综合指标法评价城市河流生态系统的健康状况

探讨了河流生态系统健康的概念和评价方法。针对城市河流生态系统,建立了综合指标评价体系,运用层次综合法评价了济南市玉绣河广场东沟和西沟的健康状况。结果表明,东沟整体处于亚健康状态;西沟整体处于健康状态。因此,改善水质、修复水生物栖息环境是玉绣河后期治理的重点,还应加强东沟河滨带的休闲空间和景观生态建设。

城市河流生态系统健康评价初探

健康的河流生态系统已经成为公认的河流管理目标,采用河流生态系统健康理论来研究城市河流问题,具有较强的理论与现实意义。在城市河流生态系统健康概念内涵剖析的基础上,提出了包含水量、水质、水生生物、物理结构与河岸带5大要素的指标体系及其"很健康、健康、亚健康、不健康、病态"5级评价标准,建立了模糊层次综合评价程序与模型。并以宁波市河流为例进行实证研究,明确各河流的健康状况及限制因子,为其保护、维育与修复提供了决策依据。

城市河湖生态系统健康评价——以北京市“六海”为例

健康的城市河湖才能发挥生态环境功能,体现景观和人文价值。城市河湖健康评价是城市河湖科学管理和生态恢复的前提和基础。对城市河湖生态系统健康概念和内涵进行了探讨,建立了评价指标体系和评价模型。以北京“六海”为例,对各子湖的健康状况进行比较评价。结果表明,中海和南海处于不健康向临界转化的状态,其余4个湖均处于不健康状态;水环境质量、水生态系统结构和功能以及水滨空间结构是影响“六海”健康水平的制约因素;除南海外,各湖的健康程度都处于很差的级别。中海和南海的整体生态环境好于其余4湖,对健康和临界状态的隶属度之和接近0.6,可恢复程度处于中等水平;其余4湖对健康和临界状态的隶属度之和均小于0.3,恢复困难。对“六海”的生态恢复和科学管理提出建议:①控制点源、面源污染,改善入湖和湖水水质;②改善“六海”的水文条件;③恢复水生态系统结构和水滨空间。

沈阳城市河流生态系统健康评价研究

考虑反映城市河流生态系统的水量、水质、河岸带、水生生物与物理结构等5个方面的因素,构建了城市河流生态系统健康评价指标体系。城市河流生态系统健康评价模型采用模糊综合评判模型,各指标权重利用层次分析法确定。根据评价指标的选择原则,选取8个评价指标,提出了5级评价标准,对浑河沈阳段2009年的河流生态系统健康状况进行了评价。结果表明:浑河沈阳段处于不健康状态。通过对比模型计算,验证了该模型的可靠性。

城市河流生态系统修复刍议

解释了城市河流生态系统修复概念的内涵,认为其修复应是一种重建或改造活动,包括河流本体与社会经济两方面含义。提出了以城市河流生态系统健康为最终目标的多目标整体修复思想,界定了河流生态系统修复活动须遵循的原则。建立了“控源、截污、清淤、增容、拓岸、筑绿、造景、营栖”的城市河流生态系统修复模式,总结了修复的技术途径,包括河道外、河道内、栖息地与鱼道、物理形态结构修复4个方面。

基于模糊模式识别的城市河流生态系统健康评价研究

考虑反映城市河流生态系统的水量、水质、河岸带、水生生物与物理结构等5个方面,构建了城市河流生态系统健康评价指标体系。城市河流生态系统健康评价模型采用模糊模式识别模型,各指标权重利用层次分析法确定。根据评价指标的选择原则,选取8个评价指标,提出5级评价标准,对浑河沈阳段2009年的河流生态系统健康状况进行评价,结果表明:浑河沈阳段处于不健康状态。评价结果与实际情况进行对比,证明评价结果是正确的。水资源过度开发利用和污水排放是河流健康状况不良的主要原因。

基于突变理论的城市河流生态健康评价研究

为了合理、客观评价城市河流生态健康状态,选取河流水资源、水质、水系结构、水生态以及水系利用与管理五方面20个指标,建立了郑州市河流生态健康评价指标体系,采用突变理论标准量化底层评价指标,再根据相应的归一化公式推求突变级数值,从而确定城市河流生态健康状态。结果表明:2012年郑州市河流生态健康状况处于亚健康且趋于健康状态,其中水资源处于健康且趋于亚健康状态,水质处于亚健康且趋于病态,水系结构处于健康且趋于很健康状态,水生态处于健康且趋于亚健康状态,水系利用与管理处于亚健康状态。与传统评价方法相比,突变理论可削弱确定指标权重所带来的主观性,可以对城市河流生态健康状况做出科学合理的评价。

城市河流生态系统健康评价研究——以六盘水市水城河为例

在分析城市河流生态系统健康概念和内涵的基础上,借鉴前人研究成果,以水量、水质、河岸带、物理结构和水生生物建立评价指标体系,运用层次分析法求得各评价指标权重,采用模糊数学构建评价模型,对六盘水市水城河生态系统健康进行评价,结果表明,水城河生态系统健康处于不健康等级,最大隶属度值为0.259 5,为六盘水市水城河的规划和治理提供了科学参考。

城市河流生态系统健康评价实例研究

通过对城市河流生态系统健康的内涵进行探讨，从胁迫-状态-响应3方面构建了指标体系，并利用综合指数法对许昌市5条河流生态系统健康状况进行了评价，结果表明：2001—2005年5条河流健康状况虽逐年均有不同程度的好转，但仍处于严重不健康-亚健康之间，河流污染严重、景观功能低下是主要的制约因素。

基于微生物生物完整性指数的北京市城市河道生态系统健康评价

生物完整性指数(IBI)是河道生态系统健康评价的重要且被广泛应用的指标,然而,基于水体中分解者微生物群落构建IBI评价标准的研究较少。针对北京市城市河道生态系统健康状况开展评价,探索微生物生物完整性指数(M-IBI)评价流程与标准构建方法。基于沉积物中微生物Illumina高通量测序信息,筛选出关键环境因子(水质指标TN、TP、NH_(3)-N、NO_(3)-N和NO_(2)-N)确定候选生物指标,根据判别能力分析结果,确定Shannon指数、拟杆菌门(Bacteroidota)相对丰度、绿弯菌门(Chloroflexi)相对丰度、蓝藻门(Cyanobacteria)相对丰度、COD_(Cr)耐受属相对丰度和NH_(3)-N清洁属相对丰度6个指标,提出了指标标准化公式和健康评价标准。结果表明,以自然水体为补水的永定河各采样点评价结果均为健康状态,其他3条以城镇再生水厂出水为补水的河道中,清河4个采样点为健康至亚健康状态,凉水河5个采样点为健康至一般状态,大龙河4个采样点为亚健康至一般状态。M-IBI可以有效区分不同程度的受损点位,较合理地评价城市河道生态系统健康状况。

城市河流健康评价指标体系的不确定性研究

分析确立河流生态系统健康评价指标中不确定性因素存在的原因和种类,运用模糊层次分析法,建立基于不确定性的模糊层次综合评判模型,构建包含生态特征指标、整体功能性指标和社会环境影响指标3大要素的城市河流生态系统健康评价指标体系.以长沙市河流生态系统为例,按照'健康、较健康、一般病态、疾病'4级评价标准,进行健康评价.结果表明,湘江长沙段的健康状况(0.51)接近警戒值的下限,说明目前的生态环境中度退化.对生态系统恢复和管理具有理论指导意义.

长三角区域城市生态系统健康评价分析

近年来,城市生态问题日益突出,人与自然的矛盾不断恶化。以活力、组织结构、恢复力、服务功能、人群健康状况等5个要素构建城市生态系统健康评价指标体系,基于熵值法确定指标权重,运用模糊综合评价方法,对2005—2014年长三角16市的城市生态系统健康状况进行综合评价。结果表明:总体来看,长三角区域的城市生态系统健康水平逐年提高;从各市来看,绝大部分城市(如上海市、南京市等)的城市生态系统均处于亚健康状态,需要更长时间实现向健康状态的转变;少数城市(如南通市和台州市)有明显好转的迹象。未来,长三角区域要继续提升城市生态系统的健康水平,进一步调整组织结构,加强服务功能建设,提高人群生活水平。

长江经济带城市土地利用效率与生态系统健康耦合时空格局分析

为深入探究区域城镇化与生态环境协调发展水平,以长江经济带为例,基于城市土地利用效率与生态系统健康视角构建相关理论框架,综合运用SBM-Undesirable模型、VOR模型及耦合协调度模型测算长江经济带城市土地利用效率与生态系统健康,分析两者的耦合协调特征并识别了其协调发展问题区域。结果表明:(1)2005—2018年长江经济带城市土地利用效率年均值达0.746,整体上呈波动式缓慢上升的趋势,空间集聚特征较为显著。生态系统健康得分均值为0.473,整体呈现小幅波动的趋势,地理空间上则呈现显著的南北分异特征;(2)城市土地利用效率与生态系统健康耦合协调度均值在0.611~0.624区间内小幅增长,截至2018年,区域内实现协调发展的市域达92.62%,耦合结果在空间上表现为由“相对随机”向“南高北低”的分布转变;(3)城市土地利用效率与生态系统健康耦合协调问题区域主要存在于长江经济带中下游部分市域,主要原因在于城市土地利用效率或生态系统健康单方面滞后抑制了城市协调发展水平的提升。总体而言,长江经济带城市土地利用与生态系统之间相互影响、相互促进的程度正逐步深化,交互过程中形成的耦合系统基本实现了平稳发展。

太子河本溪城区段河流水生态系统健康评价

太子河作为本溪的主要河流,是本溪工业、农业、生活的主要水源,为了更好的了解太子河本溪城区段的水体情况,以太子河本溪城区段流域为研究对象,基于2017年的平水期(4月)、丰水期(8月)、枯水期(11月)18个监测断面的监测数据,结合太子河本溪城区段的实际情况和特点,利用层次分析法的评价指标体系,对太子河本溪城区段进行水生态系统健康评价。通过比较分析,最终以平水期的评价结果为主,丰水期和枯水期的评价结果为辅。结果表明:仅有22%的监测断面处于健康状态、56%的监测断面处于亚健康状态、22%的监测断面处于一般状态,说明太子河本溪城区段大部分流域处于亚健康状态,水生态系统退化,需要加强管理和治理保护。

城市河流生态健康评价与环境污染修复技术研究进展

城市河流具有供水、生物保护与景观等多种生态服务功能,但随着城市规模扩大,对城市河流的干扰日渐增加,已引起河流生态系统的退化,不仅影响了城市居民的生存环境,而且制约着区域经济发展与社会进步。综述了国内外城市河流生态健康评价与环境污染修复技术的研究进展,以期为城市河流污染整治提供参考。

城市群创新生态系统健康性评价方法研究——以长江经济带五大城市群为例

创新生态系统健康性评价是衡量城市群规划、建设和管理成效的重要依据。文章针对创新生态系统要素间因果关联性特点,在DPSIRM框架下提出一种具有约束、激励作用的HF-EDAS方法。首先,在剖析创新生态系统要素间相互影响和因果联系基础上,构建了一套创新生态系统健康性DPSIRM评价指标体系;其次,以犹豫模糊(HF)元为基础,提出一种以均值参照解为优劣势度划分点,HF优势度与劣势度非线性联立赋予约束、激励特性的评价模型;最后,以长江经济带5大城市群为例进行案例实证。结果表明:长江经济带城市群创新生态系统健康性整体发展态势良好,呈现“下游>上游>中游”的区域差距;文章所提出的方法适用性与可靠性较强,评价结果符合客观实际,可以为打造稳定、协调和可持续的创新生态系统提供理论依据。

海绵城市中不同类型河流的健康评价及修复策略

研究选取无锡市新吴区作为海绵城市模型,对城市内河—伯渎港、半成市内河—张塘河及自然河道—亲水河3类不同类型的河流,从河流的形态结构、水动力、水质状况、水生生物、堤防工程状况、岸线利用管理状况、居民满意状况、供水水量状况这8个方面展开分析,综合计算12项水文、水质、水生态和公众意见的指标系数,评估河流的健康情况,为建设“海绵城市”实践中对河湖系统的生态健康开展评估提供了参考依据。

城市化过程对河道系统的干扰与生态修复原则和方法

城市化快速发展在带来大量工业和生活污水的同时,对自然生态系统的干扰也打破了原来生态系统的结构和平衡,由此带来的生态环境影响已经引起人们的高度重视。本文系统分析了城市化过程对河道系统的干扰类型、特征,影响河道生态系统健康的关键过程和河道系统生态修复的基本原则和发展方向。认为城市河道系统受到的干扰主要体现在结构固结化、形态规整化和功能简单化3方面;影响河道生态系统健康的关键过程可归纳为3方面:物质交换通道的阻隔、生物栖息环境的破坏和河道生态水文过程的失衡。指出河道系统的生态修复应该遵循以下6个原则:1)道法自然原则;2)功能引导原则;3)时空尺度分异原则;4)生态循环与平衡原则;5)利益相关者参与原则;6)综合效益最优原则。在此基础上,进一步分析了河道系统生态修复的时空尺度和生态修复的方法以及发展方向。

基于微生物完整性指数的河流健康评价——以无锡市为例

生物完整性指数(Index of biotic integrity,IBI)被广泛运用于河流的健康评价.然而,随着人类活动对河流影响的增加,传统指示生物多样性的损失降低了评价的准确性.在高度受影响的水体环境中,微生物群落被证明是更敏感的生态健康指标.本研究采用Illumina高通量测序技术,于2018年冬季和2019年春季对无锡市境内8条河流的微生物群落组成进行了分析,从群落组成/相对丰度、丰富度/多样性、敏感性/耐受性3个角度确定了候选指标.并对传统的核心指标筛选方法进行了改进,通过差异性分析、箱线图检验、Speraman相关性分析,建立了冬、春两季的微生物生物完整性指标框架.评价结果表明,M-IBI能有效区分不同程度的受损位点,且与水质状况和物理生境存在显著的相关性.总体而言,M-IBI为城市河流生态状况提供了一种新的评价工具.

基于微生物生物完整性指数的城市河道生态系统健康评价

生物完整性指数(index of biotic integrity,IBI)已被广泛运用于河流生态系统的健康评价.然而,目前基于微生物的IBI评价方法很少,针对城市河道的相关研究更是缺乏.本研究采用Illumina高通量测序技术,对浙江省内5条城市河道的微生物群落多样性及组成进行了分析.通过典型相关分析(canonical correlation analyses,CCA)和Spearman相关性分析水质对微生物组成的影响,明确受水质变化影响显著的微生物类群,与特定功能菌群一并作为备选指标.对备选指标进行分布范围、判别能力及Pearson相关性分析,筛选出香农多样性指数、微生物分类单元数、疣微菌门相对丰度、绿菌门相对丰度和分支杆菌属相对丰度等参数指标,初步构建了适合浙江城市河道的微生物生物完整性指数(microbiome index of biotic integrity,M-IBI)指标体系.采用比值法对生物指标计分,评价结果显示:总计22个样点中,9个样点为"健康"等级,占总样点的40. 9%;10个样点为"亚健康"等级,占总样点的45. 5%; 2个样点为"一般"等级,占总样点的9. 1%; 1个样点为"较差"等级,占总样点的4. 5%.各采样点M-IBI值可有效反映水体受干扰程度,且与水质状况基本吻合(R=0. 753,P <0. 01),表明M-IBI可以较合理地评价城市河道生态系统健康状况.