基于层次分析法的城市河流生态修复评估

城市的发展改变了许多河流的自然水文环境，并导致河流生态系统中水质、物理生境和生物完整性下降。评估受损河流水体修复的效果，需要结合物理、化学的参数，以及对生物结构、多样性和过程的影响。构建了包含河流水力、水质、水生生物、河岸带及物理结构5个方面15个指标的城市河流生态修复评估指标体系，运用群组决策的层次分析法(AHP)，确定了各指标的权重，重要性排序前5位依次为：水质污染指数、鱼类IBI、水源补给量、藻类多样性、透明度。并以我国南方城市岐江河整治修复状况为例进行综合评价，结果表明,河流生态系统修复评估结果为可以接受，体现了河流整治工程使河流水质、生态的状况有所改善，但河流生态系统恢复需要较长的周期，修复初期生态系统仍处于受损状态。〖     

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。     

三峡库区鱼类群落结构现状及变化

为了解三峡库区鱼类群落结构现状,于2017～2019年对三峡库区干流和9条重要支流开展鱼类种类组成调查,于2018年对库尾木洞、库中云阳和库首巫山干流江段开展渔业资源调查,同时结合历史资料进行了分析.共采集到鱼类149种,隶属于10目25科92属,其中长江上游特有鱼类30种,外来物种20种,喜流水鱼类67种,喜静缓流鱼类82种.研究表明:总物种数与水库运行前相比持平,但组成发生了较大变化;土著种和喜流水性鱼类显著减少,外来种增多;小型鱼类在资源量中占据优势,大中型鱼类资源退化;喜流水鱼类仅在库尾渔获物中占据优势,库中和库首江段渔获物以喜静缓流鱼类为主;干流特有种种类数和资源量均显著下降,支流仍分布有较多特有鱼类;外来种在库中和库首渔获物中占据一定比例,其大量繁衍和发展可能给该水域土著种的生存带来负面影响.三峡库区蓄水过程显著影响了鱼类群落结构.     

赣江流域淡水生态系统完整性与健康状态的鱼类F-IBI值评价

河流生态系统是地球上最为复杂的生态系统之一，它触及到自然环境所有部分，且几乎与各方面的人类活动均存在直接或间接的联系。河流生态学中最具活力的领域之一就是生态系统健康研究。鱼类是最早建立的生物完整性和健康评价的生物类群，一直以来被广为应用。在调查赣江流域17条一级支流和干流的不同江段的鱼类资源之后，首次通过鱼类完整性指数（F IBI）来评价赣江流域生态系统的健康状态。研究结果表明：赣江流域近70%调查样点鱼类群落完整性处于一般的状态，25%调查样点处于较好状态，5%调查样点则处于差的状态；赣江水系各河流的鱼类群落完整性均处于差-一般的水平。总之，流域支干流的水生态系统健康处于差-一般的状态。认为鱼类完整性受损与人工筑坝和蓄水等人类活动密不可分。建议开展系列补救措施，如增加鱼道或鱼梯等     

大型底栖动物快速评价指数BMWP在太子河流域的应用

大型底栖动物快速生物评价方法可快速判断河流在人为活动影响下的生态状况,对河流健康评价研究和河流保护与管理具有重要的意义。基于太子河46个样点的大型底栖动物监测数据,探讨大型底栖动物生物监测工作组(Biological Monitoring Working Party,BMWP)指数的适用性。采用方差分析研究了BMWP指数对重要水环境参数的响应程度,研究结果表明BMWP指数随地表水水质级别的降低呈显著地下降趋势。利用回归分析研究了BMWP指数与其他生物指数、生境状况的回归关系,结果显示BMWP指数与底栖动物香农多样性指数(R2=0.74)、底栖动物完整性指数(R2=0.85)以及生境质量评估指数(R2=0.60)均呈显著线性回归关系(p0.01),表明BMWP指数可以有效指示与反映不同河段的生物状况及其栖息地质量。利用BMWP指数对采样点进行的河流健康评价结果显示太子河46个采样点中,极好和良好的采样点占45.7%,一般的样点占21.7%,差和极差的样点为32.6%。BMWP指数对河流生态状况指示灵敏,能够准确反映河流健康状况。同时,野外监测、物种鉴定和指数计算简便,是河流健康评价中表征能力较强的快速生物评价指数。     

雅砻江锦屏二级水电站减水河段生态需水量研究

针对雅砻江锦屏二级水电站减水河段面临的水生生物生态需水问题,提出了计算河道最小生态基流量的生态水力学法,考虑了水力生境参数的全河段变化情况,计算结果避免了单凭最低值进行判断所造成的判断失误。确定了锦屏二级水电站减水河段鱼类对流速、水深、水面宽等水力生境的需求。通过河道水力模拟,得出为满足减水河段鱼类的生存及繁衍,必须保证枯水季节猫猫滩闸址下泄45 m3/s流量,在该流量下,锦屏二级水电站减水河段中95%左右河段水力因子可满足研究中提出的河道内鱼类的生存条件;水温的变化不会影响河道内鱼类产卵;鱼类适应的缓流水、急流水、浅滩、深潭等水力形态的位置虽然发生变化,但数量保持不变。     

基于IHA-RVA法三峡水库下游河流生态水文情势评价

水文情势变化是影响河流生态系统结构功能的主要驱动力。为了定量评价三峡水库下游河流生态水文情势变化,选取三峡水库下游宜昌水文站(1952～2014年)逐日流量数据,采用Mann-Kendall法、累积距平法和滑动T检验法进行流量特征分析,并应用生态水文指标变化范围法(IHA-RVA)以及水文改变度法综合评价了三峡大坝下游宜昌江段生态水文情势变化及其对重要鱼类中华鲟和四大家鱼产卵繁殖影响。结果表明:(1)宜昌站年均流量总体呈现显著性减少趋势,突变年份出现在2003年,表明三峡水库对长江中下游河流水文影响显著;(2)通过对三峡水库蓄水前后宜昌站生态水文指标分析,宜昌水文站整体水文改变度为61%左右,属于中度改变,接近于高度改变;其中流量下降率和逆转次数受影响最为明显;(3)三峡水库蓄水运行在一定程度改变了下游河流生态水文情势,重要鱼类产卵场生境条件发生了改变,导致了长江中下游鱼类生物多样性呈下降趋势。该研究为长江上游河流生态保护以及开展水库生态调度提供了参考。     

基于水电梯级开发的河流生态健康研究

为进一步了解水电开发对河流健康的影响,本文以雅砻江下游水电梯级开发为例,构建河流健康评价指标体系,选择无人为干扰和干扰较小的河流为参照,以指标变化率衡量水电梯级开发前后河流受扰动程度,分别采用综合评价法和赋值评分法进行了定量评价。综合评价结果显示,雅砻江下游河段的综合健康指数为0.71,该研究区域在丰水期、平水期和枯水期的综合健康指数分别为0.74、0.70和0.69,均处于亚健康状态;赋值评分法结果显示建库前的河流健康指数(River health index,RHI)为19.1,等级为健康,建库后为14.3,等级为亚健康,两种方法评价结果基本一致。本文以期完善河流健康评价体系,并为生态修复提供依据。     

鱼类生理和生态行为对河流生态因子响应研究进展

水利工程建设不仅阻断了河流的连续性，改变了河流生态因子，而且影响着河流水生生物，尤其是鱼类的生存、摄食、洄游、繁殖等行为。河流生态因子，如温度、流速、溶解氧浓度等，对鱼类生理和生态行为有显著性的影响。通过研究分析鱼类生理和生态行为与水力因子之间的关系，量化鱼类游泳过程中的能量消耗，结合生物学、生态工程、环境污染、管理等相关学科，建立更为精确的模型描述鱼类行为对水力因子的响应。结合河流生态因子研究鱼类生理及生态行为，对水利工程建设中鱼类资源的保护具有重要的意义。概述了水利工程建设对鱼类栖息生境的影响，归纳了目前国内外鱼类生理生态行为对河流生态因子响应研究内容及方法。同时，对以后研究重点和趋势进行了展望     

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。     

河口及近海的生态特点与渔业资源

河口对生物的繁衍进化和人类社会的发展起着重要作用,是许多生物种群繁殖、育幼的水域,又是溯河和降海鱼类的必经之路,这一水域包括了许多生态类型的生物。河口及其近海水域水质肥沃,生物资源丰富,渔业发达,对资源的补充和保持生态平衡具有重要的意义。海淡水在河口交汇,环境因子复杂多变,其特点既受河流影响又受海洋的制约,环境条件具有显著的季节周期性。河口受人类活动影响日益严重,拟兴建的三峡工程和上海浦东的开发必将对河口产生深远影响,应加强研究,综合治理,保护河口的生态平衡和渔业资源。     

上海多自然型河流整治实践与探索

简要介绍上海河流整治的3个发展历程及各阶段的特征,总结了多自然型河流整治过程中基于河流整治的河流形态多样性保护与创建、生态护岸建设、生物多样性培育等技术研究成果,以及基于水质改善的水量水质数值模拟、水环境承载力评价、截污治污、水质修复等技术方法。以工程实例说明,河流形态多样化是创造河流生物生境的基础,生态护岸建设可以营造并促进生物生存环境改善,生物多样性培育可以恢复滨水生态系统,底泥疏浚与截污治污则是水质修复的基础与根本手段,水资源调度有效提高水环境承载能力,生物化学方法加快了水质修复的进程。最后,以多条河流的水质与生物监测结果说明不同技术在上海多自然型河流整治实践中的应用情况。     

金沙江二期工程蓄水前下游皎平渡江段产漂流性卵鱼类产卵场现状

为了解金沙江二期工程白鹤滩、乌东德水库蓄水前，金沙江下游产漂流性卵鱼类产卵场现状，2016～2018年在皎平渡江段使用弶网对产漂流性卵鱼类早期资源开展调查。结果显示:金沙江下游皎平渡江段产漂流性卵鱼类有7种，其中长江上游特有鱼类5种，分别为中华金沙鳅（Jinshaia sinensis）、长薄鳅（Leptobotia elongata）、圆口铜鱼（Coreius guichenoti）、长鳍吻鮈（Rhinogobio ventralis）和红唇薄鳅（Leptobotia rubrilabris）。2016～2018年产漂流性卵鱼类产卵量分别为2 140.0×104、2 189.9×104、2 486.2×104粒，产卵场主要分布在元谋县、永仁县、平地镇、金江镇和格里坪镇5个江段。金沙江下游皎平渡以上江段产漂流性卵鱼类产卵规模较大，但在二期工程蓄水后部分江段将成为淹没区，其产卵繁殖活动将会受到一定程度的影响。针对研究结果，建议对乌东德库尾以上干支流流水江段开展生境保护和修复。     

考虑齐口裂腹鱼产卵需求的山区河流生态基流过程确定

在原型观测的基础上,应用生态水力学法与生境模拟法,建立对考虑齐口裂腹鱼产卵需求的山区河流水电工程生态基流过程的确定方法,并以四川中型山区河流杂谷脑河薛城电站为背景,对所构建方法进行应用分析。通过原型观测,对生态水力学的齐口裂腹鱼生境水力参数标准在杂谷脑河应用的适宜性进行分析;应用生态水力学方法,对不同河道流量下薛城电站减水河段的齐口裂腹鱼生境水力参数进行数值模拟,根据模拟结果,结合齐口裂腹鱼生境水力参数标准,分析得到薛城电站满足其生存的最小下泄流量;应用生境模拟法,对齐口裂腹鱼产卵期不同河道流量下薛城电站减水河段集中产卵场的可利用生境面积进行计算,得到最大可利用生境面积对应的下泄流量。综合最小下泄流量值与最大可利用生境面积所对应的下泄流量值,考虑齐口裂腹鱼产卵对水文情势的要求,建立薛城电站考虑齐口裂腹鱼产卵需求的生态基流过程。采用所构建方法得到的考虑鱼类产卵需求的水电工程生态基流过程,由于考虑了鱼类生存对最低流量以及产卵对水文情势的要求,能更好地满足鱼类产卵需求,可作为电站运行调度的约束。     

流量变化与齐口裂腹鱼产卵场栖息地生境指标的响应关系

流量变化与栖息地环境响应关系研究可以为河流生态建设及河流健康评价与修复提供理论依据,目前国内对此问题的研究通常是将加权可利用面积(WUA)作为栖息地环境的主要评判依据,据此判断最适宜的生态流量,而影响栖息地优劣的因素除了考虑有效栖息地面积外,还应包括栖息地的大小、形状、适应性、连通性及破碎性等指标。以大渡河金川坝址下游的复兴村及李家河坝产卵场为例,以山区河流较具有代表性的优势种群齐口裂腹鱼为研究对象,基于IFIM法对研究河段进行栖息地二维计算,分析不同流量下齐口裂腹鱼产卵场栖息地的适应性指数、破碎性指数、连通性指数,研究发现随流量增大三个产卵场生境指标均呈现出先增大至某一峰值然后逐渐减小的变化趋势。这一结果可为流量变化与生境响应关系研究的发展提供一定实践基础,同时可为以齐口裂腹鱼为优势种的山区河流鱼类栖息地的健康判断及恢复提供理论依据。     

多重人类活动干扰下赣江流域水环境和鱼类资源的研究现状分析

赣江是长江中下游的重要支流,赣江流域的水生态安全直接关系到长江经济带建设的可持续与绿色发展。然而,近些年来,人类活动干扰对赣江流域水生态的影响还在持续增加。该文综述了截止2017年12月赣江流域的水环境、鱼类资源及人类活动干扰影响的相关文献。目前,赣江流域水环境处于中度污染级别,有机污染物增加,无机污染物无显著变化。鱼类共有124种,隶属10目32科。经统计近10年的鱼类资源,赣江流域鱼类有7目35科120种,其中上游鱼类4目14科22种,中游鱼类6目28科82种,下游鱼类7目28科91种。全流域10年中未发现的鱼类包括中华鲟、鲥鱼、刀鲚、弓斑东方鲀、斑条鱊、短须鱊、拟尖头红鲌、似鱎、条纹小鲃、泉水鱼等33种。该文分析了影响赣江流域水生态的三类主要人类活动干扰:水电站建设,工农业污染和航运、采砂等,这些干扰增加了水体中营养盐和有机污染物的含量,同时破坏了水生生物生境,进而影响了鱼类的生存。随着赣江流域多个大型水电站的规划和建设,建议今后应进一步加强水电开发对水环境和鱼类资源的影响研究,同时开展生态修复,加强生境保护,严控涉水行为,完善生态补偿机制,以保证赣江流域的绿色发展。     

虎跳峡水库蓄水对水温的影响分析

虎跳峡坝址为金沙江流域上下游鱼类的分界处,水生生境敏感而脆弱。科学预测水库蓄水对水温的影响,对于研究水库兴建对水生生物的影响,保护金沙江流域鱼类资源,探讨水库泄水对下游农田灌溉作物的影响具有重要意义。综合应用多种水库水温预测模型和方法,对虎跳峡水库蓄水后对库区和下游河道水温的影响进行了预测,并分析了水库泄水对下游灌溉作物的影响。结果表明,虎跳峡水库蓄水后库区水温比蓄水前明显升高,正常蓄水位1 950 m和2 010 m两个方案库区年均水温分别增加5.9℃和5.6℃,且6月～次年1月水温增幅较大;4～9月水库泄水水温比天然河段水温分别低3.5～6.2℃和3.3～7.1℃,两个方案都将对坝下采用干渠取水灌溉的农田作物带来一定的影响。     

健康长江水域生态指标体系初探

从长江水域现状出发，提出一套能全面反映健康长江内涵的水域生态健康状况评价指标体系，为长江流域水资源保护与开发提供依据。明确了健康长江的内涵，定义了健康要素，初步提出健康长江水域生态指标体系，建立评价模型，对每个指标分别赋予权重，并确立健康状况评价标准。利用该指标体系以武汉江段为例进行案例研究，得出长江武汉江段的健康状况为亚健康。河流水质状况、河床和河岸稳定性及水文状况较好，但对水生生物尤其是珍稀水生生物的保护和对河岸带的管理工作要加强。     

日调节电站库区生态水文情势评价——以湘江干流衡阳站为例

河流生态水文情势对生态系统起着决定性作用，定量评估日调节电站库区中部生态水文情势影响，可为日调节电站的生态调度，维持河流生态健康等提供科技支撑。采用变动范围法（RVA）对湘江干流大源渡枢纽库区衡阳水文站1959~2015年逐日流量、水位及流速指标进行分析，采用生物多样性指标SI初步评估库区生物多样性的变化。结果表明:日调节电站蓄水后，库区中部生态水文变化特征及生态影响为：流速IHA指标整体改变度达到81%，流量IHA指标整体改变度为43%；4～7月月均流速降低（高度改变）不利于“四大家鱼”产卵活动；库区年极小值流量的增加利于保障自然栖息地和植物群落；年极值流速降低在改变库区河道地貌的同时加大生态环境风险；流量、流速年最小值出现时间发生100%改变，影响生物的生命活动；流量低脉冲历时和流速高脉冲历时高度改变，不利于刺激家鱼产卵繁殖活动；枢纽蓄水后SI值降低，生物多样性降低。     

雅砻江锦屏大河湾产漂流性卵鱼类早期资源现状

于2019～2020年6～7月在雅砻江下游锦屏大河湾里庄江段开展鱼类早期资源调查。结果表明,调查期间共采集鱼类卵苗19种,其中产漂流性卵鱼类7种,5种为长江上游特有鱼类。产漂流性卵鱼类2019年和2020年产卵规模分别为103.07×10⁴粒和388.58×10⁴粒,主要产卵场自上而下分布在烟袋、南河-青纳和里庄等3个江段。与历史数据相比,锦屏大河湾产漂流性卵鱼类种类组成变化不大,均以中华金沙鳅和犁头鳅为主要繁殖种类,产卵规模有所降低,以圆口铜鱼、长鳍吻鮈和长薄鳅等的减少较为明显,产卵行为仅零星发生。虽然受到梯级水电开发、过度捕捞和采砂挖金等多种因素的影响,作为雅砻江下游流程最长的流水河段,锦屏大河湾仍是多种鱼类产卵繁殖的重要分布区,产卵规模近年来呈逐渐上升趋势。建议进一步增加栖息地保护与修复、河流连通性恢复、优化生态调度等措施,促进该区域鱼类物种和生境多样性保护。