长江干流典型区域河流生境健康评价

河流生境是河流生态系统中的重要组成部分，是维持河流健康的重要因素。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。针对长江干流生境特点，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，构建了长江干流生境评价的指标体系。基于该评价体系，在2017年8~9月对长江干流的金沙江下游、三峡库区、长江中下游3个典型区域的127个调查断面进行河流生境综合评估。结果表明：金沙江下游、三峡库区、长江中下游河流生境综合指数（RHI）分值的分别为133.9、124.6、130.8，总体评价等级均为“良”。水流情势、受人类活动干扰是金沙江下游生境变化的主要驱动因子，河岸渠化硬化、河岸植被覆盖、河岸植被带宽则是三峡库区和长江中下游生境变化的主要驱动因子。建议长江上游区域强化水生生物重要栖息地完整性保护，中下游区域加强岸边带、洲滩的生态修复，恢复江湖连通性，构建长江流域生态廊道和生物多样性保护网络。     

山东寿光沿海湿地生态系统健康诊断

以寿光沿海湿地为例，运用二级模糊综合评判模型对湿地生态系统的健康进行了综合评价。首先从湿地生态特征、整体功能特征及外部社会环境三方面选取23项评价指标，构建了寿光沿海湿地生态系统健康的综合评价体系，整个指标体系分为单项指标、亚类指标和综合指标三个层次：然后进一步把评价指标划分为很健康、健康、亚健康、疾病4个等级，运用定量、半定量与定性相结合、定性描述等多种手法界定了等级划分标准，确定了各指标的等级隶一度，构造了隶属评判矩阵；通过专家咨询法．确定了各指标的权重，构造了权重向量；最后，运用加权平均型二级模糊综合评判模型对寿光沿海湿地生态系统健康逐级进行评价。评价结果显示，该温地系统在最大隶属程度上处于亚健康状态。     

河流健康评价的时空特征与参照基线探讨

随着河流退化成为世界各国面临的主要水环境问题，旨在从水质、生物、生态等众多角度综合评估河流系统状况、改进河流管理的河流健康概念得以提出并受到关注。时空特征与参照基线的确定是河流健康评价的两个重要环节，前者将不同时空尺度相联系，为评价指标的选取提供参考，后者将河流理想目标与人类管理需求相结合，为评价标准的确定提供依据。结合河流等级理论、河流连续体概念和四维模型，分析河流系统的主要特点及时空特征，并从点（断面、点位）、线（河流、河段）、面（流域、水系）等级剖析河流健康评价的空间尺度，从短、中、长层次识别河流健康评价的时间尺度，从而剖析不同时空尺度河流健康评价的维度特征和评价重点；从河流健康评价的标准出发，定义了最小干扰状态（MDC）、历史参考状态（HC）、最低干扰状态（LDC）、最佳可达状态（BAC）等4种河流健康评价的参照基线，探讨了参照点位法、专家判断法、历史数据法、模型推算法等参照基线计算方法的确定程序和适用范围，最后从时空特征与参照基线等方面提出了我国河流健康评价的开展建议     

浑河流域底栖动物生物完整性指数构建与健康评价

应用大型底栖动物生物完整性指数(Benthic Index of Biological Integrity, B-IBI)评价河流健康已成为河流生态系统管理的重要方法。根据2010年5月对浑河流域62个采样点的底栖动物调查数据,基于采样点的水质等级、栖息地质量综合评估指数、人类干扰强度和河岸土地利用评估等标准,选择同属于辽河水系的太子河流域的8个采样点作为参照点,构建浑河流域B-IBI生物完整性指数。通过对34个生物参数的分布范围检验、判别能力分析以及相关性检验,最终确定浑河流域B-IBI生物完整性指数由总分类单元数、EPT(蜉蝣目Ephemeroptera、襀翅目Plecoptera、毛翅目Trichoptera)相对丰度、耐污类群相对丰度、最优势类群分类单元数、直接收集者相对丰度以及香农威纳多样性指数6个参数构成。根据各参数值随干扰增强的变化趋势,采用比值法计算各指标的分值和评价标准。结果表明:浑河流域B-IBI平均得分为2.56,河流健康状态处于一般状态;62个采样点中,9个处于健康状态,13个处于亚健康状态、22个处于一般状态、10个处于差状态,8个处于极差状态;从流域空间尺度上来看,河流健康状态从上游区到下游区逐渐变差。相关性分析表明,B-IBI与水温、电导、溶解性固体总量、硝酸盐、总氮、五日生化需氧量等水环境指标呈现显著负相关,表明B-IBI指数对于水质污染具有较好的指示性作用。综上所述,浑河流域由于受城市工业区的分布影响,大型底栖动物生物完整性呈现出明显的空间分布差异,上游区河流生物完整性较好、中下游底栖动物群落呈现出明显的退化趋势。     

基于云模型的河流健康多层次模糊综合诊断——以赣江南昌段为例

河流健康状态是一个多因素协同影响效应的系统过程。在分析河流健康概念的基础上,综合考虑了赣江流域南昌段环境、资源、生态及服务功能的相关因素,构建了其河流健康多层次模糊综合诊断指标体系及诊断等级标准。针对河流健康影响因素多而复杂,且存在模糊性、随机性和层次性的特点,将云模型理论与模糊层次法相结合,融合云模型与模糊层次法的数据处理优势,提出了一种基于云模型的多层次模糊综合诊断方法。利用该方法对赣江南昌段河流健康状态进行诊断,结果表明,赣江南昌段处于亚健康水平,需要采取相应措施使其恢复到健康水平。通过与其他评价方法对比表明,方法诊断结果合理,可为河流健康诊断工作提供一条新途径。     

深圳红树林湿地系统健康评价

本文以深圳市福田自然保护区红树林为例,基于压力-状态-响应(PSR)模型构建了深圳红树林湿地生态系统健康评价体系,并根据熵权法和GM(1,1)模型计算深圳市红树林2008-2018年的综合生态健康指数(CHI)。结果表明:深圳市福田红树林生态系统的综合健康指数(CHI)呈现波动上升趋势,表明红树林生态系统为亚健康状态,个别年份的生态系统综合生态健康指数出现下降,但从整体上看综合生态健康情况呈现良好发展的趋势。     

南水北调东线工程徐州段河流生境质量评价

河流生境质量评价是河流生态系统健康评价的关键之一。本文评价自然和人为作用下的河流生境质量,以南水北调东线工程徐州段丰县、邳州两市输水通道上的河流为研究对象,结合环境特点,选择了反映河道生境、河岸生境和滨岸带生境的10个指标,给出了每个指标的评价方法和5级标准特征值,建立河流生境质量评价体系,确定评价指标的等级标准,对研究区内16个河段的生境质量状况进行综合评价。结果表明:(1)河流生境质量指数(IRHQ)综合得分介于33~91。根据评价等级划分标准,其中有50%的河段生境质量达到"优"等,其余介于"良"等到"劣"等,河流生境质量整体状况良好。(2)河流生境质量指数与NH_4~+-N、COD、TN呈负相关,与DO呈正相关,多项生境指标也与水质指标具有相关性,表明生境质量与水质的相互影响。     

四川省水电资源开发研究

水电资源具有可再生、廉价、无污染等优点,环境效益非常明显,世界上很多国家和地区都很重视水电资源的开发利用。四川省水电资源优势明显：水电资源总量丰富,位居全国前列,开发潜力很大;适宜筑坝建库,径流调节性能好;淹没损失较小,比全国平均水平少一半多;可建设的水电站大中小齐全,且以大型水电站为主;水电资源的市场需求大。为了满足不断增长的省内外电力需求,同时充分发挥水电资源优势,促进地区经济发展,四川省要加快对金沙江、雅砻江和大渡河等主要河流水电资源的开发力度;加快省内电网改造进度,积极推进省际电网联网,特别是和华东、华中电网的联网进程;大力开拓四川电力市场,发展高耗能产业;加大受电地区对四川省水电资源开发的帮扶力度,积极争取国家政策支持。     

珠江大藤峡工程蓄水初期对鱼类生物完整性的影响与减缓对策

鱼类生物完整性指数(F-IBI)评价是进行河流生态系统健康评估的重要基础，也是开展河流生态修复的前提条件。为探究珠江流域大藤峡水利枢纽工程影响水域鱼类资源和栖息生境受人为干扰的影响情况，基于2020～2021年鱼类资源现状以及历史文献资料，构建了基于F-IBI的水生态健康评价体系，评估了大藤峡工程影响水域鱼类生物完整性状况及其受胁迫程度。总体上，大藤峡工程蓄水前后工程影响水域F-IBI变化不大，评价等级均为“一般”,但与历史数据相比，现状调查中珍稀特有鱼类种类数下降明显、外来物种数量有所增加；库尾和典型支流河段鱼类生物完整性水平优于库区和坝下河段。建议长期跟踪评价F-IBI变化情况，识别大藤峡工程蓄水运行造成的生态影响以及水生态保护措施效果，进一步落实开展库尾生境修复、生态调度、外来物种防控等措施，提高区域水生态健康状况。     

河流综合水质评价方法比较研究

为探讨综合水质评价结论的科学合理性,对典型的7种河流综合水质评价方法,包括单因子评价法、污染指数法、模糊评价法、灰色系统评价法、层次分析法、人工神经网络法、水质标识指数法,在归类分析其特性的基础上,针对代表性的评价样本,进行了综合水质评价比较研究。主要结论为：①单因子评价法以最差水质指标所属类别作为综合水质类别,评价结论表现为过保护;②污染指数法能够直观判断综合水质是否达到功能区目标,但是不能判断综合水质类别;③对模糊数学法、灰色系统评价法、层次分析法、BP人工神经网络法和水质标识指数法等5种典型评价方法,当综合水质为Ⅰ~Ⅴ类水情形时,这几种方法评价结论基本一致,证明这5种典型评价方法对Ⅰ~Ⅴ类水的评价结论具有科学合理性;④当综合水质为劣Ⅴ类水时,模糊数学法、灰色系统评价法、层次分析法、BP人工神经网络法的评价结论偏保守,而水质标识指数法解决了劣Ⅴ类水质的连续性描述问题,能够对劣Ⅴ类水进行科学合理评价,并对Ⅰ~Ⅴ类水、劣Ⅴ类水不黑臭、劣Ⅴ类水黑臭进行全面、科学合理的定性与定量评价.     

基于GIS的高原湖泊流域生态安全格局构建及优化研究——以星云湖流域为例

以星云湖流域自然人文环境特征、主要生态环境问题为出发点,结合景观生态学原理方法、熵值法和GIS空间分析技术,实现星云湖流域生态安全的空间分异格局及优化。选取海拔高程、坡度、土壤侵蚀强度、地质灾害易发性、土地覆被(利用方式和植被覆盖度)、人口密度、距自然保护区距离、距离建设用地和距水源距离等因素为阻力因子叠加生成综合阻力要素,根据GIS空间成本距离分析原理,引用最小累积阻力模型识别构建流域生态廊道和生态节点,进一步规划优化流域生态功能网络的结构和功能。研究表明:(1)从各安全等级面积比例和平均生态安全指数角度,星云湖流域中度安全占流域总面积的45.81%,高度安全为25.24%,较低安全为21.05%,不安全占7.9%,平均生态安全指数为2.95,流域生态安全总体处于中度安全,生态系统健康一般,但部分地区生态安全性较低,主要分布在南部、东部和北部地区,应重视这些区域的生态保护和建设;同时,坡度、水土流失因子和水资源(自然环境要素)、土地利用格局和距离建设用地(人类活动干扰要素)等因素是流域生态安全格局形成的主要因子;(2)识别规划了中枢生态源、核心型生态源斑块、一般生态源、多种级别的生态廊道和生态节点或战略点等构成的具有结构性和层次性的流域生态安全网络格局,对不同层次和结构的生态源、生态廊道和生态节点或战略点进行针对性建设保护,将有效提升流域生态系统的功能价值性和系统的完整性,进而加强流域生态稳定安全。     

岷江上游水电开发特点及其空间格局分析

研究流域的水电开发类型与空间格局,可为水库群的累积环境影响评价、流域水电优化布局等提供科学参考。在流域分割的基础上,对岷江上游水电站的基本类型、水电站的空间分布格局进行了全面分析,并构建水电开发率、水电开发密度和水电开发强度3个指标对流域水电开发程度作出综合评价。结果表明岷江上游流域水电站类型以高水头低闸坝的引水式小水电为主,高坝大库相对较少。梯级水电开发已拓展至岷江三级支流,汶川—都江堰河段是干流水电开发程度最高的河段,杂谷脑河是水电开发程度最高的一级支流流域。岷江上游流域的水电开发率远高于全国平均水平,梯级水电开发密度大于国内主要河流。农村小水电占水电站总数的82%,梯级农村小水电对生态环境的累积影响是将来值得深入探讨的问题。     

梯级开发对河流径流过程和水温过程均化作用的研究

长江中上游干流及主要支流正在大规模地进行水电开发，随着这些梯级水库群的建设，自然河流中具有重要生态意义的流量过程和水热过程发生变化，导致流量和水温均化，引起了一些河流生态环境问题。根据现有资料统计，结合金沙江下游正在建设的溪洛渡和向家坝水电站，对比分析了梯级水电工程径流调节后与天然过程的差异程度，探讨了河流径流过程和水温过程均化现象对生境的影响。将均化系数λ引入，定量计算了水库调节对天然径流的均化作用；采用宽度平均的立面二维k-ε水温模型，初步分析了梯级水电工程对水温过程均化作用。最后提出减小梯级水库对长江生态环境影响的对策和建议.     

综合治理前后兰陵溪小流域生态系统健康格局与动态

兰陵溪小流域是三峡库区的典型小流域,其生态建设具有重要的战略地位和示范效应。基于生态系统结构、功能、适应力和社会价值研究的小流域健康状况评估,可为生态系统管理决策提供理论依据。利用遥感数据和实地调查数据建立基于Fishnet网格的兰陵溪小流域健康评价数据库,选用压力 状态 响应评价模型和层次分析法构建小流域生态系统健康评价指标体系,并对2002～2009年小流域生态健康进行评价,分析兰陵溪小流域生态系统健康状况的时空变化规律。从压力、状态、响应等3个方面选择12个指标构建了小流域健康评价指标体系,包括外界对小流域生态系统的干扰程度、小流域自身状态及响应指标,且健康评价数据可选用调查统计数据和遥感数据,具有较强的系统性和可操作性;随海拔的上升,人口密度减小和森林植被覆盖度提高,健康指数明显升高。因此,在兰陵溪小流域内海拔较高、森林植被覆盖度高、人类活动少的西南部健康评价综合指数明显高于海拔低、森林植被较少、人口密度大的东北部及中部河谷区域;在2002～2009年,小流域生态系统健康状况好转的网格数占总数的94444%,健康指数平均值从0531提高到0781;兰陵溪小流域生态系统健康状况的改善主要得益于土壤侵蚀强度的降低和生态弹性指数的提升,两者对提高健康指数的贡献率分别达到40887%和23153%。在水土流失严重区域,通过综合治理,特别是林业生态工程的实施,优化土地利用方式、提升生态系统的弹性和服务功能,可以大幅度改善小流域健康状况     

生态流量的法律表达及制度实现

生态流量制度是流域生态环境保护的重要制度保障,是水资源、水环境、水生态“三位一体”保障体系的重要组成部分,是满足水生态承载能力刚性约束的制度体现。目前,水资源开发利用以及水环境污染防治由《水法》以及《水污染防治法》做出了全面规定,而保障水生态功能实现的生态流量则作为水电工程环境影响评价制度的一个因子予以考量,这显然无法达成“维持水体生态功能”之目标。生态流量制度作为保护水生态功能的独立法律制度,应当在涉水立法中予以明确,同时形成完整的生态流量制度体系。基于此,本文对生态流量在立法中的法律表达提出制度建议,包括:①生态流量底线是为了满足流域及其周边区域原有生态系统功能所需要的水流数量以及水文过程的最低要求。生态流量底线制度包括生态流量底线的划定、生态流量监测以及生态流量底线的适应性管理。②流域生态流量协议,是在生态流量底线之上企业与政府达成的更高标准的生态流量约束,是企业与政府合作进行生态环境治理的新模式;是政府、企业、社会共同保障水生态的制度体现;它在公众参与的基础上形成流域规则嵌套,通过绿色水电认证提高企业落实的积极性。③生态流量法律责任制度依据生态流量底线和流域生态流量协议为用水主体设置的不同义务,分别规定了不同的法律责任。违反生态流量底线要求且拒不改正的按日连续处罚,体现出督促企业遵守生态流量底线要求的立法目的;仅违反流域生态流量协议而未突破生态流量底线要求的,则追究其违约责任,撤销其已享受的生态环境优惠,体现对其违背契约精神的惩罚。     

Changes in the flood regime of S?o Francisco River (Brazil) from 1940 to 2006

Flow regulation causes various environmental impacts in the downstream reaches of impounded rivers. The S?o Francisco River (SF) basin is Brazil’s third most important watershed. Several dams have been built in its course in the last four decades, mostly for flow regulation and hydropower generation. This paper presents an evaluation of historical changes in the flood regime. Three regions of the SF River basin, which are under the influence of different levels of regulation, were studied: the lower, middle, and upper SF River. The components of magnitude, frequency, and duration of floods were quantified for each region from 1940 to 1960 (prior to the construction of the first dam) and from 1986 to 2006 (after the last dam). The results have shown the inexistence of big floods in the downstream areas, decreasing durations of small floods as well as significant changes in the annual seasonality of floods. Reductions in the flood frequency were verified in all stretches, even in non-regulated systems, such as the lower Velhas River. The climate variation, which occurred in both period, was not able to explain the changes in the flood regime of S?o Francisco River; therefore, dams and other anthropogenic activity are the main factors promoting the temporal variability of streamflows in the S?o Francisco basin.     

金沙江一期工程蓄水前后绥江段鱼类群落多样性特征

为探索流域梯级水电开发对鱼类群落多样性影响,于2011年(蓄水前)和2015年(蓄水后)对金沙江下游绥江断面进行渔业资源调查,分析鱼类群落结构特征。结果表明,绥江段共计采集鱼类60种,隶属于5目12科,其中长江上游特有鱼类12种。蓄水前以瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)、圆口铜鱼(Coreius guichenoti)、光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)为优势种类;蓄水后以草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鳙(Aristichthys nobilis)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)为优势种类。与蓄水前相比,鱼类群落Margalef丰富度指数、Shannon-Weiner多样性指数、Pielou均匀度指数均呈现下降趋势,但无显著性差异(P0.05)。根据生态类群分析,静水缓流型鱼类由蓄水前54%增加到蓄水后的71%,河道洄游型鱼类从39%减少到20%,江湖洄游型鱼类蓄水前后变化不大。丰度生物量比较曲线显示,蓄水前绥江段鱼类群落未受到干扰,而蓄水后受到严重干扰。库区蓄水后总生物量有明显增加趋势,但优势种类趋于小型化、种类结构单一化。为科学保护金沙江下游流域鱼类生物多样性,建议成立鱼类保护区、开展梯级生态调度和加强流域环保预警研究等措施。     

基于河流健康的辽河干流生态调度分期研究

河流健康受水文条件、人类活动干扰等因素影响存在季节性特点。作为以维护河流健康为目标的生态调度,在四季变化明显的北方地区也应具有分时期的特性。以辽河干流为研究区域,以月为单位对其河流健康进行评价,探讨河流健康的年内变化规律。研究表明辽河干流河流健康状况存在明显的分期特性,不同时期健康状况差异较大。基于上述特点,提出以分期生态调度的方式来改善河流健康,并划分出封冻期、汛前枯水期、汛期、汛后枯水期4个时期。同时确定出封冻期的最小生态需水、枯水期的河流自净需水、汛期的输沙需水的需水要求。最后耦合出辽河干流生态流量过程并与Tennant法比较,表明该流量过程符合天然的径流节律,能更好地维护河流健康     

鄱阳湖流域基本特征、面临挑战和关键科学问题

鄱阳湖流域总面积占长江流域面积的9%，占江西省国土面积的939%，鄱阳湖流域的生态健康维系着流域内，特别是长江中下游的生态安全，是区域经济、社会、生态可持续发展的重要保障。在全面认识鄱阳湖流域基本特征和面临挑战的基础上，探讨了鄱阳湖流域面临的五大科学问题：“山 江 湖”的相互关系与流域的生态健康；全球变化背景下流域生态系统的响应；流域生物多样性地理格局与社会经济合理分区；长江流域环境演变对鄱阳湖流域的影响；流域科学管理的理论与实践。为鄱阳湖生态经济区的建设和全流域的综合管理提供科学的建议和对策     

基于能值拓展的流域生态外溢价值补偿研究——以渭河流域上游为例

流域上、下游间环境保护成本和收益的区域错配问题严重影响我国流域整体发展的公平与效率,下游地区对上游地区给予适当的经济补偿已成为解决流域区域间经济发展失衡、实现流域水资源可持续发展的重要手段。文章首先构建基于能值拓展的流域生态外溢价值计量模型,从能量投入和能级转化的角度,以能值的形式反映流域客观存在的社会、经济和生态的功能服务价值,利用能值分析法测算流域生态系统服务能值与水足迹法确定流域自身消费的生态能值,通过比较流域生态系统服务能值和流域生态能值自身消费情况,判断流域的生态盈亏状态,并进一步利用能值-货币比率将生态外溢能值转化为生态外溢价值,得到相对客观和稳健的补偿标准。然后以渭河流域上游为例,测算得到2013年渭河流域上游的生态外溢能值为1.16×1022sej,可知流域上游在扣除自身消费的生态能值后还为流域下游提供生态服务,处于生态盈余的状态。为激励上游地区加大流域生态环境保护力度,同时也为实现区域发展的公平与效率和流域水资源的可持续发展,下游地区应对上游地区支付水资源生态环境补偿,根据能值-货币比率得到上游应获得16.31亿元的补偿金额,并根据水资源可利用量进一步分配,得到定西市和天水市应分别获得7.50亿元和8.81亿元的补偿金额。基于该研究结果,建议通过扩大对流域上游地区的转移支付、完善水资源市场构建、健全流域生态补偿立法等政策提高上游地方政府的生态保护努力水平,优化水资源配置,实现流域整体的可持续发展。