河流生态修复研究进展

在河流生态系统普遍遭受严重破坏的今天,河流生态修复成为研究的热点。该文在广泛查阅国内外河流生态修复资料的基础上,分析认为河流生态系统的影响因素主要为水文条件、流域气候、河流地貌、河流的水力特性和水质,以及人类活动在传统水利工程、污染物排放、过量引水及农渔业活动方面对河流生态系统的胁迫作用。在明确河流生态修复概念与任务的基础上,对河流生态修复理论研究中的河流健康、河流生态需水、河流生态修复尺度与机理,以及河流生态修复模型进行了分析与综述。对河流生态修复原则及生态修复中的几个重要技术问题进行了分析与评价。最后提出了我国河流生态修复研究和建设中应特别关注的几个问题及发展建议。     

基于河漫滩生态修复的城市河流治理探索——以平顶山香山沟治理工程为例

当前传统城市河流与城市周边用地之间缺少河漫滩作为过渡,河道多被束缚在堤防之内,这种堤防不允许周期性洪泛跃堤的单一结构往往令城市河流进入快排模式,河流只是消化洪水的通道。而在非洪泛期,这种快排通道式的河道也随之失去了应有的生态功能。以平顶山湛河支流香山沟治理工程的生态修复方案设计为例,提出了在城市近郊恢复河流生态栖息地的可行性及必要性。通过宏观层次上对河流生态系统的恢复,中观层次上对河流物理结构的修复,微观层次上具体栖息地设施的构建,阐述了河漫滩生态修复是保证河流生态系统完整的重要途径。     

河流生态系统修复的时空尺度探讨

在对尺度特征进行论述的基础上,详细探讨了河流生态系统修复的时空尺度。时间上,可分为短、中、长与极长4个尺度,修复对象达到稳定状态所需时间越长,所需选择的时间尺度越大,河流生态系统修复一般关注的是短、中与长3个时间尺度。空间上,分为区域、流域、河流廊道与河段4个尺度。区域尺度上,重点是优化社会经济干扰源,分散对河流生态系统的干扰强度;流域尺度上,注重把握流域的整体性,注重累积效应,土地利用变化、景观格局与过程等;河流廊道尺度上,以加强纵向、横向与垂向的联系为目标;河段则是修复活动的操作单元,强调工程与设计。     

浅淡城市河流整治与生态环境保护

城市河流是城市生态系统的组成要素之一 ,其供水、环保、绿化、游乐等生态功能 ,已逐渐被应用到生态城市建设中。传统的用混凝土等硬化覆盖河岸的城市河流整治方法 ,已逐步被各国普遍否定 ,而建设生态河堤成为国际大趋势。城市河流整治应以保护、修复生态环境为前提 ,以建立良好的滨水环境为目的。     

沈阳城市河流生态系统健康评价研究

考虑反映城市河流生态系统的水量、水质、河岸带、水生生物与物理结构等5个方面的因素,构建了城市河流生态系统健康评价指标体系。城市河流生态系统健康评价模型采用模糊综合评判模型,各指标权重利用层次分析法确定。根据评价指标的选择原则,选取8个评价指标,提出了5级评价标准,对浑河沈阳段2009年的河流生态系统健康状况进行了评价。结果表明：浑河沈阳段处于不健康状态。通过对比模型计算,验证了该模型的可靠性。     

基于C、N同位素技术的河流食物网基础碳源研究进展

基础碳源是河流生态系统最重要的特征之一,它通过生物间能量传递,影响着河流生态系统生物多样性、群落结构及其稳定性。本文基于稳定性同位素技术综述了河流基础碳源类型、食物网能量贡献率估算模型、食物网基础碳源理论模型(河流生产力模型RPM、河流连续模型RCC和河流脉冲模型FPC)及其交互作用以及它们在实际应用上的利弊,介绍了能较好平衡各种模型利弊、适应于多样化水文特征的河流生态系统综合体(RES)新假说,并展望了稳定性同位素技术与非致命取样方法相结合建立长期河流同位素数据库的重要意义,旨在推动对河流生态系统中不同生物之间营养关系的理解,为河流生态系统的修复与保护提供理论依据。     

浅谈城市河流整治与生态环境保护

城市河流是城市生态系统的组成要素之一。其供水，环保，绿化，游乐等生态功能，已逐渐被应用到生态城市建设中，传统的用混凝土等硬化覆盖河岸的城市河流整治方法，已逐步被各国普遍否定，而建设生态河堤成为国际大趋势，城市河流整治应以保护，修复生态环境为前提，以建立良好的滨水环境为目的。     

基于山水林田湖草系统的汤河流域生态修复研究

基于山水林田湖草系统理论对南太行地区汤河流域鹤壁市山城区段生态修复进行了研究。通过现状分析与现场勘查,明确了研究区在生态环境方面存在的主要问题,核心是水的问题;建立了研究区生态系统退化驱动力模型;提出了具体的分区修复方案,实施生态廊道构建、矿山生态修复、土地优化利用、林地草地修复、城市基础建设改造等5大类22项工程,以期能为南太行地区山水林田湖草生态修复提供借鉴与参考。     

修复技术在南明河污染治理中的应用

贵阳市由于城市的发展,人口的增加,使南明河水体污染严重,环境受到破坏,河流的自我净化及自我恢复能力降低,对生态系统及人类的生存环境产生严重的影响。针对南明河的污染,提出采取生物修复技术、曝气复氧修复技术以及底泥疏浚控制修复技术进行治理,同时从污染源抓起,治其根本。通过采取生态系统自我修复能力和人工辅助相结合的技术手段,同时控制污染源,使南明河生态系统恢复到污染前的自然状态,恢复南明河生态系统合理的内部结构、高效的系统功能和协调的内在关系,实现人与自然和谐共处的生态环境。     

从城市绿地系统规划看城市水土保持生态建设

随着城市化的不断发展,城市面临各种生态环境问题.城市绿地也经历了从"见缝插绿"到系统规划的转变,涉及城市生态要素的各个方面,也包括城市水土保持生态建设的内容.对城市水土保持生态建设的发展状况以及与城市绿地系统建设之间的关系进行了详细的阐述.城市水土保持生态建设是城市生态修复的主要内容,对城市绿地系统建设提供了可靠的基础,为城市生态系统良性发展作出了重要贡献.城市绿地规划对城市水土保持产生深刻、深远的影响,共同融入城市生态建设的大环境之中.通过城市绿地系统的建立,恢复受损的城市生态系统,恢复河流的自然风貌,净化、美化城市的水环境系统,完善城市景观,保护和发展生物多样性,为城市创建理想的人居环境、推动城市可持续发展奠定坚实的基础,最终实现由"城市中的园林"向"园林中的城市"质的转变.     

城市河流生态系统修复刍议

新时期水土保持发展要求水土保持试验示范工作必须走综合发展的道路。对此,北京市延庆县水资源局拟在原水土保持科技示范区的基础上建设综合型水土保持科技示范园,建设内容包括水土保持综合实验室和水土保持示范基地两大功能区及黄土地貌侵蚀沟道原始侵蚀类型展示区、侵蚀沟道治理与维护措施示范区、坡面径流监测区、北方植物引种实验示范区、节水灌溉示范区、生态治理区、生态能源应用示范区和生态修复区8个小区。     

Ecological Restoration of Polluted Plain Rivers Within the Haihe River Basin in China

The Haihe River basin is located in the north of China and has an area of 318,000 km². The region is politically important and economically advanced. For example, the Haihe River basin sustains a population of more than 120 million and generates a gross domestic production of approximately 2,600 billion Chinese Yuan. The ecological health of plain rivers within the Haihe River basin of China is questionable because of severe water shortages, considerable water, soil and air pollution, and the destruction of the natural river morphologies. It is therefore necessary to establish a generic and theoretical restoration methodology to guide river ecological restoration efforts in the future. Thirteen methodologies and technologies were selected from an existing suit of ecosystem restoration techniques currently applied to the Haihe River catchment. These technologies were further divided into three types: water quantity adjustment, water purification, and habitat improvement. The most suitable ecological restoration techniques were selected as a function of all three types. However, direct methods of addressing water quantity and quality problems were identified as critical for the success of future restoration efforts. Examples of the application of the conceptual ecological restoration model for the representative plain rivers Beiyunhe, Yongding and Wei, all located within the Haihe River Basin, are also assessed. The conceptual model provides practical solutions to pollution problems, is generic in nature, and could therefore be applied to other polluted watercourses in densely populated regions in the developed and developing world.     

基于河流生态类型划分的海河流域平原河流生态需水量计算

根据河流现有生态状况,首次将海河流域平原河流划分为干涸沙化、水质污染和生境破坏三种类型,并针对不同类型河流特点和修复目标,分别用植被需水定额法、75%保证率最枯月平均流量法、生物空间最小需求法和槽蓄法计算了生态需水量。结果表明,海河流域平原河流最小生态需水量为18.12亿m3,相当于流域多年平均流量的8.4%。最后将上述四种计算方法分别与Ten-nant法进行了比较。用植被需水定额法计算的干涸沙化型河流生态需水量结果约占多年平均径流量的2.4%～5.5%,远小于Tennant法的最小生态需水量;75%保证率最枯月平均流量计算的水质污染型河流所需的生态水量占多年平均径流量的百分比为15%左右,略高于Tennant法计算的最小生态需水量;用生物空间最小需求法计算的滦河生态需水量占多年平均径流量的百分比为6%,接近于Tennant法计算的最小生态需水量;槽蓄法计算的生态需水量结果与河流水量修复目标密切相关。总的说来,本文所采取的计算生态需水量的方法在海河流域是可行的。     

洱海缓冲带典型入湖溪流沉积物磷形态的分布特征

[目的]了解洱海缓冲带典型入湖河流沉积物磷形态分布特征,为洱海生态系统修复提供科学依据。[方法]对洱海缓冲带3条典型入湖溪流茫涌溪、莫残溪、中和溪进行了沉积物的采集,并对其中总磷(TP)、无机磷(IP)、铁铝磷(Fe/Al-P)、钙磷(Ca-P)4种磷形态的含量进行测定。[结果]3条溪流沉积物磷形态沿程变化趋势大不相同;洱海的缓冲带结构缺乏合理性,有待改进;土地的利用类型不同对洱海缓冲带入湖河流沉积物磷形态贡献率也就不同;入湖口沉积物磷形态含量从大到小均依次为:中和溪莫残溪茫涌溪;从磷形态组成来看,茫涌溪沉积物中的磷主要为Ca-P,莫残溪、中和溪则均以Fe/Al-P为主;磷形态的相关性分析表明,3条溪沉积物中TP含量的变化与Fe/Al-P,及有机磷(OP)呈极显著正相关。[结论]沉积物中OP的变化对Ca-P,Fe/Al-P的含量有一定影响。Fe/Al-P含量对IP含量有较高的贡献率。Fe/Al-P与Ca-P之间相关性较弱。     

青海省生态修复关键区识别及修复分区划分

[目的] 基于“整体保护、系统修复、综合治理”的治理思路识别生态修复优先空间抑制生态退化,是区域社会—经济协调发展、筑牢生态安全屏障和推进生态文明建设的重要举措。[方法] 以青海省为研究区,通过土地利用强度、土地利用重心迁移反映城市化进程,定量评估2005—2020年7项生态系统服务、生态敏感性和生境退化度,提出基于“生态系统服务簇—生态敏感性-生境退化度”识别生态修复优先空间,将内部缺陷和外界胁迫相结合,划定5类生态修复优先区并提出相应修复策略。[结果] 青海省2005—2020年产水深度分别为125.1,106.9,80.0,135.4 mm,水源涵养深度稳定在15 mm左右。粮食产量由1.42 t/hm²提升至2.02 t/hm²,防风固沙能力由2.42 t/hm²提升至4.59 t/hm²,土壤保持能力由85.90 t/hm²下降至65.30 t/hm²;青海省生态系统服务簇可划分为生态宜居和谐簇、水土耦合协调簇、生态源地保育簇、自然生态修复簇、防风固沙功能簇5类。基于双变量自相关识别生态恢复优先点结果可知,青海省主要关键生态恢复点和自然生态恢复点面积分别占5.26%和2.55%,其中关键生态恢复点和生态宜居簇增加区域在空间上分布基本吻合。[结论] 青海省生态修复优先区集中在生态环境脆弱的西北荒漠地区、高海拔山区、水源地和河流沿岸及人类活动较频繁的河湟谷地和天峻县、兴海-玛多—曲麻莱县一带。     

基于韧性理念的城市河流健康评价——以郑州市金水河为例

[目的] 在韧性理念指导下对郑州市金水河健康水平进行评价，为金水河修复与科学管理提供理论依据。 [方法] 以郑州市金水河为例基于压力-状态-响应模型(简称PSR)，构建城市河流健康评价指标体系，采用组合赋权法和物元可拓模型对河流健康水平与发展趋势进行评价与预测。构建城市化-河流健康响应模型，分析城市化对城市河流健康的影响。 [结果] 研究区的河流健康水平呈现明显的空间差异性，河段1，3，6，7，8，11，14的健康等级为健康、亚病态、亚病态、病态、亚健康、亚病态、健康(河段编号从河口向上游依次变大)，其中位于新城区的河段健康水平较老城区高，河段1，3，8，14健康水平有进一步恶化的趋势，而河段6，7，11的健康水平有向好发展的趋势；城市化水平(城市流域不透水面积比，ISC)对于河流健康水平产生显著影响的阈值在50%左右。 [结论] 研究区各河段健康水平在周边城市环境的影响下存在明显的空间差异，城市河流的健康水平与城市化水平密切相关，在对城市河流保护与修复时应加强城市规划的科学性以促进水城共融。     

农林复合生态系统的生态学原理及生态经济功能研究进展

 农林复合生态系统是一种人工自然复合生态经济系统,对植被恢复和持续发挥土地生产力,具有极为重要的生态经济价值。在综述前人研究的基础上,论述农林复合生态系统生态学原理及生态经济功能的一系列问题:解析农林复合生态系统的定义和基本特征;归纳农林复合生态系统构建的生态学原理和生态经济功能,其中着重说明农林复合生态系统结构组分选择的原则、依据和结构优化的标志,在生态过渡区构建农林复合生态系统,可发挥双向生态缓冲功能。认为:今后农林复合生态系统的研究,应以受干扰较轻的自然生态系统为参照模式,研究农林复合生态系统组分间的生态关系,生物组分生态和谐机制,小尺度的空间异质性对局部生境植被恢复与构建的生态效应,并加强农林复合生态系统的生态定位研究。     

Influence of prey variables, food supply, and river restoration on the foraging activity of Daubenton’s bat (Myotis daubentonii) in the Shibetsu River, a large lowland river in Japan

To conserve the foraging habitat of Daubenton’s bat (Myotis daubentonii) in a large lowland river, we investigated the influence on this bat of prey variables (number or biomass) and insect origin (aquatic or terrestrial). We tested the hypothesis that river restoration (re-meandering) conducted in the Shibetsu River, northern Japan, enhances foraging habitat quality by increasing the abundance of aquatic insects. From June to September 2004, flying insects were collected using Malaise traps in restored and channelised reaches in the Shibetsu River. Bat activity was recorded by bat detectors placed near the Malaise traps in each of the two reaches. Foraging activity of Daubenton’s bat was more strongly related to the number of insects than to biomass, and to adult aquatic insects than to terrestrial insects. The high dependence of Daubenton’s bat on aquatic prey was attributed to the fact that aquatic insect numbers were always higher than those of terrestrial insects. Contrary to the hypothesis, Daubenton’s bat was more active in the channelised reach than the restored reach in all months except June, and it synchronized its foraging activity with the seasonal distribution of adult aquatic insects. However, the study was undertaken just two years after restoration and the riparian vegetation had not yet established itself. Our results demonstrate the importance of aquatic insect abundance for Daubenton’s bat throughout the seasons in large lowland rivers. A further decrease in aquatic insects, associated with progressive anthropogenic alteration of river environments, undoubtedly exerts a harmful influence on the conservation of this species.     

城市河道整治与生态城市建设

在分析城市河道污染、淤积及治理现状的基础上,探讨城市河道整治在截污纳污、水资源调度、生态性堤岸建设、复式亲水生态与防洪河道断面及滨水景观建设等方面的思想、目标及发展方向,并从国内外生态城市研究进展方面,论证城市河道在生态城市建设中的地位,指出城市河道整治应从水土保持、环境保护与可持续发展等方面出发,对现有城市河道进行综合治理,从而保持城市资源与环境的可持续发展。