基于模糊综合评价法的人工鱼礁生态系统健康研究

本研究采用模糊综合评价法构建人工鱼礁生态系统健康评价模型,采用层次分析法对各项生态指标的权重进行赋值,并利用综合健康指数模型对北戴河人工鱼礁区和对照海区生态系统健康状况进行评价。根据2013年7月本底调查和2014年6月与2015年5月的跟踪调查数据,分析结果显示,人工鱼礁区和对照区的生态系统都处于健康状态,对照区在2013年7月和2014年6月的调查中健康指数均高于鱼礁区,2015年5月调查时,对照区生态健康指数出现下滑,但人工鱼礁区生态系统健康呈现逐步提升的状态,综合健康指数为0.838,属很健康状态。根据评价结果,北戴河人工鱼礁建设取得良好生态效果,生态系统处于逐步稳定健康发展的状态。本研究采用生态系统健康指数,科学评价人工鱼礁生态效应,对人工鱼礁工程建设、环境资源保护、高效管理和可持续利用具有重要意义。     

长岛挡浪岛人工鱼礁区生态系统健康评价

本研究从理化环境、生物群落结构和生态系统功能3个层面,运用模糊综合评价法构建了人工鱼礁区生态系统健康评价模型。基于2013~2015年山东长岛挡浪岛人工鱼礁区5个航次调查结果,对挡浪岛人工鱼礁区、辐射区和对照区的生态系统开展健康评价。结果显示,人工鱼礁区及辐射区的生态系统为健康状态,对照区为亚健康状态。三者的生态健康指数为鱼礁区(0.783)>辐射区(0.646)>对照区(0.594)。与未投礁时相比,鱼礁区和辐射区的生态系统均脱离了亚健康状态且逐步提升,但对照区仍处于亚健康状态且发展不稳定。健康评价研究表明,挡浪岛人工鱼礁区生态系统比对照区更稳定,并带动辐射区提高了系统健康水平,表明挡浪岛人工鱼礁建设在生态环境修复和海洋渔业资源养护方面已取得一定效果。     

鄱阳湖国家湿地公园湿地生态系统健康评价研究

湿地生态系统与森林、海洋生态系统一起被称为地球三大生态系统,在维持地球生命和全球生态平衡方面具有不可替代的作用。对湿地生态系统健康进行评价,识别影响其健康的重要因子,可为湿地健康的诊断和湿地保护与管理提供依据。以鄱阳湖国家湿地公园湿地生态系统为研究对象,在充分考虑湿地实际情况的基础上,从湿地自然环境、整体功能和社会环境3个子系统选取21项评价指标,运用模糊综合评价法对湿地生态系统健康状况进行了综合分析。结果表明,鄱阳湖国家湿地公园生态系统健康度为0.619,处于第Ⅱ等级(健康);3个子系统中,湿地的自然环境和整体功能分别在0.431和0.540的程度上属于较健康状态,湿地的社会环境健康状况最差,在0.452的程度上属于疾病状态;制约因素主要有土壤性状、物种多样性、物质生产功能、环保投资指数、化肥使用强度、农药使用强度以及人口自然增长率。从评价结果分析来看,湿地自然环境和整体功能受到的影响虽然没有社会环境受到的影响大,但也应引起足够的重视,这两类指标属于长期指标,在短时间不会产生巨大变化。     

基于模糊可变模型的秦淮河健康评价

针对河流生态系统的复杂性和模糊性,本文以可变模糊集理论为基础,提出了基于模糊可变模型的城市河流健康评价方法,并将其运用于评价实例当中。以南京市秦淮河为例,根据城市河流健康的内涵和特点,提出由目标层、控制层、状态层、指标层组成的4级19项评价指标体系,对秦淮河的河流健康状况进行综合评价。相较于传统评价方法,利用模糊可变模型的评价结果更为直观和合理,是处理和解决河流生态系统中模糊概念和现象的有效方法。通过对评价结果的分析,识别出秦淮河目前主要存在水环境、防洪安全以及自然形态3方面问题,并提出了相应的保护修复措施。     

基于PSR模型的云贵高原湿地生态系统健康评价

威宁草海湿地生态系统健康对我国云贵高原生态安全格局建设具有重要意义。为了保护高原湿地威宁草海的基本生态系统服务功能,促进其生态系统健康发展,通过对威宁草海湿地的生态系统健康进行评价,为湿地生态恢复和环境保护提供决策支持。利用PSR(Pressure-State-Response)模型框架,从压力(P)、状态(S)和响应(R)3个方面建立评价指标体系,采用熵权法和模糊数学法建立评价模型,把草海湿地生态系统健康分为"很健康、健康、较健康、不健康、疾病"5个等级。结果表明,威宁草海湿地生态系统健康属于"不健康"等级,隶属度值为0.2934、0.3415、0.2061、0.1077、0.0513;其中,压力要素为"疾病"等级,隶属度值为0.4323、0.2862、0.1768、0.0241、0.0806;状态和响应要素均为"不健康"等级,状态要素隶属度值为0.2202、0.3174、0.2361、0.1128、0.1135,响应要素隶属度值为0.1534、0.4273、0.2307、0.0866、0.1020。压力要素的影响因素主要包括人口过多、环保压力大、化肥施用强度大、农药施用多;状态要素的影响因素主要包括湿地流域保水能力差、水量稳定性低、植被覆盖率不高、水土流失严重、土地生产力下降;响应要素的影响因素主要包括地保护意识不强、环保投入少、污水处理率低、物质生活指数不高。在草海生态系统建设过程中,应控制人口增长、减少农药和化肥施用量、提高植被覆盖率、治理水土流失。     

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PSR模型的鸣翠湖湿地生态系统健康评价

为给鸣翠湖的管理和生态修复提供科学依据,以PSR概念模型为基础,构建了3个子系统27个指标的健康评价指标体系,采用层次分析法测定权重、模糊综合评判模型计算生态系统健康综合指数,确定鸣翠湖湿地生态系统健康等级。鸣翠湖湿地处于亚健康状态。3个子系统中,状态指标最大隶属度为0.2333,属于亚健康状态;压力指标最大隶属度为0.2677,属于健康状态;响应指标最大隶属度为0.4553,属于亚健康状态。制约鸣翠湖生态系统健康的疾病因子主要是景观多样性单一、化肥施用强度大、水质污染、干旱指数偏高。基于各影响因子之间的关联性和制约性,在修复鸣翠湖湿地生态健康主要制约因子的同时应综合考虑其他因素,适度干预。     

太湖湖滨带生态系统健康评价及其修复模式探讨

根据太湖湖滨带生态系统的特点,选用综合健康指数方法对其进行评价,设置可反映湖滨带生态系统水质、底泥、植被、其他生物状况、岸带物理状况等因素的评价体系及评价标准。于2015年春、夏、秋三季环绕太湖对其6种湖滨带类型共18个点位进行综合采样分析。结果表明,2015年太湖湖滨带生态系统健康指数(EHCI)总趋势为先降后增,即春、秋两季时湖滨生态系统健康程度优于夏季,春季56%的点位生态系统处于"健康"以上水平,夏季各点位生态系统健康普遍恶化,仅28%点位处于"健康"以上水平,秋季"健康"点位比例略有上升,达到45%。各区域生态系统健康平均指数(EHCI)排序为:贡湖(69.51)东太湖(65.55)竺山湾(59.42)南部沿岸(48.06)五里湖(47.63)西部沿岸(37.04)梅梁湾(32.53)。梅梁湾、西部沿岸均属于"疾病"状态,主要不利影响因素是叶绿素含量高、植物覆盖率低及岸内滩地面积小。太湖各类型湖滨带生态系统健康指数排序为:间歇露滩-大堤型(65.39)长期露滩-大堤型(64.80)无滩地-大堤型(48.66)河口型(47.66)有滩地-山坡型(33.40)无滩地-山坡型(19.86)。根据生态系统健康评价结果及实地探勘工程经验,对不同类型的湖滨带生态修复模式提出了建议。     

基于底栖动物生物完整性的武汉市湖泊生态系统健康评价

大型底栖动物是生态系统健康评价最常用的生物类群。本文以武汉市浅水湖泊为研究区域,分析近20年（1998-2018）野外调查的104个湖次底栖动物数据,初步构建适合我国中部浅水湖泊底栖动物完整性评价的多参数指数MMI (Multimetric Index),包括36个群落结构性参数和35个功能性参数共71个生物参数,经筛选武汉湖泊MMI指数由总分类单元数、腹足类个体数%、功能趋异指数和穴居者%共4个核心指标组成。通过比值法将健康状态划分为5个等级：健康、亚健康、一般、差和极差。回归分析结果表明,MMI指数不仅与富营养化指标关系显著,能够反映湖泊营养状态的变化;而且能够显著区分城市湖泊与农村湖泊,城市湖泊的健康状况明显差于农村湖泊。基于MMI的健康评价结果表明,武汉市湖泊健康状况一般,其中34.6%湖泊健康状况亚健康以上,41.3%的湖泊健康状况处于一般水平,24.1%湖泊健康状况较差。本研究构建的包含功能性状参数的MMI完整性指数,可在湖泊健康评价中推广应用,也为湖泊修复和可持续发展提供了科学基础。     

三亚红塘湾珊瑚礁生态系统健康评价与影响因素分析

为了解和掌握三亚红塘湾珊瑚礁生态系统的健康状况及其影响因素,2017年3月采用断面监测法调查了三亚红塘湾海域珊瑚的物种多样性、覆盖率和补充量等指标,并采用健康指数(CI)对红塘湾珊瑚礁生态系统进行了评估。结果表明,红塘湾造礁石珊瑚共鉴定11科25属55种,优势种是多孔鹿角珊瑚(Acropora millepora)、风信子鹿角珊瑚(A.hyacinthus)、平展蔷薇珊瑚(Montipora solanderi)、叶状蔷薇珊瑚(M.foliosa);软珊瑚主要种有豆荚软珊瑚Lobophytum sp.、短指软珊瑚Sinularia sp.、肉芝软珊瑚Sarcophyton sp.以及柳珊瑚目一种;造礁石珊瑚平均覆盖率为14.58%,平均珊瑚补充量为0.15个·m^-2,软珊瑚平均覆盖率为0.17%,珊瑚主要分布在1～4 m水深,水深6 m以外有零星的造礁石珊瑚或柳珊瑚分布;目前该区域珊瑚礁生态系统的健康状况平均处于很好级别,但与历史调查数据比较呈下降趋势,主要受水体环境中悬浮物及叶绿素a增加、围填海悬浮泥沙以及大型藻类增多等因素影响。     

长寿湖表层沉积物中磷的赋存形态及生物有效性分析

基于连续提取法对长寿湖15个采样点沉积物中磷的赋存形态进行了研究,并探讨了磷的生物有效性和评价了沉积物的污染性。结果表明：①无机磷(IP)是长寿湖表层沉积物总磷(TP) 中的主要赋存形态,平均占总磷(TP)的74.82%,有机磷(OP)只占较小部分。②无机磷(IP)中自生钙磷(Ca-P)所占比重最大,各形态磷所占比重大小依次为：Ca-P﹥Fe-P﹥Detr-P﹥Ads-P。③相关性分析表明,总磷(TP)的含量及分布主要受到无机磷(IP)的影响,无机磷(IP)受到自生钙磷(Ca-P)的控制。④长寿湖表层沉积物中潜在生物有效磷的含量为412.13～713.25μg•g-1,平均占总磷(TP)的89.98%,具有很强的释磷潜力。⑤长寿湖表层沉积物呈中度污染,应加强监测和治理。     

长寿湖浮游植物功能群季节变化及影响因子

研究浮游植物功能群落季节变化,探究其与环境因子之间的关系,揭示不同环境因子影响下浮游植物群落结构与演替规律,为长寿湖的保护、利用和管理提供科学依据。2013年3月至2014年2月对长寿湖7个采样点进行逐月调查,优势度≥0.02的物种为优势种,采样点相对生物量20%的功能群为重要功能群,运用多元分析方法对浮游植物功能群组成、季节变化及其与环境因子的关系进行了分析。结果表明:长寿湖有浮游植物7门11纲18目29科54属83种,其中45种浮游植物归入14个功能群,优势功能群为D、J、LO、MP、P、S1、SN、X2和Y。不同季节优势功能群存在明显差异,变化规律为:S1+Y→S1+SN→Y+J→D+Y,功能群Y是长寿湖代表性功能群,反映了水环境富营养化的特征。冗余分析(RDA)表明,长寿湖浮游植物功能群季节变化受环境因子影响较为明显,整体上,透明度(SD)、水温(WT)、电导率(EC)、光照强度(LUX)、溶解氧(DO)和总氮(TN)是影响长寿湖浮游植物功能群变化的主要环境因子。     

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。     

湖泊生态系统稳态转换驱动因子判定方法研究进展

湖泊生态系统会在长期的人为胁迫和短期的强扰动下发生稳态转换,灾变性稳态转换将会导致湖泊水环境在短时间内急剧恶化,进而延缓和加大治理的进程及成本。探求浅水湖泊稳态转换驱动因子是科学合理确定湖泊管理策略的关键所在,现有的驱动因子判定方法主要有实验观测、统计分析和模型模拟。实验观测缺乏对生态系统整体的判断,仅采用观测数据并不能得出导致稳态转换确切的原因和效应;统计分析难以对未来作出预警;模型模拟可有效规避上述2种方法存在的问题,特别是机理模型是今后分析稳态转换的主要方法。有必要加强统计分析与模型模拟的结合、生态模型与传统水质水动力模型耦合等方面的研究工作。