东部浅水湖泊水生态系统健康状态评估研究——以湖北省为例
zkq 20151015
河流生态系统健康评价及展望
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。
城市河流生态系统健康及其评价
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
生态系统健康评价研究方法与进展
文章编号: 1001-4675(2003)04-0330-06 生态系统健康评价研究方法与进展Ξ 张宏锋, 李卫红, 陈亚鹏 (中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐 830011) 摘 要:生态系统是人类生存的依托条件,生态系统是否健康直接影响到人类的生产、生活。由于生产力的不断发展及资源利用水平的不断提高,人类对生态系统的影响越来越大,其直接后果就是生态系统发生病变,导致生态系统服务功能丧失。在阅读国内外有关生态系统健康文献的基础上,综述了生态系统健康的发展过程、概念、范畴、指标、评价方法及存在的问题,旨在反映当前生态系统健康研究的状况,同时能为环境保护和生态系统恢复提供一些建议和方法。 关键词:生态系统;健康;评价方法 中图分类号:Q146 文献标识码:A 生态系统是一定空间内由生物群落及其环境组成的具有一定格局,借助于功能流(物种流、能量流、物质流、信息流和价值流)而形成的稳态系统〔1〕。人类作为生态系统的一个组分,与生态系统中环境的关系密切,表现为人类社会与经济活动愈强烈,对生态系统的干扰就愈大。尤其近50a来,随着对自然资源利用水平的不断提高,各种工业活动排放的三废(废液、废物、废气)大量排入生态系统,超过了生态系统的自净能力〔2〕;盲目的毁林开荒破坏了森林生态系统健康,使森林自然生态系统失去平衡,失去了涵养水分、防风固沙的能力;对草地的过度利用,使草地退化;植被覆盖度降低,加剧了土地荒漠化过程和沙尘天气的发生〔3～6〕。鉴于此,科学家们提出了生态系统健康(Ecosystem health)概念,希望尽早制止生态系统的恶化,强调应用保护人类健康的范例来保护生态系统健康。 1 生态系统健康的提出和发展过程 生态系统健康的提法可追溯到20世纪40年代。1941年美国生态学家、土地伦理学家Aldo. Leopold首先定义了土地健康(Land health)〔7〕;60-70年代,生态学得到迅速发展,Woodwell和Barrett 提出胁迫生态学〔8,9〕;进入80年代,Rapport等研究了生态系统在胁迫状态下的行为,认为它在逆境下的反应不具有自主性〔10〕。Costanza和Rapport等科学家认为,现在世界上的生态系统在胁迫下发生问题,不能像过去一样为人类服务。他们认为,生态系统健康的概念可引起公众对环境退化问题的关注〔1,11〕;1988年Schaeffer〔12,13〕等首次提出了有关生态系统健康度量的问题,但没有明确定义生态系统健康;1989年,Rapport〔12,14〕论述了生态系统健康的内涵。 1989年国际“水生生态系统健康与管理学会”在加拿大成立,这是国际上首次成立的有关生态系统健康的学术团体,其宗旨是促进与发展整体的、系统的和综合的方法保护与管理全球水生资源。1990年10月,学术界、政府、商业和私人组织等各界代表在美国召开了关于生态系统健康定义专题讨论会。1991年2月,在美国科学促进联合年会上,国际环境伦理学会召开了“从科学、经济学和伦理学定义生态系统健康”讨论会。1994年,31个国家的900名科学家聚集在加拿大渥太华,召开了“国际生态系统健康与医学研讨会”,会议集中在生态系统健康评价、人与生态系统相互作用的检验、基于生态系统健康的政策3个方面,并希望组织区域、国家和全球水平的管理,评价和恢复生态系统健康的研究。同时宣告“国际生态系统健康学会(ISEH)”成立。1996年,ISEH召开了“第二届国际生态系统健康学研讨 第20卷 第4期2003年12月 干旱区研究 ARID ZON E RESEARCH Vol.20 No.4 Dec. 2003 Ξ收稿日期:2002-12-16; 修订日期:2003-06-10 基金项目:国家自然科学基金(90102007)和中国科学院知识创新项目(KZCX1-08-03). 作者简介:张宏锋(1978-),男,硕士研究生,研究领域为环境科学.E-mail:zhanghf77925@https://www.360docs.net/doc/b39907524.html,.
水域生态系统
第十三章水域生态系统 第一节概述 水域生态系统包括陆地上的地表水域和海洋水域。地表水主要包括河流和湖泊两种水体，还有冰川及沼泽地。冰川是“天然固体水库”，也是河流的重要补给水源。沼泽湿地是重要的生物资源的栖息地，包括淡水湿地和滨海湿地广阔的海洋蕴藏着丰富的资源。 一、河流的流域 河流可划分为两大部分，一部分为注入海洋的外流流域，另一部分则是流入封闭的湖海或消失于沙漠、盐海，而不是与海洋沟通的内陆流域。 我国的外流流域面积，占全国总面积的64%，它们分属于太平洋流域、印度洋流域和北冰洋流域。内陆流域只占全国总面积的36%，主要分布在西北干旱地区和青藏高原境内。 二、湖泊 湖盆的成因是多种多样的，它们可以是构造运动、火山活动等内.力作用形成的湖盆，一也有些是冰川、风力等外力作用塑造而成的。我国天然湖泊面积在1k㎡以上的有2 800余个，总面积达80000以上，湖泊率为0.8%。其中面积较大的有青海湖、鄱阳湖、洞庭湖和太湖等。除天然湖泊外，由于各种需要还兴建了成千上万个大小不等的人工湖泊—水库。主要湖泊见表13-2
三、湿地 湿地(wetland)的是介于陆地和水生环境之间的过渡带，并兼有两种系统的某些特征。这是早期一般学者的认识。1971年湿地公约中，把湿地的基本概念认为“湿地系指不论其为天然或人工、常久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动，或淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6m的水域，湿地具有调节水循环和作为栖息地养育丰富生物多样性的基本生态功能。 一些科学家把湿地称为“自然之肾”，原因在于其在水分和化学物质循环中所表现出的功能及在下游作为自然和人类废弃源的接收器的功能上，也可以作为地下水和地面水以及具有排洪、蓄洪功能。在某种意义上来说湿地在景观中为动植物区系提供了独立的生境。 据统计，全世界共有湿地8558×106 k㎡，占陆地总面积的6.4%(不包括滨海湿地)，其中以热带比例最高，占湿地总面积的30.82%,寒带占29.89% ,亚热带占25 25.6%，亚寒带占11.89%(表13-3)。 ，
湖泊生态系统
湖泊生态系统，湖泊生态系统与溪流生态系统一样属于淡水生态系统，不同的是在于水并没有流动。含氧量相对较低，而且污染也会比溪流生态系统严重的多。湖泊水域通常深度深，因此阳光不易到达池底，缺乏生长于池底的大型藻类，此区生产者多为浮游藻类。 湖泊生物群落分层与分带都很明显，主要体现出以下几个特点：一是水生植物由挺水植物、漂浮植物和沉水植物组成；二是在各种各样的植物上生活着各种水生昆虫及螺类；三是浅水层中生活着各种浮游生物及鱼类等；四是深水层有大量异养动物和嫌气性细菌；五是水体的各部分广泛地分布着各种微生物。 在湖泊生态系统中，各类水生生物群落间、水生生物群落与水环境间始终维持着特定的物质循环和能量流动，从而构成一个完整的生态单元。随着地壳的不断变迁，就会发生由湖泊到陆地的演变。人类如果继续违背自然规律，进行无节制的破坏活动，如围湖造田，将会加速这种演变的进程。 湖泊生态系统退化原因 湖泊生态系统是一个复杂的综合体系，它是盆地和流域及其水体、沉积物、各种有机和无机物质之间相互作用、迁移、转化的综合反映湖泊生态系统的演化，有其自然过程和人类活动干扰与干预的过程。目前我国的湖泊富营养化过程主要是人类活动的干扰过程所致湖泊富营养化，是指由于营养元素的富集导致湖泊从较低营养状态变化到较
高营养状态的过程这个过程可能导致水生植物的生长被抑制；生物多样性下降；蓝、绿藻水华暴发，甚至引起沉水植物的急剧消失和以浮游藻类为主的浊水态的突然出现。也就是说湖泊富营养化是指湖泊由于营养元素的富集导致湖泊生态系统的退化，进而使水质恶化的过程营养元素的富集，包括外源输入如人类活动和干扰、湿地沉降和内源富集与释放的物理、化学、生物等过程，是湖泊富营养化发生的根本要素。它的不同发展阶段可用湖泊营养状态分类指标来描述。湖泊生态系统的退化是湖泊富营养化发展过程的中间环节，是一个复杂的生命演化过程，并且有不同阶段的正、负反馈作用；而水质恶化是湖泊富营养化发生的结果，可用地表水质评价标准来定量描述这是一个动态的连续过程，而不是静止的状态，但在这个动态连续过程的不同阶段又可用定量的状态指标来表达；同时，湖泊营养物质、生态系统和水质是富营养化过程不可分割的组成部分，是一个动态的整体。 富营养化治理与湖泊生态修复 富营养化湖泊的治理和湖泊生态系统修复的实践，其主要特征是首先对受污染的湖泊进行高强度的治污，投入大量的物力、财力、人力对湖泊流域的污水进行截流并统一进行处理，达标后排放入湖目前看来，过去对富营养化湖泊的治理过程存在一些误区，首先在认识上对湖泊富营养化治理的复杂性和长期性缺乏足够的认识，在行动上表现为急功近利、头痛治头脚痛医脚的倾向，总想在短期内就能使湖泊变清，具体表现为仅考虑湖泊局部环境的治理而忽视流域整体的污水治
城市生态系统健康评价方法及其应用研究
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.360docs.net/doc/b39907524.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,
湖滨带生态健康评估
湖滨带生态健康评估 湖滨带是湖泊流域水生态系统与陆地生态系统间一种非常重要的生态过渡带，它具有拦截径流污染物的缓冲功能、维持湖泊生物多样性并提供野生动植物栖息地的生态功能、稳定湖岸控制土壤侵蚀的护岸功能。湖滨带是湖泊的一道保护屏障，因为在非生物生态因子的环境梯度以及地形和水文学过程的作用下，矿物质、营养物质、有机物质和有毒物质必须通过各种物理、化学和生物过程穿过湖滨带才能从流域进入湖泊水体。生态退化的湖滨带往往造成植被破坏、生物多样性下降、湖岸遭受侵蚀、水质恶化、景观美学价值降低、洪涝灾害频繁，甚至影响人民的身体健康和生命财产安全。因此湖滨带是健康的湖泊生态系统的重要组成部分和评价标志［1］。然而，湖滨带生态系统健康涵义还未见明确阐述，湖滨带生态系统健康评价的理论与方法的研究也远远不足。太湖是长江中下游著名五大淡水湖之一，属于我国重点控制的“三湖”之一。近年来由于流域经济的快速发展和不合理的开发利用导致太湖水质恶化，富营养化趋势明显，生态系统急剧退化，太湖湖滨带生态系统的结构破坏严重，造成生境恶化、生态功能退化等问题，严重影响了湖滨带的景观、渔业、农业以及产业，经济损失巨大［2-3］。鉴于此，选择太湖湖滨带为研究对象，研究湖滨带生态系统健康评价体系，并对太湖湖滨带生态现状进行评价。 1太湖湖滨带现状
太湖湖滨带的形状如图1，岸线总长405km［4］，其中环湖大堤占岸线全长的73%。根据2010年的测定，图1太湖湖滨带形状及采样点位设置Fig．1ThediagramoflittoralzoneofLakeTaihuandthelocationofsamplingsit es梅梁湾段长76．2km，竺山湾段长37．7km，西部沿岸段长34．5km，南部沿岸段长56．2km，东太湖段长69．8km，东部沿岸段长87．7km，贡湖段长43．2km。健康的湖滨带是由陆向辐射带、水位变幅带和水向辐射带组成的［1］。但是太湖湖滨带几乎被环湖大堤及山体所包围，天然的陆向辐射带已基本不存在，且环湖大堤将水位变幅带和水向辐射带与陆域分离开来，原来的水陆物质交换也随之阻隔，因此太湖湖滨带的范围就不再涵盖陆向辐射带。根据对太湖湖滨带的水下地形、水文特征、植物群落分布考察，将太湖湖滨带的范围界定为大堤以内(水向)50—100m的环形区域。太湖湖滨带主要存在以下生态、环境问题:(1)环湖大堤的阻隔及侵占:太湖湖滨带是典型的大堤型湖滨带，大堤的存在一方面将湖滨带与缓冲带分割开来，缓冲带的水流不能通过漫流直接入湖，只能在缓冲带较上游进入河道，通过通湖的较大河流入湖;另一方面大堤直接侵占了湖滨带湿地植物的生长空间，并通过风浪的作用强化了对湖滨带基底的淘蚀作用，加剧了湖滨带生境条件的退化。(2)水环境质量普遍较差:根据2008—2011年的持续调查发现，除东太湖、贡湖湖滨带阶段性的相对较好外，其他均为IV类、V类，夏季竺山湾甚至达到劣V类，生物物种以耐污型为主。(3)水生植物
水生态环境健康评价方法研究
International Journal of Ecology 世界生态学, 2019, 8(4), 303-309 Published Online November 2019 in Hans. https://www.360docs.net/doc/b39907524.html,/journal/ije https://https://www.360docs.net/doc/b39907524.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
浅谈流域生态系统健康评价
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
生态环境健康风险评估报告框架
生态环境健康风险评估报告框架 报告一般由评估方案（包括评估目的、评估范围、评估内容、评估步骤与方法、质量控制等）、危害识别、危害表征、暴露评估、风险表征和评估结论组成。 1 危害识别 危害识别部分的报告内容要求如下： a）应概述目标环境因素的毒性效应、靶器官、效应终点及关键文献证据； b）应阐明目标环境因素的作用模式或机制； c）应描述目标环境因素危害性判断的证据权重； d）应描述危害识别存在的不确定性，包括数据质量和不同证据链的一致性等。 2 危害表征 危害表征部分的报告内容要求如下： a）应描述数据来源； b）应描述效应终点及其确定依据； c）应描述目标环境因素与效应终点间的剂量-反应（效应）函数以及剂量-反应（效应）建模方法 的摘要和解释； d）应描述毒性参数及其推导过程中的默认假设、参数及其确定依据； e）应描述敏感人群识别以及敏感性差异； f）应描述危害表征存在的局限和不确定性等。 定性危害表征的报告编制可适当简化。 .3 暴露评估 暴露评估部分的报告内容要求如下： a）应描述数据来源； b）应详细描述暴露情景； c）应描述暴露评估的方法和假设；
d）应采用点估计或概率估计方法定量描述人群的评估暴露水平或分布； e）应说明暴露评估存在的局限性和不确定性。 定性暴露评估的报告编制可适当简化。 4 风险表征 风险表征部分的报告内容要求如下： a）应描述危害识别、危害表征和暴露评估的主要结论，并描述关键的支持性证据； b）应描述风险估计的结果； c）应描述危害识别、危害表征、暴露评估及风险估计存在的不确定性，重点阐述关键的数据缺失 和假设条件； d）应描述资料和分析的优势和局限性，以及同行评审提出的问题； e）应比较分析国内外其他机构针对同一问题开展的风险评估结果； f）风险表征应透明、清晰、一致和合理。在科学严谨地阐述风险估计结果及其不确定性的基础上，应以通俗易懂、实用的方式向风险管理者和利益相关方提交风险评估结果，以便审查和交流。
湖泊生态系统
湖泊： 湖盆及其承纳的水体。湖盆是地表相对封闭可蓄水的天然洼池。湖泊按成因可分为构造湖、火山口湖、冰川湖、堰塞湖、喀斯特湖、河成湖、风成湖、海成湖和人工湖（水库）等。按泄水情况可分为外流湖（吞吐湖）和内陆湖；按湖水含盐度可分为淡水湖（含盐度小于1g/L）、咸水湖（含盐度为1-35g/L）和盐湖（含盐度大于35g/L）。湖水的来源是降水、地面径流、地下水，有的则来自冰雪融水。湖水的消耗主要是蒸发、渗漏、排泄和开发利用。 湖泊生态系统： 湖泊生态系统是流域与水体生物群落、各种有机和无机物质之间相互作用与不断演化的产物。与河流生态系统相比，流动性较差，含氧量相对较低，更容易被污染。湖泊生态系统由水陆交错带与敞水区生物群落所组成。湖泊生态系统具有多种多样的功能——调蓄、改善水质、为动物提供栖息地、调节局部气候、为人类提供饮水与食物等。湖泊生态系统受富营养化影响逐渐退化，服务功能严重受损。通过生态修复，可将湖泊从浊水状态重新恢复到清水稳态。 地球上湖泊生态系统的总面积约为270万平方公里，约占陆地生态系统面积的1.8%。我国共有湖泊24800多个，其中面积在1km2以上的天然湖泊就有2800多个。东部季风区（特别是长江中下游地区）分布着中国最大的淡水湖群，而西部以青藏高原湖泊较为集中，多为内陆咸水湖。与河流生态系统相比，湖泊的流动性较差，溶氧含量相对较低，环境容量较低，污染程度较重。
湖泊生态系统的类型： 按成因，可将湖泊生态系统分为以下9种类型： 1）构造湖——在地壳内力作用形成的构造盆地上经储水而形成。 2）火山口湖——系火山喷火口休眠以后积水而成，如长白山天池。 3）堰塞湖——由火山喷出岩浆、地震引起山崩、冰川与泥石流引起的滑坡体等壅塞河床而成，如五大连池、镜泊湖等。 4）岩溶湖——由碳酸盐类地层经流水的长期溶蚀而形成岩溶洼地、岩溶漏斗或落水洞等被堵塞，经汇水而成，如贵州省威宁县的草海。 5）冰川湖——由冰川挖蚀形成的坑洼和冰碛物堵塞冰川槽谷积水而成，如新疆阜康天池等。 6）风成湖——沙漠中低于潜水面的丘间洼地，经其四周沙丘渗流汇集而成，如敦煌附近的月牙湖。 7）河成湖——由河流摆动、泥沙壅塞和改道而成如鄱阳湖、洞庭湖等。 8）海成湖——由泥沙沉积使得部分海湾与海洋分割而成，常称作泻湖，如里海、杭州西湖、宁波的东钱湖等。 9）潟湖——因海湾被沙洲封闭演变成，一般都在海边，如七股潟湖、科勒潟湖等。
地球上主要生态系统类型
4 地球上主要生态系统类型 4．1 陆地生态系统 全球陆地面积约占总面积的三分之一，但陆地生物群落的现存生物量却占了全球的99％以上，可见，陆地生物群落在整个生物圈中起着至关重要的作用。由于陆地的环境条件非常复杂，从炎热多雨的赤道到冰雪覆盖的极地，从湿润的沿海到干燥的内陆，形成各种各样的适应环境条件的生物群落和陆地生态系统。绿色植物是陆地生态系统中的生产者，与一定环境条件相适应的植物群落的组成成分和结构，决定着生活于其中的消费者和分解者的种类与构成。因此，根据植物群落的特征可以区分出几个次级生态系统，它们在空间的分布主要受到水分条件的制约。 森林生态系统一般分布于湿润和半湿润地区，具有众多的营养级和非常复杂的食物网，是生产量最大的陆地生态系统。在适宜的水分条件下，温度的高低决定着生长季节的长短，生物群落的组成成分和结构特征，能量流动和物质循环的速率，以及生物生产量的水平。根据这些特征，可以划分为热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、亚寒带针叶林和寒带冻原等森林生态系统不同类型。森林生态系统以它巨大的生产量养育着各种各样的消费者和数量巨大的分解者。 热带雨林生态系统分布于赤道两侧南北20°之间，以南美洲亚马孙河流域、非洲刚果河流域和东南业热带地区面积最大。这些地区高温多雨；生产者以常绿的高大乔木为主；种群结构复杂，仅乔木就有4～5个垂直层次；个体数量巨大，每公顷可达50～70个不同树种；林内还有极其丰富的灌木、草本植物、藤本植物和附生植物；植物群落的季节变化不明显。食草动物有貘、象、猴、大猩猩和众多的啮齿类动物，食肉动物有虎、豹等，此外，林内还生活着种类和数量上众多的昆虫和鸟类，它们的食物分布在不同的营养级上。热带雨林的净初级生产量约为37.4×109t·a-1，占陆地净初级生产总量的32％。根据初步的估计，大约只有3.8％的净生产量保持在森林中，其余的部分则在食物链中进行着物质的循环和能量的传递。 草原生态系统一般分布于半湿润、半干旱的内陆地区，如欧亚大陆温带地区、北美中部、南美阿根廷等地，那里年降水量较少（250～450mm），且集中于夏季。生态系统的营养级和食物网相对简单一些。生产者以禾本科草本植物为主，消费者包括大型食草类动物如野牛、野驴、黄羊、野兔，穴居的啮齿类如田鼠、黄鼠、旱獭和食肉动物沙狐鼬和狼。草原生态系统的种类组成和生产量随当地降雨量多少而不同。世界草原的平均净初级生产量为500g·m-2·a-1，在水分不足的温带干旱地区，草原的生产量仅为100～400g·m-2·a-1，而在水分充足的亚热带地区，草地的生产量可高达600～1500g·m-2·a-1，草原生产量最高的是新西兰的常绿草地，约为3200g·m-2·a-1。
湖泊生态环境保护实施方案编制指南
附件2 湖泊生态环境保护系列技术指南之二 湖泊生态环境保护实施方案 编制指南 （试行）
前言 为贯彻落实党中央、国务院“让江河湖泊休养生息”和十八大及十八届三中全会关于“生态文明建设”的战略部署，加快对水质较好湖泊（含水库，下同）的保护，避免众多水质较好湖泊走“先污染、后治理”的老路，环境保护部、国家发展和改革委员会、财政部印发了《水质较好湖泊生态环境保护总体规划（2013-2020年）》（以下简称《规划》）。为推进《规划》实施，指导各地开展水质较好湖泊生态环境保护工作，在国家水体污染控制与治理重大专项湖泊富营养化控制与治理技术及综合示范主题等相关科研成果基础上，制定本指南。 本指南从现状调查、问题诊断、目标制定、保护措施、项目安排、投资估算、目标可达性分析及方案实施的保障措施等方面提出湖泊生态环境保护实施方案编制的技术路线、方法和技术要求。本指南有助于指导各地科学、合理地编制湖泊保护实施方案，提高湖泊流域生态环境保护的效果，保障水质较好湖泊稳定维持生态健康状态。 本指南为指导性文件，各地可参考本指南提出的湖泊生态环境保护实施方案编制的技术方法和路径措施，根据本地湖泊所处的自然和社会环境、主导服务功能、湖泊生态环境问题等个性特征，按照“一湖一策”的原则，参考编制湖泊生态环境保护实施方案。 本指南为首次发布。 本指南由环境保护部污染防治司、规划财务司组织制订。 本指南主要起草单位：中国环境科学研究院、中科院南京地理与湖泊研究所、北京大学、南京大学、中国水利水电科学研究院。
目录 1总则 (1) 1.1适用范围 (1) 1.2编制依据 (1) 1.3术语和定义 (2) 2实施方案总体要求 (3) 2.1指导思想 (3) 2.2基本原则 (3) 2.3规划范围和时限 (3) 2.4技术路线 (4) 3湖泊及流域概况 (5) 3.1流域自然环境概况 (5) 3.2流域社会经济发展及水土资源开发情况 (5) 3.3流域生态环境现状 (5) 3.4流域污染源排放与污染负荷现状 (6) 4湖泊主要环境问题识别及演变趋势 (8) 4.1生态环境主要问题识别及成因 (8) 4.2生态环境演变趋势预测及保护形势 (10) 4.3已有规划、措施及成效分析 (10) 5湖泊生态环境保护目标及指标 (11) 5.1湖泊生态环境保护目标确定的思路 (11) 5.2总体目标及考核指标 (12)
流域水生态系统健康与生态文明建设
流域水生态系统健康与生态文明建设 孟伟，范俊韬，张远 摘要：健康的流域水生态系统是保障流域经济社会可持续发展的基础，解决我国严峻的流域水生态系统健康问题迫切需要开展确立了流域生态文明的概念和内涵，提出了流域生态以流域为基本单元的生态文明建设．针对我国流域水生态系统健康现状，文明建设的基本框架和主要任务．以保障流域自然生态系统的完整性、流域经济社会系统发展的可持续性、人居环境的生态性构建流域水生态-经济社会复合生态系统的动态平衡是流域生态文明建设的基本框架．流域生态文明建设的主要任务：①构建以水生态系统健康为目标的流域分区管理模式，优化国土空间开发； ②健全流域的水环境质量基准和标准体系，科学确定生态系统保护阈值；③建立以流域生态承载力为约束的污染物总量控制技术，优化产业结构与布局；④以保障流域环境流量为前提，实现水资源生态利用；⑤加强人居环境生态建设，实现流域城市生态化发展；⑥加强生态制度建设，构建流域生态文明建设长效机制．该研究成果可以为实现流域人与自然和谐发展提供理论指导． 关键词：流域管理；水生态系统健康；生态文明；水生态功能区 流域是以水为纽带，由水、土地、生物等自然要素与社会、经济等人文要素组成的复合生态系统，不仅是实现国民经济和区
域经济可持续发展的空间载体，也是生态系统进行物质和能量循环、维持生态系统平衡的基本单元［1］．流域水生态系统健康是指流域水生态系统组成（物理组成、化学组成、生物组成）的完整性和生态学进程（生态系统功能）的完整性，主要体现在：①生态系统健康，即在常规条件下维持最优化运作的能力；②抵抗力及恢复力健康，即在不断变化的条件下抵抗人类胁迫和维持最优化运作的能力；③组织能力健康，即具备继续进化和发展的能力［2］．健康的水生态系统不仅可保持其结构的完整性和功能的稳定性，而且具有抵抗干扰、恢复自身结构和功能的能力，并能够为流域提供合乎自然和人类需求的生态服务［3］．然而，由于缺乏强有力的流域综合开发与保护方面的约束与调控机制，导致流域内的各经济体片面地追求局部利益最大化，造成我国流域水生态系统健康问题突出，这些结果同时反作用于流域经济发展，严重地影响了流域发展的协调性和可持续性［1］．2007年，我国提出建设“生态文明”的新理念， 其核心是以人与自然协调发展作为行为准则，建立健康有序的生态机制 ［4］，其内涵和本质是要建设以资源环境承载力为基础，以自然规律为准则，以可持续发展为目标的资源节约型、环境友好型社会．生态文明理念的提出为流域治理和可持续发展提供了理论指导．目前，生态文明理念已被广泛应用到生态旅游［5］、生态补偿［6］、生态规划［7-9］等众多研究领域之中，但主要集中在省、市、县、工业园区等层面，仅有少数研究［10］立足