鱼类生物完整性评价体系的构建及其在赤水河的应用

基于河流生态系统相关理论模型以及鱼类适应与河流生态系统结构和功能的对应关系,提出了河流生态系统的四个属性：一般格局、空间连续性、空间异质性和时间过程,并选取33个候选指标用于构建鱼类生物完整性评价体系。结果表明,以期望值10代表各江段的最佳情况,赤水河各江段（赤水河镇、赤水市和合江县江段）的生态完整性相对较好,平均得分为7.16。赤水河各江段的生态完整性在时空上均无显著性差异。诊断分析显示,赤水河镇江段的时间过程受到一定的干扰;赤水市江段的空间异质性受到一定的干扰;而合江江段的一般格局和空间异质性均受到一定的干扰。建议加强赤水河流域的生态保护,并根据不同江段生态完整性的退化原因制定相应的管理和保护措施。     

博斯腾湖流域生态系统服务价值时空演变及权衡协同关系

探讨流域地区生态系统服务价值变化及权衡协同关系,为流域优化土地利用提供科学依据,并为博斯腾湖流域生态系统服务管理优化提供依据。利用1995、2005、2010、2018年4期土地利用类型数据,利用生态系统服务价值表、生态系统服务价值评估模型以及生态系统服务功能权衡协同度（ESTD）模型,评估博斯腾湖流域生态系统服务价值,并分析该流域生态系统服务价值时空变化及权衡协同关系。结果表明：研究区生态系统服务价值总体上呈下降趋势,生态系统服务价值总量由1995年的557.428 ×108元减少到2018年的551.893 ×108元。空间上,生态系统服务价值呈现西南高东北低的特征,较高区域主要分布在中间靠北的山地及南部湖泊,较低区域主要分布在东南部未利用地。权衡协同度模型表明协同关系逐渐成为流域生态系统服务之间的主导关系。土地利用类型变化影响流域内权衡协同情况,应着重处理好流域经济发展与生态保护之间的关系。     

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。     

东江源区生态系统服务价值时空变化及驱动力研究

掌握河流源区生态系统服务价值的时空变化特征和主要驱动因子，对制定流域可持续发展政策具有重要意义。基于修订的生态系统服务价值当量因子表，选取2007年和2017年两期Landsat遥感影像解译的土地利用数据，探究东江源区生态系统服务价值的时空变化特征，运用地理探测器分析东江源区生态系统服务价值变化的驱动因子。结果表明:(1)2007-2017年间东江源区生态系统服务总价值变化空间分异的形成受多个因子综合作用，其中乡(镇)面积与距水系平均距离、乡(镇)面积与距居民点平均距离的因子交互贡献最大。(2)在中国南方山地丘陵区常见的土地利用类型转换模式中，农田向果园的转化会导致生态系统服务价值的增加，而林地向果园的转化则会导致生态系统服务价值的减少。(3)河流源区生态系统服务价值的时空变化受到自然因子、人为因子及二者之间的交互作用共同驱动。研究结果可为东江源区生态保护政策的制定提供科学依据和理论支撑，也可为其他河流源区开展类似研究提供经验和借鉴。     

基于TM遥感技术的永定河生态系统服务价值评估模型及应用

针对常规生态服务价值评估方法时间长、工作量大、成本高和当量精度低的问题,永定河生态系统服务价值时空动态分析突破了传统静态评估方法。将GIS技术与因子当量表法相结合,测算出针对永定河河流生态系统的因子当量表和单位面积生态服务价值表,通过线性优化模型计算不同情景下各类土地利用类型面积,以期为生态修复目标提供直接的定量化参考依据。测算永定河北京段总当量为124.91,每当量单位面积生态服务价值基准为2 001.54万元/km2。林地、草地、耕地、水面和其他土地利用类型单位面积生态服务价值依次为28 824.7、2 954.3、1 808.5、215 906.3和565.8万元/km2,其中水生态系统文化娱乐服务功能单位面积服务价值最大,为161 735.1万元/km2。据此,建立了只需遥感影像数据即可快速精准地动态计算区域生态系统服务价值的多元一次回归模型,与基于实地调查法的永定河历史评估结果进行比较,平均偏差为4.54%。利用线性规划方法计算出研究区域生态系统服务价值最大值为2 212亿元,最小值为513亿元;当永定河水面面积最大时,生态系统服务价值为2 212亿元,水面面积最小时生态系统服务价值为976亿元,大于未经优化配置时的432亿元。     

基于TM遥感技术的永定河生态系统服务价值评估模型及应用

针对常规生态服务价值评估方法时间长、工作量大、成本高和当量精度低的问题,永定河生态系统服务价值时空动态分析突破了传统静态评估方法。将GIS技术与因子当量表法相结合,测算出针对永定河河流生态系统的因子当量表和单位面积生态服务价值表,通过线性优化模型计算不同情景下各类土地利用类型面积,以期为生态修复目标提供直接的定量化参考依据。测算永定河北京段总当量为124.91,每当量单位面积生态服务价值基准为2 001.54万元/km2。林地、草地、耕地、水面和其他土地利用类型单位面积生态服务价值依次为28 824.7、2 954.3、1 808.5、215 906.3和565.8万元/km2,其中水生态系统文化娱乐服务功能单位面积服务价值最大,为161 735.1万元/km2。据此,建立了只需遥感影像数据即可快速精准地动态计算区域生态系统服务价值的多元一次回归模型,与基于实地调查法的永定河历史评估结果进行比较,平均偏差为4.54%。利用线性规划方法计算出研究区域生态系统服务价值最大值为2 212亿元,最小值为513亿元;当永定河水面面积最大时,生态系统服务价值为2 212亿元,水面面积最小时生态系统服务价值为976亿元,大于未经优化配置时的432亿元。     

基于土地利用动态变化的洱海流域上游生态系统服务价值分析

为探究洱海流域上游土地利用动态变化趋势及其与生态系统服务价值(ESV)的关系,以Landsat TM/OLI遥感影像为基础,解译得到2000年、2005年、2010年、2015年和2019年共计5期土地利用数据,运用转移矩阵、土地利用动态度、改进的生态系统服务价值当量因子等方法,分析洱海流域上游土地利用变化规律、生态系统服务价值动态趋势及其相互影响。结果显示:(1)耕地、林地和草地是研究区主要的土地利用类型和土地转换类型,其他用地动态度最高（13.76%）,草地最低（-2.17%）;(2)运用改进的价值当量因子核算研究区ESV,其一级服务功能为调节服务>支持服务>供给服务>文化服务,二级服务功能中,水文调节的ESV最高,维持养分循环最低;(3)20 a洱海流域上游林地和草地的ESV最高,总体呈上升趋势,林地、草地和水域是主要的贡献因子和敏感因子。林地、草地和水域分别在2000-2005年、2010-2015年、2015-2019年生态贡献率最高,为62.62%、64.12%、53.66%;(4)各地类转入转出变化与其ESV变化呈线性关系,林地、草地和水域面积的转入和转...     

牡丹江支流河源湿地环境特征与生态系统服务功能研究

随着人们对湿地重要性认识的不断深入,湿地生态系统服务功能的评估受到越来越多的关注。确定生态服务功能是评估湿地提供的生态系统服务价值的基础,而生态功能的发挥与湿地环境特征密切相关。在总结当前有关湿地生态系统服务功能评估研究现状的基础上,结合牡丹江支流源区哈尔巴岭湿地及周边生态环境现状的特征,确定哈尔巴岭湿地生态服务功能主要包括大气调节、气候调节、水源涵养、废物处理、生物多样性保护等,讨论了湿地环境特征对特定湿地生态系统服务功能的影响,计算了湿地生态系统服务价值,并对结合湿地环境特征的生态系统服务功能研究提出了一些建议。     

雅砻江中下游鱼类栖息地评价与保护方案

采用Barbour（1996）提出的栖息地评价指标体系,由底质、栖息地复杂性、流速和水深结合特性、堤岸稳定性、河道变化、河水水量状况、植被多样性、水质状况、人类活动强度和河岸土地利用类型共计10项指标构成雅砻江中下游鱼类栖息地评价指标体系,并依之对雅砻江中下游干流及其主要支流共985 km江段的鱼类栖息地进行了评价。评价结果是无“较差”河流;卧龙寺沟为“一般”; 达曲河为“较好”;其他河流“好”。基于此结果,建议雅砻江中下游按照“两区一段”和局部水域进行栖息地保护,将两河口库尾3.9 km保留河段、34.8 km变动回水区域、支流曲入河作为中游高原鱼类栖息地保护水域,将桐子林坝下及邻近水域作为雅砻江汇口栖息地保护水域,将锦屏二级闸厂址119.0 km大河湾段作为下游东部江河平原鱼类大河湾保护水域。局部水域主要指鳡鱼河支库及其源头支流永兴河、惠民河、达曲河、力丘河、色物绒沟。针对不同河段的保护功能与鱼类栖息地现状,提出了开展相关研究、监测和生态修复等对策的建议。     

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。     

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,可以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。对河湖水生态系统服务评估体系进行了优化,优化后的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。对河湖水生态系统服务价值核算在生态文明建设考核、生态产品价值实现机制、自然资源资产审计以及新时期河湖长制考核实施方面的应用进行了展望。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。     

黑水河下游岸边带植物群落空间格局与相对水位响应关系

探明河流相对水位与岸边带植物群落分布关系,为黑水河作为支流生境替代河流的后期管理提供理论依据和技术支撑。于2019年12月和2020年7月分别对金沙江一级支流黑水河下游进行植物调查,共设置6个点位108个植物样方,统计分析其植物群落组成、结构以及优势种,结合水文情势分析植物分布和相对水位关系。结果表明,黑水河下游岸边带共有21科45属50种植物,种类组成上以菊科为主,生活型上以多年生草本植物为主,乔木和灌木相对较少。在相对水位0.55~1.25 m分布的岸边带植物主要为一年生草本鬼针草（Bidens?pilosa）和水蓼（Polygonum?hydropiper）,多年生草本芦苇（Phragmites?australis）、白茅（Imperata?cylindrica）和灌木蓖麻（Ricinus?communis）多分布在相对水位1.25~1.80 m的位置,多年生乔木银合欢（Leucaena?leucocephala）则占据相对水位1.80 m以上的生存空间。新生裸露岸边带在水位变化作用下,先锋入侵物种鬼针草被禾本科白茅和芦苇取代,灌木类杭子梢属成为灌木优势物种,合欢属成为乔木类优势物种,分布呈阶梯式,沿河床至高地依次为裸露滩地、草本和灌木优势种以及乔木优势种。本研究为河流岸边带生态系统管理和修复提供了理论依据。     

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。     

Drainage basin morphology: a starting point for balancing water needs, land use and fishery protection

The drainage basin, including the coastal zone, may be seen as a large-scale system of interlinked natural resources and ecosystem services which support human activities on land and in the sea. Social and economic activities in the drainage basin have to be consistent with the hydrological and ecological needs for human well-being. Proper attention must also be paid to the impacts of these factors on ecosystems further downstream. A macro-scale ecosystem approach to a basin has to consider: (1) direct uses of water both instream and after extraction when pollutants may be added to the return flow; and (2) indirect use of water for agriculture and forestry where the river may be depleted as a result of evapotranspiration from land surface, crops and trees. Both uses have repercussions on the quantitative flow and quality of water, which may damage water-based instream ecosystem services. The present paper addresses relationships between different types of human intervention in a drainage basin and their consequences. Two analytical models are introduced: (1) a conceptual model which distinguishes between urban and rural water uses, and their respective tools; and (2) a conceptual model for handling spatially ordered land/water use segments subject to different types of interference. Finally, the present paper comments on the need to develop methodologies for cross-disciplinary dialogue, and for balancing water needs, land use and fishery protection.     

黄河源园区水生态功能一二级分区

生态功能分区是区域水生态系统区划及水环境规划管理的基础,也是生态文明建设背景下更为全面和系统性的分析和规划。出于三江源国家公园区域生态保护与分区管理,为探究地表水资源及生态系统的空间格局分异规律,以黄河源园区为研究对象,在综合分析其自然环境条件和水陆生态控制因子的基础上,结合园区内部各区域生态地理特征,基于GIS和RS平台,构建黄河源园区水生态功能分区评价指标体系。通过空间自相关距离确定降水、河网密度和地貌3个一级分区指标以及植被指数、植被生产力、土壤类型、土地利用类型4个二级分区指标;基于子流域完整性,运用数据叠加技术将黄河源园区分为5个一级水生态功能分区和19个二级水生态功能分区,运用相关性分析检验分区的合理性和准确性,并讨论了不同区域的生态系统特征和主要生态环境问题,阐述了水资源、植被资源的空间特征和分布规律。分区结果可为区域水陆环境的管理和保护利用提供科学依据与目标定位。     

再生水补水的北京典型河流滨岸带植被分布特征及多样性研究

为探讨再生水补水河流滨岸带植物分布特征及多样性,2019年7月对永定河和潮白河自然河水和再生水补水滨岸带的典型区域开展植被调查,并基于重要值、多样性指数和聚类分析等统计方法对自然滨岸带植物物种的组成、分布特征、多样性指数及生活型进行深入探讨。结果表明：（1）研究区内共发现34科73属90种植物,其中永定河自然段为19科40属47种、永定河再生水补水段19科34属37种、潮白河自然段为24科43属49种、潮白河再生水补水段为20科36属44种,均以菊科、禾本科和莎草科的物种数较多,并且芦苇和香蒲为再生水补水滨岸带常见植物,芦苇、葎草和狗尾草为自然河滨岸带常见植物;（2）聚类分析表明四组调查区内的群落可划分为9种类型：芦苇+葎草+香蒲群落、葎草+芦苇群落、芦苇+香蒲+三叶鬼针草群落、香蒲+芦苇群落、芦苇+狗尾草群落、香附子+芦苇群落、芦苇+褐穗莎草群落、芦苇+香蒲+香附子群落、芦苇+香蒲群落;（3）再生水补水滨岸带植物物种多样性指数（物种丰富度指数S、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数）均低于自然岸带,但再生水补水滨岸带植物平均株高和总盖度均高于自然岸带,其中永定河和潮白河之间此类参数无显著差别;（4）依照三级植物生活型分类方式将调查区内的植物分成了9种生活型,其中自然滨滨岸带涵盖3种一级生活型（木本、半木本、草本）和5种二级生活型（灌木、半灌木、一年生草本、多年生草本、水生植物）,再生水补水滨岸带涵盖仅1种一级生活型（草本）和3种二级生活型（一年生草本、多年生草本、水生植物）,其中,自然滨岸带植物生活型较再生水补水岸带丰富,但两者均以一年生草本和多年生草本为主要优势生活型。本研究将对再生水补水滨岸带植被恢复与重建、以及物种多样性保护提供一定的数据支持。     

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。