京郊北部山区河流健康生态评价理论及应用研究

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河流是陆地生态系统的大动脉。健康河流生态系统具有动态性、开放性、连续性及一定程度的可恢复性等特点,表现出稳定的结构组成和良好的服务功能,但亦具有脆弱性的特点。自工业革命以来,人类活动加剧了对生态环境的胁迫,扰乱了其原有的生态平衡过程,人类活动对河流生态系统的胁迫表现出多目标、全方位及高频次的特点。与此同时,人类更加依赖河流生态系统所提供的各种服务功能。因此,如何协调河流的开发及其保护成为新时期河流管理工作的重点内容之一。随着人们认识水平的提高,以往只重经济效益,而忽略河流生态系统保护的粗放开发模式开始减少,取而代之的是寻求一种生态效益与经济效益同步发展的模式,一种可持续的发展模式。在这种背景下,如何准确定位河流健康生态等级、力求恢复河流自然平衡状态,以求更好的开发利用河流成为当前亟需的解决的重要问题之一。本文综合考虑环境学、水利学、地貌学及生物学等学科知识,在综合分析现有河流健康生态评价方法的基础上,明确现有各种评价方法的优劣,在前人研究的基础上引入了微观尺度的评价指标和时间尺度特征,确定了适合京郊北部山区的河流健康生态评价指标;运用层次分析法(AHP)和五元联系数原理,基于“作用—响应—反馈”机制,构建了包含水文状况、形态特征、水质理化性质、河岸带特征、河流生物状况和社会生态价值6个准则层指标及24个指标层指标的河流健康生态评价体系;并将河流健康生态等级分为自然状态、近自然状态、退化状态、严重退化状态以及人工状态五个等级。通过对底栖生物群落(双翅目、蜉蝣目)和环境因子(水质理化性质、河流生境)的Pearson相关性分析,表明京郊北部山区河流的保护不仅仅是水体的污染防治,同时还应该重视河流形态、河床底质等河流生境的保护。运用构建的评价体系对京郊北部山区安达木河雾灵山至遥桥峪水库入口段进行河流健康诊断,通过对2008年和2011年的河流健康生态调查数据进行整理计算,得出安达木河不同调查河样带的生态等级变化情况。运用GIS技术的数据库管理系统(Geodatabase)对评价结果进行管理;并对影响河流健康的因素进行分析,提出相应的河流管理策略,明确下一步河流管理工作的重点。
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