河流健康综合评价指数法的改进及其在昌江的应用

目前普遍采用的河流健康综合评价指数法中水生生物指标相对简单,不能准确度量复杂河流生态系统的健康状态.通过增加蜉蝣目、襀翅目和鞘翅目相对丰富度以及科级生物指数2项指标,改进水生生物指标中的二级指标,并采用改进前后的河流健康综合评价指数法对鄱阳湖人湖支流——昌江进行评价对比.结果表明,昌江总体健康状况较好,各样点均处于健康或亚健康状态;从河流上游至下游,昌江干流及主要支流东河健康状况明显下降,得分最低的3个样点都位于昌江于流,而健康样点大都接近源头;改进后的河流健康综合评价指数法可更好地区分昌江不同样点的水体健康状态.     

应用鱼类生物完整性指数评价荔浦河河流健康

生物完整性指数是河流生态系统健康评价主要方法之一。为评价荔浦河河流健康状况,选择鱼类作为指示生物,构建了基于鱼类生物完整性指标体系。2017年1月、4月、7月和10月对荔浦河4次采样共采集到鱼类21 192尾,经鉴定共计94种,隶属于6目17科62属。以S1(修仁镇)、S10(马岭镇)、S11(双江镇)作为参考点,经过分布范围分析、箱体图判别能力分析及相关性分析等指标筛选过程从25个候选指标筛选出5个指标,即鱼类总物种数、Shannon-Wiener多样性指数、肉食性鱼类数量百分比、敏感性鱼类数量百分比、产漂浮型卵鱼类数量百分比。将荔浦河河流健康等级分为"健康"、"一般"、"较差"、"极差"和"无鱼"5个等级。结果表明,荔浦河青山镇、荔浦县及蒲芦乡河段健康状态为"一般"水平,东昌镇、龙怀乡、杜莫镇及新坪镇河段健康状态为"较差"水平,茶城乡河段健康状态为"极差"水平。筑坝工程、架桥工程和修路工程等人类活动导致荔浦河支流上的健康状况比干流更差。上述研究结果可为荔浦河的河流管理和保护提供理论依据和技术支持。     

基于鱼类生物完整性指数的拒马河北京段河流健康评价

拒马河是北京周边具有独特生物多样性的河流,目前面临很多水生态环境问题.鱼类生物完整性指数(F-IBI)是评价河流生态健康的重要方法.本研究于2018年5月和10月,在拒马河北京段设置9个采样点,利用地笼和刺网进行调查,共获得鱼类样本2001尾,隶属于4目9科.根据采样情况,初步设置了5大类21个初选指标,经过对指标完整性、相关性和取值范围分析,筛选得出6个评价指标:鱼类总物种数(M1)、鲤科占总种数的百分比(M3)、中上层鱼种类数百分比(M9)、杂食性鱼类种类数百分比(M13)、产粘性卵鱼类种类数百分比(M19)和鱼类总个体数(M20),构建了适用于拒马河的F-IBI指标体系,运用该体系对拒马河北京段的河流健康状况进行了评价,并将F-IBI与几个主要水环境参数和拦河坝相关数据进行了相关性分析.研究结果表明,拒马河北京段河流健康整体处于较差水平,F-IBI与水质理化因子无显著相关性,与参数"采样点与上游最近拦河坝的距离"呈显著相关.结果表明,拒马河北京段河流健康指数的关键影响因素不是水质理化因子,可能与拦河坝导致的河流片段化有关.     

上海地区河流健康评价方法探讨

界定了河流健康的概念,基于对国外河流健康表征指标的剖析,尝试从河流水文、河流形态、河岸带状况、水质理化参数以及河流生物5方面对河流健康进行评价,初步提出由5个1级指标、17个2级指标架构的城市河流健康评价体系.通过国际调研、标准对照、专家咨询等方法制定相关评价标准,基于简明的评价模型将河流健康状况划分为很健康、健康、亚健康、不健康和病态5个等级.以上海中心城区某河流为例,对其健康状况进行评价.     

神农架林区河流生态系统健康评价

为监测神农架林区河流健康状况及人为活动对其水体理化特征和生物群落的影响,基于水质类别、大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数及BMWP记分系统(Biological Monitoring Working Party Score System)对神农架林区河流生态系统健康进行评价.结果显示,水质、大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数以及BMWP记分系统评价为健康的样点比例分别为36.67%、63.30%和50%.大型底栖动物Shannon-Wiener多样性指数和BMWP记分系统2种评价方法的结果存在极显著的相关性(P0.01),具有较好的一致性.3种评价方法均显示亚健康或健康状态的样点比例达到了66.67%,表明神农架林区河流生态系统总体健康状况良好,但部分样点受到了一定程度的污染与干扰.     

新疆伊犁河大型底栖动物群落及水质生物评价

利用大型底栖动物进行河流生态系统健康评价是一种有效且能够综合反映河流生态系统变化的生物评价方法,对于河流监测、管理与保护具有重要指导作用.2014年7月和2015年7月对新疆伊犁河支流喀什河和巩乃斯河共17个样点的大型底栖动物群落进行调查分析,共采集大型底栖动物19 735头,分10目39科81属(种),其中水生昆虫、软体动物和寡毛类分别占93.8%、2.5%和3.7%.采用Shannon-Wiener指数、Pielou指数、Margalef指数、BMWP记分系统和ASPT记分系统对伊犁河进行水质健康评价.结果表明伊犁河河流健康状况整体较好,但不同河段间的水质健康等级差异较大.其中喀什河水质健康等级为亚健康和健康的河段占35.6%,差与极差的河段占20.0%;巩乃斯河水质健康等级为亚健康和健康的河段占84.0%,不存在健康等级为差和极差的样点.其中ASPT记分系统和Pielou指数评价结果在灵敏度上稍差,ShannonWiener指数、Margalef指数和BMWP记分系统更适合伊犁河地区的水质生物评价.     

洱海流域河流生态系统健康评价

基于水质类别,大型底栖动物香农维纳多样性指数、FBI指数(Family-level biotic index)以及BMWP得分(Biological Monitoring Working Party Scores)分别对洱海流域河流生态系统健康进行评价.单因子水质评价结果显示影响洱海流域河流水质的主要因子为总氮,健康及亚健康样的样点比例为65%,且主要以亚健康为主.大型底栖动物香农维纳多样性指数、FBI指数以及BMWP得分3种评价方法的结果存在显著相关性(P0.01),具有较好的一致性.3种评价方法均显示西洱河生态系统最差,凤尾河生态系统状况也为差.苍山水系、波罗江和弥苴河评价为健康及亚健康的占比分别为80%、92%和73%,生态系统状况总体良好,河流的源头样点状况多优于下游样点.凤羽河生态系统状况以亚健康和一般为主.健康及亚健康的样点比例为62%.本研究说明流域内河流生态系统总体状况为良,已受到了一定人类活动的干扰,应重视河流生态系统状况并加强对受损河流的管理和修复.     

基于环境管理的河流健康评价体系的研究进展

随着河流环境的逐渐退化,其自然功能和社会功能都受到了严重的威胁,河流健康评价的研究也逐渐成为河流生态研究的热点之一。河流健康评价体系能够明确河流的健康状态,为环境管理和生态修复提高理论基础,同时提高环境管理和生态修复的针对性和有效性。然而,环境管理也是河流健康评价体系的制定基准和目标。文章从国内外研究对河流健康的内涵和河流健康评价的指标体系两个方面进行了综述和分析。目前,国际上对于河流健康的内涵逐渐由仅关注自然功能,向与社会功能等方面结合的方向扩充。河流健康评价指标体系主要有两种：一是指示物种评价法,二是指标综合体系评价法。通过比较这两种方法的发展和优劣,我国更适宜于指标综合体系评价方法,有助于环境管理措施的制定。最后,通过结合和借鉴国内外已有的研究成果,构建了针对我国国情的、基于环境管理的河流健康评价理论框架。     

运用主成分分析法评价北京市代表性河流的水质与毒性状况

以北京市3条具有不同功能的代表性河流(清河:纳污排洪;京密引水渠:供水水源;小月河:景观用水)作为研究对象,分析测定了33个水质指标,采用内梅罗指数法与大型蚤急性毒性测试法对3条河流的水质与毒性状况进行了评价,同时运用主成分分析法对毒性产生的原因和影响水质的因素进行了初步探讨.结果表明,1)3条河流已受到不同程度的污染,水质和毒性状况均不容乐观.作为纳污排洪的清河大部分采样点水质较差,生物毒性极高;作为景观用水的小月河水质一般,具有一定的生物毒性;作为供水水源的京密引水渠水质一般,但毒性较低.2)水样生物毒性与Cl-、Ca、K、Li、Mn、Na、Cr、Ni等指标有关;内梅罗水质指数与NO2-、Cl-、K、Na、Ni等指标有关.3)某些指标(如NO2-)超标会对水质分级产生较大影响,但对生物毒性贡献不大,而低浓度的重金属,不会对水质分级产生贡献,却会对生物的生理活动产生影响,综合化学指标和毒性指标共同评价水质更为合理.     

董铺水库及入库河流表层沉积物污染状况评价

董铺水库是合肥市重要的水源地之一,其水质状况直接影响合肥市民的身体健康。了解董铺水库及入库河流营养元素和重金属等污染物含量及分布特征,对探究董铺水库污染状况及其控制与管理有重要参考意义。采集了董铺水库及入库河流25个采样点(断面)沉积物样本,测定总氮(TN)、总磷(TN)、有机质(OM)及4种重金属指标,采用氮磷综合污染指数和有机污染指数评价了库区及入库河流表层沉积物营养元素污染状况,并使用地累积指数及潜在生态风险指数评价沉积物4种重金属污染状况。结果显示:董铺水库库区及入库河流氮磷综合污染指数整体上属于清洁范围,库区少数采样点为轻度-中度污染;库区沉积物的总氮单项污染指数以及综合污染指数均高于入库河流,而总磷污染指数则表现出相反的趋势;有机污染指数整体上属于轻度水平,88.9%的河流断面沉积物属于清洁-中度污染,43.8%的库区采样点处于中度污染水平;地累积指数评价显示库区及入库河流沉积物中重金属Zn、Pb、Mn表现出轻度污染水平,Cu为清洁等级,4种重金属的平均污染程度由高到低依次是Zn、Pb、Mn、Cu,水库库区及入库河流潜在生态风险指数RI的平均值分别为12.6和11.8,均处于低风险水平,属于低生态危害程度。     

环长株潭城市生态系统健康评价

城市生态系统健康是区域可持续发展的基础.本文以环长株潭城市群作为研究对象,根据压力—状态—响应(PSR)模型,选取25个指标构建城市群城市生态系统健康评价指标体系,采用熵值法确定指标权重,以模糊综合评价法建立评价模型,对环长株潭城市生态系统健康进行评价.结果表明:总体来看,环长株潭城市生态系统健康水平处于"较健康"状态(0.236 2),处于一个良性发展阶段;城市群内部健康水平存在较大差异,不同地区的城市生态系统健康状况不同.长沙市和株洲市的隶属度为"健康",湘潭市和益阳市属于"较健康"状态,岳阳市和常德市属于"临界状态",衡阳市属于"不健康"状态,娄底市的隶属度为"病态".未来,环长株潭城市群要加强城市生态服务功能建设,缩小城市群内部差距,提升城市生态系统健康水平.     

江苏省陆域生态红线区域生态安全评价

2013年江苏省率先在全国划定生态红线,明确了最为关键的生态保护区域,确保了生态安全的底线。文章以江苏省划定的陆域生态红线区域为研究对象,基于PSR模型从压力、状态、响应三个方面构建了生态安全评价指标体系,利用组合赋权确定指标权重,结合GIS和遥感空间分析方法,对18个指标进行加权叠加分析,再利用综合指数法对生态红线区域的生态安全进行定量评价。结果显示:全省生态红线区域的生态安全综合指数为51.41分,其中状态层得分明显高于压力层和响应层,说明江苏省生态红线区域的自然环境状态保存较好;13个省辖市生态红线区域的生态安全综合指数整体上处于较高等级,76.88%的生态红线区域达到安全和较安全状态,反映出全省生态红线区域的生态安全水平较高,但其中处于安全状态的比例较低,仅5.81%;苏南地区和苏北地区由于经济发展水平差异,压力、状态和响应指数均有一定差别,苏南地区虽然经济发展水平高、区域开发指数大,但在响应层面做得更好,其生态红线区域的生态安全水平整体上高于苏北地区。     

桓仁水库水生态健康研究进展

桓仁水库作为辽宁省重要的饮用水源水库,对其开展水域生态学调查和水质健康评价具有重要意义.通过综述桓仁水库的研究成果,全面系统地总结了桓仁水库水质理化特征、细菌、浮游生物和鱼产力情况,并结合辽宁省其他水源水库的研究结果进行了比较.桓仁水库水质理化指标和生物指标结果表明其生物多样性差,水生态健康程度低,富营养化状态和污染程...     

河流营养物参照状态的建立方法研究进展

建立营养物参照状态是河流水污染控制的关键问题之一。系统论述了参照状态的各种内涵,重点分析了国外建立河流营养物参照状态的各种方法及优缺点,并分析了其在中国的适用性。最后,提出了河流营养物参照状态的进一步研究的重点。参照状态根据允许人类活动影响的程度可有多种含义:最小干扰状态、历史状态、最少干扰状态和最佳可达成状态。其中,最少干扰状态和最佳可达成状态在现实管理中具有一定程度的可操作性。参照河流百分比法是建立营养物参照状态的首选方法,但中国水环境污染形势严峻,参照点变得越来越少。当参照点不存在时,一般河流百分比法是参照河流百分比法的替代方法,然而一般河流百分比法和参照河流百分比法的匹配性关系并不完全保持一致。由于栖息地退化等因素对生物完整性的影响程度可能比营养物浓度更大,生物响应法在实际应用中是非常困难的。流域模型法虽然有众多优点,但是数据要求较高,并且常用流域模型的机理与中国有较大差距,在中国应用的结果具有较大的不确定性。综合考虑中国水环境污染现状和数据要求,以多元线性回归模型为代表的简易模型方法在中国应有最大的适用性。然而,环境因素与营养物质间的关系往往都是非线性的,今后应着重研究建立河流营养物参照状态的多元非线性回归模型方法。此外,还应加强季风河流营养物参照状态的季节性差异与年际差异研究,并在全国层面上根据自然因素划分适当规模的生态区,分区确定各生态区的河流营养物参照状态。     

赤水河流域仁怀地区风速风向独特性及变化分析

中国赤水河流域贵州省仁怀地区出产享誉海内外的贵州茅台,赤水河流域其独特的自然地理环境有利于酿造酱香型白酒.仁怀地区茅台镇特殊的气候资源更是酿酒最理想的"天造圣地",其中风速及风向对白酒的酿造产生重要影响.本研究利用国家气象站日观测资料,采用Mann-Kendall趋势检验、滑动t检验、风向玫瑰图和小波分析等方法对赤水河...     

河流生态健康评价中底栖动物采样方法研究进展

在对河流生态健康进行评价时,常以大型底栖动物作为指示物种,确定合理规范的大型底栖动物采样方法对保障采集数据的精确性及生物评价的评价结果具有重要意义.基于文献梳理系统分析大型底栖动物采样方法中存在的问题.结果显示,在确定采样方法时缺乏对具体实施过程的考虑,更多地集中于评价结果,忽视了基本的问题,即原始数据的准确性.因此,...     

河流有机质生物地球化学研究进展

探讨了近年来河流中有机质的生物地球化学研究状况。大多数河流有机质的来源主要是外源即流域侵蚀而来的,经过河流的新陈代谢过程,把河流中的悬浮物分解为不同类型的有机质。在有机质分解过程中由于外部条件的差异,形成粒径大小不同的颗粒物和溶解有机质、无机质等。河流水体中的溶解有机碳(DOC)在全球不同纬度、不同区域,其含量差异较大,但目前对其生物地球化学控制的量级缺乏足够的理解和认识。另外碳氮同位素及其比值在当前的河流有机质生物地球化学研究中仍起着非常重要的示踪作用。     

环太湖主要进出河流重金属污染及其生态风险评价

分析24条环太湖主要进出河流河口表层沉积物中Pb、Cd、Cu、Zn、Cr和Ni等6种金属含量特征,并用Hakanson潜在生态危害指数法评价其生态危害,旨在为合理预防和治理太湖重金属污染提供依据.结果表明,对照全国土壤环境质量标准,环太湖诸河口表层沉积物中Cd、Cu和Zn普遍超标,重金属污染强度总体上是北部河流南部河流,入湖河流出湖河流.潜在生态风险评价结果显示,本次监测的各河流河口都不同程度地受到重金属污染,以蠡河河口污染最重,达到很强生态危害.各重金属对太湖生态风险影响程度从高到低依次为CdCuPbNiZnCr.图5表2参17     

基于着生硅藻指数的梧桐河水生态健康评价

在黑龙江省梧桐河,调查了13个点位的着生硅藻群落结构和水环境特征,应用8种硅藻指数对该河流水生生态系统进行健康评价,并在此基础上应用主成分分析、相关分析、冗余分析、箱型图分析等统计分析方法研究了影响梧桐河着生藻类群落的主要环境因子和8种硅藻指数在梧桐河的适用情况。结果显示:梧桐河存在一定程度的环境污染,优势种以小型异极藻(Gomphonema parvulum)等耐污种为主。8个硅藻指数中,硅藻属指数(Generic Index of Diatom,GI)、澳大利亚河流硅藻生物评价指数(Diatom Index for Australian Rivers,DIAR;Diatom Species Index for Bioassessment of Australian Rivers,DSIAR)评价结果偏差较大,在梧桐河不适用;相似度指数(Jaccard Index,JI)与富营养化硅藻指数(Trophic Diatom Index,TDI)评价结果较为严格,评分明显偏低;硅藻污染耐受指数(Pollution Tolerance Index,PTI)、硅藻生物评价指数(Diatom Bioassessment Index,DBI)和生物硅藻指数(Biological Diatom Index,BDI)在梧桐河流域适用性最好。根据冗余分析(RDA),将梧桐河流域点位分为3组,第一组点位为中-重度污染,主要影响因子为流速和总磷;第二组点位为轻-中度污染,主要影响因子为磷酸盐、氨氮和溶解氧;第三组点位为轻污染-清洁,主要影响因子为p H和电导率。     

上海罗泾水源地保护区河网水系生态健康评价

健康的河道生态系统是保持河道水生态环境物理、化学、生物的完整性,从而实现生态功能的完整性.基于河道生态健康的内涵,参考"上海市中小河道生态健康评价指标体系",从水质、生物2个方面15个指标对上海罗泾水源地河网水系的39条河道生态健康状况进行评价.结果表明,罗泾水源地保护区内河道水质子系统的健康状态多处于优、良的水平,生...