海河流域河流生态系统健康评价

随着经济发展,人类活动对河流生态系统的胁迫日益强烈,生态系统健康状况受到严重威胁.本研究以海河流域2010年73个采样点的水质、营养盐和底栖动物指标为例,采用指标体系法,从化学完整性和生物完整性两方面评价了流域内河流生态系统健康.结果表明,海河流域河流生态系统健康状况整体较差,有72.6%的样点处于"极差"健康状态,同时表现出明显的地区集聚效应;河流水质与人类活动强度密切相关;海河流域水体富营养化趋势明显;流域内底栖动物多样性低,清洁物种较少.氨氮、总氮、总磷等营养盐指标是影响河流生态系统健康的关键因子,应从控制上述指标入手,遏制海河流域河流生态系统健康恶化.对于河流生态系统健康评价,多因子的综合评价法优于单因子评价法.     

武汉市浅水湖泊生态系统健康评价

采用指标体系法对武汉市14个浅水湖泊生态系统健康状态进行综合评价,评价指标包括系统外的压力指标和系统内的响应指标,综合反映了湖泊生态系统的活力、组织力和恢复力;同时用湖泊综合健康指标来反映不同湖泊的健康状况。研究表明该评价方法不仅能反映不同湖泊的不同健康状况,并能较准确地反映出影响湖泊健康的主要因素,对进一步进行多个湖泊生态系统健康评价指标阈值及评价方法研究具有重要的参考意义,为武汉市湖泊生态系统地管理及修复提供重要依据。     

乡镇尺度下河流生态系统健康评价:以宜昌市良斗河为例

为探明乡镇尺度下河流健康状况,采用层次分析法、BP神经网络和赋分法评价良斗河河流健康程度。健康等级评价结果表明:全流域8个样点中,有50%的样点为Ⅰ级,37. 5%为Ⅱ级,12. 5%为Ⅲ级。健康状况较好的样点主要分布在河流上游,随径流河流健康状况逐渐变差,良斗河河流生态系统健康状况具有较强的空间异质性。单因子评价结果显示:引起各乡镇河段生态系统健康状况变化的主要因素各不相同,水环境指标的影响最为突出,是良斗河健康评价中必不可少的指标类型。     

试论河流生态系统健康及其评价方法

河流生态系统是与人类密切相关的生态系统,它的健康与否直接关系到人类健康和社会经济的发展.在此介绍了生态系统健康的概念,并以河流生态系统为例,将生态系统健康评价指标分为系统本身特性指标和社会发展与人类健康指标两大类.着重阐述了系统本身特性中的生态指标,列举了以着生藻类、底栖无脊椎动物和鱼类为指示生物的评价方法.最后指出生态系统健康评价的难点.     

湖泊生态系统健康评估初探-以乌梁素海为例

在对湖泊生态系统健康评估的研究的基础上,选用乌梁素海物理化学指标（SD、DO、COD、NH3-N、BOD、TN、TP）数据及生物指标（浮游植物数量、浮游动物数量、底栖动物生物量、水生植物覆盖度、浮游植物叶绿素a）数据等12项指标,利用指标体系法计算乌梁素海生态健康综合指数,结果表明：乌梁素海生态系统综合健康指数总体上呈现明显递减趋势,表明其系统健康状况整体呈下降趋势。该结果客观地反映了乌梁素海近些年来的生态系统的健康状况,为乌梁素海的管理提供了科学依据,为湖泊生态安全调查奠定了基础。     

安徽铜陵地区河流生态系统健康的多指标评价

根据安徽铜陵地区河流2010年水生态调查数据,构建了涵盖上覆水体、沉积物、水生生物和河流物理栖息地质量等要素的河流生态系统健康评价的候选指标体系.采用主成分分析与相关性分析方法进行指标筛选,构成河流健康综合评价指标体系,以基于方差赋权的综合指数法作为评价方法,评判多指标下的河流健康等级状况.结果表明,铜陵地区河流生态系统的60个采样点中仅2个达到“健康”等级,16个达到“亚健康”等级,33个为“较差”等级,剩余9个为“疾病”等级,铜陵地区河流生态系统退化较为严重.矿山开采活动、农业面源污染和生活污水排放是导致铜陵地区河流生态系统健康恶化的主要原因.     

城市饮用水源地生态系统健康评价与保护对策研究

开展城市饮用水源地生态系统健康状况评价,为建立流域尺度的长效保护机制提供依据.以郑州尖岗水库为研究对象,构建水域生境结构、水生生物、陆域生态格局和生态功能等共6类16项评价指标,采用综合指数法开展评估.尖岗水库水域、陆域和流域综合生态健康标准化评估值分别为54.17、59.21和57.19,评价等级均为"一般",河道连通性、森林覆盖率是流域生态健康的主要限制因子.人类活动对尖岗水库生态系统健康状况产生了强烈影响,生态环境正处于负向演替和生态退化阶段.     

水环境重金属的指示生物应用研究

指示生物能高效准确地监测和评价水体重金属污染状况,在环境决策管理中具有重要意义.传统水质理化监测具有无法反映生物学效应、不能综合评估水体污染等不足,指示生物凭借灵敏性、综合性、长期性、范围广、成本低、反映生物学效应等优点越来越受到重视.综述了指示生物在个体和系统水平上,种群、群落和生态系统水平上监测水体重金属和在环境风险评价中的应用,开展对指示生物监测和风险评价研究,对加强水环境重金属污染防治,制定水质评价标准提供科学依据.     

北京北运河河流生态系统健康评价

随着城市化的不断推进,北京河流生态系统面临着巨大挑战.以北京市北运河水系为例,于2015年7月对25个样点进行了野外调查,采集了浮游植物、底栖动物、水环境因子和栖息地环境质量数据.选取涵盖水生生物、水文、水质和栖息地的22个候选评价指标,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和相关分析进行筛选,并用熵权法确定各评价指标权重,构建了北运河河流生态系统健康评价指标体系,通过河流生态健康综合指数对其健康状况进行了评价.结果表明,北运河河流生态系统健康评价指标体系包含浮游植物Shannon-Wiener多样性指数、底栖动物Shannon-Wiener多样性指数、水温、生化需氧量、氨氮、氟化物、锌、石油类和栖息地环境质量评价指标(qualitative habitat evaluation index,QHEI)9项指标;全流域25个样点中,有12%为Ⅰ级和Ⅱ级,36%为Ⅲ级,超过50%为Ⅳ级和Ⅴ级.北运河河流生态系统的健康状况总体较差,其中,上游地区普遍较好,中下游地区相对较差,且呈现出较强的空间异质性.南沙河、清河中游、通惠河干流的健康状况普遍较差,相对较好的凉水河上游地区和温榆河支流交错镶嵌其中,形成了北运河水系复杂的河流生态系统现状.     

北京市河流生态系统健康评价

伴随经济的快速发展,人类活动对河流生态系统的胁迫日益强烈,生态系统健康状况受到严重威胁.以北京市河流水系为例,于2020年秋季至2021年夏季在区域内101个样点进行了4个季度的野外调查,选取涵盖水文、水质、水生生物和栖息环境质量的34个评价指标,采用主成分分析和相关分析进行筛选,利用熵权法确定各评价指标权重,构建北京市河流生态系统健康评价指标体系,并对其健康状况进行评价.结果表明,北京市河流生态系统健康评价指标体系包括：水温、流速、BOD₅、NH₄⁺-N、Cu、浮游植物密度、浮游动物密度、底栖动物Shannon指数和BMWP指数、鱼类Shannon指数和栖息地质量指数11项指标.北京市河流101个点位中,健康状态占比4.95%,亚健康占比23.76%,一般及以下占比71.29%.河流健康状况具有较强的空间异质性,北部和西部地区河流健康状况良好,而中部及东南地区健康状况相对较差.单项指标评价结果显示,北京市河流水质状况整体尚可,为"亚健康-一般"状态,生物和栖息地状况评价均为"一般-差"状态,但水文状况堪忧,为差状态.北京市各水系评价结果显示,潮白河水系健康状况最好,永定河、大清河和蓟运河水系健康状态一般,北运河水系健康状况最差.维持河流生态基流,保障河流水系连通性,改善和恢复河流栖息地环境是今后北京市河流进行生态修复与保护需要重点关注的方面.     

基于云化物元耦合模型的岩质高边坡工程爆破施工安全风险评估

针对岩质高边坡工程爆破施工安全风险评估过程中存在模糊性与随机性的特点,提出采用云模型改进传统物元理论,采用物元法和云模型相耦合的评估模型来处理评估中的不确定性问题。该云化物元耦合模型方法采用云模型的数字特征值代替物元基本元中的特征量值,通过云模型的相关算法来计算风险评估指标的云关联度;同时,采用基于改进CRITIC的客观赋权法确定评估指标权重,进而根据加权平均法求得评估事件的综合评估分数,并以此来判定其安全风险等级。案例应用研究表明:(1)基于CRITIC的客观赋权法不仅计算简便,而且其通过挖掘指标的信息量来确定评估指标权重,使得评估结果更具有可信性;(2)该云化物元耦合模型方法的评估结果与其他3种常用方法的评估结果基本吻合,且各评估案例的置信度因子均小于0.05,说明云化物元耦合模型方法应用于岩质高边坡工程爆破施工安全风险评估是合理、有效的;(3)该云化物元耦合模型方法通过采用综合评估分数来判定安全风险等级,相较于其他评估方法,能够提供评估案例更多的综合信息,且比其他方法更加全面地反映了评估指标间包含的复杂不确定关系,使得评估结果具有更高的可靠性。     

基于微生物完整性指数的河流健康评价 ——以无锡市为例

生物完整性指数（Index of biotic integrity,IBI）被广泛运用于河流的健康评价.然而,随着人类活动对河流影响的增加,传统指示生物多样性的损失降低了评价的准确性.在高度受影响的水体环境中,微生物群落被证明是更敏感的生态健康指标.本研究采用Illumina高通量测序技术,于2018年冬季和2019年春季对无锡市境内8条河流的微生物群落组成进行了分析,从群落组成/相对丰度、丰富度/多样性、敏感性/耐受性3个角度确定了候选指标.并对传统的核心指标筛选方法进行了改进,通过差异性分析、箱线图检验、Speraman相关性分析,建立了冬、春两季的微生物生物完整性指标框架.评价结果表明,M-IBI能有效区分不同程度的受损位点,且与水质状况和物理生境存在显著的相关性.总体而言,M-IBI为城市河流生态状况提供了一种新的评价工具.     

Evaluating and structuring indicators for wetland assessment

Wetland assessment has been a popular field of research worldwide. However, various indicators have been used in wetland assessment for different purposes and backgrounds and also because of the research limitations. Therefore, a more comprehensive, sound, and efficient indicator system is needed for researchers’ referencing to evaluate wetlands. After an extensive review of wetland assessment literatures, the reported indicators were evaluated using the developed assessment system, based on the Analytical Hierarchy Process (AHP) with three main goals: nature protection, function utilization, and sustainable development. Each indicator was evaluated using two methods. The first method was to study the percentage of the indicator application, and the second was to assess the weighted ratios assigned to the indicators according to principles of comparability, typicality, sensibility, and availability. The results of these two methods were compared to study the commonalities and specialties of the indicators. They also showed that some indicators were widely used, including biodiversity, weather and climate, hydrological change, and the output of wetland. On the other hand, other sustainable indicators were easily ignored, such as environmental carrying capacity and wetland planning. Furthermore, an indicator system for wetland assessment was structured and strategized to discuss how to choose indicators for wetland assessment under different conditions. The proposed approach can be used to guide the process of wetland assessments in the future.     

基于熵权的区间型多属性决策方法在湖泊水质评价中的应用

针对现有多属性决策方法在水质评价过程中忽视指标在某一等级内效用相同,导致指标间过度补偿,综合评价效果失真的问题,本文考虑将指标时序或空间的多个监测值转化成区间数以降低数据维度,保留时序信息,同时通过定义指标区间到约定等级区间的距离,体现评价强调达标的特点,进而利用熵权法从指标平均水平达标的一致性和变化幅度的趋同性两方面筛选评价作用显著的指标.该方法在指标测度阶段和指标生成阶段压缩决策矩阵维度,简化了评价过程的计算.最后通过对太湖水域的水质数据的评价案例说明了方法的可行性和实效性.     

渤海湾天津段海岸带水环境质量灰色关联度评价

以渤海湾天津段海岸带为例,对海岸带水环境质量评价指标和评价方法进行研究,在系统分析各种绝对灰色关联度计算方法的基础上,采用变权重的加权绝对灰色关联度计算方法,提出了基于灰色关联度的海岸带水环境质量评价方法.评价指标体系包括海岸带的物理、化学和生物指标,其中,化学指标可以选择COD_Mn,BOD₅,无机氮,磷酸盐和DO等,生物指标包括浮游植物多样性指数和叶绿素a浓度、浮游动物的多样性指数和均匀度指数、底栖生物多样性指数和丰富度指数.对渤海湾天津段海岸带的水环境评价结果表明:北部主要排污口———大沽口附近水环境质量面临威胁,水质呈Ⅲ~Ⅳ级;而中南部水质为Ⅱ级,远岸水环境质量良好,属于Ⅰ级.说明陆源活动影响是使水环境质量受损的主要原因.      

基于生态系统健康的辽宁省海洋生态承载力评价

针对自然生态系统和传统承载力研究中评价标准相对单一的问题,提出基于生态系统健康的海洋生态承载力概念,探讨其内涵和基本特征,建立计量模型,提出生态承载力评价指标体系和标准的确定方法。以辽宁省为研究区域,构建了适合该区域的基于系统健康的生态承载力评价指标体系、权重和评价标准,对2000-2010 年的海洋生态承载力水平进行深入分析。结果表明,辽宁省海洋生态承载力指数呈波浪式上升,其健康等级从不健康升到亚健康。其中资源承载力长期处于亚健康;生态弹性力从不健康到亚健康,2010 年达到健康;人类活动潜力则一直处于不健康状态,最近两年有所好转。今后应加强海洋生态承载力各指标的优化,提高生态承载力水平和健康等级,实现海洋经济的可持续发展。     

粤港澳大湾区红树林湿地鸟类生态健康评价——以深圳湾为例

基于层次分析法构建了红树林湿地鸟类生态健康评价指标体系,并以深圳湾福田红树林湿地为例评价了粤港澳大湾区红树林湿地鸟类生态健康.结果表明：红树林湿地鸟类生态健康评价功能层指标的权重为：栖息地适宜性指数（0.443） > 栖息地重要性指数 （0.283） > 栖息地环境风险指数（0.181） > 鸟类群落健康指数（0.094）;9个鸟类生态健康指标的权重和赋值分别为鸟类多样性（0.094,4）、栖息地重要性（0.283,3）、土地退化（0.147,3）、噪声（0.074,1）、光污染（0.074,4）、建筑物影响（0.148,2）、重金属污染（0.089,5）、有机污染暴露（0.056,2）和生物入侵（0.035,4）;深圳湾福田红树林湿地鸟类生态健康综合指数为3,处于“亚健康”状态,即当前栖息地适宜性下降,存在一定的环境风险.结合深圳湾的生态现状,建议建立鸟类动态监测网络,促进科学高效的鸟类保护决策的形成,加强城市噪音管制,降低人为活动的直接影响,提升红树林湿地鸟类生境适宜性;同时,加强环境监测力度,严控污染物排放,降低环境风险,整体提升红树林湿地鸟类生态健康水平.     

大型底栖动物生物评价指数比较与应用

采用不同生物指数评价河流健康,结果往往有差异,如何识别各种生物指数的关系和适用性成为亟待解决的问题.基于太子河流域大型底栖动物群落研究,比较了5种大型底栖动物生物指数评价结果的差异.结果表明,5种指数具有极显著的相关性,但由于健康等级划分标准差异,造成不同指数的健康评价等级存在一定差异.同时分析了不同指数对不同类型人为活动影响的敏感性,研究其在河流健康评价中的适用性.结果表明在太子河流域中,BI指数与土地利用类型和溶氧具有较好的相关关系,对这两类的干扰具有较好的指示作用;FBI指数对酸污染和氨氮污染具有较强的指示作用;ASPT指数与耗氧相关的水质指标有较强的负相关;B-IBI指数与总氮呈显著的负相关关系,可较好指示氮污染,而且B-IBI指数与其他类型人为干扰活动均呈显著的相关关系,对土地利用和水质污染也具有较好的指示作用.综上所述,大型底栖动物BI指数和ASPT指数应该分别适用于评价流域土地利用和水化学指标对河流生态系统的影响,而B-IBI可用于评估多种类型人为干扰活动.     

北京市北运河水系底栖动物群落与水环境驱动因子的关系及水生态健康评价

底栖动物可反映多种生态威胁对水环境的积累效应,与河流水生态系统健康状态密切相关.本研究以北京市典型流域北运河流域为例,基于2015年夏季野外采样调查34个站点水生态数据,对底栖动物群落特征进行分析,采用典型对应分析筛选得到水质驱动因子,利用临界点指示类群分析方法探究关键影响因子的指示物种及其阈值,并基于底栖动物完整性指...     

基于目标对照样本的自然保护地保护成效评估:以梵净山冷杉群落为例

建立自然保护地是保护生物多样性最直接、有效的方法,评估自然保护地的保护成效是“2020年全球生物多样性目标”的关键要求之一. 本文提出了基于目标对照样本的自然保护地保护成效评估方法,并以梵净山国家级自然保护区核心区内的梵净山冷杉(Abies fanjingshanensis)群落样地为示范,以梵净山冷杉近熟群落样地为评估试验样本,以相似生境因子背景下的梵净山冷杉成熟群落样地为目标对照样本,通过比较两个样本下梵净山冷杉的平均胸径与重要值、生态位宽度及群落的物种多样性指数等指标的年际变化及其差异,以评估梵净山保护区对梵净山冷杉近熟群落样地的保护成效. 结果表明:①2006—2011年,评估试验样本中梵净山冷杉的平均胸径与重要值随年际变化均表现为极显著增加(P < 0.01),而目标对照样本内梵净山冷杉的平均胸径与重要值表现为显著增加(P < 0.05);其中评估试验样本中重要值增加了29.18%,高于目标对照样本中的增加程度(10.27%). ②评估试验样本中梵净山冷杉的生态位宽度值显著高于目标对照样本(P < 0.05). ③评估试验样本中梵净山冷杉所在群落的Shannon多样性指数值、Margalef丰富度指数值及Patrick丰富度指数值均显著高于目标对照样本(P < 0.05). 研究显示:保护区对梵净山冷杉近熟群落样地的保护效果较好,多数指标值及其变化值均显著高于目标对照样本;通过设定目标对照样本以反映评估对象现状与目标之间的差异,能够更加准确地评判自然保护地对保护对象的保护成效,进而提出更有针对性的管护措施.