受损河流的生态修复

基于人类与河流关系的发展与变化,划分了原始自然、工程控制、污染治理和生态修复等4个阶段,以此为前提来分别审视不同阶段河流系统诸功能与河流健康之间的关系,分析各个阶段河流治理与生态修复的基础。伴随着社会经济的发展和人类对河流系统的粗放式开发利用,许多河流系统都受到了严重损害。受损河流的修复需要对多目标、多层次、多约束条件的复杂系统进行优化,对河流功能及其阈值和受损状况准确把握,在此基础上提出不同阶段河流治理和生态修复的方法和技术。     

河流生态修复

河流是人类赖以生存的水环境,河流系统是自然界最重要的生态系统之一。在以往人类对河流的开发利用中,常以防洪为主要目的,修建了大量的堰坝、堤防、硬质化边坡外,这些工程措施,都不同程度地损伤河流生态系统。随着人类的发展,人们的生态意识不断提高,对河流的生态要求也不断提高,因此,对河流的生态修复的研究不断深化。本文主要介绍了河流系统的四维结构特征和生态修复技术。     

河流生态水文学研究进展

生态水文学是20世纪90年代兴起的一门新兴边缘学科,主要从流域尺度上研究水文与生态之闯的相互关系,探索实现流域生态平衡与水资源可持续利用的新途径.通过对生态学与水文学相关关系的分析,提出了河流生态水文学的概念与内涵,综述了河流生态水文学的研究进展,着重介绍了水文与生态的相互关系,水利工程的生态效应、河流生态需水量,以及河流生态系统的恢复,并在此基础上,结合中国实际情况,指出了河流生态水文学的研究重点,提出了未来的研究方向.     

小型城市景观水体水环境的整治对策——以某高校校园河流为例

以某高校校园河流为例,首先通过布设监测站位评价水环境质量现状,估算水环境容量,然后对前期修复措施的治理效果进行评估,并为后期河流综合治理方案的制定提供建议.调查结果表明:该校园河流Z4区段水体叶绿素浓度高于其他区段,存在暴发藻类水华的风险;对照景观娱乐用水区水质标准,26个站位中总氮浓度超标率为19%,总磷浓度超标率为88%,氮、磷是影响该校园河流水环境质量的关键因素;该校园河流总氮和总磷水环境容量较低,分别为12.38 kg/d和1.05 kg/d.基于前期整治经验,后期应重点针对H2、Z4等区段,集成生态型堤岸构建、水生植被重建和人工湿地处理等水生态修复技术,并通过引调水工程、海绵校园建设和环保意识提升来开展河流综合治理,以确保该校园河流水质达到IV类标准.     

受损河岸生态系统修复研究进展

基于传统水利工程设计理念修建的河流护岸工程只考虑工程的耐久性及施工的方便性而使用混凝土或钢筋混凝土材料,忽略了河流的生态功能,从而破坏了河流的各种生态过程,导致河流污染严重,生态作用越来越小.分析了国内外关于受损河岸生态系统修复的研究现状及存在的问题,并提出了我国开展受损河岸生态系统修复研究需要解决的问题、应采取的研究方法.     

河流水质监测和评价的生物学方法

结合理化分析,从生物学的角度对河流水质进行监测和评价,可以综合反映出河流的水环境质量.综述了利用水生生物进行河流水质监测和评价的原理、特点、分类及一些主要研究方法的发展趋势,旨在为快速、准确地评价河流健康和流域管理提供参考.     

西藏河流健康评价体系与标准

在定义西藏河流健康的基础上,构建河流生态系统健康评价指标体系:河流水文形态、河岸带、水体理化性质、水生物和社会经济功能5个一级指标和20个二级指标.根据不同区域西藏河流的特点,将河流生态系统健康评价标准划分为藏东南河流、藏中南河流、藏西北河流和藏东北河流4种;建立了河流健康综合评价模型.对位于林芝地区的巴河进行评价,得到该河健康评价结果为中等的结论.西藏河流所处地理位置、气候条件的差异导致河流健康评价标准的差异,针对不同区域河流特点所确定的标准更符合实际情况.     

水文区位指数初探

在分析了地表河流系统的自然功能及其生命体征的基础上,提出了水文区位指数及其计算方法.整个系统中各个自然节点间势能向动能的转换为基础的流动性就是其生命体征的核心指标.水文区位就是河流系统的自然节点以及人为节点在河流系统中的位置.水文区位指数是人为节点加入某河段前后河流流动性变化程度的量化指标,可用该河段动能之比来计算.作为评判河流系统生命体征的主要量化指标,该指数可用于有效地修复并维系河流系统的自然功能.为维系河流系统的生命和流域可持续发展,建议借鉴都江堰两千余年川流不息的经验,将0.4定为河流系统各河段的水文区位指数的参考下限.为实现流域内社会经济与自然水文循环的同步可持续发展,作者探讨了基于水位区位指数的可调控水资源开发利用模式和城市发展模型.     

梯级水坝对高原河流健康的影响研究

为分析梯级水坝对高原河流健康的影响,考虑高原河流特征和国内外研究成果,构建了基于水文、水质、水生态3个准则层、12个指标的健康评价指标体系,采用模糊综合健康评价模型评价筑坝河段的健康水平．结果显示:1）梯级水坝剧烈改变了筑坝河段的水文和水质特征,筑坝后河水流速和DO分别平均下降75%和12%,水深和水温平均上升了67%和50%．2）连续筑坝区域水质中COD_Mn和BOD指标分别下降28%和21%,水体沉积物中TN、TP和TOC平均上升为40%、23%和64%．3）水文和水质的变化改变筑坝河段水体浮游生物的生长环境,浮游植物和浮游动物的种群结构发生显著变化,浮游生物的种类、密度和生物量平均上升1.7、71和12倍．4）从时空尺度看,梯级水坝对枯水期河流的影响较平水期和丰水期高78%,对上段筑坝区的影响较下段筑坝区平均高56%．小型梯级水坝对湟水河段河流健康产生影响较大,亟需长期的监测和系统的评估．      

城市河流生态恢复系统原则和途径研究

针对城市河流的生态系统积极开展在生态系统尺度基础上的生态恢复,已经逐渐成为人类和自然界实现共同和谐发展的必然要求与趋势。城市河流的生态系统恢复应当坚持整体性和系统性原则,自组织和自恢复原则以及城市河流生态系统的尺度原则。目前,城市河流生态系统恢复的重要途径是水环境恢复和生物种群恢复以及生态空间结构的恢复等。