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河流生態系統健康評價:理論、方法與應用 版權信息
- ISBN：9787030720368
- 條形碼：9787030720368 ; 978-7-03-072036-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
河流生態系統健康評價:理論、方法與應用 本書特色
本書為全國范圍內推廣水生態系統和河流生態系統健康評價提供了參考和技術支撐。
河流生態系統健康評價:理論、方法與應用 內容簡介
本專著分為四部分內容。**部分介紹了水生態系統和河流生態系統健康的概念與內涵，總結了國內外水生態系統和河流生態系統健康評價方法及其研究進展。第二部分以濟南市為研究區，結合水生態功能分區，基于魚類、底棲動物和浮游植物等生物數據和水環境理化因子數據，構建了不同生物指標的水生態系統健康評價指標體系，對濟南市河流型水體和水庫型水體進行了水生態系統健康評價。**、二部分共同構成了河流生態系統健康評價的理論框架，是河流生態系統健康評價的基礎。第三部分以北京市北運河流域為研究區，基于水文、水質、生物、棲息地和河岸帶要素五類屬性數據，構建了北京市北運河綜合健康指數，對北京市北運河河流生態系統健康進行了定量評價。第四部分以渭河流域為研究區，分析了空間、氣候、地形、河流水系、棲息地、水文、水質、土地利用和土壤類型要素對魚類群落結構的影響，構建了魚類生物完整性健康評價指數，對渭河流域河流生態系統健康進行了評價。三個研究區均具有較強的代表性，為全國范圍內推廣水生態系統和河流生態系統健康評價提供了參考和技術支撐。
河流生態系統健康評價:理論、方法與應用 目錄
目錄
序
前言
**篇理論基礎
第1章緒論3
第2章水生態系統健康評價7
2.1水生態系統健康內涵7
2.2水生態系統健康評價方法8
2.2.1水質評價法8
2.2.2生物評價法10
第3章河流生態系統健康評價19
3.1河流生態系統健康內涵19
3.2河流生態系統健康評價方法19
3.2.1快速生物監測協議21
3.2.2岸邊與河道環境細則21
3.2.3河流健康計劃22
3.2.4河流生態環境調查22
3.2.5溪流狀態指數23
3.2.6水框架指令23
3.2.7河流無脊椎動物預測和分類計劃24
3.2.8河流評價計劃24
3.2.9綜合健康指數評價法25
第二篇濟南市水生態系統健康評價
第4章濟南市水生態系統特征分析31
4.1研究區概況31
4.1.1地形地貌特征31
4.1.2水文氣象特征32
4.1.3土壤特征32
4.1.4土地利用33
4.1.5生態環境狀況35
4.1.6水系及水利工程36
4.1.7經濟社會概況37
4.2數據來源37
4.2.1采樣點布設37
4.2.2水生生物樣品采集39
4.2.3水環境因子測定40
4.3水生生物群落結構特征40
4.3.1魚類40
4.3.2底棲動物41
4.3.3浮游植物42
4.4水環境因子特征45
4.4.1水文因子45
4.4.2物理因子46
4.4.3化學因子47
4.5小結50
第5章濟南市水生態功能分區52
5.1分區指標的篩選52
5.1.1分區指標篩選的理論基礎52
5.1.2分區因子的選擇依據53
5.1.3分區指標體系的構建54
5.2分區技術60
5.2.1分區目的和原則60
5.2.2分區方法61
5.2.3分區基本單元62
5.2.4分區界線確定62
5.2.5各級分區思路62
5.3分區結果64
5.3.1濟南市一級水生態功能分區64
5.3.2濟南市二級水生態功能分區66
5.3.3濟南市三級水生態功能分區69
5.4分區特征73
5.4.1水生態功能一級區特征73
5.4.2水生態功能二級區特征74
5.4.3水生態功能三級區特征74
5.5小結75
第6章濟南市水生生物與水環境因子響應關系分析77
6.1濟南市各功能區水環境因子特征分析78
6.2主要水環境因子篩選81
6.2.1南部水生態保護區河流型水體81
6.2.2南部水生態保護區水庫水體82
6.2.3城市中心社會服務區82
6.2.4東部經濟發展承載區83
6.2.5北部農業灌溉區84
6.3水生生物群落對主要水環境因子的響應分析84
6.3.1南部水生態保護區河流型水體84
6.3.2南部水生態保護區水庫水體85
6.3.3城市中心社會服務區87
6.3.4東部經濟發展承載區88
6.3.5北部農業灌溉區89
6.4加權平均分析90
6.4.1南部水生態保護區河流型水體90
6.4.2南部水生態保護區水庫水體92
6.4.3城市中心社會服務區96
6.4.4東部經濟發展承載區97
6.4.5北部農業灌溉區99
6.5小結102
第7章濟南市水生態系統健康評價適宜性分析103
7.1研究方法103
7.1.1生物參數103
7.1.2參照點對比法105
7.1.3累積系數法106
7.1.4其他評價方法106
7.2浮游植物健康評價107
7.2.1指標篩選107
7.2.2評價標準112
7.2.3評價結果114
7.3底棲動物健康評價118
7.3.1指標篩選118
7.3.2評價標準124
7.3.3評價結果126
7.4魚類健康評價130
7.4.1指標篩選130
7.4.2評價標準137
7.4.3評價結果138
7.5水生生物健康評價141
7.5.1權重分配141
7.5.2評價標準144
7.5.3評價結果145
7.6綜合水質標識指數健康評價147
7.6.1南部水生態保護區147
7.6.2南部水庫水體148
7.6.3城市中心社會服務區149
7.6.4東部經濟發展承載區149
7.6.5北部農業灌溉區149
7.7評價方法適宜性分析151
7.7.1南部水生態保護區151
7.7.2南部水庫水體153
7.7.3城市中心社會服務區155
7.7.4東部經濟發展承載區158
7.7.5北部農業灌溉區160
7.8小結163
第三篇北京市河流生態系統健康評價
第8章北京市北運河河流生態系統特征167
8.1研究區概況167
8.1.1自然地理特征167
8.1.2水文氣象特征167
8.1.3生態環境概況169
8.1.4水利工程概況169
8.1.5社會經濟概況170
8.2數據來源170
8.2.1水環境質量數據獲取170
8.2.2水生生物采集171
8.2.3棲息地環境質量評分172
8.2.4河岸帶環境質量評分172
8.3環境因子特征分析172
8.4水生生物群落結構分析176
8.4.1底棲動物176
8.4.2浮游植物176
8.4.3浮游動物177
8.5小結178
第9章北運河河流生態系統健康評價指標體系構建179
9.1候選評價指標選取179
9.1.1候選評價指標選取原則179
9.1.2候選評價指標選取層次180
9.1.3候選評價指標內涵與計算181
9.2健康評價指標篩選182
9.2.1健康評價指標篩選原則182
9.2.2判別能力分析183
9.2.3特征貢獻率分析184
9.2.4獨立性分析187
9.2.5健康評價指標體系構建189
9.3健康評價指標權重計算189
9.4小結190
第10章北運河河流生態系統健康評價192
10.1健康評價指標空間分布特征分析192
10.1.1水溫（Wtemp）192
10.1.2溶解氧（DO）193
10.1.3生化需氧量（BOD5）193
10.1.4總氮（TN）194
10.1.5浮游植物香農-維納多樣性指數（P-H）195
10.1.6浮游動物香農-維納多樣性指數（Z-H）196
10.1.7底棲動物香農-維納多樣性指數（B-H）196
10.1.8棲息地環境質量評價指標（QHEI）197
10.1.9岸坡侵蝕指標（ISE）198
10.1.10親水景觀舒適度（DWLC）199
10.2綜合健康指數計算199
10.3健康評價標準確定200
10.4河流健康評價200
10.5評價結果合理性分析204
10.5.1水生生物群落結構特征分析204
10.5.2水環境質量空間特征分析206
10.5.3健康評價結果可信度分析207
10.6小結212
第四篇渭河流域河流生態系統健康評價
第11章渭河流域魚類群落結構與環境因子響應分析217
11.1研究區概況217
11.1.1自然地理特征217
11.1.2水文氣象特征218
11.1.3水利工程概況219
11.1.4生態環境概況219
11.1.5社會經濟概況220
11.2數據來源220
11.2.1魚類采集220
11.2.2水環境質量數據獲取221
11.2.3棲息地環境質量評分221
11.2.4其他數據來源222
11.3魚類群落結構特征222
11.3.1魚類多樣性特征227
11.3.2渭河流域魚類優勢物種及指示物種分析227
11.4環境要素影響因子識別228
11.4.1關鍵環境因子的確定228
11.4.2稀有物種對魚類個體數量空間變化解釋率的影響229
11.5環境要素對魚類群落結構的影響230
11.5.1不同季節三類環境因子對魚類群落結構影響的差異231
11.5.2自然環境因子對魚類群落結構的影響232
11.5.3人類干擾因子對魚類群落結構的影響233
11.6小結234
第12章魚類完整性指數核心指標體系構建235
12.1魚類備選指標選擇235
12.2不同環境要素對魚類功能指標影響的識別236
12.2.1關鍵環境因子的確定236
12.2.2稀有物種對魚類功能指標解釋率的影響237
12.3自然環境和人類干擾因子對魚類功能指標的影響238
12.3.1自然環境因子對魚類功能指標的影響239
12.3.2人類干擾因子對魚類功能指標的影響240
12.4核心指標體系構建241
12.4.1魚類指標初步篩選241
12.4.2GLM模擬242
12.4.3主要指標與人類干擾因子的響應關系243
12.5小結247
第13章渭河流域河流生態系統健康評價合理性分析248
13.1魚類完整性指數健康評價248
13.1.1參考條件模擬及評價標準劃分248
13.1.2IBI指數合理性分析252
13.1.3河流生態系統健康評價257
13.2水環境質量評價258
13.2.1水環境現狀特征258
13.2.2水環境質量評價259
13.3棲息地環境質量分析266
13.4評價結果合理性分析267
13.4.1與水環境質量評價結果對比267
13.4.2與棲息地環境質量評價結果對比268
13.5小結268
第14章結論與展望270
14.1主要結論270
14.2展望273
參考文獻275
附表287
序
前言
**篇理論基礎
第1章緒論3
第2章水生態系統健康評價7
2.1水生態系統健康內涵7
2.2水生態系統健康評價方法8
2.2.1水質評價法8
2.2.2生物評價法10
第3章河流生態系統健康評價19
3.1河流生態系統健康內涵19
3.2河流生態系統健康評價方法19
3.2.1快速生物監測協議21
3.2.2岸邊與河道環境細則21
3.2.3河流健康計劃22
3.2.4河流生態環境調查22
3.2.5溪流狀態指數23
3.2.6水框架指令23
3.2.7河流無脊椎動物預測和分類計劃24
3.2.8河流評價計劃24
3.2.9綜合健康指數評價法25
第二篇濟南市水生態系統健康評價
第4章濟南市水生態系統特征分析31
4.1研究區概況31
4.1.1地形地貌特征31
4.1.2水文氣象特征32
4.1.3土壤特征32
4.1.4土地利用33
4.1.5生態環境狀況35
4.1.6水系及水利工程36
4.1.7經濟社會概況37
4.2數據來源37
4.2.1采樣點布設37
4.2.2水生生物樣品采集39
4.2.3水環境因子測定40
4.3水生生物群落結構特征40
4.3.1魚類40
4.3.2底棲動物41
4.3.3浮游植物42
4.4水環境因子特征45
4.4.1水文因子45
4.4.2物理因子46
4.4.3化學因子47
4.5小結50
第5章濟南市水生態功能分區52
5.1分區指標的篩選52
5.1.1分區指標篩選的理論基礎52
5.1.2分區因子的選擇依據53
5.1.3分區指標體系的構建54
5.2分區技術60
5.2.1分區目的和原則60
5.2.2分區方法61
5.2.3分區基本單元62
5.2.4分區界線確定62
5.2.5各級分區思路62
5.3分區結果64
5.3.1濟南市一級水生態功能分區64
5.3.2濟南市二級水生態功能分區66
5.3.3濟南市三級水生態功能分區69
5.4分區特征73
5.4.1水生態功能一級區特征73
5.4.2水生態功能二級區特征74
5.4.3水生態功能三級區特征74
5.5小結75
第6章濟南市水生生物與水環境因子響應關系分析77
6.1濟南市各功能區水環境因子特征分析78
6.2主要水環境因子篩選81
6.2.1南部水生態保護區河流型水體81
6.2.2南部水生態保護區水庫水體82
6.2.3城市中心社會服務區82
6.2.4東部經濟發展承載區83
6.2.5北部農業灌溉區84
6.3水生生物群落對主要水環境因子的響應分析84
6.3.1南部水生態保護區河流型水體84
6.3.2南部水生態保護區水庫水體85
6.3.3城市中心社會服務區87
6.3.4東部經濟發展承載區88
6.3.5北部農業灌溉區89
6.4加權平均分析90
6.4.1南部水生態保護區河流型水體90
6.4.2南部水生態保護區水庫水體92
6.4.3城市中心社會服務區96
6.4.4東部經濟發展承載區97
6.4.5北部農業灌溉區99
6.5小結102
第7章濟南市水生態系統健康評價適宜性分析103
7.1研究方法103
7.1.1生物參數103
7.1.2參照點對比法105
7.1.3累積系數法106
7.1.4其他評價方法106
7.2浮游植物健康評價107
7.2.1指標篩選107
7.2.2評價標準112
7.2.3評價結果114
7.3底棲動物健康評價118
7.3.1指標篩選118
7.3.2評價標準124
7.3.3評價結果126
7.4魚類健康評價130
7.4.1指標篩選130
7.4.2評價標準137
7.4.3評價結果138
7.5水生生物健康評價141
7.5.1權重分配141
7.5.2評價標準144
7.5.3評價結果145
7.6綜合水質標識指數健康評價147
7.6.1南部水生態保護區147
7.6.2南部水庫水體148
7.6.3城市中心社會服務區149
7.6.4東部經濟發展承載區149
7.6.5北部農業灌溉區149
7.7評價方法適宜性分析151
7.7.1南部水生態保護區151
7.7.2南部水庫水體153
7.7.3城市中心社會服務區155
7.7.4東部經濟發展承載區158
7.7.5北部農業灌溉區160
7.8小結163
第三篇北京市河流生態系統健康評價
第8章北京市北運河河流生態系統特征167
8.1研究區概況167
8.1.1自然地理特征167
8.1.2水文氣象特征167
8.1.3生態環境概況169
8.1.4水利工程概況169
8.1.5社會經濟概況170
8.2數據來源170
8.2.1水環境質量數據獲取170
8.2.2水生生物采集171
8.2.3棲息地環境質量評分172
8.2.4河岸帶環境質量評分172
8.3環境因子特征分析172
8.4水生生物群落結構分析176
8.4.1底棲動物176
8.4.2浮游植物176
8.4.3浮游動物177
8.5小結178
第9章北運河河流生態系統健康評價指標體系構建179
9.1候選評價指標選取179
9.1.1候選評價指標選取原則179
9.1.2候選評價指標選取層次180
9.1.3候選評價指標內涵與計算181
9.2健康評價指標篩選182
9.2.1健康評價指標篩選原則182
9.2.2判別能力分析183
9.2.3特征貢獻率分析184
9.2.4獨立性分析187
9.2.5健康評價指標體系構建189
9.3健康評價指標權重計算189
9.4小結190
第10章北運河河流生態系統健康評價192
10.1健康評價指標空間分布特征分析192
10.1.1水溫（Wtemp）192
10.1.2溶解氧（DO）193
10.1.3生化需氧量（BOD5）193
10.1.4總氮（TN）194
10.1.5浮游植物香農-維納多樣性指數（P-H）195
10.1.6浮游動物香農-維納多樣性指數（Z-H）196
10.1.7底棲動物香農-維納多樣性指數（B-H）196
10.1.8棲息地環境質量評價指標（QHEI）197
10.1.9岸坡侵蝕指標（ISE）198
10.1.10親水景觀舒適度（DWLC）199
10.2綜合健康指數計算199
10.3健康評價標準確定200
10.4河流健康評價200
10.5評價結果合理性分析204
10.5.1水生生物群落結構特征分析204
10.5.2水環境質量空間特征分析206
10.5.3健康評價結果可信度分析207
10.6小結212
第四篇渭河流域河流生態系統健康評價
第11章渭河流域魚類群落結構與環境因子響應分析217
11.1研究區概況217
11.1.1自然地理特征217
11.1.2水文氣象特征218
11.1.3水利工程概況219
11.1.4生態環境概況219
11.1.5社會經濟概況220
11.2數據來源220
11.2.1魚類采集220
11.2.2水環境質量數據獲取221
11.2.3棲息地環境質量評分221
11.2.4其他數據來源222
11.3魚類群落結構特征222
11.3.1魚類多樣性特征227
11.3.2渭河流域魚類優勢物種及指示物種分析227
11.4環境要素影響因子識別228
11.4.1關鍵環境因子的確定228
11.4.2稀有物種對魚類個體數量空間變化解釋率的影響229
11.5環境要素對魚類群落結構的影響230
11.5.1不同季節三類環境因子對魚類群落結構影響的差異231
11.5.2自然環境因子對魚類群落結構的影響232
11.5.3人類干擾因子對魚類群落結構的影響233
11.6小結234
第12章魚類完整性指數核心指標體系構建235
12.1魚類備選指標選擇235
12.2不同環境要素對魚類功能指標影響的識別236
12.2.1關鍵環境因子的確定236
12.2.2稀有物種對魚類功能指標解釋率的影響237
12.3自然環境和人類干擾因子對魚類功能指標的影響238
12.3.1自然環境因子對魚類功能指標的影響239
12.3.2人類干擾因子對魚類功能指標的影響240
12.4核心指標體系構建241
12.4.1魚類指標初步篩選241
12.4.2GLM模擬242
12.4.3主要指標與人類干擾因子的響應關系243
12.5小結247
第13章渭河流域河流生態系統健康評價合理性分析248
13.1魚類完整性指數健康評價248
13.1.1參考條件模擬及評價標準劃分248
13.1.2IBI指數合理性分析252
13.1.3河流生態系統健康評價257
13.2水環境質量評價258
13.2.1水環境現狀特征258
13.2.2水環境質量評價259
13.3棲息地環境質量分析266
13.4評價結果合理性分析267
13.4.1與水環境質量評價結果對比267
13.4.2與棲息地環境質量評價結果對比268
13.5小結268
第14章結論與展望270
14.1主要結論270
14.2展望273
參考文獻275
附表287
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河流生態系統健康評價:理論、方法與應用 節選
**篇理論知識 第1章緒論 河流生態系統是指河流中的生物群落和非生物環境相互作用相互影響形成的一個較為穩定的生態系統。河流是生物地球化學循環的主要通道之一，河流中水分的轉移就包含了生物圈中昀大的物質循環。由此可見，水不僅是河流生態系統中重要的組成成分，同時也是河流生態系統中的重要載體。水維系著河流生態系統的命脈，是河流生態系統中生物賴以生存的物質。水作為自然界昀活躍的自然要素，在河流生態系統物質循環和能量流動中扮演著十分重要角色。由于水的存在，河流生態系統中的各項生命活動才得以有序進行（許文杰，2009）。因此，水生態系統既是河流生態系統重要的物質基礎，又是河流生態系統能夠有序進行生命活動的功能保障。 河流是人類文明的起源，縱觀歷史，世界諸多文明均起源于大江大河，河流對人類社會的發展起到至關重要的作用。為什么河流能孕育出人類文明，這不僅源于河流生態系統自身的功能屬性，更主要的原因來自河流生態系統的服務功能。首先，河流能為生物的生長、生存、繁衍、生活提供重要的棲息場所。棲息地為生物群落提供必要的生命元素和避難場所，而河道為很多物種提供了適宜的生存條件和物質基礎，生物通過河道進行日常的生命活動逐步形成了較為穩定的生物群落。其次，河道具有過濾和屏障的功能。河道能阻止或有選擇性地允許一些物質和能量通過河道進行轉移，過濾掉一些污染物，降低沉積物的遷移，形成一個相對穩定的生態系統。再次，河道以水為載體，形成了物質、能量和生物流動的重要通道。有機物質、營養元素、無機鹽離子等物質既可以通過滲透進入到河道，為河道中的生物提供食物，又可以通過河道傳送至更遠地區，為其他地區的生物提供物質保障。一些洄游性魚類在產卵季節，通過河道逆流而上，進行必要的繁衍等生命活動。植物的種子或遇洪水直接連根拔起的植被通過河道傳送至其他地區，形成新的植物群落。昀后，河流還具備源與匯的功能。河流可作為源頭，為相鄰的生態系統提供物質、能量和生物；匯與之相反，可以從周圍吸收新的物質、能量和生物。河流的源與匯是一個相對穩定的動態平衡，河流生態系統是一個不斷自我更新的動態系統。正是基于河流自身的生態功能特點，河流生態系統為人類提供了諸多的服務功能，其中供水是河流生態系統所提供的昀基本的功能，人類生活用水、工業用水、農業用水多數來自河流（馬秀娟， 2015）。河流還提供了水產品、內陸航運、水力發電、休閑娛樂、美學文化等其他附屬產品。此外，河流生態系統提供的服務還體現在調蓄洪水、河流輸送、蓄積水分、土壤保持、凈化環境、固定二氧化碳、養分循環、提供生境、維持生物多樣性等方面。因此，河流健康穩定的發展與人類社會的可持續發展息息相關。 隨著人類社會經濟的快速發展，對河流資源的開發力度不斷加大，河流生態系統不斷受到人類活動的干擾和損害。以**次工業革命為時間節點，人類社會逐漸走向了由工業技術取代傳統農業耕作的新時代。生產效率的大幅度提升，使人類對水資源的需求量逐年加大，造成很多河流水體的斷流或枯竭。而工業革命的副產物工業污染物肆意排放到河流中，成為影響河流生態系統中水環境質量的重要因素（唐克旺， 2013）。此外，隨著人口的增長，對森林及河岸緩沖帶林木的亂砍濫伐現象日趨嚴重，極大地破壞了河流生態系統原有的結構，使諸多生態功能逐漸喪失。以環境污染、生態系統退化為代價的經濟發展必將反噬回人類社會，不僅人們的生活質量受到影響，社會經濟的可持續發展也必將受到威脅（龐治國等，2006）。 我國近代受西方列強壓迫，政治、經濟、軍事等綜合國力均處于世界較低水平。因此，改革開放初期，國家的戰略方針是以經濟發展為基礎，忽視了對河流生態系統的保護，造成廢污水排放量不斷增加。由于對廢污水排放管控不力，使我國河流生態系統中的污染物含量逐年累積。據統計，全國約有 1/3的河流水功能區的 COD或氨氮含量超出了水體本身的納污能力，甚至超出納污能力的 4～5倍，造成水環境質量不斷惡化，水體富營養化程度加劇，使得一些水體的使用功能部分或全部喪失（酈建強等， 2011）。與 20世紀 80年代相比，我國地表水污染的范圍明顯擴大，污染程度不斷加劇，部分地區污染嚴重。根據全國 846個水質監測站的資料顯示，約 1/4監測站的水體在 10年間水質出現明顯惡化趨勢，水體富營養化程度升高，已不符合國家規定的飲用水水質標準。此外，由于我國特殊的地理地貌和氣候特征，使得我國降水時空分布極不均勻（耿雷華和卞錦宇， 2008），而降水是維持河流生態系統穩定運行的重要保障，降水量不均就會使得河流中水資源的分配極為不均。例如，我國北方降水量少（張利平等， 2009；張萍等，2016），而耕地面積占全國耕地面積的 60%，人口數量占全國總人口的 46%（王臘春和史運良， 2007），因此就會造成降水量與經濟社會用水量嚴重不匹配，河流水資源出現嚴重短缺，就會加大對水資源的開采力度，而過度的水資源開發利用，對河流生態系統造成不可逆的破壞，導致水資源衰退和水環境惡化，進一步加劇了河流水資源的短缺現狀（劉燕華和李秀彬， 2007）。降水量的不均不僅造成我國水資源分布不均，還會間接導致河流生態系統的穩定性存在明顯差異。對于降水量少的北方和西部地區，河道長期處于干旱時期（水利部， 2012），河流生態系統中的土壤類型、植被類型單一，生態系統結構簡單，河流生態系統較為脆弱，當受到外界一定程度的干擾時，很難實現自我調節，造成生態系統的不斷退化。因此，我國河流生態系統所面臨的挑戰和威脅不僅來自天然環境的局限性，同時更受迫于人類社會的干擾和破壞，對河流生態系統進行保護和修復已迫在眉睫（梁靜靜，2011）。 日趨嚴重的河流生態系統健康問題（戴紀翠和倪晉仁， 2008），迫使人們不得不重新審視人類社會與河流生態系統健康發展的相關關系。將保護和修復河流生態系統作為人類社會可持續發展的重要工作，重新制定河流生態管理策略和模式，已成為當今國內外科學工作者、行政管理者普遍關注的熱門問題（Silow and In-Hye，2004；馬克明等， 2001）。了解和掌握河流生態系統健康現狀，對河流生態系統進行評價，不僅為管理者提供更為科學和有效的管理措施，制定管理方案，同時也有助于科學研究工作者分析比較不同的管理模式對河流生態系統健康造成的影響（Lehman，2000；Xu et al.，2001）。 目前，關于河流生態健康內涵的認識仍然比較多元化，尚未在科學領域達成共識（Norris and Hawkins，2000；董哲仁， 2005a；吳阿娜， 2008）。一般認為一個健康的河流生態系統首要的是其生態結構較為合理、能維持正常的物質循環和能量流動，當受到外界干擾時，具備一定的抵抗力和自我修復能力，以保證自身生態系統結構和功能的穩定性，并且能為人類提供生產生活所需要的生態服務功能（吳阿娜， 2005）。隨著對河流生態系統結構和功能研究的不斷深入，許多國家在河流生態管理與保護方面都做出了新的舉措，將如何維持和修復河流生態系統健康制定為生態管理工作的重要內容和發展方向（楊文慧等， 2005），使得河流生態系統健康問題越來越受到國際社會的廣泛關注。而連接著河流生態健康內涵與生態管理的重要紐帶就是對河流生態健康進行評價，通過科學、合理、準確地評價河流生態健康現狀，深化對河流生態健康內涵的理解，可為河流生態管理者提供科學依據（吳阿娜等， 2006）。河流生態系統健康評價是指通過選取和生態系統相關的評價指標，經科學的統計分析等方法，構建健康評價體系，對河流生態系統現狀進行健康診斷，進而為河流生態管理者在制定管理方案時提供參考（張光生等，2010）。河流生態健康評價技術不僅可以了解和掌握河流生態系統健康現狀，同時對退化河流生態系統的保護和修復起到很好的指導作用，是河流生態管理和監控的基礎（吳阿娜等，2005）。 自 20世紀 90年代以來，我國逐步加大了對河流生態系統修復和保護的力度。將生態系統健康理論作為生態修復的重要依據，相繼開展了不同河流生態系統健康狀況評價指標體系和評價方法的研究工作（張楠等， 2009）。國家先后頒布了《國家環境保護 “十二五”科技發展規劃》《國家環境保護 “十二五 ”規劃》《重點流域水污染防治規劃（ 2011— 2015年）》《水污染防治行動計劃》（“水十條”）《城市黑臭水體整治工作指南》等方針政策以指導我國的河流水生態治理工作。2010年水利部印發了《全國重要河湖健康評估（試點）工作大綱》與《河流健康評估指標、標準與方法（試點工作用）》指導文件，在全國范圍內開展了河湖健康評價工作。這一舉措改變了原有河流生態保護策略，使從單純的水質評價逐步發展為水生態和河流生態系統健康評價。其中，水生生物在評價體系中逐漸成為主要評價指標（劉進琪， 2012）。當前，我國的河流生態治理工作已不僅只關注水體各項物理化學指標的數值大小，更加入了對生態系統整體狀況的考察，我國正在從單一的水文水質評價逐步過渡到將水文水質評價與生物生境評價相結合（霍堂斌， 2013）。評價的相關指標主要包括懸浮物、溶解氧、化學需氧量、河流形態結構、岸坡穩定性與滲透性、河床基質、河岸植被寬度、鄉土種覆蓋比例、鄉土種再生性狀況等。相關指示生物主要包括藻類、大型無脊椎底棲動物、魚類等，評價方法也出現了指示物種法、指標體系法等（曹光蘭， 2012）。隨著河流生態系統健康概念的出現和成熟，當前的方針政策和評價方法更加趨向于多樣化、綜合化、整體化。 要想快速高效地改善我國當前的河流生態系統環境現狀，就必須建立一套適合我國國情的評價方法和治理方案。然而，由于我國的河流生態評價與治理工作起步較晚，歷史資料極度匱乏，基礎研究薄弱，總體上健康評價技術方法還處于探索階段，實踐經驗比較匱乏。多數的評價方法和治理措施都是沿用國外已經成熟的體系，缺乏結合國內實際情況的評價方法的研究。這種不做修改的直接套用顯然無法匹配我國特有的河流生態現狀，有些地貌獨*的地區甚至很難找到能與之適配的評價方法。目前，我國并未制定出既可表征全國河流生態基本特征，又能反映不同流域特點的生態系統健康評價體系 （張萍等，2016），且國內評價指標多以水質數據和部分生物數據為基礎評價河流生態健康狀況，缺乏系統性和整體性。對在全國范圍內進行河流生態監測和評價的推廣造成了一定的困難（王業耀等，2014）。 為準確客觀地評價國內河流生態系統健康狀況，不僅要建立一系列標準化體系來規定采樣的方法和鑒定標準等，還需要建立適合我國各地區河流生態特點的評價方法和評價體系。本專著通過對國內外河流生態評價技術研究進展進行文獻調研，歸納總結當前主要的水生態和河流評價方法與評價體系，并結合我國河流生態現狀和水文工作實際，根據水生生物類型（浮游植物、浮游動物、底棲動物、著生藻類、魚類）、不同地域（濟南市、北京市、渭河流域）和水體類型（河流、湖泊和水庫），研究提出簡便可行的評價指標體系和評價方法，以期為我國的水生態系統和河流生態系統健康評價建立統一的規范要求，為有效改善我國的水環境現狀、因地制宜提出河流生態保護和修復措施提供基礎理論指導，從而實現對河流生態狀況進行系統準確地監測和評價。
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