浅谈流域生态系统健康评价
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河流健康评估河流健康评估河流是地球上重要的自然资源之一,不仅为生物提供水源供给,还是人类的生活和生产的重要依赖。
然而,随着经济的发展和人口的增加,河流面临着日益严重的环境污染和水资源短缺的问题。
因此,对河流的健康进行评估,以及采取有效措施进行保护和修复,变得尤为重要。
首先,评估河流健康的指标包括水质、生态系统状态、水流情况等。
水质是评估河流健康的重要指标之一。
水质差会导致水中存在有毒有害物质,影响生物的生存和繁衍能力。
通过分析水中各种污染物的含量和种类,可以初步判断河流的水质情况。
需要关注的指标有:溶解氧、PH值、悬浮物、化学需氧量(COD)和氨氮等。
其中,溶解氧是判断水中是否富含氧气的指标,PH值反映了水的酸碱性,COD和氨氮则是反映河流中有机物和氮的含量。
生态系统状态是评估河流健康的另一个重要指标。
一个健康的生态系统能够维持良好的物种多样性,并提供充足的食物和栖息地。
通过研究河流中的底栖生物、鱼类和鸟类的种类和数量变化,可以初步判断河流的生态系统状态。
比如,如果大量污染物导致某些物种灭绝或减少,说明生态系统存在严重问题。
水流情况是评估河流健康的另一个重要指标。
正常的水流能够保持水体中的有害物质扩散和稀释,有助于维持水体的清洁和透明度。
通过研究河流的流速和流向,可以初步判断水流情况。
当河流流速减慢,污染物容易在局部积聚,影响河流的健康。
为了保护和修复河流,需要采取一系列有效措施。
首先,减少污染物的排放。
通过加强工业和农业排放的监管和治理,减少污染物的输入量。
其次,建立水资源保护区和生态修复区,限制河流周边的工业和农业发展,并加强植被恢复和湿地建设。
同时,加强监测和管理,定期对河流健康进行评估,及时发现并处理问题。
综上所述,河流健康评估是一项重要的工作,通过分析水质、生态系统状态和水流情况,可以初步判断河流的健康状况。
为了保护和修复河流,需要采取一系列有效措施,减少污染物的排放,建立水资源保护区和生态修复区,并加强监测和管理。
简述流域生态系统生态风险评价方案的设计流域生态系统是指一个地理区域内的水域和陆地生态系统的综合体。
流域生态系统的健康状况对于水资源管理、生物多样性保护和可持续发展至关重要。
为了评估流域生态系统的健康状况和面临的风险,需要设计一个全面的生态风险评价方案。
一、背景介绍在设计流域生态系统生态风险评价方案之前,需要对背景进行介绍。
包括流域的地理位置、面积、主要水体和陆地类型等基本信息。
还应该考虑到人类活动对流域生态系统的影响,例如城市化、工业化和农业活动等。
二、目标设定在设计方案之前,需要明确评价的目标。
评估流域内不同区域的生物多样性水平、水质状况以及土壤侵蚀情况等。
同时,还需考虑到未来可能出现的风险,如气候变化和自然灾害等。
三、数据收集为了进行准确的评估,需要收集大量相关数据。
这些数据包括但不限于以下内容:1. 水质监测数据:包括各个水体的溶解氧、PH值、氮磷含量等指标。
2. 生物多样性数据:包括植物和动物的种类和数量分布情况。
3. 土壤侵蚀数据:包括土壤流失速率和沉积情况等。
4. 气候数据:包括降雨量、温度和风速等。
四、评价指标选择根据目标设定,选择适当的评价指标来评估流域生态系统的健康状况和面临的风险。
可以使用Shannon-Wiener指数来评估生物多样性水平,使用水质指数来评估水质状况,使用土壤侵蚀模型来评估土壤侵蚀情况等。
五、建立模型根据收集到的数据和选择的评价指标,建立相应的模型来进行流域生态系统生态风险评价。
可以使用统计学方法、GIS技术和数学模型等工具来进行分析。
可以使用遥感技术获取地表覆盖信息,并结合统计学方法分析不同地区的生物多样性水平。
六、风险评估在建立模型之后,进行风险评估是非常重要的一步。
根据评价指标的结果,评估流域生态系统面临的风险。
可以评估不同地区的水质状况是否达到国家标准,评估土壤侵蚀对农业生产的影响等。
七、风险管理根据风险评估的结果,制定相应的风险管理措施。
如果发现某个地区水质状况较差,可以采取净化水体的措施,如建立污水处理厂。
河流健康评价:理论、方法与实践河流健康评价:理论、方法与实践1. 引言河流作为自然界重要的水资源承载体,对于维护生态平衡和保障人类生存起着至关重要的作用。
然而,在经济发展和人口增长的背景下,由于过度开发和污染等原因,许多河流面临着健康状况不佳的困境。
因此,对河流的健康评价显得尤为重要。
本文将探讨河流健康评价的理论、方法和实践。
2. 河流健康的概念与意义河流健康是指河流系统以其所承载的生态系统功能保持完好和稳定的状态。
河流健康的状况直接关系到水资源的利用和生态环境的保护,对人类社会的可持续发展有着重要的影响。
因此,从生态学和环境科学的角度进行河流健康评价,有助于科学地认识和解决河流健康问题。
3. 河流健康评价的理论基础河流健康评价的理论基础主要包括河流生态学和环境指标的选择。
河流生态学研究河流系统的结构和功能,探讨不同生态环境的关联性和相互作用,为河流健康评价提供了理论依据。
同时,选择合适的环境指标对于河流健康评价至关重要。
环境指标可以从水质、河道形态等多个方面来综合评估河流的健康状况。
4. 河流健康评价的方法河流健康评价的方法主要包括水质评价、藻类指数、鱼类生态评价和物种多样性评价等。
水质评价是河流健康评价的重要手段之一,通过对水样中的水质指标进行监测和分析,可以对河流的污染程度和水质状况进行评价。
藻类指数是评估河流富营养化程度的一种方法,通过对河流中藻类群落的组成、数量和多样性等指标进行分析,可以判断环境中的养分含量和水质状况。
鱼类生态评价则是通过对河流中鱼类种群结构、数量和生殖状况等进行调查和监测,来评价河流的生态环境状况。
物种多样性评价则是通过对河流中各种生物种类的数量和多样性进行评估,来判断河流的生态完整性和稳定性。
5. 河流健康评价的实践案例实践案例一:长江流域健康评价。
长江作为中国最大的河流系统之一,对于维护国家的经济发展和生态安全具有重要意义。
通过对长江流域的水质、藻类、鱼类和物种多样性等指标进行监测和评估,可以全面了解长江流域的健康状况,为长江流域的治理和保护提供科学依据。
2023年流域水生态监测与评价体系一、引言2023年流域水生态监测与评价体系,是当前水资源管理和保护的重要内容之一。
随着社会经济的发展和人口增长,水资源的需求量也在不断增加。
然而,水资源的可持续利用面临着严峻的挑战,其中之一就是水生态环境的恶化和污染。
为了保护水生态环境,建立科学的监测与评价体系至关重要。
二、目前状况在我国,水生态环境的监测与评价工作已经有了一定的基础,但仍存在一些不足之处。
目前流域水生态监测主要集中在水质、水量和水生态系统的要素指标上,如COD、氨氮、叶绿素a、生物多样性等。
这些指标能够反映出水的污染状况和生态系统的稳定性,但它们的监测范围比较有限,往往只是局限于水体表面和污染源的周围。
对于流域水生态系统整体的状况,我们还需要建立更加全面和系统的监测与评价体系。
另外,目前一些地方在水生态监测方面的技术力量和设备设施仍然不够完善,导致监测数据的准确性和真实性存在一定的问题。
三、未来展望针对当前存在的问题,未来流域水生态监测与评价体系需要进行全面升级和完善。
我们应该加大对监测技术和设备的投入,提高水生态监测数据的准确性和精确度。
我们需要加强对监测数据的分析与应用,探索更加有效的评价方法和技术手段,使监测数据能够更好地指导水资源管理和保护决策。
建立起一套科学合理的指标体系,结合当地的水生态环境特点,制定出更为具体和可操作的监测与评价标准。
四、个人观点从个人角度来看,我认为2023年流域水生态监测与评价体系,应该朝着全面、精细和科学的方向发展。
这不仅仅是为了保护我们当下的水资源环境,更是为了未来子孙后代能够继续享受清洁、优质的水资源。
在这个过程中,政府、科研机构和企业应该加强合作,发挥各自的优势,共同推动流域水生态监测与评价体系的不断完善。
五、结论2023年流域水生态监测与评价体系,对于保护水资源和维护生态平衡具有重要的意义。
我们需要不断完善和提升监测技术和方法,建立更加全面和科学的监测与评价体系,以期实现水资源的可持续利用和生态环境的健康发展。
河湖健康评价总结及计划河湖健康评价是保护水资源、维护生态平衡的重要手段。
本文将对我国近年来河湖健康评价工作进行总结,并提出未来评价计划,以期为我国河湖管理保护工作提供参考。
一、河湖健康评价工作总结1.评价方法及指标近年来,我国河湖健康评价工作主要采用“压力-状态-响应”(PSR)模型,结合河湖实际情况,构建了一套科学、合理的评价指标体系。
评价指标包括水质、水量、生物、生态、社会经济等多个方面,共计数十个指标。
2.评价成果通过河湖健康评价,我们掌握了我国河湖的基本状况,发现了一些突出问题,如下:(1)水质污染问题依然严重,部分河湖水质超标现象较为普遍。
(2)水资源过度开发,河湖生态水量不足,导致生态退化。
(3)河湖生物多样性下降,部分河湖生态系统受损。
(4)河湖周边区域社会经济活动对河湖健康产生较大压力。
3.评价成果应用河湖健康评价成果为我国河湖管理保护工作提供了有力支持,主要体现在以下几个方面:(1)指导河湖保护规划编制,明确保护目标和措施。
(2)为河湖污染治理、生态修复等工程提供科学依据。
(3)促进河湖管理体制改革,提高河湖管理水平。
(4)加强河湖健康监测,及时发现和解决河湖问题。
二、河湖健康评价计划1.评价目标未来河湖健康评价工作将以“改善河湖生态环境,保障水资源安全,促进人与自然和谐共生”为目标,为实现我国河湖健康可持续发展提供支撑。
2.评价范围及周期评价范围将覆盖全国各类河湖,包括大型河流、湖泊、水库等。
评价周期为5年,每年对部分河湖进行评价。
3.评价方法及指标体系继续采用“压力-状态-响应”模型,结合河湖特点,优化评价指标体系,增加生态红线、水资源承载能力等指标。
4.评价工作计划(1)开展河湖健康评价技术培训,提高评价人员业务水平。
(2)加强河湖健康监测能力建设,提高监测数据质量。
(3)定期发布河湖健康评价报告,推动评价成果应用。
(4)结合河湖保护规划,制定针对性的河湖保护措施。
总结:河湖健康评价作为一项长期、系统的工作,对于保护我国河湖资源具有重要意义。
河流流域生态环境评价河流流域生态环境是指河流及其周边生态系统的整体状况。
河流流域涵盖了水体、土壤、植被等要素,对环境影响较大。
因此,对河流流域生态环境的评价是非常重要的。
本文将从河流水质、生物多样性、土地利用等多个方面进行评价。
首先,水质是评价河流流域生态环境的重要指标。
水质好坏直接关系到河流生态系统的健康。
水污染是现代社会面临的严重问题之一。
河流流域水质主要受到工业废水、农业农药和城市污水的影响。
对河流水质进行评价要考虑水体中的营养盐含量、有机物质含量、重金属污染等指标。
评价结果可以通过比较水质监测数据和国家标准来进行判断。
除了水质,生物多样性也是评价河流流域生态环境的重要指标之一。
生物多样性是指生物种类的丰富度。
河流流域的生物多样性主要包括水生生物和陆生生物。
水生生物包括鱼类、水生植物和浮游生物等,陆生生物包括鸟类、哺乳动物和昆虫等。
评价河流流域生物多样性可以通过生物调查和生物种类统计分析等方法。
通过观察河流流域的生物种类和数量来评估生物多样性。
此外,土地利用也对河流流域生态环境产生重要影响。
土地利用是指土地资源的利用方式,包括农业用地、林地、城市用地等。
评价河流流域土地利用可以通过遥感技术和地理信息系统等手段进行。
遥感技术可以获取大范围的土地利用数据,地理信息系统可以对土地利用类型进行分析和统计。
通过评价土地利用,可以了解到不同用地类型对河流流域生态环境的负面影响。
除了以上几个方面,评价河流流域生态环境还可以从其他角度进行,如空气质量、景观格局、生态服务功能等。
空气质量与河流流域的生态环境相关,工业排放和交通尾气等存在空气污染物,通过比较各类污染物含量可以评价河流流域的空气质量。
景观格局评价主要研究景观的空间结构和地形特征,通过景观格局评价可以了解到河流流域的景观复杂程度和破碎程度。
生态服务功能评价主要研究生态系统对人类的服务价值,通过评价河流流域的生态服务功能可以了解到河流流域的可持续发展能力。
河流水生态系统健康评价综述一、河流水生态系统健康的内涵对于河流水生态系统健康的概念,生态学界并没有统一的解释。
但用健康与否来体现河流水生态系统所处的状态,更加形象地反映了人类活动对生态系统的影响,这一比喻也足以引起人类自身活动对生态系统造成影响的反思。
所谓"健康"指的是在各种不良环境影响的条件下,系统仍能保持自身结构和功能的相对稳定,并可持续发展下去的状态。
Simpson等认为健康的河流应能维持主要的生态过程,并具有一定种类组成以及多样性,功能组织群落应尽可能地接近受扰前的原始状态。
我国学者崔保山等认为健康的生态系统应该对长期或者突发的自然及人为扰动有一定的免疫及弹性,并且关键的生态组分较为完整,系统表现出多样性、复杂性及相应的生产率,系统内的物质循环和能量流动未受到损害的状态。
由于人类活动是导致河流水生态系统出现问题的重要原因,因此河流水生态系统健康的内涵也不应该存在于人类的价值判断之外。
致使很多学者提出了新的看法,研究河流水生态系统的健康,必须综合考虑社会、经济与文化因素,应当从整体出发,而不该把人类这一主体同生态系统相分离。
在此认识的基础上,Karr认为只要河流水生态系统能保持当前与未来的使用价值不退化,并且不影响与之相连的其他系统的正常功能,即使河流水生态系统完整性有所破坏,也可认为此系统是健康的。
Rapport等人提出健康的河流水生态系统不仅可以保持化学、物理及生物完整性,还能维持其正常的各种服务功能的良好状态。
综上所述,健康的河流水生态系统应该具备4个基本特征:一是能够对一定程度的污染物进行稀释、降解,排除干扰并完成自我净化的能力,即具有良好的恢复能力和自我维持能力;二是能满足河流生态系统生物、河岸生态系统生物生存等原生生态系统基本的水需求;三是不会发生重大洪水泛滥或河道变迁等对人类及邻近的生态系统造成危害的事故,即系统具有一定的稳定性。
四是健康的河流水生态系统应具有满足区域或流域内人类生产及生活需求等的保障功能的特征。
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。
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过程也就有了单元性。
以水循环为纽带,自然过程与经济过程在流域中相互联结,互相影响,从而形成一个复杂的自然经济综合系统。
1.2流域具有独特的经济发展模式和文化特征人类自古逐水而居,黄河流域、两河流域、印度河流域和尼罗河流域孕育了文化品质迥异而光辉璀璨的人类文明。
人类在依赖冲积平原进行农业生产的同时,又在与洪水进行斗争。
洪水对人类文明的无数破坏与人类无数次的重建,形成了流域独特的经济发展模式和文化特征。
尤其是在工业化社会,多数城市傍水而立,其工业布局和人口分布都与所处流域的自然地理条件息息相关,水资源的多寡、时空分布深刻地影响了流域内工农业的类型和特点。
由此造成的各种问题也是流域性的。
对流域进行健康评价,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。
以流域为单元,将流域内的生态系统、环境系统、社会经济系统纳入流域复杂系统进行分析,确定生态环境和社会经济各要素的内在联系,相互关系。
并将各要素进行定量评估,为生态环境恢复和良性循环以及社会经济不断发展提供具有科学性、可操作性的现状分析和基础数据,显示其在基本状态上的发展趋势。
针对评价结果对流域生态系统的某一层面采取相应保护、修复等对策措施,促进流域生态环境和经济社会全面、协调和可持续发展。
1.3流域生态环境健康的本质要求流域生态环境健康的本质要求是:在水资源保护、水污染防治以及水生态环境改善过程中力求达到并保持的一种相对平衡的健康状态。
健康流域指流域的这样一种特性,即可以自我持续发展,可以从各种不良的环境影响中自行恢复,其结构和环境功能达到相对最佳稳定状态。
在自然条件下,健康的流域总是从一种原始状态向生物种类多样化、结构复杂化和功能完善化的状态发展。
2 生态系统健康的主要制约因素生态系统健康的制约因素很多,多为人类活动所致。
例如污染物排放、非点源污染、过度捕捞、围湖造田、水土流失、外来种人侵和水资源不合理利用等均是生态系统健康的主要制约因素。
(1)自然因素主要有:自然干扰的改变,如火灾、河流改道、地展、病虫害爆发等。
可引起生态系统功能的消弱甚至消失;自然生态系统的退化,如草地生态系统的退化、森林生态系统的退化、土壤生态系统的退化等,可直接导致生态系统功能的减弱。
(2)人为因素主要有:过渡开发利用,指对陆地、水体生态系统的过渡收获,主要后果是物种的消失、生态系统结构的失调、功能的减弱甚至消失.如过度捕捞,人类对鱼类资源的需求激增,过度捕捞造成种群数量减少,破坏了生态系统原有的结构,致使其功能发生变化。
由于植被破坏导致水土流失,水土流失所产生的泥沙会影响到水体的物理性质(浊度、透明度以及水的动力学性质等),破坏水生生物群落的组成、结构和功能,导致水生态系统健康状况的恶化;物理重建指为了某种目的来改变生态系统结构和功能,可能导致生物多样性的减少,水质下降,有毒物质增加,从而影响生态系统健康。
如围湖造田、围湖造田一方面缩小了湖泊面积,导致湿润生境丧失,引起水生植物的局域灭绝和干旱植物的入侵;另一方面,截断了湖群之间的物质、能量和物种交流,破坏了水生态系统的完整性,严重威胁水生态系统的存续这种行为的生态影响是毁灭性的;外来种的侵入引进外来种引起乡土种消失或生态系统水平的退化,值得指出的是,这些因家对生态系统健康的影响机理不一定相同,有时是单一因子的胁迫,有时是多因子综合胁迫,生态系统内个体、种群、群落和生态系统不同层次对胁迫的反映也不一致;环境污染加剧,如点源污染、工业废水和生活污水中含有多种有毒污染物和过量养分,它们对生态系统健康产生不同程度的影响。
面源污染,现代农业中农药和化肥的大量施用,导致地表径流含有多种污染物和过量养分,经常引起水体污染和富营养化,使水生态系统的结构和功能发生改变。
3 流域生态系统健康评价进展流域生态系统健康评价主要有两种方法[1]:一是指示物种评价法,二是指标体系评价法。
指示物种法是陆地生态系统和水生生态系统健康评价的常用方法[2.3]。
指标体系评价法首先要选用能够表征流域生态系统主要特征,其次要对这些特征进行归类区分,再次是确定每个特征因子在流域生态系统健康中的权重,最后选用适当方法进行综合[4,5]。
国外利用指标体系评价法对流域生态系统进行健康评价主要有如下几种评价结构:(1)以流域水环境评价为核心。
这种评价结构主要侧重对流域水资源的物理、化学和生态特征的现状和变化趋势的评价,目的是为流域水资源的管理和治理提供决策依据[6]。
(2)以流域土地利用方式为核心。
这种评价结构认为不透水面积是决定流域生态系统健康状况的关键性因素。
尤其是在流域的平原地区,城市化面积较高,自然暴雨径流和水文模式被改变。
因此,在城市化面积较高的流域和喀斯特地区,流域不透水面积可作为重要参考指标[7]。
(3)“压力一状态一响应”。
该评价结构不仅对流域生态系统现状和变化趋势进行了评价,而且在流域管理中可针对生态系统的变化趋势给出响应或治理对策。
其中“压力”包括直接或间接的人类活动对环境的改变,“状态”主要指流域物理、化学和生物条件,或自然系统的状态,包括人类的健康和财富。
“响应”包括政府行为或政策、部门、个人对环境改变的应对和治理[8]。
(4)“自然条件限制因子一流域生态健康指示因子一人类活动影响因子”。
该评价结构综合考虑了流域生态系统禀赋和人类活动影响,通过健康指示因子反映流域健康状况[9]。
4 流域生态健康评价理论与方法4.1 评价尺度尺度通常是指观察或研究对象的空间分辨度和时间单位,它标志着对所研究对象细节的了解水平。
在生态学中,尺度是指所研究生态系统的面积大小(空间尺度)或其动态变化的时间间隔(时间尺度)。
以不同尺度研究时,内容也不相同[10]。
流域生态系统是一个“社会一经济一自然”复合生态系统,可分为流域生态、经济和社会子系统三大部分。
各要素在时间和空间上以社会需求为动力,以流域可持续发展为目标,通过投入产出链渠道,运用科学技术有机组合在一起,构成一个开放的系统。
监测和评价流域生态系统健康须从流域生态系统的结构和功能研究人手,从单一子系统、小集水区、整个流域复合系统、流域与流域之间以及这些不同层次对干扰和环境变化的响应等尺度上考虑,结合干扰周期和生物特征(见表1)[11],建立长期时间尺度上的健康监测指标,研究流域生态系统动态和演替过程。
具体来说,可以从两个层次上开展流域生态系统健康的研究。
第一层次:将整个流域视为一个水陆相互结合、相互作用的大系统,关心流域内不同组成子系统之间的物质能量流动规律及其健康状况;第二层次:研究流域各主要组成系统的结构与功能,如河网、湖泊、自然植被、农田、城市等,关心这些系统本身的物质能量流动规律、健康状况及其对整个流域健康的影响。
4.2 评价方法流域生态系统健康评价的最佳途径是微观与宏观相结合的综合性研究[12]。
具体方法有指示物种评价法和指标体系评价法。
4.2.1 指示物种评价法指示物种评价法是陆地生态系统和水生态系统健康评价的常用方法[13,14]。
指示物种评价生态系统健康主要是依据生态系统的关键物种、特有物种、指示物种、濒危物种、长寿命物种和环境敏感物种等的数量、生物量、生产力、结构指标、功能指标及一些生理生态指标来描述生态系统的健康状况。
指示物种评价法比较适用于流域内自然生态系统的健康评价。
鉴于流域生态系统的复杂性,经常需要采用一些指示类群来监测流域内自然生态系统健康。
指示物种评价法包括单物种生态系统健康评价和多物种生态系统健康评价。
单物种生态系统健康评价主要是选择对生态系统健康最为敏感的指示物种,这一物种是特定生态系统所具有并对环境因子特别敏感,当生态系统的某一项或几项环境因子发生微小变化时,都会对这一物种的生长特征(生物量、活性、形态等)产生影响。
同时,这一物种的多少也可以指示这一特定生态系统受胁迫的程度,也能反应生态系统对这一胁迫影响的反馈程度及特定生态系统的恢复程度。
多物种生态系统健康评价主要是指在某一生态系统内,选定指示生态系统结构和功能不同特征的指示生物,建立多物种健康评价体系,这一体系内不同的指示物种指示了生态系统不同特征(结构、功能等)的健康程度,反应了生态系统不同特征的负荷能力和恢复能力,这是评价流域内自然生态系统的较好的方法。
由于流域自然生态系统的复杂性,通常采用多物种生态系统健康评价法,即从流域内陆地生态系统、水陆交错带生态系统和水生态系统中选取指示各生态系统结构和功能不同特征的指示生物,建立多物种健康评价体系来综合评价流域自然生态系统健康。
虽然采用指示物种评价生态系统健康的研究取得了很大进展,成为生态系统健康研究的常用的基本方法,但是仍然存在着一些问题[15]。
4.2.2 指标体系评价法前面介绍的流域自然生态系统健康评价的指示物种方法虽然简便易行,但存在一些不足,比较明显的起码有5点:①应该选择不同组织水平的物种类群;②应该考虑不同尺度;③同一组织水平内应考虑到指示物种间的相互作用;④应考虑到指示物种在不同尺度转换时的监测指标变化;⑤未考虑流域内社会经济和人类健康参数,不能全面反映流域生态系统的健康状况。