关于在我国河流管理中引入河流健康状况评价的思考
摘 要 本文在论述河流健康状况评价方法及其国际趋势的基础上,指出河流健康状况评价不仅可以应用于对河流生态系统的整体状况进行综合评估,而且能够确定河流管理行为的有效性,提高河流综合管理能力,对我国正在开展的河流综合整治和管理工作具有重要意义。
关键词 河流健康状况评价; 河流管理; 方法
当前河流生态系统不断受到人类活动的干扰和损害,恢复和维持一个健康的河流生态系统已经成为近年来河流环境管理的重要目标,在这一背景下,如何评价河流健康状况正成为河流生态学领域的研究热点之一。本文讨论了河流健康状况评价的方法及其国际趋势,在此基础上指出河流健康状况的评价不仅可应用于对河流现状的客观描述和评估,而且有助于管理决策者确定河流管理活动,对于河流的可持续管理、区域生态环境建设都具有非常重要的意义。
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一、河流健康状况评价
1.河流健康状况评价的目的与意义
河流生态系统具有调节气候、改善生态环境以及维护生物多样性等众多功能,但城市化进程中河流生态系统不断受到人类活动的干扰和损害,河流退化已逐步成为各领域的关注重点。因此迫切需要采用一定的指标和方法来监测河流环境条件的各个方面,即从多角度来评估河流的健康状况,从而提供对整治以及管理有用的信息。河流管理的目标就是提高受损河流的状况,保护健康河流,从而满足当代以及下一代人的环境、社会和经济需要。建立指标体系进行河流健康状况评价有助于提高河流管理质量,因其不仅可揭示河流生态系统的现状,还提供了将不同河流进行比较的基准,同时还可评估受损河流生态恢复的成效,从而提高管理决策能力。此外,河流健康状况评价还是河流适应性管理(adaptive management)中的一部分。适应性管理包括使用大尺度的实证以及管理系统中的反馈来选择和优化管理决策,在河流评价过程中
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可通过比较恢复之前以及恢复之后的河流条件或比较预期的以及实际的河流条件确定管理决策的有效性
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2.河流健康状况的评价方法
近20年来,河流健康状况评价不断发展,形成了一些各具特色的评价方法,就评价原理而言,可大致将这些评价方法分为预测模型法(Predictive Model)和多指标评价法(Multimetrics)。
(1)预测模型法
预测模型法主要基于以下思路:将假设河流在无人为干扰条件下理论上应该存在的物种组成与河流实际的生物组成进行比较,从而评价河流的健康状况。RIVPACS和AUSRIVAS就是这类方法的代表。但是预测模型法存在一个较大的缺陷,即主要通过单一物种对河流健康状况进行比较评价(例如RIVPACS、AUSRIVAS都以底栖无脊椎动物作为监测对象),并且假设河流任何变化都会反映在这一物种的变化上,因此,一旦出现虽然河流健康状况受到破坏,但并未反映在所选物种的变化上的情况,这一方法就无法反映河流真实状况,具有一定的局限性。
(2)多指标评价法
多指标评价法是使用评价标准对河流的生物、化学以及形态特征指标进行打分,将各项得分累计后的总分作为评价河流健康状况的依据。此类方法在美国以及澳大利亚得到广泛应用,其中最具代表性的就是澳大利亚的溪流状况指数ISC,它构建了基于河流水文学、形态特征、河岸带状况、水质及水生生物5方面、共计19项指标的评价指标体系。多指标评价法考虑的河流表征因子远多于预测模型法,但由于评价标准难以确定,因此精度有所欠缺。
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二、河流健康状况评价的国际趋势
随着国际上对河流健康状况重视程度的日趋加深,旨在关注河流健康状况的监测及评价工作也随之不断深入,近10多年来河流健康状况评价已在很多国家先后开展,其中以美国、英国、澳大利亚、南非的评价实践较具代表性。
美国环保署(EPA)流域评价与保护分部于1989年提出了旨在为全国水质管理提供基础水生生物数据的快速生物监测协议(Rapid Bioassessment Protocol,RBPs),经过近10年的发展和完善,EPA于1999年推出新版的RBPs,给出了有关河流的快速生物监测协议,该协议提供了河流着生藻类、大型无脊椎动物以及鱼类的监测及评价方法标准。
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英国关注河流健康状况的一个重要举措就是河流生境调查(River Habitat Survey,RHS),即通过调查背景信息、河道数据、沉积物特征、植被类型、河岸侵蚀、河岸带特征以及土地利用等指标来评价河流生境的自然特征和质量,并判断河流生境现状与纯自然状态之间的差距。另一个值得关注的评价实践是Boon于1998年提出的英国河流保护评价系统(System for Evaluating Rivers for Conversation,SERCON),该评价系统通过调查评价由35个属性数据构成的6大恢复标准(即自然多样性、天然性、代表性、稀有性、物种丰富度以及特殊特征)来确定英国河流的保护价值,该评价系统已经成为一种被广泛运用于英国河流健康状况评价的技术方法。此外,英国还建立了以RIVPACS为基础的河流生物监测系统。
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澳大利亚政府于1992年开展了国家河流健康计划(National River Health Program,NRHP),用于监测和评价澳大利亚河流的生态状况,评价现行水管理政策及实践的有效性,并为管理决策提供更全面的生态学及水文学数据,其中用于评价澳大利亚河流健康状况的主要工具就是AUSRIVAS。除此之外,近年来澳大利亚的溪流状态指数(ISC)研究将河流健康状况评价用以指导河流管理中,拓展了河流健康状况评价的使用范围。ISC采用河流水文学、形态特征、河岸带状况、水质及水生生物5方面指标,试图了解河流健康状况,并评价长期河流管理和恢复中管理干扰的有效性。在维多利亚的Goulburn-Broken和 Latrobe-Thomson流域中80多条河流的实证研究中表明,ISC的结果有助于确定河流恢复的目标,评价河流恢复的有效性,从而引导可持续发展的河流管理
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此外,南非的水事务及森林部(DWAF)于1994年发起了“河流健康计划”(RHP),该计划选用河流无脊椎动物、鱼类、河岸植被、生境完整性、水质、水文、形态等河流生境状况作为河流健康的评价指标,提供了建立在等级基础上可以广泛应用于河流生物监测的框架。Copper(1994)还针对河口地区提出了南非的EHI指数(Estuarine health index),即用生物健康指数、水质指数以及美学健康指数来综合评估河口健康状况。
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三、河流健康状况评价对我国河流管理的意义
河流管理水平对城市生态功能的改善以及城市生活舒适度有重大影响。近年来,我国大中城市经济、文化和生活水平有了长足的发展,但是河流的管理水平却相对滞后。为此,不少城市花巨资对一些重点河流展开了生态环境整治,但这些河流保护与管理行为往往强调对水体资源功能的开发和水害的防治,大多停留在水污染控制和水利工程的管理,对河流生态系统的复杂性缺乏研究和了解,从而导致我国在城市河流管理思想、治理方式上尚存在较多不足和缺陷。新的水生生态系统概念表明河流具有完整的生态功能,这些功能和用途与水力学、水文学、水质、生态学等方面都有关,所以急需一种更全面的水体管理方式,将河流生态系统作为一个功能整体包括其用途的管理模式。而有关于河流生态系统特征的监测和评估有助于阐明生态系统的特殊联系,从而确定河流管理的目标和可能的瓶颈问题。
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河流生态系统的监测和评估应该包括生物变量和非生物变量、水质和水量、水生环境和陆域环境、结构和功能等方面。目前国内大多数的水质监测方法和生物评估方法仅仅局限于河流生态系统的一个或几个方面,不能在河流整体管理中提供有效的工具,而河流健康状况评价不仅可对河流生态系统的整体状况进行有效评估,对于提高我国河流管理能力以及有效性都具有非常重要的意义。
(1) 河流健康状况评价可以描述和反映任何一个时段内河流的健康水平和整体状况,获取河流健康状况的综合评价。目前国内河流管理中主要侧重于借助化学手段以及少量生物监测评估河流水质状况,而河流健康状况评价的开展可为河流管理者提供综合的现状背景资料,从而对我国退化河流生态系统的保护和恢复工作起到很好的指导作用;
(2) 利用河流健康状况评价国内主要河流的生态环境质量,可以提供进行横向比较的基准。构建一套适用于我国的河流生态系统健康评价理论体系,评价国内河流健康状况,能够诊断我国不同地理区位河流健康状况的差异,设立恢复优先权,同时对于不同区域的类似河流,评价结果可用于互相参考比较,从而提高恢复活动的有效性;
(3) 河流健康状况评价还可反映河流某个方面(如水质、河岸带等)的健康状况。河流健康状况中的单个指标评价值可直接反映河流某方面所处的状态,从而在我国河流管理过程中可据此确定管理行为的
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