生态护岸的健康等级和评价标准;最后采用基于层次分析法的综合评价指数法作为评价方法建立了一套评价体系,并用这套评价体系对永定河生态护岸11种护岸措施的效果进行了评价。     

河流心滩形成模式与构建技术研究

选取北京市白河人为扰动较少的24 个样点河段内的12 处心滩进行实地调查,并依靠调查数据对心滩的形 成、分布特征及在增加物种多样性方面作了相关的分析与研究。结果表明,河流心滩有增加河道断面形式和生物 多样性等多种作用。考虑到城市河流生态系统较为脆弱的现状,认为可通过在城市河道修建人工心滩的方式来对 城市河道进行生态改造。在此基础上提出了心滩的构建原则,以及“直道滩冶“弯道滩冶“群滩冶3 种构建方式,旨在 为城市河道生态治理和恢复提供参考。      

土壤生物工程在北京市琉璃河生态恢复中的应用

为了检验土壤生物工程措施在河流生态恢复中的作用,以北京市怀柔区琉璃河裸露坡岸为研究对象,针对该河段坡面的溅蚀、面蚀、沟蚀以及侧渗侵蚀等土壤侵蚀现象,采用扦插、灌丛垫、埋根和梢捆等几种土壤生物工程措施对河流岸坡进行近自然恢复。分别对施工1个月、4个月、5个月和13个月时毛柳(Salix matsudana)的生长特征和稳固岸坡效果进行了调查监测。结果表明,采用不同的土壤生物工程施工方法,成活的毛柳生长情况均达到较高的水平,不同土壤生物工程措施的新枝高度和基径平均分别增长到116.9cm和0.85cm。由于施工方法不同,毛柳的生长表现出明显的差异;完工1个月后,各种措施毛柳的生长状况由好到差依次是:灌丛垫、埋根、梢捆;完工4个月、5个月和13个月后,生长状况由好到差依次是:埋根、梢捆、灌丛垫、扦插。基径的生长情况与生长高度的情况遵循同样的规律。土壤生物工程施工后河溪岸坡植物快速恢复,生物多样性增加。最后总结了土壤生物工程施工后的管理防护应注意的问题。     

生态位理论在天然草场群落演替及健康状况评价中的应用

采用样方法对宁夏盐池不同年限天然草场进行调查,并计算该区植被Levins生态位宽度指数、生态位总宽度指数及Pianka生态位重叠指数,以期了解该区天然草场健康状态及植被群落的演替状况。结果表明:降雨的多少直接决定了半干旱区天然草场平均生态位宽度的大小,在研究初期生态位宽度值排在前列的主要是丝叶山苦荬(Lxeris chinensis var.graminifolia(Ledeb.)H.C.Fu)、猫头刺(Oxytropis aciphylla Ledeb)、赖草(Leymus secalinus(Georgi)Tzvel.);中期则为新疆猪毛菜(Salsola sinkiangensis A.J.Li)>猫头刺>老瓜头(Cynanchum komarovii Al.);末期生态位宽度值排在前列的依次是阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus(Willd.)Novopokr.)>丝叶山苦荬>老瓜头。天然草场在群落演替过程中是以远志(Polygala tenuifolia Willd.)和老瓜头等主要物种为稳定演替物种,伴随着丝叶山苦荬和猫头刺等物种的衰落,以及达乌里胡枝子(Lespedeza davurica(Laxm.)Schindl.)和阿尔泰狗娃花的兴起。研究中期由于降雨量的减少导致天然草场自身状态最差,但随着年限的延长,天然草场植被群落在演替过程中生态位发生分化,草场逐渐实现自我优化。     

土壤生物工程中植物材料的应用——以昌平试验区为例

应用金丝柳、紫穗槐、毛柳植物材料对40m人工边坡进行生态修复性试验,调查与监测这3种植物材料的生长状况,并对其进行适宜性评价。结果表明:1)采用扦插措施,金丝柳的基径与毛柳的基径存在显著性差异,毛柳平均基径比金丝柳小33.3%,金丝柳的株高与紫穗槐的株高存在显著性差异,紫穗槐平均株高比金丝柳小33.3%。2)采用灌丛垫措施,紫穗槐的基径与金丝柳的基径存在显著性差异,金丝柳比紫穗槐的平均基径小18.2%,株高的生长情况3种植物无明显差异。在扦插和灌丛垫措施下,金丝柳、毛柳表现出良好的适应性,而紫穗槐适用于灌丛垫措施。     

北京怀柔区沙河干涸河流生态治理初探

我国北方地区多数河流经常处于干枯状态,而有关干涸河流生态治理少有研究,对干枯河道的治理研究具有现实的指导意义。以北京怀柔区沙河治理为研究对象,以植物绿化为主,工程治理为辅的生态治理为原则,对5.5 km的河段进行治理;施工中应用抛石、铅丝笼和方砖等工程措施进行初步治理,并应用4种植物材料进行绿化。植物绿化效果调查的结果表明：植物材料成活率达到了80%以上;新生枝条平均长度200 cm以上,生长状况良好,对示范区具有良好的适应性。工程实施后,河岸带植物多样性增加,Shannon-Weiner指数范围为12.9～49.0,Pielou指数范围在3.0～12.6之间,波动较大;增加河岸带景观效果,改善了小生境。沙河治理取得了明显的治理效果,为我国北方河道治理提供新的思路和借鉴。     

柽柳在河岸生态修复中的应用———以西宁市湟水河为例

为了解柽柳在河岸生态修复中的应用效果,筛选适用于西北地区河岸生态修复的植物材料,选择湟水河在西宁市海湖桥到新宁桥段之间的一段裸露岸坡,针对该段河岸边坡存在的溅蚀、面蚀以及沟蚀等土壤侵蚀现象,采用活枝扦插柽柳的方法对岸坡进行近自然修复,分别对完工后6个月、15个月和51个月时柽柳的成活率、覆盖度以及完工后51个月时柽柳的生长状况、周边小气候和生物多样性进行调查监测.结果表明,完工51个月后柽柳的生长情况达到较高水平,成活率和覆盖度分别为88％和100％,新生枝条的平均基径和平均株高分别为3.19 cm和348.9 cm.由于柽柳根系对岸坡土壤的固定,周边植被迅速恢复,生物多样性明显增加;此外,柽柳的蒸腾作用使周边环境的小气候也有所改善,柽柳试验区的气温比周边裸露区低63.4％,空气湿度比周边裸露区高62.8％.最后,总结了柽柳应用于河流生态修复中存在的问题并提出了一些相应的建议.     

基于植物柔韧性的土壤生物工程护岸材料选择

以北京市怀柔区怀九河为例,运用三点抗弯的方法,对金丝柳、旱柳、紫穗槐和荆条4 种植物进行枝条抗弯实 验,通过对植物枝条柔韧性的研究,筛选出适用于退化河岸带土壤生物工程生态修复的植物材料。结果表明:将植 物的力学特性分析作为河岸带土壤生物工程植物材料的选择依据是一种可行的方法;弹性模量小、抗弯力大的植 物是土壤生物工程施工中优先选择的植物材料。研究表明:抗弯力强度与植物直径呈显著正相关关系;荆条弹性 模量最大且远高于其他3 种植物,其次为紫穗槐;旱柳和金丝柳弹性模量差异不大;荆条的抗弯力最大,旱柳最小。 因此从力学角度出发,在土壤生物工程植物材料筛选中,乔木树种优先选择金丝柳,其次为旱柳;灌木树种优选紫 穗槐,荆条次之。