1 引言

  人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展歸根結(jié)底是生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展問題,而生態(tài)系統(tǒng)管理是合理利用和保護(hù)資源、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑[1]。河流對(duì)人類的發(fā)展非常重要,不僅可提供食物、工農(nóng)業(yè)及生活用水,還具商業(yè)、交通、休閑娛樂等諸多服務(wù)功能。作為重要的生態(tài)系統(tǒng)類型,河流生態(tài)系統(tǒng)還是生物圈物質(zhì)循環(huán)的主要通道之一,很多營養(yǎng)鹽及污染物在河流中得以遷移和降解[2]。但在過去的幾十年中,河流生態(tài)系統(tǒng)不斷受到人類活動(dòng)的干擾和損害。隨著工業(yè)文明的迅速發(fā)展,人類對(duì)水資源的需求大量增加,很多河流因用水過度而面臨斷流或枯竭;此外,大量污染物的排入和森林及河岸緩沖帶的亂砍亂伐嚴(yán)重影響了河流水環(huán)境狀況,其結(jié)構(gòu)受到極大破壞,諸多生態(tài)功能也因人類活動(dòng)的干擾而逐漸喪失。在1999年聯(lián)合國環(huán)境計(jì)劃署組織的“面向21世紀(jì)水資源委員會(huì)”對(duì)流域面積最大的25條世界大河進(jìn)行調(diào)查后的總結(jié)報(bào)告中指出,世界的大江大河水質(zhì)欠佳,多數(shù)河流水量日益減少,而污染程度則日漸加重。

  在被調(diào)查的河流中,中國的黃河,流入中亞咸海的前蘇聯(lián)錫爾河、阿姆河,美國科羅拉多河,印度的恒河和墨西哥的萊爾馬河6條河水質(zhì)極差,被評(píng)為最不衛(wèi)生的河流;只有南美的亞馬遜河、印度支那半島的湄公河和北美的圣勞倫斯河水質(zhì)較好。由此可見,如何維持現(xiàn)有河流生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,修復(fù)受損系統(tǒng),促進(jìn)河流及其流域的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為一個(gè)全球性的問題。作為可持續(xù)發(fā)展概念的一個(gè)重要目標(biāo),恢復(fù)和維持健康的生態(tài)系統(tǒng)迅速成為科學(xué)家的共識(shí),用健康來描述一個(gè)環(huán)境的狀況是科學(xué)發(fā)展和社會(huì)價(jià)值觀進(jìn)步的必然結(jié)果,維持和恢復(fù)一個(gè)健康的生態(tài)系統(tǒng)已成為近年來環(huán)境管理的重要目標(biāo)[3-5]。生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)在森林、河流、農(nóng)田、濕地等不同類型生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域迅速展開[6-8]。而如何評(píng)價(jià)河流生態(tài)狀況正成為水利科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。研究河流健康狀況的評(píng)價(jià)不僅可應(yīng)用于對(duì)河流現(xiàn)狀的客觀描述和評(píng)估,而且有助于管理決策者確定河流管理活動(dòng),對(duì)于河流的可持續(xù)管理及區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)都具有非常重要的意義。

2 生態(tài)系統(tǒng)健康概念

  生態(tài)系統(tǒng)的概念首先是由英國植物生態(tài)學(xué)家A.G.Tansley于1935年提出的,最初定義是包括一個(gè)定義的空間中所有的動(dòng)物、植物和物理環(huán)境的相互作用,以及由生物與環(huán)境形成的自然系統(tǒng)。其后有Lindeman. R的能量動(dòng)態(tài)理論、Odum家族提出的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展中結(jié)構(gòu)和功能特征的變化規(guī)律、Kumar. H. L的超級(jí)系統(tǒng)理論,以及馬世駿等提出的社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)模型(SENCE)等。總之,生態(tài)系統(tǒng)是一定空間范圍內(nèi),有生物群落與其環(huán)境所組成,具有一定時(shí)空格局,它自身借助于功能流而形成的穩(wěn)定系統(tǒng)。它具有整體性、生態(tài)功能、服務(wù)功能、自我維持和調(diào)控功能,并且具有動(dòng)態(tài)的、生命的特征,是一個(gè)復(fù)雜的生命有機(jī)休,具有健康、可持續(xù)發(fā)展特性。因此,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康評(píng)價(jià)研究甚為重要。

  生態(tài)系統(tǒng)健康是研究生態(tài)系統(tǒng)的綜合特性,通過研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(包括組織結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu))、功能(生態(tài)功能和服務(wù)功能)、適應(yīng)力(彈性)和社會(huì)價(jià)值來判斷它們的健康狀況。生態(tài)健康是指生態(tài)系統(tǒng)處于良好狀態(tài),Costanza等[9]從生態(tài)系統(tǒng)自身出發(fā)把生態(tài)系統(tǒng)健康的概念歸納為:

 。1)健康是系統(tǒng)的自動(dòng)平衡;

 。2)健康是沒有疾;

 。3)健康是多樣性或復(fù)雜性;

 。4)健康是穩(wěn)定性或可恢復(fù)性;

 。5)健康是有活力或增長(zhǎng)的空間;

 。6)健康是系統(tǒng)要素間的平衡。從這個(gè)概念看出,一個(gè)健康的生態(tài)系統(tǒng)必須保持新陳代謝活動(dòng)能力,保持內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組織,對(duì)外界的壓力必須有恢復(fù)力。也就是說,測(cè)定生態(tài)健康應(yīng)該包括系統(tǒng)恢復(fù)力、平衡能力、組織(多樣性)和活力(新陳代謝)。從生態(tài)系統(tǒng)層次出發(fā),一個(gè)健康的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該是穩(wěn)定和可持續(xù)的,即生態(tài)系統(tǒng)隨著時(shí)間的進(jìn)程有活力并且能維持其組織及自主性,在外界脅迫下容易恢復(fù)[10]。但很多學(xué)者認(rèn)為只強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)健康的生態(tài)學(xué)指標(biāo)不夠完善,更全面的是把人類健康也包括進(jìn)來,也就是生態(tài)系統(tǒng)健康應(yīng)該包含兩方面內(nèi)涵:滿足人類社會(huì)合理要求的能力和生態(tài)系統(tǒng)本身自我維持與更新的能力。前者是后者的目標(biāo),而后者是前者的基礎(chǔ)。國際生態(tài)系統(tǒng)健康學(xué)會(huì)將“生態(tài)系統(tǒng)健康”定義為“研究生態(tài)系統(tǒng)管理的預(yù)防性的、診斷的和預(yù)兆的特征,以及生態(tài)系統(tǒng)健康與人類健康之間關(guān)系的一門系統(tǒng)的科學(xué)”。

  生態(tài)系統(tǒng)健康的標(biāo)準(zhǔn)有活力、組織、恢復(fù)力、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的維持、管理選擇、外部輸入減少、對(duì)鄰近系統(tǒng)的影響及對(duì)人類健康影響等8方面,它們分屬于不同的自然和社會(huì)科學(xué)范疇,并同時(shí)考慮了一定的時(shí)空范疇。這8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中最重要的是前3項(xiàng)[11]。活力(Vigor)表示生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入和營養(yǎng)循環(huán)容量,可根據(jù)新陳代謝或初級(jí)生產(chǎn)力等具體指標(biāo)來測(cè)量;組織(Organization)即生態(tài)系統(tǒng)組成及途徑的多樣性,可根據(jù)系統(tǒng)組分間相互作用的多樣性及數(shù)量比率來評(píng)價(jià),一般認(rèn)為,生態(tài)系統(tǒng)的組織越復(fù)雜就越健康;恢復(fù)力(Resilience)也稱抵抗能力,即脅迫消失時(shí),系統(tǒng)克服壓力及反彈回復(fù)的容量,根據(jù)自然干擾的恢復(fù)速率和生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然干擾的抵抗力來評(píng)價(jià)。

  在過去的幾年里,一些國家級(jí)和國際間的環(huán)境工程已開始發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)。這些指標(biāo)主要從生物物理觀點(diǎn)來考慮,但隨著發(fā)展越來越從綜合社會(huì)經(jīng)濟(jì)與人類的健康角度考慮。一個(gè)著名的項(xiàng)目是加拿大和美國政府聯(lián)合進(jìn)行的大湖地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的評(píng)價(jià)。1997年,美國實(shí)施了一項(xiàng)全國生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)項(xiàng)目,要在4年時(shí)間內(nèi)完成全國的森林、農(nóng)田、海岸和海洋等主要生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)報(bào)告[12]。在加拿大,生態(tài)系統(tǒng)健康已經(jīng)成為國際發(fā)展研究中心(International Development Research Center, IDRC)的主要關(guān)注熱點(diǎn)和研究領(lǐng)域。IDRC目前實(shí)施的一項(xiàng)核心計(jì)劃是“人類健康的生態(tài)系統(tǒng)方法”。這個(gè)項(xiàng)目主要資助發(fā)展中國家開展人口增長(zhǎng)、資源利用、技術(shù)進(jìn)步與人類健康間關(guān)系的研究,利用生態(tài)系統(tǒng)方法促進(jìn)人類健康與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。另外,“政府間氣候變化委員會(huì)”(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)人類健康工作組,正在進(jìn)行氣候變化對(duì)人類健康風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)查研究[13]。

  生態(tài)學(xué)家雖至今未就生態(tài)系統(tǒng)健康的概念達(dá)成共識(shí),但這一形象的比喻已引起了公眾及決策部門給予人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響及環(huán)境退化等問題更多的關(guān)注。不同專業(yè)的學(xué)者正致力于將自然、社會(huì)及健康科學(xué)等多門學(xué)科交叉,尋求更加合理的、可測(cè)度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)的健康。因此,對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)健康狀況、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)等的研究就成為水利科學(xué)工作者關(guān)注的熱點(diǎn)問題。

3 河流生態(tài)系統(tǒng)健康及評(píng)價(jià)方法

3.1河流生態(tài)系統(tǒng)健康內(nèi)涵及意義

  河流生態(tài)系統(tǒng)健康與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人類、生態(tài)環(huán)境等密切相關(guān),在區(qū)域水平上可以理解為是資源安全、環(huán)境安全和經(jīng)濟(jì)安全的有機(jī)統(tǒng)一。一個(gè)健康的河流生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該具有合理的組織結(jié)構(gòu)和良好的運(yùn)轉(zhuǎn)功能,系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)未受到損害,對(duì)長(zhǎng)期或突發(fā)的自然或人為擾動(dòng)能保持著彈性和穩(wěn)定性,并表現(xiàn)出一定的恢復(fù)能力,整體功能表現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性。能夠滿足所有受益者的合理目標(biāo)要求,具體表現(xiàn)為根據(jù)區(qū)域發(fā)展需求,合理利用分配水資源,保證不同區(qū)域利益的均衡,同時(shí)改善生態(tài)環(huán)境。其內(nèi)涵是動(dòng)態(tài)變化的,在不同時(shí)間尺度和不同空間尺度具有不同涵義。

  河流生態(tài)系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)氣候、改善生態(tài)環(huán)境、維護(hù)生物多樣性以及一定的社會(huì)服務(wù)等眾多功能,需要采用一定的指標(biāo)和方法來監(jiān)測(cè)河流環(huán)境條件的各個(gè)方面,即從多角度來評(píng)估河流的健康狀況,從而提供對(duì)其整治以及管理有用的信息,提高受損河流的健康狀況,保護(hù)健康河流,滿足當(dāng)代以及下一代人的環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)需要。研究國內(nèi)主要河流的健康狀況,可以提供進(jìn)行橫向比較的基準(zhǔn),構(gòu)建一套適用于我國的河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)理論體系,評(píng)價(jià)國內(nèi)河流健康狀況,能夠診斷我國不同地理區(qū)位河流健康狀況的差異,設(shè)立恢復(fù)優(yōu)先權(quán),同時(shí)對(duì)于不同區(qū)域的類似河流,評(píng)價(jià)結(jié)果可用于互相參考比較,從而提高恢復(fù)活動(dòng)的有效性。

  因此進(jìn)行河流生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià),有助于提高河流管理質(zhì)量,不僅可揭示河流生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀,還提供了將不同河流進(jìn)行比較的基準(zhǔn),同時(shí)還可評(píng)估受損河流生態(tài)恢復(fù)的成效,從而提高管理決策能力。

3.2河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法

  對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià),最初從生物對(duì)水質(zhì)變化的響應(yīng)著手,之后開始重視化學(xué)物質(zhì)對(duì)水質(zhì)的影響進(jìn)行分析。近20年來,研究發(fā)現(xiàn),河流生物群落具有整合不同時(shí)間尺度上各種化學(xué)、生物和物理影響的能力。這些生物群落的結(jié)構(gòu)和功能特性能夠反映諸如化學(xué)物質(zhì)污染、物理生境的消失和斑塊化變化,同時(shí)外來物種入侵,水資源的過量抽取和河岸植被帶的過度采伐會(huì)造成水環(huán)境總體退化。因此,生物監(jiān)測(cè)將更多的目光集中在多種生態(tài)脅迫對(duì)水環(huán)境造成的累計(jì)效應(yīng)上。而對(duì)于應(yīng)用生物方法評(píng)價(jià)河流健康的方法,選擇何種指示生物是生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。目前研究中,用的較多的水生生物主要是藻類(以硅藻為主)、無脊椎動(dòng)物和魚類[14]。如,使用硅藻相關(guān)指數(shù)ISP和GDI反映水環(huán)境的腐生程度、TDI反映水環(huán)境的營養(yǎng)程度,“河流無脊椎動(dòng)物預(yù)測(cè)和分類系統(tǒng)”、“澳大利亞河流評(píng)價(jià)計(jì)劃”、“南非計(jì)分系統(tǒng)”以及底棲生物完整性指數(shù)(B-IBI)、營養(yǎng)完全指數(shù)(ITC)等都是基于對(duì)河流大型無脊椎動(dòng)物生物多樣性及其功能監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上的河流健康狀況評(píng)論模型,Karr于1981年提出的生物完整性指數(shù)(IBI)能夠在比較的基礎(chǔ)上對(duì)所研究的河流健康狀況做出評(píng)價(jià),是當(dāng)前較普及的一種健康評(píng)價(jià)方法。

盡管關(guān)于河流健康評(píng)價(jià)的方法很多,但從評(píng)價(jià)原理上,主要可分為兩類:

  一類是預(yù)測(cè)模型方法(Predictive Models),如Rivpacts和AusRivAS等。這類方法通過把某些研究地點(diǎn)實(shí)際的生物組成與在無人為干擾情況下該點(diǎn)能夠生長(zhǎng)的物種進(jìn)行比較而對(duì)河流健康進(jìn)行評(píng)價(jià)。該類方法首先通過選擇參考點(diǎn)(reference sites,無人為干擾或人為干擾最小的樣點(diǎn)),建立理想情況下樣點(diǎn)的環(huán)境特征及相應(yīng)生物組成的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P,之后,比較觀測(cè)點(diǎn)生物組成的實(shí)際值與模型推導(dǎo)的該點(diǎn)預(yù)期值,以兩者的比值河流健康進(jìn)行評(píng)價(jià)。理論上,該比值可以在0~1之間變化,比值越接近1,則該點(diǎn)的健康狀況越好。但是,預(yù)測(cè)模型法存在一個(gè)較大的缺陷,即主要通過單一物種對(duì)河流健康狀況進(jìn)行比較評(píng)價(jià),并且假設(shè)河流任何變化都會(huì)反映在這一物種的變化上,因此,一旦出現(xiàn)河流健康狀況受到破壞,但并未反映在所選物種的變化上時(shí),就無法反映河流真實(shí)狀況。因此,它具有一定的局限性。

  另一類方法稱為多指標(biāo)方法(Multimetrics),該方法通過對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的一系列生物特征指標(biāo)與參考點(diǎn)的對(duì)應(yīng)比較并計(jì)分,累加得分進(jìn)行健康評(píng)價(jià)。該類方法在美國和澳大利亞被廣泛應(yīng)用。其中最具代表性的方法就是澳大利亞的溪流狀況指數(shù)是ISC。它構(gòu)建了基于河流水文學(xué)、形態(tài)特征、河岸帶狀況、水質(zhì)及水生生物5方面、共計(jì)22項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并在對(duì)其計(jì)分的基礎(chǔ)上綜合評(píng)價(jià)澳大利亞80多條河流健康狀況[15]。這一方法是對(duì)河流各方面特征的綜合評(píng)價(jià),其結(jié)果更加全面、客觀,是河流健康狀況評(píng)價(jià)的一種發(fā)展方向。另外美國的IBI方法也很典型。多指標(biāo)法則是不同生物組織層次上多個(gè)指標(biāo)的組合,考慮的河流表征因子遠(yuǎn)多于預(yù)測(cè)模型法,所以能夠及時(shí)地反映這種變化。然而,這種方法也存在如何綜合地評(píng)價(jià)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的完整性及如何對(duì)這些綜合指標(biāo)進(jìn)行合理解釋等問題,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)難以確定,因此精度有所欠缺。

4 河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)發(fā)展?fàn)顩r與展望

4.1河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)發(fā)展?fàn)顩r

  近10多年來,河流健康狀況評(píng)價(jià)已在很多國家開展,其中以美國、英國、澳大利亞、南非的評(píng)價(jià)實(shí)踐較具代表性。美國環(huán)保署經(jīng)過近10年的發(fā)展和完善,于1999年推出了新版的快速生物監(jiān)測(cè)協(xié)議(Rapid Bioassessment Protocols, RBPs),該協(xié)議提供了河流藻類、大型無脊椎動(dòng)物以及魚類的監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)。

  英國關(guān)注河流健康狀況的一個(gè)重要舉措就是河流生態(tài)環(huán)境調(diào)查,通過調(diào)查背景信息、河道數(shù)據(jù)、沉積物特征、植被類型、河岸侵蝕、河岸帶特征以及土地利用等指標(biāo)來評(píng)價(jià)河流生態(tài)環(huán)境的自然特征和質(zhì)量,并判斷河流生境現(xiàn)狀與純自然狀態(tài)之間的差距;另一個(gè)值得關(guān)注的評(píng)價(jià)實(shí)踐是1998年提出的“英國河流保護(hù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”,該評(píng)價(jià)系統(tǒng)通過調(diào)查評(píng)價(jià)由35個(gè)屬性數(shù)據(jù)構(gòu)成的六大恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)(即自然多樣性、天然性、代表性、稀有性、物種豐富度以及特殊特征)來確定英國河流的保護(hù)價(jià)值,該評(píng)價(jià)系統(tǒng)已經(jīng)成為一種被廣泛運(yùn)用于英國河流健康狀況評(píng)價(jià)的技術(shù)方法;此外,英國還建立了以RIVPACS為基礎(chǔ)的河流生物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

  澳大利亞政府于1992年開展了“國家河流健康計(jì)劃”,用于監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)澳大利亞河流的生態(tài)狀況,評(píng)價(jià)現(xiàn)行水管理政策及實(shí)踐的有效性,并為管理決策提供更全面的生態(tài)學(xué)及水文學(xué)數(shù)據(jù),其中用于評(píng)價(jià)澳大利亞河流健康狀況的主要工具是AUSRIVAS;除此之外,近年來澳大利亞的溪流狀態(tài)指數(shù)(ISC)研究將河流健康狀況評(píng)價(jià)用于指導(dǎo)河流管理,拓展了河流健康狀況評(píng)價(jià)的使用范圍,ISC采用河流水文學(xué)、形態(tài)特征、河岸帶狀況、水質(zhì)及水生生物5方面指標(biāo)、共計(jì)22項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系試圖了解河流健康狀況,并評(píng)價(jià)長(zhǎng)期河流管理和恢復(fù)中管理干擾的有效性,對(duì)維多利亞流域中80多條河流的實(shí)證研究表明,ISC的結(jié)果有助于確定河流恢復(fù)的目標(biāo),評(píng)價(jià)河流恢復(fù)的有效性,從而引導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的河流管理。南非的水事務(wù)及森林部于1994年發(fā)起了“河流健康計(jì)劃”,該計(jì)劃選用河流無脊椎動(dòng)物、魚類、河岸植被、生境完整性、水質(zhì)、水文、形態(tài)等河流生境狀況作為河流健康的評(píng)價(jià)指標(biāo),提供了建立在等級(jí)基礎(chǔ)上可以廣泛應(yīng)用于河流生物監(jiān)測(cè)的框架,針對(duì)河口地區(qū)提出了用生物健康指數(shù)、水質(zhì)指數(shù)以及美學(xué)健康指數(shù)來綜合評(píng)估河口健康狀況。

4.2河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)發(fā)展展望

  雖然河流健康研究方法種類繁多,但總體而言,該領(lǐng)域仍處于起步階段,用什么樣的指標(biāo)體系來度量、評(píng)價(jià)系統(tǒng)的健康狀況仍有待大量研究的積累。綜觀河流生態(tài)系統(tǒng)健康內(nèi)涵及評(píng)價(jià)發(fā)展,作者認(rèn)為今后河流健康評(píng)價(jià)研究應(yīng)著重解決如下問題:

  首先,時(shí)空尺度的擴(kuò)大。開展流域尺度上不同時(shí)期的河流生態(tài)系統(tǒng)的健康研究是當(dāng)前研究的一個(gè)重大進(jìn)步。在以往對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)健康的研究中,多側(cè)重于從河流水質(zhì)狀況進(jìn)行河流健康的評(píng)價(jià),這雖然可以從河流水質(zhì)狀況上對(duì)河流健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),但河流卻是流域的一個(gè)基本單元,僅僅評(píng)價(jià)河流的水質(zhì)狀況并不能全面反映河流的健康特征。有研究指出,只有將河流生態(tài)系統(tǒng)納入流域生態(tài)學(xué)的研究范圍,才可高度重視其與流域內(nèi)陸地生態(tài)系統(tǒng)間的相互關(guān)系,強(qiáng)調(diào)出流域的系統(tǒng)性和完整性[16]。通過建立流域環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其評(píng)價(jià)過程,分析流域環(huán)境質(zhì)量的變化趨勢(shì),可為流域環(huán)境管理提供依據(jù)[17]。在流域尺度上,河岸帶植被及流域土地利用變化對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)健康的影響也受到重視,如河岸帶植被指數(shù)(Riparian Vegetation Index, RVI)就是通過實(shí)際情況下的河段植被特征(包括河岸帶植被的砍伐、種植、結(jié)構(gòu)、洪水影響、侵蝕/沉積作用和外源物種)相對(duì)于天然情況下特征的變化以評(píng)價(jià)河流的生態(tài)健康[18]。可見,只有將河流從流域尺度上進(jìn)行全面和整體認(rèn)識(shí),系統(tǒng)分析河流生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況,才可以全面認(rèn)識(shí)河流的健康特征。

  其次,評(píng)估和監(jiān)測(cè)一定時(shí)期內(nèi)的河流(所在流域)整體健康狀況的發(fā)展趨勢(shì)。尤其是近年來我國河流綜合整治以及恢復(fù)活動(dòng)開展頻繁,評(píng)估河流恢復(fù)的有效性、提高河流恢復(fù)質(zhì)量成為我國河流管理中迫切需要解決的問題。而恢復(fù)前后的河流健康狀況評(píng)價(jià)結(jié)果可為管理決策者提供良好的基礎(chǔ)比較資料和決策依據(jù),通過比較評(píng)價(jià)干預(yù)之前以及干預(yù)之后的河流條件或比較預(yù)期的以及實(shí)際的河流條件評(píng)估管理行為的有效性,從而提高我國河流綜合管理水平。

  第三,開展基于遙感、GIS、GPS新技術(shù)的河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,健康的河流生態(tài)系統(tǒng)必將成為河流管理的主要目標(biāo),所有很有必要開展相關(guān)研究。通過3S技術(shù)手段可方便快捷地建立一套適用于我國河流生態(tài)系統(tǒng)健康理論及評(píng)價(jià)體系,對(duì)主要河流進(jìn)行健康評(píng)價(jià),為河流及流域管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策依據(jù),以期實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

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