Vol.3 No.03(2014), Article ID:13564,8 pages
DOI:10.12677/JWRR.2014.33025
Research and Progress on River Health Assessment
1State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan
2Hubei Collaborative Innovation Center for Water Resources Security, Wuhan
Email: wangchao2013@whu.edu.cn
Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).
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Received: Mar. 5th, 2014; revised: Mar. 18th, 2014; accepted: Mar. 24th, 2014
The long-time inappropriate exploitation of river resources has led to the damages of river ecosystem and structural dysfunction, threatening the sustainable development of society as a whole. The river health issues have emerged as a result. How to carry out river health assessment and river management is vital to the development of harmonious relationship between nature and human being. This review has discussed the connotation of river heath and summarized various methods of evaluating river health at home and abroad. Meanwhile, in view of the status of river health assessment in our country, some suggestions have been put forward that river monitoring plan should be carried out and nationwide river health assessment guidelines should be established in the future.
Keywords:River Health, Assessment Method, Assessment Indicator
王 超1,夏 軍1,2,李凌程1
1武漢大學(xué)水資源與水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢
2水資源安全保障湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,武漢
Email: wangchao2013@whu.edu.cn
收稿日期:2014年3月5日;修回日期:2014年3月18日;錄用日期:2014年3月24日
人類對(duì)河流不合理的開發(fā)利用,能夠?qū)е潞恿魃鷳B(tài)環(huán)境及其結(jié)構(gòu)功能的破壞,進(jìn)一步威脅到人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。河流健康問題成為人類生存與可持續(xù)發(fā)展面臨的重要問題。如何有效對(duì)河流健康開展評(píng)價(jià)與管理,成為水資源可持續(xù)利用和環(huán)境保護(hù)與管理的重要課題,對(duì)人與自然的和諧發(fā)展具有重要的意義。本文初步探討了河流健康的概念、定義和內(nèi)涵,概括了國(guó)內(nèi)外河流健康的評(píng)價(jià)方法及國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展的狀況。針對(duì)我國(guó)河流健康的發(fā)展現(xiàn)狀,提出了一些評(píng)述和建議,認(rèn)為河流健康涉及的要素比較多,也十分重要,尤其是生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與質(zhì)量評(píng)價(jià)及其聯(lián)系的生態(tài)水文學(xué)和水系統(tǒng)理論研究,今后應(yīng)該開展長(zhǎng)期的河流監(jiān)控計(jì)劃并建立全國(guó)性的河流健康評(píng)價(jià)的指南。
河流健康,評(píng)價(jià)方法,評(píng)價(jià)指標(biāo)
河流對(duì)于自然界和人類社會(huì)來說都是極其重要的。河流作為水循環(huán)地表水環(huán)節(jié)的重要載體,對(duì)全球氣候和生態(tài)系統(tǒng)的形成有重要作用;河流生態(tài)系統(tǒng)為人類和其他生物提供了食物及生存發(fā)展的環(huán)境;河流的物質(zhì)搬運(yùn)和輸送可以造成河流的水文地理和自然地理環(huán)境;河流蘊(yùn)藏的豐富的水資源可以為區(qū)域提供生態(tài)、生產(chǎn)、以及人類生活用水;河流的水流具有巨大的能量,可以為人類所開發(fā)和利用;河流還具有社會(huì)經(jīng)濟(jì)及文化發(fā)展的功能,是人類文明的搖籃。因此河流的這些功能一旦受損,會(huì)給自然界和人類社會(huì)帶來不良影響。
然而隨著人類對(duì)河流不合理的開發(fā)和利用,導(dǎo)致了諸如河道斷流、水質(zhì)污染、河流生物多樣性喪失等嚴(yán)重問題,強(qiáng)烈地干擾到了河流的自然健康狀態(tài),進(jìn)而危及到人類自身的可持續(xù)發(fā)展。這些問題的存在促使了河流健康相關(guān)理論的發(fā)展及其實(shí)踐研究。
歐美等國(guó)家于上世紀(jì)80年代開始關(guān)注河流的健康問題,并采取了一系列保護(hù)和修復(fù)河流的措施[1] 。我國(guó)的河流健康研究是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展中面臨的愈來愈嚴(yán)峻的環(huán)境問題逐漸重視和發(fā)展起來的。雖然相對(duì)西方發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚,但我國(guó)的問題復(fù)雜,有受到人口多、水土資源不匹配、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快等多因素的影響與制約的特點(diǎn),導(dǎo)致中國(guó)的河流健康狀況愈來愈嚴(yán)峻。例如,1994年淮河發(fā)生特大水污染事件;七大水系中,黃河、海河均有斷流現(xiàn)象;長(zhǎng)江流域存在生物量減少,防洪能力不足的危機(jī)等[2] 。從國(guó)家實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和生態(tài)文明建設(shè)的角度看,河流健康評(píng)價(jià)必將成為河流管理的最核心和主要的目標(biāo)。因此,總結(jié)國(guó)內(nèi)外對(duì)于河流健康的認(rèn)識(shí)及其研究的相關(guān)成果,對(duì)于我國(guó)河流的管理和治理,構(gòu)建和諧河流生態(tài)系統(tǒng)有著重要意義。
目前國(guó)際上對(duì)于河流健康的研究處于探索階段,相關(guān)理論并不成熟,河流健康尚無確定的概念。最早可追溯到1972年的美國(guó)《清潔水法》,在該法案中為河流健康設(shè)定了物理、化學(xué)和生物的完整性標(biāo)準(zhǔn),其中完整性指維持生態(tài)系統(tǒng)的自然結(jié)構(gòu)和功能的狀態(tài)[3] 。此時(shí)學(xué)者們多是從生態(tài)健康的角度考慮,認(rèn)為健康的河流等同于河流生態(tài)系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定可持續(xù)性,更多的是強(qiáng)調(diào)河流原始自然的健康狀況[4] -[7] 。Frey認(rèn)為河流健康指的是具有支持和維持一個(gè)均衡的、完整的和適應(yīng)性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)的能力,使這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的成分和多樣性能夠與自然棲息地相媲美[4] 。Schofield認(rèn)為河流健康是指河流在生物完整性和生態(tài)功能方面與自然未受干擾狀態(tài)下的相似的程度[5] 。Simpson等把河流受擾前的原始狀態(tài)當(dāng)作健康狀態(tài),認(rèn)為河流健康是指河流生態(tài)系統(tǒng)支持與維持其主要生態(tài)過程,以及具有與受擾前類似的具有一定種類組成、多樣性和功能組織的生物群落的能力[6] 。Karr認(rèn)為河流健康即河流生態(tài)完整性,提出IBI(Index of Bioassessment Integrity)方法[7] 。
不過隨著研究的進(jìn)步,越來越多的學(xué)者認(rèn)為河流健康還應(yīng)考慮人類價(jià)值。Meyer認(rèn)為河流健康指的是河流在維持其生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的同時(shí),能夠?yàn)槿祟惿鐣?huì)提供服務(wù)[8] 。Fairweather認(rèn)為河流健康包含著活力、生命力及公眾對(duì)其的環(huán)境期望[9] 。Vugteveen認(rèn)為河流的健康包含著活力和恢復(fù)力,以及滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)需要的能力[10] 。澳大利亞健康河流委員會(huì)認(rèn)為健康的河流能夠與其環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)特征相適應(yīng),能夠支撐社會(huì)所希望的河流的生態(tài)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)行為和社會(huì)功能[11] 。
由于國(guó)情的不同,國(guó)內(nèi)研究者在河流健康的認(rèn)識(shí)上,強(qiáng)調(diào)的是維持河流自身生命及其功能的健康,以河流對(duì)人類社會(huì)的服務(wù)功能為核心,同時(shí)包括河流的生態(tài)環(huán)境及自然結(jié)構(gòu)。劉昌明等認(rèn)為健康河流就是河流在相應(yīng)時(shí)期其社會(huì)功能與自然功能能夠均衡發(fā)揮,在這種情況下,河流具有良好的水沙通道、水質(zhì)和河流生態(tài)系統(tǒng)[12] 。董哲仁認(rèn)為河流健康其實(shí)是一種河流管理的評(píng)估工具[13] 。劉曉燕認(rèn)為河流健康標(biāo)準(zhǔn)是一種社會(huì)選擇,是相對(duì)意義上的健康[14] 。李國(guó)英認(rèn)為黃河的健康指的是能維持其生命功能,體現(xiàn)在水資源總量、洪水造床能力、水流挾沙能力等方面[15] 。文伏波認(rèn)為健康長(zhǎng)江指的是能夠可持續(xù)地滿足人類需求,不能對(duì)人類安全和社會(huì)的發(fā)展構(gòu)成威脅[16] 。
因此河流健康的定義不僅得基于它的自然屬性,也離不開其社會(huì)屬性。綜合現(xiàn)有的關(guān)于河流健康的研究?jī)?nèi)容,健康的河流應(yīng)該滿足:一是河道和岸邊帶結(jié)構(gòu)形態(tài)的穩(wěn)定;二是河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性和功能的完備性都處于良好狀態(tài);三是能為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供良好服務(wù)功能。
如何利用河流健康的概念與理論研究指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用,關(guān)鍵在于確定一套合理的評(píng)價(jià)方法。有效的評(píng)價(jià)方法應(yīng)該具備以下特征:1) 建立在科學(xué)理論體系的基礎(chǔ)上;2) 能夠簡(jiǎn)化并量化復(fù)雜的河流生態(tài)現(xiàn)象;3) 能夠靈敏地響應(yīng)河流生態(tài)系統(tǒng)的變化而免受不同時(shí)間或空間的干擾;4) 能夠適應(yīng)一定的空間尺度;5) 可以滿足河流管理的需要[16] 。近30年以來,隨著河流健康評(píng)價(jià)的不斷發(fā)展,形成了眾多的各具特色的評(píng)價(jià)方法,從評(píng)價(jià)原理上來看主要可以分為兩類:預(yù)測(cè)模型法(Predictive Model)和多樣性指標(biāo)法(Multimetircs)。
預(yù)測(cè)模型法基于以下原理:以無人類活動(dòng)干擾或干擾較小的河段為參考河段,建立經(jīng)驗(yàn)?zāi)P,以此預(yù)測(cè)被評(píng)價(jià)河段天然條件下的物種組成,并與實(shí)際的物種組成進(jìn)行對(duì)比量化分析[17] [18] 。評(píng)價(jià)步驟如下:1) 模型的建立。選取無人類活動(dòng)干擾或干擾較小的河段作為參照,收集該河段的環(huán)境變量因子和生物組成資料,并建立他們之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系;2) 被評(píng)價(jià)河段生物組成(E)的模擬。收集被評(píng)價(jià)河流的環(huán)境因子數(shù)據(jù)并代入經(jīng)驗(yàn)?zāi)P,得到被評(píng)價(jià)河流健康情況下的生物組成(E);3) 健康指數(shù)(O/E)的計(jì)算。將被評(píng)價(jià)河段的實(shí)際生物組成(O)與預(yù)測(cè)的生物組成(E)相比。O/E值的范圍為0~1,越接近1其健康狀況越好,越接近0則健康狀況越差。RIVPACS和AUSRIVAS就是這類方法的代表[16] 。
多指標(biāo)評(píng)價(jià)法是依據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),通過把評(píng)價(jià)河段的生物化學(xué)及形態(tài)特征與參照河段進(jìn)行對(duì)比并打分,將各項(xiàng)得分累計(jì)而進(jìn)行健康評(píng)價(jià)。該方法在澳大利亞和美國(guó)等國(guó)家得到了廣泛應(yīng)用,其中比較著名的代表性方法有:IBI、RCE、ISC、RHS、RHP。
這兩類方法都是基于跟參照河段的對(duì)比來進(jìn)行評(píng)價(jià),在評(píng)分前會(huì)根據(jù)河道的形態(tài)和生境對(duì)參考和被評(píng)價(jià)河道進(jìn)行統(tǒng)一分類,最后通過計(jì)算得分來反映健康程度(雖然評(píng)分方式不同)[16] 。預(yù)測(cè)模型法建模過程比較復(fù)雜,并且主要是通過單一物種進(jìn)行比較評(píng)價(jià),如果被評(píng)價(jià)河段的變化不能反映在這一物種的變化上時(shí),就無法進(jìn)行評(píng)估。多指標(biāo)評(píng)價(jià)法相對(duì)簡(jiǎn)單,容易被非專家人群所理解,并且考慮的因子比較多,但是如何有效地將不同的指標(biāo)綜合打分具有一定的主觀性。表1給出了這兩類方法中的代表性方法RIVPACS(屬于預(yù)測(cè)模型法)和IBI(屬于多指標(biāo)評(píng)價(jià)法)的對(duì)比分析[19] 。
4. 河流健康評(píng)價(jià)的發(fā)展?fàn)顩r
4.1. 國(guó)外河流健康評(píng)價(jià)發(fā)展?fàn)顩r
國(guó)際上很多國(guó)家都開展了河流健康評(píng)價(jià)的實(shí)踐研究,其中美國(guó)、澳大利亞、南非、英國(guó)和歐盟的實(shí)踐工作比較有代表性。
美國(guó)于1989年提出了快速生物監(jiān)測(cè)協(xié)議RBPs(Rapid Bioassessment Protocols),并于1999年對(duì)協(xié)議進(jìn)行了修訂,該協(xié)議提供了河流藻類、水生附著動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、魚類及棲息地的監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)[20] 。美國(guó)自然保護(hù)協(xié)會(huì)提出淡水生態(tài)的整體性指標(biāo),包括水文情勢(shì),水化學(xué)情勢(shì),棲息地條件,水的連續(xù)性以及生物組成等)[21] 。美國(guó)還有側(cè)重于河流生態(tài)系統(tǒng)功能評(píng)估的《河流地貌指數(shù)方法》HGM (Hydrogeomorphic),評(píng)估河流濕地的15種功能[1] 。
澳大利亞于1992年開展國(guó)家河流健康計(jì)劃)[22] ,主要工具是“澳大利亞河流評(píng)價(jià)系統(tǒng)”AUSRIVAS (Australian River Assessment System),AUSRIVAS是針對(duì)澳大利亞河流的特點(diǎn)對(duì)RIVPACS方法的改進(jìn)。另一個(gè)方法是澳大利亞的溪流狀態(tài)指數(shù)(ISC)(Index of Stream Condition),它在以河流原始自然狀態(tài)為參照系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了基于河流水文學(xué)、形態(tài)特征、河岸帶狀況、水質(zhì)及水生生物5方面,共22項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,將參照系統(tǒng)與河流現(xiàn)狀進(jìn)行比較并打分,在計(jì)分的基礎(chǔ)上綜合評(píng)價(jià)河流健康狀況 [23] -[27] 。
南非于1994年制定了河流健康計(jì)劃,該計(jì)劃選用河流無脊椎動(dòng)物、魚類、河岸植被、生境完整性、水質(zhì)、水文、形態(tài)等作為河流健康的評(píng)價(jià)指標(biāo),特別地,對(duì)于河口地區(qū)提出了生物健康、水質(zhì)以及美學(xué)健康指數(shù)來綜合評(píng)估其健康狀況)[20] 。在這個(gè)計(jì)劃中有針對(duì)調(diào)查河流形態(tài)和棲息地指數(shù)的方法,即河流地貌指數(shù)方法(ISG)(Index of Stream Geomorphology))[1] 。
英國(guó)于1998年提出“英國(guó)河流保護(hù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”,該評(píng)價(jià)系統(tǒng)通過調(diào)查評(píng)價(jià)六大恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)即自然多樣性、天然性、代表性、稀有性、物種豐富度及特殊特征來確定英國(guó)河流的健康狀況[23] [28] 。英國(guó)環(huán)境署用制定針對(duì)河流棲息地的評(píng)估方法(RHS)(River Habit Survey)來調(diào)查河流形態(tài)、地貌特征以及橫斷面形態(tài),適用于經(jīng)過大規(guī)模改造的河流[29] 。英國(guó)另一個(gè)舉措是對(duì)河流現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查,包括背景信息、河道數(shù)據(jù)、沉積物特征、植被類型、河岸侵蝕、河岸帶特征以及土地利用幾方面,通過這些指標(biāo)來評(píng)價(jià)河流生
態(tài)環(huán)境,并判斷河流現(xiàn)狀與無人類干擾狀態(tài)之間的差別)[30] ;此外,英國(guó)還建立了以“河流無脊椎動(dòng)物預(yù)測(cè)和分類系統(tǒng)”RIVPACS(River Invertebrate Prediction and Classification System)為基礎(chǔ)的河流生物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[31] 。
2000年歐洲議會(huì)和歐盟理事會(huì)制定了《歐盟水框架指令》,并于12月22日正式實(shí)施[21] 。該指令是歐盟在河流修復(fù)工作中最重要的指令,其目的包括改善水生態(tài)系統(tǒng)及直接依賴于水生態(tài)系統(tǒng)的陸地生態(tài)系統(tǒng)和濕地的狀況,促進(jìn)水的可持續(xù)利用,強(qiáng)化水環(huán)境的保護(hù)和改善等。并把到2015年所有河流達(dá)到良好狀態(tài)作為首要目標(biāo)。水框架指令要求建立分類體系,通過測(cè)定特定生物、水形態(tài)、化學(xué)和物理化學(xué)的質(zhì)量要素條件,來評(píng)估河流的生態(tài)健康狀況。具體指標(biāo)如表2所示[32] 。
在該指令的指導(dǎo)下,荷蘭、奧地利、意大利、德國(guó)等都開展了河流健康的評(píng)估和進(jìn)一步的修復(fù)工作。
4.2. 國(guó)內(nèi)河流健康評(píng)價(jià)發(fā)展?fàn)顩r
國(guó)內(nèi)是近年來才關(guān)注河流健康的,唐濤等于2002年在《河流應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)》上發(fā)表了《河流生態(tài)系統(tǒng)健康及其評(píng)價(jià)》。繼而,專家們?cè)谶@一領(lǐng)域進(jìn)行深入研究,并進(jìn)行了實(shí)踐。隨后健康黃河、健康長(zhǎng)江、健康珠江等概念相繼被提出。
為了逐步修復(fù)和維持黃河健康,黃河水利委員會(huì)提出“維持黃河健康生命”治河新理念。一些學(xué)者已經(jīng)對(duì)黃河健康做出了評(píng)價(jià)。劉曉燕用低限流量、河道最大排洪能力、平攤流量、灘地橫比降、水質(zhì)類別、濕地規(guī)模、水生生物、供水能力等指標(biāo)評(píng)價(jià)黃河健康,并確定了這些指示因子的閾值[33] -[36] 。趙彥偉建立了包括水質(zhì)、水量、水生生物、物理結(jié)構(gòu)與河岸等5個(gè)要素的黃河健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[37] 。張世杰把良好的水體水質(zhì)和安全通暢的水沙通道作為下游黃河健康的兩個(gè)重要指標(biāo),并在此基礎(chǔ)上給出了黃土高原土壤的允許流失量[38] 。趙鎖志對(duì)黃河內(nèi)蒙古段的生態(tài)系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià),從水文、物理形態(tài)、水質(zhì)、水生生物4個(gè)方面選取了河岸抗沖性、河岸植被覆蓋率等14個(gè)指標(biāo)[39] 。
長(zhǎng)江水利委員會(huì)提出了由1個(gè)目標(biāo)層、3個(gè)系統(tǒng)層、5個(gè)狀態(tài)層和14個(gè)指標(biāo)層構(gòu)成的健康長(zhǎng)江評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。具體包括河道需水量滿足程度、防洪工程完善率等12個(gè)定量指標(biāo)和水系連通性、珍稀水生動(dòng)物存活情況2個(gè)定性指標(biāo)[40] -[43] 。這是中國(guó)首個(gè)系統(tǒng)化的河流健康指標(biāo)體系。
珠江水利委員會(huì)提出的指標(biāo)體系包括河岸河床穩(wěn)定性、水面面積率、與周圍自然生態(tài)連通性、魚類棲息地及魚道狀況等26個(gè)指標(biāo)[44] 。金占偉選擇了河流形態(tài)、生態(tài)功能、社會(huì)服務(wù)、社會(huì)影響4個(gè)方面14個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)[45] 。林木隆從總體層、系統(tǒng)層、狀態(tài)層、指標(biāo)層四個(gè)層面建立了由20個(gè)指標(biāo)組成的珠江評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[46] 。
值得關(guān)注的還有由中澳雙方合作的中國(guó)河流健康與環(huán)境流量項(xiàng)目,該項(xiàng)目是中澳環(huán)境發(fā)展伙伴項(xiàng)目(ACEDP)下的一個(gè)子項(xiàng)目。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由國(guó)際水資源中心牽頭,包括中澳雙方的專家,分別在黃河試點(diǎn)(黃河下游)、珠江試點(diǎn)(桂河)、遼河試點(diǎn)(太子河)開展河流健康評(píng)估工作。采取的指標(biāo)有水質(zhì)和生物指標(biāo)、水文指標(biāo)、物理形態(tài)指標(biāo)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[47] 。該項(xiàng)目可以為今后中國(guó)在實(shí)施河流健康監(jiān)測(cè)計(jì)劃方面提供寶
Table 2. Indicators of assessing river healthy by EU Water Framework Directive
表2. 歐盟水框架指令用于評(píng)估河流生態(tài)健康狀況的指標(biāo)
貴經(jīng)驗(yàn),尤其是制定全國(guó)性計(jì)劃時(shí)。
綜觀河流健康內(nèi)涵及國(guó)內(nèi)外健康河流評(píng)價(jià)方法及發(fā)展?fàn)顩r,國(guó)內(nèi)外不論是在河流健康的內(nèi)涵還是評(píng)價(jià)方法上都有所差別。中國(guó)學(xué)者在定義河流健康時(shí),不僅考慮其自然屬性,同時(shí)強(qiáng)調(diào)其服務(wù)人類的社會(huì)屬性,如防洪抗旱、灌溉航運(yùn)等。國(guó)外學(xué)者多從生態(tài)、水文、物理形態(tài)、水質(zhì)等方面評(píng)價(jià)河流健康,而中國(guó)在考慮這些指標(biāo)的同時(shí),也將河流的社會(huì)功能納入指標(biāo)體系之中,所以會(huì)選取防洪能力、水資源開發(fā)利用等指標(biāo)。究其原因是國(guó)外的河流健康研究起步較早,如歐美、澳大利亞等國(guó)家,而我國(guó)目前還處于水利水電建設(shè)時(shí)期,水資源高度開發(fā),具體國(guó)情有別于西方國(guó)家,因此我國(guó)現(xiàn)階段的河流健康評(píng)價(jià)體系是基于自身的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r而定的。
水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基,2011年中央1號(hào)文件強(qiáng)調(diào)了水資源是支撐人類生存與發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)之根本[48] 。我國(guó)目前面臨水災(zāi)害加劇、水資源短缺、水環(huán)境惡化、水生態(tài)失衡和水管理制度建設(shè)亟待加強(qiáng)的五大水問題,解決這些問題已成為刻不容緩的重要任務(wù)。河流健康評(píng)價(jià)與管理研究為我國(guó)實(shí)施生態(tài)文明建設(shè)提供了一個(gè)方面的支撐。國(guó)家強(qiáng)調(diào)生態(tài)文明建設(shè),也給河流健康評(píng)價(jià)與管理研究提供了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
展望未來,我國(guó)的河流健康評(píng)價(jià)工作可能需要進(jìn)一步開展以下方面的研究與實(shí)踐:
1) 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定:在對(duì)河流進(jìn)行健康評(píng)價(jià)時(shí),要先確定參照系統(tǒng),即選定無干擾或干擾較少時(shí)的河流系統(tǒng)。在河流現(xiàn)狀與參照系統(tǒng)比較的基礎(chǔ)上,進(jìn)行河流健康狀況的評(píng)估。但是沒有人類干擾的狀態(tài)是否就是健康狀態(tài),這個(gè)問題值得思考。
2) 建立完整的監(jiān)測(cè)系統(tǒng):不管選擇哪種評(píng)價(jià)方法,都涉及大量指標(biāo),需要收集大量的資料。而取樣方式和數(shù)據(jù)處理的方式都會(huì)影響評(píng)價(jià)結(jié)果的可比性。另一問題是由于河流健康的概念是最近幾十年才興起,因此在這之前的生物要素等方面的資料有所缺失。所以要對(duì)河流進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和評(píng)估,以保證資料的完整性。此外還要培養(yǎng)河流健康評(píng)估專業(yè)技術(shù)人員,特別是水生生物監(jiān)測(cè)人才。
3) 加強(qiáng)科技技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)的研究:生態(tài)文明建設(shè)中的水資源安全保障知識(shí)系統(tǒng),是指科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新及其在生態(tài)文明建設(shè)中水安全保障的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展。它涵蓋了地球系統(tǒng)科學(xué)、水文學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、信息學(xué)和社會(huì)科學(xué)等。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和全球環(huán)境變化,我國(guó)水短缺、水污染、水生態(tài)、水災(zāi)害、水管理5個(gè)問題復(fù)雜交叉,是一個(gè)復(fù)雜的水系統(tǒng)問題,并直接涉及多方面的國(guó)家安全。解決上述水問題的核心是水循環(huán)研究,需要以流域?yàn)榛締卧,闡明以水循環(huán)為紐帶的流域水系統(tǒng)的物理、生物與生物地球化學(xué)、人文等三大過程的聯(lián)系及其反饋機(jī)制,發(fā)展多要素、多過程、多尺度流域水系統(tǒng)綜合模擬科學(xué)平臺(tái),建立水系統(tǒng)的調(diào)控模式和良性水循環(huán)維持河流健康的有效途徑。針對(duì)我國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)中的河流健康評(píng)價(jià)與水資源管理問題,特別需要加強(qiáng)生態(tài)水文學(xué)和水系統(tǒng)理論應(yīng)用基礎(chǔ)的支撐研究。
4) 建立全國(guó)性的指導(dǎo)文件:雖然說每個(gè)流域有其自身特點(diǎn),但河流是個(gè)開放的系統(tǒng),相互之間是有聯(lián)系的。所以各個(gè)流域管理機(jī)構(gòu)的合作會(huì)更加有利于各河流的健康發(fā)展。萊茵河、多瑙河等歐洲大型河流的成功治理經(jīng)驗(yàn),是《歐盟水框架指令》建立的背景和基礎(chǔ)。我國(guó)應(yīng)在借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)國(guó)內(nèi)河流的特點(diǎn),建立全國(guó)性的河流健康評(píng)估的框架,來指導(dǎo)各個(gè)流域的管理。諸如水量、水質(zhì)和水生態(tài)系統(tǒng)的一體化管理政策,建立涉水政府部門的協(xié)調(diào)機(jī)制以及加強(qiáng)流域管理中的公眾參與等。
國(guó)家自然科學(xué)基金(No. 51279140),國(guó)家“十二五”水專項(xiàng)淮河課題(No. 2014ZX07204-006)。
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作者簡(jiǎn)介:王超(1990-),女(漢),湖南,武漢大學(xué)水文及水資源系,碩士研究生,主要從事河流健康評(píng)估方面的研究。來源 : https://image.hanspub.org/Html/2-2410159_13564.htm