【摘 要】
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我国中小河流量多面广,作为水生态系统的“毛细血管”,发挥着向“大动脉——大江大河”贡献水量和营养物质的重要作用。相对于大江大河,串联更多城市的中小河流受到的人类活动干扰更为严重,为人民群众提供美好生活环境的作用也更为突出。不同于以往水污染治理的以水环境质量改善为核心,河流生态修复更加关注生态系统的功能恢复。河流功能定位与自身生态特征及周边人类活动状况息息相关,不同功能河段的生态修复重点也应有所区分
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我国中小河流量多面广,作为水生态系统的“毛细血管”,发挥着向“大动脉——大江大河”贡献水量和营养物质的重要作用。相对于大江大河,串联更多城市的中小河流受到的人类活动干扰更为严重,为人民群众提供美好生活环境的作用也更为突出。不同于以往水污染治理的以水环境质量改善为核心,河流生态修复更加关注生态系统的功能恢复。河流功能定位与自身生态特征及周边人类活动状况息息相关,不同功能河段的生态修复重点也应有所区分,制定河段尺度的生态修复效果评价方法对科学引导河流生态修复具有重要意义。基于此,本文从中小河流的不同功能定位出发,构建了不同类型河段生态修复效果评价方法,并在典型的中小河流——清潩河进行了应用与验证。主要研究内容及结论如下:(1)提出了符合中小河流“自然-社会”双重属性特征的河段类型划分方法。首先,依据河流流经的地区,将流经县级及以上城市(含县城)建成区的河段划分为城市河段,将流经乡镇政府驻地建成区及其他地区的河段划分为农村河段。其次,基于水功能区划、水环境功能区划,结合河段功能调查结果确定河段主导功能,将河段进一步划分为“生态/服务/双重”功能型“城市/农村”河段。(2)建立了不同类型河段的生态修复效果评价方法。首先,采用频度分析和理论分析相结合的方法,从水文、水质、生境、河岸带、水生生物、水服务6个准则层,构建涵盖17项指标的评价指标体系。其次,根据问卷调查结果进行指标重要性排序,识别不同类型河段的特征指标,并对其进行差异化赋权。再次,建立基于修复状态和修复程度的两套生态修复效果综合评价标准,当两者得到的评价结果不一致时,以较差的评价结果为准。最后,采用聚类分析法,识别影响生态修复效果的待优因子,为提升巩固生态修复成效提供参考。(3)进行了清潩河河段类型划分及生态环境变化成因分析。首先,将清潩河干流及主要支流划分为5个河段,分别为清潩河长葛市区上游“生态功能型农村河段”、清潩河中游长葛市区-许昌市区“服务功能型城市河段”、清潩河许昌市区下游“双重功能型农村河段”、支流灞陵河“双重功能型农村河段”、支流小泥河“生态功能型农村河段”。其次,2017年修复前、2019年修复后及2021年运行期不同河段的生态环境状况调查结果表明,工程修复成效明显,但支流灞陵河水质不能稳定达标,生物结构仍呈退化趋势,清潩河许昌市区下游以自然恢复为主的河段生态结构较不稳定。(4)进行了清潩河各河段生态修复效果评价及待优因子诊断。首先,依据2019年修复后及2021年运行期不同河段生态环境状况调查数据,开展方法优化前统一赋权、基于修复状态的单一标准评价,以及方法优化后差异赋权、基于修复状态及修复程度的双重标准评价。方法优化前、后评价结果表明,城市河段、农村河段修复后及运行期的修复效果均为中等,但优化前权重的无差异化导致重要性程度低的指标加权后得分偏高,进而使优化后总评分高于优化前。其次,基于聚类的修复后待优因子识别结果显示,清潩河、小泥河待优因子为水生生物,灞陵河待优因子为水生生物和水质,应进一步加强入河污染源管控,实施水质保持与提升、水生生物优化恢复,开展连续性监测与评价,提升巩固修复效果。
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