湖泊生态系统健康评价方法研究

以生态系统健康、生态系统完整性和湖泊内物质循环为基础,在国内外已有的研究基础上,提出了评价湖泊生态系统健康的方法体系、指标和综合健康指数,评价指标包含外部指标、环境要素状态指标和生态指标,并以滇池为例进行评价.1988年、1994年和2001年,滇池的生态系统健康指数从0 847下降到0 814和0 787,这说明滇池的生态系统健康状况在下降,且已处在一种稳定的富营养化状态.     

乌梁素海生态健康与鸟类服务功能调查

干旱半干旱区湿地生态系统服务功能对区域环境具有重要的意义.乌梁素海是世界半荒漠地区极为少见的具有很高生态效益的大型多功能湖泊,为典型的草型水体富营养化湖泊.乌梁素海因其独特的地理位置而具有水质净化、野生动物栖息地、野生动物的食物来源地等重要的生态功能,是优越的栖息繁殖和避难场所,是中亚线路的必经之地.近年来,乌梁素海连续暴发了“黄苔”事件,湖泊生态的健康出现了问题,生态的服务功能让人担忧.文章从乌梁素海的生态健康状况入手,分析了生态健康与生态服务功能的变化,特别关注湿地对鸟类营养供给水平的能力,分析了栖息地鸟类的动态演变,对湖泊生态健康变化中的鸟类生态安全问题进行了诠释.分析认为,虽然乌梁素海水质劣,渔业功能下降,但生物量总量变化小,鸟类的种群及数量均有增加.     

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。     

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.     

基于熵值法的云南高原浅水湖泊水生态健康评价

随着社会经济发展,人类活动对湖泊水生态系统的胁迫日益加剧.以云南高原浅水湖泊——星云湖为研究对象,采用现场取样结合GIS技术,从水质、富营养化、沉积物、水生生物等方面选择12个代表性指标,构建星云湖水生态健康评价指标体系,并基于熵值法对湖泊水生态健康状况进行现状评价及历史变化分析.结果表明,2018年星云湖水生态综合健康指数(CHI)为44.51,综合健康状态一般,水质、富营养化、水生生物指标对系统的影响权重分别为0.28、0.29、0.27.差异性分析表明,水质、富营养化、沉积物、水生生物4类因素层评价指标的健康状况时空差异显著,雨季沉积物指标健康状况较差,水生生物指标健康状况极差,旱季水质、富营养化、水生生物指标健康状况均较差;在空间上,水质、富营养化指标健康状况在西北湖区相对较差,水生生物指标健康状况在北部及东北湖区相对较差,沉积物指标健康状况在南部湖区及中北部湖区相对较差.相较于2008年,2018年星云湖水生态系统综合健康状况好转,但湖区中东部分区域系统综合健康状况略有恶化.研究显示,基于熵值法的湖泊生态系统健康评价方法能够较客观系统地评价星云湖水生态系统健康状况.      

江汉湖群典型湖泊生态系统健康评价——以梁子湖、洪湖、长湖、斧头湖、武湖为例

湖泊生态系统健康评价对湖泊生态健康状况评定、环境问题诊断和湖泊生态系统管理具有重要意义.根据江汉湖群实际情况和生态特点,选取江汉湖群五大湖泊—梁子湖、长湖、洪湖、斧头湖和武湖为研究对象,采用野外调查、资料收集并结合GIS技术的研究方法,从生物、水质、生境特征及生态压力4个方面选择15个代表性评价指标,构建江汉湖群典型湖泊生态系统健康评价指标体系,并利用基于模糊综合评价模型的评价方法,对江汉湖群五大湖泊生态系统健康进行评价.结果表明,江汉湖群五大湖泊生态健康综合评价得分值为5.47~7.46,梁子湖得分最高,其余依次为斧头湖、洪湖、长湖和武湖.从湖泊生态系统健康等级看,五大湖泊中梁子湖和斧头湖处于比较健康状态,而洪湖、长湖和武湖处于亚健康状态.通过实例分析表明,本研究建立的湖泊生态系统健康评价方法能够较客观系统地评价江汉湖群生态系统健康状况,具有较高的可行性和可靠性,可作为江汉湖群健康诊断的评价方法.本文研究结果可为江汉湖群的分类管理提供较为重要的参考依据.     

阳澄湖浮游植物研究及其富营养化评价

通过对阳澄湖水体2002年-2007年间浮游植物的调查研究,结合富营养化理化指标进行分析,结果表明：该水域共发现浮游植物8门92属283种（包括变种）,其中以硅藻门的种类占优势;浮游植物的种类和数量随年度和水域不同而呈现差异;浮游植物对阳澄湖富营养化具有较好的指示作用,水体为轻度富营养化水体,近年来有加重的趋势。本研究为建立阳澄湖长期生态研究数据信息库及长江中下游淀泖地区浅水型湖泊的生态环境保护政策制定提供科学依据。     

博斯腾湖大湖湖区近20年生态健康状况评价

为支撑博斯腾湖未来保护工作,需认知博斯腾湖近20年的生态健康状况,在对博斯腾湖大湖湖区水质状况调查基础上,适当选取系统评价指标,以1991年水质指标为本底值,运用熵权法建立湖泊生态健康评价模型,计算生态系统健康综合指数,并对博斯腾湖大湖湖区近20年来的健康状况进行评价.结果表明,1997、1998及2005年的水体综合状况略好于其他年份,属较好水平;而1992、1993、2003及2008年的水体综合状况则低于其他年份,属较差水平.     

生态修复对浮游植物种群结构的影响

惠州南湖（惠州西湖子湖之一）是典型的亚热带浅水城市湖泊。2007年5月,惠州西湖开展了以水生植被构建和鱼类调控为主的生态系统修复与构建（中试）工程,以控制湖泊富营养化,改善湖泊水质。生态修复后南湖中试区的营养盐含量和富营养化程度有很大的下降．其中TP降低了87．04％,TN下降了64．25％,N：P比由5月份的6．99：1升高到18.32：1。生态修复前浮游植物浮游植物优势种有10种（属）5个门,其中绿藻为优势种群,约占浮游植物总生物量的72．79％。多样性指数为2．03．均匀度为1．095,为富营养化的稳态阶段;生态修复后浮游植物浮游植物优势种有20种（属）6个门,其中隐藻为优势种群,约占总生物量的52．84％,多样性指数为3．58,均匀度为1．113,为清水态型生态系统。生态修复后浮游植物的丰度、生物量以及各种属之间的比例关系发生了较大的变化。通过生态修复工程已经打破了浮游植物的稳态阶段．建立多藻共存的水生态系统．是藻类共存和多样性研究在工程当中一个成功的应用。     

基于浮游植物生物完整性指数的洱海水生态健康评价

文章应用浮游植物种属生物量和群落结构特征,构建生物完整性指数（P-IBI）,评价洱海水生态健康质量。通过参照点设置、箱线图、Pearson相关性分析确定了5个核心参数：浮游植物细胞密度、水华束丝藻细胞密度、挪氏微囊藻细胞密度、直链藻细胞密度和硅藻GDI指数,统一量纲并划分健康评价标准。洱海总体水生态健康评价结果为“较健康”;6个水华风险较高的湖湾中,才村为“较健康”;小普陀、马久邑、桃源、双廊和挖色为“中等”。评价结果表明,P-IBI指数构建的洱海水生态健康评价体系,对水生态环境响应的敏感程度较高,特别是与水质类别高度吻合,能够准确评价洱海的生态系统健康状况。     

综合营养状态指数法在乌梁素海水质营养状况评价中的应用

内蒙古乌梁素海已成为我国寒旱区富营养化最为严重的湖泊,本文以2006～2010年水质监测数据为依据,选择较为适合乌梁素海富营养状态的评价指标体系,准确评价乌梁素海所处的营养状态,进而为其源头治理提供了一定的参考依据。     

乌梁素海湿地水生态健康评估

以乌梁素海湿地为例,从生态系统健康的内涵出发,构建由组成结构、整体功能和外部环境3个要素的22个指标组成的生态健康评价指标体系,在此基础上采用熵权法,确定指标权重,计算近10年的水生态健康指数,根据国内外相关研究的有关标准,将水生态系统健康评估标准分为很好、好、中等、较差、很差五级,进而对乌梁素海湿地水生态系统健康结果分析。     

基于支持向量机的湖泊生态系统健康评价研究

利用支持向量机在处理分类问题、小样本问题和泛化推广方面的优势,构建了基于支持向量机的湖泊生态系统健康评价模型.同时,对广州市最大的人工湖——白云湖的水质及生物群落情况进行了监测,最后运用该模型对白云湖生态系统健康状况进行了评价.评价结果表明,白云湖生态系统处于病态状态,不能达到其净化水质的设计作用.建议从提高进水水质、实施湖区截污和丰富生物量3方面改善白云湖生态系统健康水平.与传统熵权综合健康指数法和熵权模糊综合评价法相比,所建模型更加客观、科学地评价了湖泊生态系统健康状况,能够为湖泊生态系统健康管理提供一定依据,具有广阔的应用前景.     

基于PSR的围圩养殖区湖泊湖荡群水生态系统健康评价

以典型围圩养殖区江苏省里下河腹部地区的41个湖泊湖荡为研究对象,分析筛选了围圩养殖对生态系统影响的主要指标,基于PSR方法评价了湖泊湖荡群的水生态系统健康状况.结果表明,选取的养殖面积占比、斑块密度及退圩还湖政策规划等指标能够有效反映区域的围圩养殖特色,全面表征围圩养殖对生态系统压力、状态、响应的影响.评价结果显示,里下河腹部地区41个湖泊湖荡中综合指数等级健康的占比4.9%,亚健康的占比87.8%,不健康的占比7.3%.研究结果可为围圩养殖区湖泊水生态系统健康评价、退圩还湖及水生态修复规划提供重要的技术方法.     

洱海流域湖泊生态系统健康综合评价与比较

基于2009年5月对洱海及其流域内的海西海、茨碧湖和西湖3个小型湖泊的水环境和浮游生物的调查,采用生态系统健康指数(EHI)和营养状态指数(TSI)法对其生态系统健康状态进行定量综合评价.结果表明:洱海流域湖泊整体处于富营养状态,健康状态较差;各湖泊健康状态存在空间差异:海西海和茨碧湖生态系统健康状态为中等,西湖和洱海健康状态为较差;而洱海湖泊内健康状态同样存在空间差异,北部和中部深水区较其他区域健康状态好.2种评价方法比较表明:洱海流域湖泊属于营养盐和生物量基本上呈正相关的响应型生态系统,生态系统健康指数(EHI)适用于洱海流域的生态系统健康评价.此外,整理分析洱海浮游生物历史数据,同样采用EHI法评价得出近20年来洱海生态系统健康状态呈逐渐恶化趋势,尤其1997年健康状态最差.     

普通克里格法在乌梁素海水体富营养化研究中的应用

以位于我国北方半干旱地区的河套灌区中草型浅水湖泊乌梁素海为研究对象,将实测数据与空间数据应用普通克里格法的理论与方法,尝试研究乌梁素海水质参数空间分布特性。结果显示,乌梁素海水质参数的空间结构变异性是客观存在的,各水质参数都具有决金效应;井对乌采素海水质参数进行克立格插值,为进行水体富营养化评价可以提供更为直观的水环境信息。研究表明乌梁素海水体富营养化程度十分严重,属于中、重度富营养化,研究结果对乌梁素海的湖泊水环境管理具有一定的参考价值。     

湖泊生态安全及其评估方法框架

针对目前我国湖泊存在的主要生态安全问题,同时考虑流域人类活动对湖泊的影响,阐述了对湖泊生态系统及湖泊生态安全的深层认识和理解,并在此基础上建立了“4+1”湖泊生态安全评估方法框架. 该方法框架包括湖泊水生态系统健康评估、流域社会经济活动对湖泊生态影响评估、湖泊生态服务功能评估和湖泊生态灾变评估,以及在这4项评估的基础上建立的湖泊生态安全综合评估. “4+1”湖泊生态安全评估方法框架既可作为对湖泊生态安全进行整体综合评估的方法,又反映了湖泊水生态健康、流域人类活动对湖泊的影响、湖泊生态服务功能以及湖泊生态灾变4个过程对湖泊生态安全的影响关系,识别影响湖泊生态安全的限制性因子. 湖泊生态安全评估启示我国湖泊管理应由水质管理向流域生态系统管理转变,其实质是解决好“人湖”关系,实现“人湖”和谐发展.