河流生态系统健康评价及展望
1引言
人类社会的可持续发展归根结底是生态系统的可持续发展问题，而生态系统管理是合理利用和保护资源、实现可持续发展的有效途径[1]。河流对人类的发展非常重要,不仅可提供食物、工农业及生活用水,还具商业、交通、休闲娱乐等诸多服务功能。作为重要的生态系统类型，河流生态系统还是生物圈物质循环的主要通道之一，很多营养盐及污染物在河流中得以迁移和降解[2]。但在过去的几十年中，河流生态系统不断受到人类活动的干扰和损害。随着工业文明的迅速发展，人类对水资源的需求大量增加，很多河流因用水过度而面临断流或枯竭；此外，大量污染物的排入和森林及河岸缓冲带的乱砍乱伐严重影响了河流水环境状况，其结构受到极大破坏，诸多生态功能也因人类活动的干扰而逐渐丧失。在1999年联合国环境计划署组织的“面向21世纪水资源委员会”对流域面积最大的25条世界大河进行调查后的总结报告中指出，世界的大江大河水质欠佳，多数河流水量日益减少，而污染程度则日渐加重。
在被调查的河流中，中国的黄河，流入中亚咸海的前苏联锡尔河、阿姆河，美国科罗拉多河，印度的恒河和墨西哥的莱尔马河6条河水质极差，被评为最不卫生的河流；只有南美的亚马逊河、印度支那半岛的湄公河和北美的圣劳伦斯河水质较好。由此可见，如何维持现有河流生态系统的服务功能，修复受损系统，促进河流及其流域的经济、社会和环境的可持续发展已经成为一个全球性的问题。作为可持续发展概念的一个重要目标，恢复和维持健康的生态系统迅速成为科学家的共识，用健康来描述一个环境的状况是科学发展和社会价值观进步的必然结果，维持和恢复一个健康的生态系统已成为近年来环境管理的重要目标[3-5]。生态系统健康评价在森林、河流、农田、湿地等不同类型生态系统领域迅速展开[6-8]。而如何评价河流生态状况正成为水利科学、环境科学和生态学领域研究的热点之一。研究河流健康状况的评价不仅可应用于对河流现状的客观描述和评估，而且有助于管理决策者确定河流管理活动，对于河流的可持续管理及区域生态环境建设都具有非常重要的意义。
2生态系统健康概念
生态系统的概念首先是由英国植物生态学家A.G.Tansley于1935年提出的，最初定义是包括一个定义的空间中所有的动物、植物和物理环境的相互作用，以及由生物与环境形成的自然系统。其后有Lindeman. R的能量动态理论、Odum家族提出的生态系统发展中结构和功能特征的变化规律、Kumar. H. L的超级系统理论，以及马世骏等提出的社会－经济－自然复合生态系统模型（SENCE）等。总之，生态系统是一定空间范围内，有生物群落与其环境所组成，具有一定时空格局，它自身借助于功能流而形成的稳定系统。它具有整体性、生态功能、服务功能、自我维持和调控功能，并且具有动态的、生命的特征，是一个复杂的生命有机休，具有健康、可持续发展特性。因此，对生态系统进行健康评价研究甚为重要。
生态系统健康是研究生态系统的综合特性，通过研究生态系统的结构（包括组织结构和空间结构）、功能（生态功能和服务功能）、适应力（弹性）和社会价值来判断它们的健康状况。生态健康是指生态系统处于良好状态，Costanza等[9]从生态系统自身出发把生态系统健康的概念归纳为：
（1）健康是系统的自动平衡；
（2）健康是没有疾病；
（3）健康是多样性或复杂性；
（4）健康是稳定性或可恢复性；
（5）健康是有活力或增长的空间；
（6）健康是系统要素间的平衡。从这个概念看出，一个健康的生态系统必须保持新陈代谢活动能力，保持内部结构和组织，对外界的压力必须有恢复力。也就是说，测定生态健康应该包括系统恢复力、平衡能力、组织（多样性）和活力（新陈代谢）。从生态系统层次出发，一个健康的生态系统应该是稳定和可持续的，即生态系统随着时间的进程有活力并且能维持其组织及自主性，在外界胁迫下容易恢复[10]。但很多学者认为只强调生态系统健康的生态学指标不够完善，更全面的是把人类健康也包括进来，也就是生态系统健康应该包含两方面内涵：满足人类社会合理要求的能力和生态系统本身自我维持与更新的能力。前者是后者的目标，而后者是前者的基础。国际生态系统健康学会将“生态系统健康”定义为“研究生态系统管理的预防性的、诊断的和预兆的特征，以及生态系统健康与人类健康之间关系的一门系统的科学”。
生态系统健康的标准有活力、组织、恢复力、生态系统服务功能的维持、管理选择、外部输入减少、对邻近系统的影响及对人类健康影响等8方面，它们分属于不同的自然和社会科学范畴，并同时考虑了一定的时空范畴。这8个标准中最重要的是前3项[11]。活力（Vi gor）表示生态系统的能量输入和营养循环容量，可根据新陈代谢或初级生产力等具体指标来测量；组织（Organization）即生态系统组成及途径的多样性，可根据系统组分间相互作用的多样性及数量比率来评价，一般认为，生态系统的组织越复杂就越健康；恢复力（Res ilience）也称抵抗能力，即胁迫消失时，系统克服压力及反弹回复的容量，根据自然干扰的恢复速率和生态系统对自然干扰的抵抗力来评价。
在过去的几年里，一些国家级和国际间的环境工程已开始发展生态系统健康指标。这些指标主要从生物物理观点来考虑，但随着发展越来越从综合社会经济与人类的健康角度考虑。一个著名的项目是加拿大和美国政府联合进行的大湖地区生态系统健康状况的评价。1997年，美国实施了一项全国生态系统健康状况评价项目，要在4年时间内完成全国的森林、农田、海岸和海洋等主要生态系统健康状况评价报告[12]。在加拿大,生态系统健康已经成为国际发
展研究中心(International Development Research Center, IDRC)的主要关注热点和研究领域。IDRC目前实施的一项核心计划是“人类健康的生态系统方法”。这个项目主要资助发展中国家开展人口增长、资源利用、技术进步与人类健康间关系的研究，利用生态系统方法促进人类健康与环境可持续发展。另外，“政府间气候变化委员会”（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）领导的一个人类健康工作组，正在进行气候变化对人类健康风险的调查研究[13]。
生态学家虽至今未就生态系统健康的概念达成共识，但这一形象的比喻已引起了公众及决策部门给予人类活动对生态系统影响及环境退化等问题更多的关注。不同专业的学者正致力于将自然、社会及健康科学等多门学科交叉，寻求更加合理的、可测度的评价标准来评价生态系统的健康。因此，对河流生态系统健康状况、评价标准、服务功能的实现等的研究就成为水利科学工作者关注的热点问题。
3河流生态系统健康及评价方法
3.1河流生态系统健康内涵及意义
河流生态系统健康与社会、经济、人类、生态环境等密切相关，在区域水平上可以理解为是资源安全、环境安全和经济安全的有机统一。一个健康的河流生态系统应该具有合理的组织结构和良好的运转功能，系统内部的物质循环和能量流动未受到损害，对长期或突发的自然或人为扰动能保持着弹性和稳定性，并表现出一定的恢复能力，整体功能表现出多样性、复杂性。能够满足所有受益者的合理目标要求，具体表现为根据区域发展需求，合理利用分配水资源，保证不同区域利益的均衡，同时改善生态环境。其内涵是动态变化的，在不同时间尺度和不同空间尺度具有不同涵义。
河流生态系统具有调节气候、改善生态环境、维护生物多样性以及一定的社会服务等众多功能，需要采用一定的指标和方法来监测河流环境条件的各个方面，即从多角度来评估河流的健康状况，从而提供对其整治以及管理有用的信息，提高受损河流的健康状况，保护健康河流，满足当代以及下一代人的环境、社会和经济需要。研究国内主要河流的健康状况，可以提供进行横向比较的基准，构建一套适用于我国的河流生态系统健康评价理论体系，评价国内河流健康状况，能够诊断我国不同地理区位河流健康状况的差异，设立恢复优先权，同时对于不同区域的类似河流，评价结果可用于互相参考比较，从而提高恢复活动的有效性。
因此进行河流生态系统健康状况评价，有助于提高河流管理质量，不仅可揭示河流生态系统的现状，还提供了将不同河流进行比较的基准，同时还可评估受损河流生态恢复的成效，从而提高管理决策能力。
3.2河流生态系统健康评价方法
对于河流生态系统的评价，最初从生物对水质变化的响应着手，之后开始重视化学物质
对水质的影响进行分析。近20年来，研究发现，河流生物群落具有整合不同时间尺度上各种化学、生物和物理影响的能力。这些生物群落的结构和功能特性能够反映诸如化学物质污染、物理生境的消失和斑块化变化，同时外来物种入侵，水资源的过量抽取和河岸植被带的过度采伐会造成水环境总体退化。因此，生物监测将更多的目光集中在多种生态胁迫对水环境造成的累计效应上。而对于应用生物方法评价河流健康的方法，选择何种指示生物是生态系统健康评价的关键。目前研究中，用的较多的水生生物主要是藻类（以硅藻为主）、无脊椎动物和鱼类[14]。如，使用硅藻相关指数ISP和GDI反映水环境的腐生程度、TDI反映水环境的营养程度，“河流无脊椎动物预测和分类系统”、“澳大利亚河流评价计划”、“南非计分系统”以及底栖生物完整性指数（B-IBI）、营养完全指数（ITC）等都是基于对河流大型无脊椎动物生物多样性及其功能监测基础上的河流健康状况评论模型，Karr于1981年提出的生物完整性指数（IBI）能够在比较的基础上对所研究的河流健康状况做出评价，是当前较普及的一种健康评价方法。
尽管关于河流健康评价的方法很多，但从评价原理上，主要可分为两类：
在过去的几年里，一些国家级和国际间的环境工程已开始发展生态系统健康指标。这些指标主要从生物物理观点来考虑，但随着发展越来越从综合社会经济与人类的健康角度考虑。一个著名的项目是加拿大和美国政府联合进行的大湖地区生态系统健康状况的评价。1997年，美国实施了一项全国生态系统健康状况评价项目，要在4年时间内完成全国的森林、农田、海岸和海洋等主要生态系统健康状况评价报告[12]。在加拿大,生态系统健康已经成为国际发展研究中心(International Development Research Center, IDRC)的主要关注热点和研究领域。IDRC目前实施的一项核心计划是“人类健康的生态系统方法”。这个项目主要资助发展中国家开展人口增长、资源利用、技术进步与人类健康间关系的研究，利用生态系统方法促进人类健康与环境可持续发展。另外，“政府间气候变化委员会”（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）领导的一个人类健康工作组，正在进行气候变化对人类健康风险的调查研究[13]。
生态学家虽至今未就生态系统健康的概念达成共识，但这一形象的比喻已引起了公众及决策部门给予人类活动对生态系统影响及环境退化等问题更多的关注。不同专业的学者正致力于将自然、社会及健康科学等多门学科交叉，寻求更加合理的、可测度的评价标准来评价生态系统的健康。因此，对河流生态系统健康状况、评价标准、服务功能的实现等的研究就成为水利科学工作者关注的热点问题。
3河流生态系统健康及评价方法
3.1河流生态系统健康内涵及意义
河流生态系统健康与社会、经济、人类、生态环境等密切相关，在区域水平上可以理解为是资源安全、环境安全和经济安全的有机统一。一个健康的河流生态系统应该具有合理的组织结构和良好的运转功能，系统内部的物质循环和能量流动未受到损害，对长期或突发的
自然或人为扰动能保持着弹性和稳定性，并表现出一定的恢复能力，整体功能表现出多样性、复杂性。能够满足所有受益者的合理目标要求，具体表现为根据区域发展需求，合理利用分配水资源，保证不同区域利益的均衡，同时改善生态环境。其内涵是动态变化的，在不同时间尺度和不同空间尺度具有不同涵义。
河流生态系统具有调节气候、改善生态环境、维护生物多样性以及一定的社会服务等众多功能，需要采用一定的指标和方法来监测河流环境条件的各个方面，即从多角度来评估河流的健康状况，从而提供对其整治以及管理有用的信息，提高受损河流的健康状况，保护健康河流，满足当代以及下一代人的环境、社会和经济需要。研究国内主要河流的健康状况，可以提供进行横向比较的基准，构建一套适用于我国的河流生态系统健康评价理论体系，评价国内河流健康状况，能够诊断我国不同地理区位河流健康状况的差异，设立恢复优先权，同时对于不同区域的类似河流，评价结果可用于互相参考比较，从而提高恢复活动的有效性。
因此进行河流生态系统健康状况评价，有助于提高河流管理质量，不仅可揭示河流生态系统的现状，还提供了将不同河流进行比较的基准，同时还可评估受损河流生态恢复的成效，从而提高管理决策能力。
3.2河流生态系统健康评价方法
对于河流生态系统的评价，最初从生物对水质变化的响应着手，之后开始重视化学物质对水质的影响进行分析。近20年来，研究发现，河流生物群落具有整合不同时间尺度上各种化学、生物和物理影响的能力。这些生物群落的结构和功能特性能够反映诸如化学物质污染、物理生境的消失和斑块化变化，同时外来物种入侵，水资源的过量抽取和河岸植被带的过度采伐会造成水环境总体退化。因此，生物监测将更多的目光集中在多种生态胁迫对水环境造成的累计效应上。而对于应用生物方法评价河流健康的方法，选择何种指示生物是生态系统健康评价的关键。目前研究中，用的较多的水生生物主要是藻类（以硅藻为主）、无脊椎动物和鱼类[14]。如，使用硅藻相关指数ISP和GDI反映水环境的腐生程度、TDI反映水环境的营养程度，“河流无脊椎动物预测和分类系统”、“澳大利亚河流评价计划”、“南非计分系统”以及底栖生物完整性指数（B-IBI）、营养完全指数（ITC）等都是基于对河流大型无脊椎动物生物多样性及其功能监测基础上的河流健康状况评论模型，Karr于1981年提出的生物完整性指数（IBI）能够在比较的基础上对所研究的河流健康状况做出评价，是当前较普及的一种健康评价方法。
尽管关于河流健康评价的方法很多，但从评价原理上，主要可分为两类：
一类是预测模型方法（Predictive Models），如Rivpacts和AusRivAS等。这类方法通过把某些研究地点实际的生物组成与在无人为干扰情况下该点能够生长的物种进行比较而对河流健康进行评价。该类方法首先通过选择参考点（reference sites，无人为干扰或人为干扰最小的样点），建立理想情况下样点的环境特征及相应生物组成的经验模型，之后，比较观测点生物组成的实际值与模型推导的该点预期值，以两者的比值河流健康进行评价。理论上，该
比值可以在0～1之间变化，比值越接近1，则该点的健康状况越好。但是，预测模型法存在一个较大的缺陷，即主要通过单一物种对河流健康状况进行比较评价，并且假设河流任何变化都会反映在这一物种的变化上，因此，一旦出现河流健康状况受到破坏，但并未反映在所选物种的变化上时，就无法反映河流真实状况。因此，它具有一定的局限性。
另一类方法称为多指标方法（Multimetrics），该方法通过对观测点的一系列生物特征指标与参考点的对应比较并计分，累加得分进行健康评价。该类方法在美国和澳大利亚被广泛应用。其中最具代表性的方法就是澳大利亚的溪流状况指数是ISC。它构建了基于河流水文学、形态特征、河岸带状况、水质及水生生物5方面、共计22项指标的评价指标体系，并在对其计分的基础上综合评价澳大利亚80多条河流健康状况[15]。这一方法是对河流各方面特征的综合评价，其结果更加全面、客观，是河流健康状况评价的一种发展方向。另外美国的IBI方法也很典型。多指标法则是不同生物组织层次上多个指标的组合，考虑的河流表征因子远多于预测模型法，所以能够及时地反映这种变化。然而，这种方法也存在如何综合地评价一个生态系统的完整性及如何对这些综合指标进行合理解释等问题，评价标准难以确定，因此精度有所欠缺。
4河流生态系统健康评价发展状况与展望
4.1河流生态系统健康评价发展状况
近10多年来，河流健康状况评价已在很多国家开展，其中以美国、英国、澳大利亚、南非的评价实践较具代表性。美国环保署经过近10年的发展和完善，于1999年推出了新版的快速生物监测协议（Rapid Bioassessment Protocols, RBPs），该协议提供了河流藻类、大型无脊椎动物以及鱼类的监测及评价方法和标准。
英国关注河流健康状况的一个重要举措就是河流生态环境调查，通过调查背景信息、河道数据、沉积物特征、植被类型、河岸侵蚀、河岸带特征以及土地利用等指标来评价河流生态环境的自然特征和质量，并判断河流生境现状与纯自然状态之间的差距；另一个值得关注的评价实践是1998年提出的“英国河流保护评价系统”，该评价系统通过调查评价由35个属性数据构成的六大恢复标准（即自然多样性、天然性、代表性、稀有性、物种丰富度以及特殊特征）来确定英国河流的保护价值，该评价系统已经成为一种被广泛运用于英国河流健康状况评价的技术方法；此外，英国还建立了以RIVPACS为基础的河流生物监测系统。
澳大利亚政府于1992年开展了“国家河流健康计划”，用于监测和评价澳大利亚河流的生态状况，评价现行水管理政策及实践的有效性，并为管理决策提供更全面的生态学及水文学数据，其中用于评价澳大利亚河流健康状况的主要工具是AUSRIV AS；除此之外，近年来澳大利亚的溪流状态指数（ISC）研究将河流健康状况评价用于指导河流管理，拓展了河流健康状况评价的使用范围，ISC采用河流水文学、形态特征、河岸带状况、水质及水生生物5方面指标、共计22项指标的评价指标体系试图了解河流健康状况，并评价长期河流管理和恢复中管理干扰的有效性，对维多利亚流域中80多条河流的实证研究表明，ISC的结果
有助于确定河流恢复的目标，评价河流恢复的有效性，从而引导可持续发展的河流管理。南非的水事务及森林部于1994年发起了“河流健康计划”，该计划选用河流无脊椎动物、鱼类、河岸植被、生境完整性、水质、水文、形态等河流生境状况作为河流健康的评价指标，提供了建立在等级基础上可以广泛应用于河流生物监测的框架，针对河口地区提出了用生物健康指数、水质指数以及美学健康指数来综合评估河口健康状况。
4.2河流生态系统健康评价发展展望
虽然河流健康研究方法种类繁多，但总体而言，该领域仍处于起步阶段，用什么样的指标体系来度量、评价系统的健康状况仍有待大量研究的积累。综观河流生态系统健康内涵及评价发展，作者认为今后河流健康评价研究应着重解决如下问题：
首先，时空尺度的扩大。开展流域尺度上不同时期的河流生态系统的健康研究是当前研究的一个重大进步。在以往对河流生态系统健康的研究中，多侧重于从河流水质状况进行河流健康的评价，这虽然可以从河流水质状况上对河流健康状况进行评价，但河流却是流域的一个基本单元，仅仅评价河流的水质状况并不能全面反映河流的健康特征。有研究指出，只有将河流生态系统纳入流域生态学的研究范围，才可高度重视其与流域内陆地生态系统间的相互关系，强调出流域的系统性和完整性[16]。通过建立流域环境质量评价指标体系及其评价过程，分析流域环境质量的变化趋势，可为流域环境管理提供依据[17]。在流域尺度上，河岸带植被及流域土地利用变化对河流生态系统健康的影响也受到重视，如河岸带植被指数（Riparian Vegetation Index, RVI）就是通过实际情况下的河段植被特征（包括河岸带植被的砍伐、种植、结构、洪水影响、侵蚀／沉积作用和外源物种）相对于天然情况下特征的变化以评价河流的生态健康[18]。可见，只有将河流从流域尺度上进行全面和整体认识，系统分析河流生态系统的健康状况，才可以全面认识河流的健康特征。
其次，评估和监测一定时期内的河流（所在流域）整体健康状况的发展趋势。尤其是近年来我国河流综合整治以及恢复活动开展频繁，评估河流恢复的有效性、提高河流恢复质量成为我国河流管理中迫切需要解决的问题。而恢复前后的河流健康状况评价结果可为管理决策者提供良好的基础比较资料和决策依据，通过比较评价干预之前以及干预之后的河流条件或比较预期的以及实际的河流条件评估管理行为的有效性，从而提高我国河流综合管理水平。
第三，开展基于遥感、GIS、GPS新技术的河流健康评价指标体系研究。随着可持续发展战略的实施，健康的河流生态系统必将成为河流管理的主要目标，所有很有必要开展相关研究。通过3S技术手段可方便快捷地建立一套适用于我国河流生态系统健康理论及评价体系，对主要河流进行健康评价，为河流及流域管理提供基础数据和决策依据，以期实现社会、经济及环境的可持续发展。
近年来，我国在社会经济高速发展、城市化进程加快的同时，城市河流的水质遭到恶化，水生态系统受到严重破坏，从而导致城市水体功能的退化和降低。城市河流生态系统受到了来自自然和人为因素的巨大压力，在各类直接或间接、潜在或显在、独立作用与累积干扰的作用下，城市河流生态系统整体状况及生态过程受到严重影响，但是，以往的针对水质、河岸带、河道等单要素的研究无法全面的反映城市河流生态系统的状况，需要以一种综合的、生态系统层次上的方式对其进行研究。在这一背景下，研究城市河流生态系统健康的理论体系和评价方法，系统地诊断城市河流生态系统健康存在的问题和相互关联，为城市水环境质量改善提供理论依据和理论支持。 １ 城市河流生态系统及其健康的内涵 １．１ 河流生态系统 河流生态系统是指在河流内生物群落和河流环境相互作用的统一体，河流生态系统是动态的、开放的、连续的系统，具有典型的结构特征和独特的服务功能［１］，它包括陆地河岸生态系统、水生态系统、相关湿地及沼泽生态系统在内的一系列子系统，是一个复合生态系统。 河流生态系统的结构是指系统内各组成因素（生物组分与非生物环境）在时空连续及空间上的排列组合方式、相互作用形式以及相互联系规则，是生态系统构成要素的组织形式和秩序。河流生态系统同其他水域生态系统一样，具有一定的营养结构、生物多样性、时空结构等基本结构。河流生态系统服务功能是指人类直接或间接从河流生态系统中获取的利益。按照服务功能性质分类，河流生态系统服务功能主要可分为淡水供应、水能提供、物质生产、生物多样性的维持、生态支持、环境净化、灾害调节、休闲娱乐和文化孕育等。 １．２ 概念和内涵 城市河流包括自然形成和人工开挖的流经城市区域的运河、河流、渠道，是城市的资源和环境载体，关系到城市的生存、发展，是影响城市风格和美化城市环境的重要因素。 “健康”即指系统在各种不良环境影响中，结构 城市河流生态系统健康及其评价 Urban River Ecosystem Health and Its Evaluation ■ 边 博（河海大学环境科学与工程学院，南京 ２１００９８） ■ 程小娟（扬州环境资源职业学院，江苏 ２２５００９） 摘 要 介绍了城市河流生态系统健康的概念、内涵、特征以及研究尺度，阐述了河流生态系统健康评价的方法和评价指标体系，并指出了河流健康评价方法的发展方向，以及对我国河流管理的现实意义。 关键词 城市河流 生态系统健康 评价方法 指标体系
第26卷第10期2006年10月 环 境 科 学 学 报 Acta Scientiae C ircu mstanti a e V o.l 26,N o .10O ct .,2006 基金项目:国家自然科学基金(No .40261002;40561006);重庆市自然科学基金(N o .2004(8410));重庆市教委科研项目(No .K J 050808);贵州省优秀青年科技人才项目(N o .黔科合人字(2005)0513);贵州省省长基金(No .(2006)055) Supported by the NationalNatural Scientific Foundati on (N o .40261002;40561006),Natural Scientific Foundati on ofC hongq i ng(No .2004(8410)),Scientific Res earch It e m ofEducati on alCo mm i ttee of Chongqi ng(No .KJ050808),ExcellentYouth Scientific and Technol og i calTal en ts 'Ite m s ofGuiz h ou Prov i nce(N o .(2005)0513)and Part of Presi d enti al Foundati on of Gu i zhou Provi n ce 作者简介:官冬杰(1980 ),女,硕士研究生,E m ai:l guandongjie_2000@https://www.doczj.com/doc/2f12856363.html,;*通讯作者(责任作者),E m ai:l s uw eic@i si na .co m Biography :GUAN Dong ji e(1980 ),fe m al e ;*Corres ponding aut hor ,E m ai:l s uw e i c@i si na .co m 官冬杰,苏维词.2006.城市生态系统健康评价方法及其应用研究[J].环境科学学报,26(10):1716-1722 Guan D J ,Su W C .2006.S t udy on eval uati on m ethod f or urban ecosyste m healt h and its applicati on[J].Act a Sci en ti ae C i rc um st an ti ae ,26(10):1716-1722 城市生态系统健康评价方法及其应用研究 官冬杰1 ,苏维词 1,2,* 1.重庆师范大学地理科学学院,重庆400047 2.贵州科学院山地资源研究所,贵阳550001 收稿日期:2005 12 16 修回日期:2006 06 28 录用日期:2006 07 25 摘要:通过定性和定量分析建立了一套相对完整的评价指标体系,采用因子分析法赋予指标权重,应用模糊数学方法构建评价模型,并对重庆市城市生态系统健康状态进行了实例研究.结果表明,重庆生态系统健康在结构功能方面属于病态;可持续利用能力和动态变化方面属于亚健康状态,城市生态系统健康综合状况属于亚健康状态.以北京、天津、上海作为参比城市进行了对比评价,得出北京、天津和上海也均处于亚健康状态的结论;但4个城市生态系统整体健康状况排序为:上海、北京、天津、重庆.通过此评价,明确了重庆城市生态系统健康的状况及其影响因子,了解了重庆与其它3个直辖市的健康差距,为重庆城市生态规划与保护提供科学依据.关键词:城市生态系统健康;评价指标;评价模型;重庆市 文章编号:0253 2468(2006)10 1716 07 中图分类号:X826 文献标识码:A Study on eval uation m ethod for urban ecosyste m health and its application GUAN Dong jie 1 ,SU W e ici 1,2,* 1.Geography Sci en ce I n stitute ,C hongq i ng N or m alUn ivers i ty ,Chongqi ng 400047 2.Instit u te ofM oun t ain Resou rces ,Gu iz hou A cade m y,Gu i yang 550001 R ecei ved 16Dece mb er 2005; recei ved i n rev i sed f or m 28J un e 2006; accepted 25J u ly 2006 A bs tract :The eval u ati on m et hod of u rban ecosyste m hea l th w as e mphati call y d i scu ss ed.By qualitati ve and quantitati ve anal ys i s , a set of relativel y i n t egrated eval u ati on i ndexes syste m w as b rought f ort h.M oreove ,factor anal ysis w as e m ployed t o g i ve i ndexes w ei gh t ,and f u zz y m at he m ati cs was u tilized t o estab lis h t he eval u ati on m ode.l Then the s it uation of urban ecosyste m health i n Ch ongq i ng w as study as a cas e .The resu lts i nd i cated that i n t h e s tructural f unction aspect ,ecosyste m health ofC hongq i ng w as situat ed i n sick state ,t h e ab ili ty of sustai nab le u tili zati on and dyna m i c changew ere s i tuated i n sub-healthy stat e ,and the co m prehens i ve cond i ti on s of urban ecosyste m health w as s i tuated i n s ub heal thy state .Subsequen tly ,by con trastivel y eval uati on w i th B eiji ng ,T i an ji n,Shanghai as the reference ci ti es , it w as con cluded t h at these three cities w ere also situat ed i n s ub -hea l thy state . H o w ever ,t he i n tegrated cond itions of urban ecosyst e m h ealt h of t h ese four cities f oll o w ed as t he sequen ce :Shanghai>Beiji ng>T ian ji n >Chongqi ng .C onsequen tly ,the eval u ati on cou l d m ade clear t h e conditi on and i n fl uen ci ng factors of urban ecosyst e m h ealt h of Chongq i ng .The healt h gap bet w een C hongq i ng and the ot her t h ree m un ici pali ti es w as reali zed d irectl y under t he central governm en t i n C h i na ,wh ich provi d ed a scientific basis for progra mm i ng and p rotecti ng of urban ecology ofC hongq i ng . K eywords :u rban ecosyste m healt h ;eval u ati on i nd icat or ;eval u ati on m ode;l Chongq i ng 1 引言(Introducti o n) 随着人们环保观念的增强,对生态系统健康的 研究也越来越深入(Rappor,t 1992;Ca ir ns et a l .,1993;C allicot,t 1995;R appor,t 1999;袁兴中等, 2001;孔红梅等,2002;刘敏超等,2005;赵伟等,2005).众多学者对生态系统健康概念、评价指标选择和方法等方面进行了研究,但概念性和宏观的研 究内容多,对各类型生态系统(如河流、森林、农田湿地生态系统等)健康的专门性研究少(刘永,
水利工程对河流生态系统的胁迫与补偿 (1) 本文阐述了河流生态系统的特点，指出河流形态多样性是生物群落多样性的基础。水利工程对于生态系统胁迫的主原因，是由于水利工程在不同程度上造成河流形态的均一化和非连续化，其结果导致生物群落多样性的下降。最后，文章提出了水利工程对生态系统补偿的技术对策点。 关键词：河流生态系统生态系统胁迫 1．引言 自然界或人类对于生态系统造成的不利影响，生态学中称为胁迫（stress）。人类活动对于河流生态系统的胁迫主来自以下5个方面：（1）工农业及生活污染物质对河流造成污染；（2）从河流、水库中超量引水，使得河流流量无法满足生态用水的最低需；（3）通过对湖泊、河流滩地的围垦挤占水域面积以及上游毁林造成水土流失，导致湖泊、河流的退化；（4）在湖泊、河流或水库中，不适当地引入外来物种造成生物入侵，使乡土种受到威胁或消失；（5）水利工程对于生态系统的胁迫。本文重点讨论水利工程的负面影响问题。 众所周知，兴建的大量水利工程满足了人们对于供水、防洪、灌溉、发电、航运、渔业及旅游等需求，水利工程对于经济发展、社会进步的作用巨大。水利工程在生态建设方面也同样具有积极作用。通过调节水量丰枯，抵御洪涝灾害对生态系统的冲击，改善干旱与半干旱地区生态状况以及调节生态用水等方面，水利工程同样贡献巨大。 那么，“水利工程对生态系统造成胁迫”这个命题又从何谈起呢？ 事物无不具有两重性。从人类幼年时代开始至今在地球上进行的大规模生产和经济活动，首推大片土地的农业垦殖及城市利用，其次是森林大规模砍伐，自工业化社会以来的温室气体排放等，都是引起全球生态系统变化的重因素。而自远古至今兴建的水利工程是一种在流域和区域水平上对生态系统产生重大影响的事件。人类为自身的安全和经济利益，在疏导河流、整治河道，筑坝壅水等方面，不仅明显地改变着地地形地貌，影响着局部气候，同时也大幅度地改变着河流自身的形态，在不同程度上降低了河流形态多样性。其结果将导致水域生物群落多样性的降低，使生态系统的健康和稳定性都受到不同程度的影响。 一般认为，生态系统是指一定空间中的生物群落（动物、植物、微生物）与其环境组成的系统，其中各成员借助能量交换和物质循环形成一个有组织的
河流生态系统健康评价及展望 1引言 人类社会的可持续发展归根结底是生态系统的可持续发展问题，而生态系统管理是合理利用和保护资源、实现可持续发展的有效途径[1]。河流对人类的发展非常重要,不仅可提供食物、工农业及生活用水,还具商业、交通、休闲娱乐等诸多服务功能。作为重要的生态系统类型，河流生态系统还是生物圈物质循环的主要通道之一，很多营养盐及污染物在河流中得以迁移和降解[2]。但在过去的几十年中，河流生态系统不断受到人类活动的干扰和损害。随着工业文明的迅速发展，人类对水资源的需求大量增加，很多河流因用水过度而面临断流或枯竭；此外，大量污染物的排入和森林及河岸缓冲带的乱砍乱伐严重影响了河流水环境状况，其结构受到极大破坏，诸多生态功能也因人类活动的干扰而逐渐丧失。在1999年联合国环境计划署组织的“面向21世纪水资源委员会”对流域面积最大的25条世界大河进行调查后的总结报告中指出，世界的大江大河水质欠佳，多数河流水量日益减少，而污染程度则日渐加重。 在被调查的河流中，中国的黄河，流入中亚咸海的前苏联锡尔河、阿姆河，美国科罗拉多河，印度的恒河和墨西哥的莱尔马河6条河水质极差，被评为最不卫生的河流；只有南美的亚马逊河、印度支那半岛的湄公河和北美的圣劳伦斯河水质较好。由此可见，如何维持现有河流生态系统的服务功能，修复受损系统，促进河流及其流域的经济、社会和环境的可持续发展已经成为一个全球性的问题。作为可持续发展概念的一个重要目标，恢复和维持健康的生态系统迅速成为科学家的共识，用健康来描述一个环境的状况是科学发展和社会价值观进步的必然结果，维持和恢复一个健康的生态系统已成为近年来环境管理的重要目标[3-5]。生态系统健康评价在森林、河流、农田、湿地等不同类型生态系统领域迅速展开[6-8]。而如何评价河流生态状况正成为水利科学、环境科学和生态学领域研究的热点之一。研究河流健康状况的评价不仅可应用于对河流现状的客观描述和评估，而且有助于管理决策者确定河流管理活动，对于河流的可持续管理及区域生态环境建设都具有非常重要的意义。 2生态系统健康概念 生态系统的概念首先是由英国植物生态学家A.G.Tansley于1935年提出的，最初定义是包括一个定义的空间中所有的动物、植物和物理环境的相互作用，以及由生物与环境形成的自然系统。其后有Lindeman. R的能量动态理论、Odum家族提出的生态系统发展中结构和功能特征的变化规律、Kumar. H. L的超级系统理论，以及马世骏等提出的社会－经济－自然复合生态系统模型（SENCE）等。总之，生态系统是一定空间范围内，有生物群落与其环境所组成，具有一定时空格局，它自身借助于功能流而形成的稳定系统。它具有整体性、生态功能、服务功能、自我维持和调控功能，并且具有动态的、生命的特征，是一个复杂的生命有机休，具有健康、可持续发展特性。因此，对生态系统进行健康评价研究甚为重要。
浅谈流域生态系统健康评价 作者：罗珂指导老师：王进鑫 摘要：对流域进行生态健康评价，将为流域的规划、管理和保护以及流域综合治理提供决策依据。本文介绍了流域生态系统健康的特征和生态系统健康的主要制约因素，总结了流域生态系统健康评价的进展，着重阐述了流域生态系统健康评价尺度和方法。最后提出了今后生态系统健康评价的发展方向。 关键字：流域生态系统健康；进展；制约因素；尺度；评价；理论与方法 前言 自然生态系统提供了人类赖以生存和发展的物质基础与生态服务，维持健康的生态系统是实现人类社会经济可持续发展的根本保证。而作为环境管理的目的与基础，生态系统健康则为环境管理提供了新思路和新方法。在全球社会经济高速发展导致自然生态系统健康状况日益恶化的严峻形势下，生态系统健康及其评价研究不仅具有重要应用价值，而且丰富了现代生态学的研究内容，已成为当前生态系统管理的重要问题。从流域系统出发，评价系统的健康状况对于促进流域生态系统建设及稳定发展在理论和实践上都具有重要意义。 1 流域生态环境健康的概念 随着水土保持和生态环境建设的深入和经济社会的发展，国内外对于流域的综合治理已提高到流域的保育、健康等更高目标。分析生态系统演变过程，评价流域生态系统的健康状况，对于促进流域生态系统建设及稳定发展在理论和实践上都具有重要意义。目前，我国对于流域生态系统健康的评价研究仍然处于刚刚起步的探索阶段，因此对于该类问题的研究具有重大的意义和前瞻性。以流域为基本单元建立流域生态环境健康评价体系，主要基于以下2点。 1.1流域具有独特的自然地理条件和生态特征 流域作为一个相对完整的生态和地理单元，具有独特的自然地理条件。水文循环是全球自然过程中的重要组成部分，推动着生物圈物质和能量的交换和传递。陆地水文循环过程是在一定的自然地理单元中进行的，这个自然地理单元就是流域。由于陆地水文联系具有这种单元性，因而与水循环运动有关的其他自然过程或经济
基于河流生态系统修复理念的中小河流治理应用 发表时间：2019-03-14T16:13:54.017Z 来源：《建筑模拟》2018年第34期作者：董琳朱晓春景文洲 [导读] 本文系统回顾了“生态治河”理念的演变历程，总结了目前生态治理中存在的一些误区，针对中小河流治理中河流生态系统恢复理念的应用提出了具体措施建议。 董琳朱晓春景文洲 海河水利委员会科技咨询中心天津 300170 摘要：中小河流是我国众多河流水系的重要组成部分，河流与其周边河岸带等环境载体一同构成了现今丰富多样、生动立体的生态系统。中小河流治理既是当前我国生态文明建设的主要任务之一，也是进一步提升防洪减灾能力的重要保障。本文系统回顾了“生态治河”理念的演变历程，总结了目前生态治理中存在的一些误区，针对中小河流治理中河流生态系统恢复理念的应用提出了具体措施建议。研究成果与结论可作为工程设计、河流管理等工作提供参考依据。 关键字：中小河道；河流生态系统；自然恢复；治理 Abstract：As an important part of China’s River System，Middle and Small Creeks，as well as surrounding reparation zone，constitute a diversified，vibrant and tridimensional Ecosystem. To efficiently harness Middle and Small Rivers is not only one of the mains tasks in current Ecological Civilization Construction，but a great improvement to China’s Flood Control and Disaster Reduction. A systematic review of evolution process is conducted in this paper to summarize and analyze the problems in present Middle and Small Creeks Harness. Some concrete measures are propounded，aiming at the application of Ecosystem Restoration Concept，to promote the Middle and Small Rivers construction. Results and conclusions can be referred by Engineering design or River Management. Key words：Middle and Small Creeks，Rover Ecosystem，Natural restoration，Harness 1 传统治理模式及变化趋势 中小河流是数量众多的河流水系的重要组成部分，是大江大河综合治理中关键的“最后一公里”，开展河道整治是恢复提高河道基本功能的根本措施，是提高水资源承载能力，改善生态环境的有效途径，支撑着人们日常生活和经济发展。 在中小河流治理之初，受传统的大江大河治理模式影响，以提高河道的防洪标准，恢复防洪功能，保障河流周边城镇、基础设施、基本农田防洪安全为目的。主要措施为清淤、复堤、新建堤防、护岸等措施。在河道治理中，采用裁弯取直、束河筑堤、清淤清障等方式增大过流断面，畅通河道、宣泄洪水，硬质护岸可以有效保护堤防不受水流冲刷的影响，防止河流溃决。经过一段时间的治理，中小河流在防洪排涝方面，取得了一定成效。 在传统的治理中，主要采用浆砌石、钢筋混凝土等硬质建筑材料，护岸基本型式为直立式和陡坡式，这种工程结构抗冲刷侵蚀和整体性较好，但堤岸过度硬化，封闭隔绝土壤与水体之间的物质交换，使得土壤、植物、生物之间失去有机联系，严重破坏岸坡周边的生态系统。经过裁弯取直的河道，较之自然蜿蜒曲折的河道，其水流流态更为均匀、汇流和下泄流速更快，不仅增加了上一级支流的防洪负担，也使得原来河流中生长的鱼类、植物失去适宜的水温、流速等生存环境。这些问题导致水生动植物数量急剧减少，河流生态功能退化。伴随人们对生态环境的认识和要求不断提高，传统治河方法的弊端已逐步为大家所认识，我国在近年来实施的中小河流治理中也突出生态治河理念，农村河道以保护农田为主兼顾恢复生态、美化环境，县城河道以县城防洪为主，兼顾亲水需求，营造水景观，尽量保持河流蜿蜒曲折的自然形态，恢复河流生态多样性。 2 河流生态系统修复 河流生态修复是指利用生态系统原理，采取各种方法修复受损伤的水体生态系统的生物群体及结构，重建健康的水生生态系统，修复和强化水体生态系统的主要功能，并能使生态系统实现整体协调、自我维持、自我演替的良性循环。 1962年，“生态工程”这一概念被首次提出，而后专家学者提出了对于生态治理的不同理解，Schlueter认为近自然治理首先要满足人类对河流的利用要求，同时维护河流的生态多样性，Bidner认为河道治理首要考虑河道的水力学特性、地貌学特点与河流的自然状况，以权衡河道整治与生态系统负面影响之间的尺度。Hohmann则强调生态多样性在生态治理中的重要作用，从维护河流生态平衡的角度出发，认为近自然河流治理要减轻人为活动对河流产生的压力，维持河流环境多样性，注重工程治理与自然景观的和谐性。 对于如何将生态系统修复理念应用于中小河流治理，有人主张河流生态治理应该更多的依靠自然界的力量，靠自然演替过程实现生态恢复目标；一些人认为，对于生态工程的把握，应在权衡满足经济社会需求与满足生态健康关系上，采取二者并重的立场。 3 中小河流的生态恢复治理理念 尽管许多发达国家在河流治理方面积累了许多经验，但其理论和方法尚处于发展阶段，由于我国自然条件和经济发展阶段的不同，不能直接套用发达国家的生态治理模式，必须结合我国国情进行河流生态治理。 董哲仁提出河流生态恢复应在充分发挥生态系统自我修复功能的基础上，采取工程和非工程措施，促进河流生态系统恢复到较为自然的状态，改善其生态完整性和可持续性的一种生态保护行动。 中小河流以县、乡河流为主，河流沿岸多为集中居住地区或基本农田，两岸滩地宽度较小，加之投资规模受限，不适宜采用大江大河与城市规划相结合的综合生态治理模式，治理应从河流水系自身的自然规律出发，在提升防洪减灾能力的基础上，立足当地自然条件和防洪需求，统筹协调流域防洪安全、生态环境保护、水资源可持续利用三者之间的关系。河流生态修复的主要任务是通过极简单的建筑材料与自然修复手段，在没有人类活动干预，或者干预较少的情况下，通过水流、植物、动物、土壤等河流生态系统中各个环节的共同作用，恢复河流自然原始状态，在一定的时间作用下，达到自然的平衡状态，恢复自我组织、自我修复能力，实现持续河流健康状态。 4 生态恢复在河道治理中的运用 从治理目标来看，河道生态恢复需要根据环境变化、经济状况及河流特征等因素确定，将河道整治目标定位于河流生态系统健康的保护和恢复，对河流水文、水质、河流生物、河流形态、河岸带状况进行综合评估、统筹考虑，从而确定科学、合理、经济可行的河道整治目标。 从治理措施来看，为了有效恢复和维持河流生态系统，中小河流治理必须转变单一追求工程安全的传统水利工程设计思想，根据治理
河流与城市生态系统 摘要：河流是城市生态系统的重要组成部分。本文分析了河流具有的供应水源、提供绿地、保护环境、旅游娱乐、交通运输等各项生态功能，指出保持河流的自然地貌特征、维持自然水文过程、控制河流水污染、综合规划河流是发挥河流在城市生态系统中作用的基本方法。 关键词：河流城市生态系统城市生态建设 人类诞生伊始濒水而居，近水而种。河流与城市的发生、发展息息相关， 河流或穿城而过，城市或滨水一侧。在远古时代河流就为城市提供了稳定的水源和肥沃的土壤，后来，随着水上交通工具的发展，河流成为了城市物资运输的重要通道；在近代工业化阶段，河流对城市的作用更加重要，不仅成为水源地、动力源、交通通道，而且是污染净化的场所；在现代，城市生态化成为城 市建设的主流，在其生态建设过程中，河流显示出不可替代的意义。河流对城市的繁荣与衰落，对城市社会、经济、环境协调发展有至关重要的意义。 1 河流与城市生态 城市生态建设就是城市模拟自然生态系统，创建一个物质循环畅通、能量流动高效、系统过程稳定、结构和功能协调的生态系统，为城市人口提供一个与社会和自然发展相匹配的、持续稳定的物质环境，保证城市人口的身心健康发展。河流本身所具备的物质静态和动态特性，为城市生态提供了一定的基础。 1.1河流与城市水源 水在人类生活中是必不可少的物质之一，许多城市人均用水量(除工业用水)已达到100L/d·人以上，如此庞大的用水量从就近河流中引取，具有投资少，稳定性高等诸多优势。城市生产中所必需的大量的各类工业用水从就近的河流中解决，也具有明显低成本、高稳定的优势。地下水可以作为城市的水源，但是地下水安全性、卫生性、稳定性，经济高效性等方面都无法与地表河流相比，且城市地下水在很多情况下，大部分补给量仍来源于河流，河流水量的减少、水质的恶化均会影响到地下水量的时空分布和水质的时空分布，且大量使用地下水，将不可避免地引起地面沉降而加剧地质与洪涝灾害。尽管人类可以远距离调水，但是伴随而来的将是高的供水成本。可以预见，河流在未来仍是城市生产和生活用水的最佳水源。 1.2河流与城市热岛效应
温榆河生态河流健康评价研究 发表时间：2019-09-20T13:44:44.803Z 来源：《防护工程》2019年11期作者：张宁张晓 [导读] 并对河流生态系统健康总体评价进行了探讨，为河流生态系统健康评价提供了参考依据。 北京市北运河管理处北京 101100 摘要：人类在开发利用河流的过程中，由于保护不够或滥加利用，许多河流出现污染、断流等现象，河流生态系统退化，影响了河流的自然和社会功能，破坏了人类的生态环境，甚至出现了严重不可逆转的生态危机，对社会的可持续发展构成严重威胁。在进行河流系统健康评价时增加了生态服务功能指标，通过系统分析河流生态系统健康指数系统，筛选了河流生态系统健康评价关键指标，提出了河流生态系统健康评价关键指标分级评价标准，并对河流生态系统健康总体评价进行了探讨，为河流生态系统健康评价提供了参考依据。 关键词：生态河流；河流健康评价；指标体系 河流健康的涵义尚不十分明确，河流健康的理论与方法处于初步形成与发展阶段，对其概念存在不少的质疑与争论。人类开始意识到河流生态系统健康的影响因素众多，包括大型水利工程、污染、城市化等，提出河流生态需水的概念和评价方法，通过调控、维持河道生态流量保护河流生态系统健康；随后提出了水生态修复措施，包括河道物理环境、生物环境、物理化学指标等，并利用栖息地、藻类、大型无脊椎动物、鱼类等评价河流生态系统的健康进而提出了河流生态系统健康的概念。构建河流生态系统健康科学评价指标体系、评价方法和关键指标，对开展河流生态系统健康评价具有重要意义。 一、生态河流系统识别 对河流进行健康评价必须考虑河流生态系统：生态系统结构；生态系统的功能? 生态系统的物质和能量流。河流生态系统的结构就是河流水系的结构、形态与空间分布特征等[1]。在子系统的层面上，也有次一级的结构，例如河床，一般由洪水河床（河漫滩）和枯水河床、江心洲、水下浅滩、湖滨带、湖泊底质等组成。河流生态系统的功能是多方面的。从总体功能的层面上，河流系统的存在是为了把地表径流输送到海洋或河流，在次一级系统层面上，各子系统也有其特殊的功能，如湖泊的存在是为了调蓄洪季的水文过程，河漫滩是洪水河床，其功能是为了行洪。河流生态系统的物质和能量流，可从两个方面来考察：系统与外界的关系（输入和输出）。流域下垫面与大气发生一系列的相互作用（降水、蒸发等过程），其最终产物（径流，泥沙及其他物质）从陆地汇入河口和海洋。河流生态系统内部各子系统之间的物质和能量流，如干支流之间，湖泊和河流之间，上下游之间等。 有关河流生态系统的识别主要还是基于物理过程。河流生态系统的复杂性在于：在这一系统内部，还叠置了一个更为复杂的生物生态系统，它对河流生态系统有十分重要的影响，如流域内植被对水文过程的一系列影响。更为重要是人已成为生物生态系统的最重要组成部分，目前正在以前所未有的强度改变或影响着河流生态系统，变化着的河流生态系统又反过来影响人类的生存和发展，开展河流生态系统健康状况评价受到广泛关注。而开展河流生态系统健康状况评价首先要从河流生态系统的结构、功能、物质和能量流进行识别。 二、生态河流评价方法 生态河流系统健康评价方法从评价原理上可分为两类。 1、预测模型法。该类方法主要通过把研究地生物现状组成情况与在无人为干扰状态下该地能够生长的物种状况进行比较，进而对河流健康进行评价。该类方法主要通过物种相似性比较进行评价，指标单一，如外界干扰发生在系统更高层次上，没有造成物种变化时，这种方法就会失效。 2、多指标法。该方法通过对观测点的系列生物特征指标与参考点的对应比较结果进行计分，累加得分进行健康评价。该方法为不同生物群落层次上的多指标组合，因此能够较客观地反映生态系统变化。河流生态系统健康评价方法从评价对象角度可分为两类。 （1）物理- 化学法。主要利用物理、化学指标反映河流水质和水量变化、河势变化、土地利用情况、河岸稳定性及交换能力、与周围水体（湖泊、湿地等）的连通性、河流廊道的连续性等。同时，应突出物理- 化学参数对河流生物群落的直接及间接影响。 （2）生物法。河流生物群落具有综合不同时空尺度上各类化学、物理因素影响的能力。面对外界环境条件的变化（如化学污染、物理生境破坏、水资源过度开采等），生物群落可通过自身结构和功能特性的调整来适应，并对多种外界胁迫所产生的累积效应作出反应。因此，利用生物法评价河流健康状况，应为一种更加科学的评价方法。 生物评价法按照不同的生物学层次又可划分为： 指示生物法。就是对河流水域生物进行系统调查、鉴定，根据物种的有无来评价系统健康状况。 生物指数法。根据物种的特性和出现情况，用简单的数字表达外界因素影响的程度。该方法可克服指示生物法评价所表现出的生物种类名录长、缺乏定量概念等问题。 物种多样性指数法。是利用生物群落内物种多样性指数有关公式来评价系统健康程度。其基本原理为：清洁的水体中，生物种类多，数量较少；污染的水体中生物种类单一，数量较多。这种方法的优点在于对确定物种、判断物种耐性的要求不严格，简便易行。 群落功能法。是以水生物的生产力、生物量、代谢强度等作为依据来评价系统健康程度。该方法操作较复杂，但定量准确。 生理生化指标法。应用物理、化学和分子生物学技术与方法研究外界因素影响引起的生物体内分子、生化及生理学水平上的反应情况，可为评价和预测环境影响引起的生态系统较高生物层次上可能发生的变化。[3]采用河流状况指数法对河流生态系统健康进行评价，该评价体系采用河流水文、物理构造、河岸区域、水质及水生生物方面的20余项指标进行综合评价，其结果更加全面、客观，但评价过程较为复杂。 河流健康评价方法种类繁多，各具优势，在具体评价工作中，应相互结合，互为补充，进行综合评价，才能取得完整和科学的评价结果。同时，评价的可靠性还取决于对河流生态环境的全面认识和深刻理解，包括获取可靠的资料数据，对生态环境特点及各要素之间内在联系的详细调查和分析等，均是评价成功的关键。 三、生态河流系统健康总体评价 开展生态河流系统健康总体评价，首先要依据河流水生态与环境调查评价成果，对河流水生态与环境状况以及存在的问题进行汇总分
河流生态系统的理论及运用 2?研究背景 水资源利用现状 近年来我国生态环境的恶化不断加剧，人类一味的追求水资源的最大经济可利用水量，忽视生态环境自身对水资源的需求。特别是北方地区水资源供需矛盾尖锐，在水资源严重短缺的情况下，生态环境用水被经济用水所挤占，北方多数地区河流开发过度。水资源、水问题可以概括为“水多、水少、水脏、水生态恶化〃，这些问题严重影响了我国的可持续发展⑴。进入22世纪，而对严峻的水资源短缺、经济快速发展与生态协调等问题，我国学者提岀了“而向生态〃的新概念, 而向生态的水资源利用重视自然生态的需求，综合考虑自然——社会——经济复合生态系统的需求，我国进入了面向生态的水资源利用模式生态保护型阶段。 1.2河流生态环境问题 人类对水资源开采程度好破坏程度的不断增强使水文循环受到严重的扰动，水资源自然循环的途径和通量发生改变，其可再生能力也有不同程度的改变，出现一系列的问题，如河道断流、地下水位下降、水资源短缺、水污染等等。水作为生物木身的组成部分，在自然生态系统中
起着无可替代的重要的决定作用。要使生态环境朝着良性循环的方向发展，必须首先满足生态系统所必须的水量要求。 2.生态需水基本理论 2.1河流生态需水及其特点 基于自然水循环角度［2］,河流生态需水可以定义为：在特定时段内，在一定的生态保护目标下，维持河流基本结构与功能所需要的一定水质目标下的水量。其内涵可以理解为：（2）维持河流生态系统现状；（2）避免河流退化；（3）提供水来支撑自然过程，以保留关键的生态服务和社会服务功能。具体可以归结为一下几个方面：（1）维持河床沉积物的大小和移动性；（2）维持常年性河流不断流；（3）维持河道的纵向连续性；（4）维持河流特征和环境；（5）维持洪泛平原; （6）维持河滨植被；（7）维持河口的生态平衡；（8）维持娱乐和舒适性。河流生态需水特点：质与量的统一性［引；时间与空间性；尺度多样性；最优性与阙值性。这些特点涉及到方方面面的因素，必须统筹兼顾，全局把握，针对特点有目的的改造河流，造福人类。 2.2河流生态需水重要水文要素与指标 河流生态需水研究的一个重要问题就是如何选取水文指标。这些指标包括：（1）与流量状况总体趋势密切相关的指数如平均日流量、平均的
城市河流与城市的生存与发展 1．1 河流是城市诞生的摇篮 凡是国际上著名的城市，总有一条著名的河流与之相随相伴。在欧州，国际河流多瑙河孕育了两岸的城市群；在我国，黄浦江与东海滋润和催生了上海，使之从一个小渔村迅速崛起成为一座国际大都市。 世界著名的大都市巴黎与水有着千丝万缕、不可割舍的关系。塞纳河从巴黎城的中间流过，将巴黎分为南北两部分，它像一条美丽的项链串起了整个巴黎。塞纳河聚集了巴黎的许多人文景观，也聚集了法国古往今来的许多精华所在。巴黎倘若离开了美丽的塞纳河，将会是怎样一番情景，恐怕谁都难以想象。上海离开了黄浦江、苏州河，也就不能成为今天的上海。 世界上主要的大城市基本上都是傍水而建。一般，河流中下游地区大多是城市集中、经济相对发达的地区。在中国7大江河的下游地区，人口密集，城市集中，经济发达，集中了全国1／2的人口，1／3的耕地和70％的工农业产值；而由河流入海口泥沙沉积形成的三角洲，更是经济中心所在：如地处上海经济区核心的长江三角洲，中国南方深圳、广州、珠海经济区的珠江三角洲。据预测，在本世纪初，全国各类规模的城市总数将逾1000座，这些城市大部分分布在长江、黄河等7大水系和沿海地带，它们的诞生和发展都和河流水系息息相关。 1．2 河流是城市文明的发祥地 世界上每一个文明的发源地，都是傍依江河湖泊，并依靠必要的可供水源而发展起来的。古代早期的城市，也都选择在有河流、有水的地方。许多民族和国家都把河流比做自己的母亲，如中国的黄河，印度的恒河和俄罗斯的伏尔加河。古代的四大文明古国都发源于大河流域，黄河流域是中国古代文明的发祥地，尼罗河孕育了古埃及文化，印度文化起源于恒河和印度河流域，古代巴比伦也是在幼发拉底河和底格里斯河形成的两河流域发展繁衍的。河流以其丰富的乳汁孕育了人类早期的伟大文明，并在河流两岸崛起大批的繁华城市群。凡是河网水系发达的地区，都是城市文明最发育的地区。 河网水系对传承城市历史文化起着非常重要的作用。没有城市水系的点缀，丰富的水面与城市的其他景观相映衬，形成优美的自然景观和人文景观，城市的文化内涵和深厚的文化底蕴就不会充分展现。
International Journal of Ecology 世界生态学, 2019, 8(4), 303-309 Published Online November 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/2f12856363.html,/journal/ije https://https://www.doczj.com/doc/2f12856363.html,/10.12677/ije.2019.84040 Study on Assessment Method of Water Ecology Environmental Health Yuequn Huang1,2, Qing Zhang1,2, Jieyue Li1,2, Shoukun Huang1,2, Zhiqiang Wu1,2, Shiqi Yang1,2 1Collaborative Innovation Center for Water Pollution Control and Water Safety in Karst Area, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi 2Guangxi Key Laboratory of Environmental Pollution Control Theory and Technology, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi Received:Oct. 30th, 2019; accepted: Nov. 14th, 2019; published: Nov. 21st, 2019 Abstract The indicators are selected commonly to assess the health of water ecology environment, which can reflect the actual situation during the study period. It is difficult to continuously reflect the changes in the water ecological environment. Water ecological restoration is a long dynamic process. It needs a theoretical technique and method that could reflect the health condition and restoration effect of water ecological environment in real time. Based on reviewing the current assessment methods of water ecological environmental health in recent years, the qualitative and quantitative movement behaviors of fish were proposed, and the indicators of movement behavior and sensitivity water quality of fish were used as water ecological restoration effects of eutrophic water. A set of effective and operability assessment system for water ecological restoration effects was developed. It was more in line with the actual conditions of water ecological environment. It can provide scientific reference for the evaluation of early warning and restoration effects of wa-ter ecological environment. Keywords Water Ecology Environmental Health, Response Indicators of Fish Behavior, Sensitivity Water Quality Indicators, Real-Time, Evaluation Methods 水生态环境健康评价方法研究 黄月群1,2，张庆1,2，李洁月1,2，黄寿琨1,2，吴志强1,2，杨诗琪1,2 1桂林理工大学，岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心，广西桂林 2桂林理工大学，广西环境污染控制理论与技术重点实验室，广西桂林