温榆河生态河流健康评价研究

温榆河生态河流健康评价研究

张宁张晓

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析，辨识河流存在的主要水生态与环境问题及其分布，分析其成因、胁迫力及发展趋势。从流域或区域层次对水资源及水能资源开发利用状况是否满足流域或区域水生态与水环境安全的要求进行客观分析与研判。其次采用关键的评价指标开展定量与定性评价，通过定量计算水资源开发利用率，评价水资源开发利用是否满足保证生态安全的要求；通过定量计算地下水埋深、地下水开采率，评价地下水超采状况及地下水埋深变化对陆生生态系统演替的影响；通过评价纵向连通性、横向连通性、湿地保留率、生态基流及生态需水量满足程度，分析水系连通状况及湿地生境状况；通过采用定量方法计算水功能区水质达标率、湖库富营养化指数、饮用水安全指数、水能开发指数和生态用水保障指数，评价水环境、水资源配置及水能开发利用状况；通过定性评价珍稀水生生物存活状况、涉水自然保护区与景观保护程度及鱼类生境状况，分析河流水生态系统总体状况与发展趋势。

虽然我国极力关注全国范围内水环境生态状况，但河流健康的评价管理仍处于一个较初级的阶段，一套适用于全国范围的河流系统健康理论和评价大纲是十分必要的，这也是实现我国河流环境与社会和谐发展的重要手段。通过将河流环境健康评价体系的方向，有利于提高河流健康综合评判的社会价值，也有助于提高河流管理的有效性。

参考文献：

[1]赵彦伟，杨志峰.河流健康：概念、评价方法与方向[J].水土保持研究，2016，11（3）.

[2]王家骥.某风景区山地阳坡生境评价及植被的恢复途径[J].人民珠江，2015，增刊（2）：17-18.

[3]姚云鹏，陈芳清，许文年.生态河流构建原理与技术[J].水土保持研究，2017，14（2）8.

[4]吴阿娜，杨凯，车越.河流健康状况的表征及其评价[J].水科学进展，2015，16（4）：08.