基于指示生物(蜻蜓)的河流生态修复效果评价研究

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随着国内经济的日益发展,人们对水的需求越来越多,河流水量日益减少,自然河流的渠道化进一步加强了河流的不连续状态,严重的影响了河流水质,影响了河流生态系统的健康。河流系统的健康直接影响着经济的发展,人类的生存,生态环境的稳定及国家的可持续发展。以美国、英国、南非为代表的国家,无论在时间尺度上还是空间尺度上都先后展开了河流健康评价实践。但是,由于国内对河流系统健康的重视较晚,河流系统健康问题日益突出,这引起了国家及相关领域专家的重视,在逐渐构建不同的河流健康评价方法。河流健康评价方法对河流的科学、持续管理及对周围环境的稳定都发挥着重要的作用。通过河流生态系统健康评价,可以客观的了解河流的现状并对出评估,通过评估可以做出科学的管理决策及进一步的修复策略。借鉴国内外的河流生态系统健康评价方法,以长春市二道区莲花山石头口门水库上游生态修复河流(实验河流)及未修复的自然河流(对照河流)为研究对象,应用指示生物法,即以蜻蜓作为指示生物,结合环境理化因子及栖息地综合评价指标对比评价生态修复河流(实验河流)及未修复自然河流(对照河流),从而评价实验河流的修复效果,又因为,河流的修复过程中采取了不同的修复措施,基于同样的方法评价不同修复措施河段的修复效果。研究结果表明:1.实验河流修复效果总体评价对对照河流与实验河流的环境要素,包括理化因子、植被指标进行了对比分析,实验河流经过生态修复后,理化因子有了显著的变化,河岸植物种类、数量、多样性、挺水植物盖度都有了显著的提高,遮蔽度降低。通过栖息地综合指数进行评价,对照河流的栖息地综合指数均值为87.8,实验河流栖息地综合指数均值为130.6,在评价体系分级标准中分别达到了较差和较好的级别;实验河流生境质量较好主要表现在实验河流堤岸较稳定,受损河岸较少;河水水量变化大,淹没了70%的河道;植被多样性高,河岸50%以上的面积覆盖植物;栖息地复杂程度高,有水生植被、枯枝落叶、倒木、巨石等各种小栖息生境,由于实验河流在修复中采用了基于多种目的的多种修复措施,构建了多样的河岸结构,提高了河流的栖息地质量,使得河流的修复效果较显著。对照河流出现了蜻蜒1科、1属、2种,个头数总计是52头,优势种只有1种;实验河流蜻蜒出现了4科、6属、9种、个头数总计是954头,优势种有4种;实验河流的蜻蜓数量、种类、多样性指数、优势种都高于对照河流的蜻蜓相应指标。2.实验河流三种修复措施修复效果评价不同的修复措施理化因子中,湿地修复措施河段、丁坝修复措施河段流速没有显著性差异,跌水修复措施河段的流速较高,丁坝修复措施河段水位较高,跌水修复措施河段水体pH较高。湿地修复措施河段河岸植物种类和数量、植物多样性指数、都高于丁坝修复措施河段及跌水修复措施河段的植物指标,坝修复措施河段及湿地修复措施河段挺水植物高于跌水修复措施河段的挺水植物盖度。大湿地修复措施河段、丁坝措修复措施河段及跌水修复措施河段的栖息地综合指数分别为152、129、110,根据北方河流栖息地综合指数评价体系的分级标准,分别处于好、较好、一般的三个级别。湿地修复措施河段及丁坝修复措施河段河岸较稳定、河岸植被种类及数量高、河道水量大、栖息微生境种类多、栖息复杂性高等特点。跌水修复措施河段遭受洪水冲击,受损较严重,河岸土壤坍塌率高、水土流失严重、河岸植物多样性较低。湿地措施修复河段蜻蜒出现了4科6属9种,共计个数为475头,其中优势种有4种;丁坝措施修复河段出现的蜻蜓目是3科5属8种,共计430头,优势种有2种;跌水措施修复河段出现的蜻蜒目是1科3属6种,共318头,优势种有1种。湿地修复措施河段的科、属,种都多于丁坝修复河段及跌水修复河段的科、属、种。丁坝修复河段蜻蜒的科、属、种又多于跌水修复河段的科、属、种。通过生物多样性指数分析得出,湿地修复措施河段蜻蜒的生物多样性指数高于丁坝和跌水措施修复河段,而丁坝措施修复河段蜻蜒的生物多样性指数又高于跌水措施修复河段,主要是跌水修复措施河段受损严重。三种修复措施河段都利于蜻蜒的栖息,但是湿地修复措施河段和丁坝修复措施河段更适合蜻蜒的栖息,进一步表明,湿地措施修复河段修复效果比丁坝措施修复河段及丁坝修复措施河段的修复效果好,而丁坝措施修复河段明显比跌水修修复措施河段的修复效果好,跌水修复措施河段需要基于生态修复学理念,结合工程措施继续修复。
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