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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 河流水生態(tài)系統(tǒng)健康評估技術(shù)研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 河流對人類的生存與發(fā)展非常重要，隨著水資源的日益短缺和人類活動的加劇，河流生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)了一系列諸如河道斷流、枯竭、生物多樣性喪失以及水質(zhì)污染等問題，嚴(yán)重破壞了河流應(yīng)有的服務(wù)功能和生態(tài)系統(tǒng)健康。 本研究，通過收集和調(diào)查流域基本水生態(tài)特征數(shù)，通過數(shù)學(xué)模型的建立，構(gòu)建一種全新的河流生態(tài)系統(tǒng)綜合評價體系，并對案例河流進(jìn)行相關(guān)評價，確定河流生態(tài)完整性評價體系的適用范圍和使用效果。
- 詳細(xì)介紹：
- 近20年來的研究發(fā)現(xiàn)，河流生物群落具有整合不同時間尺度上各種化學(xué)、生物和物理影響的能力。這些生物群落的結(jié)構(gòu)和功能特性能夠反映諸如化學(xué)物質(zhì)污染、物理生境的消失和斑塊化變化，同時外來物種入侵，水資源的過量抽取和河岸植被帶的過度采伐會造成水環(huán)境總體退化（Maddock，1999）。因此，生物監(jiān)測將更多的目光集中在多種生態(tài)脅迫對水環(huán)境造成的累計(jì)效應(yīng)上。而對于應(yīng)用生物方法評價河流健康的方法，選擇何種指示生物是生態(tài)系統(tǒng)健康評價的關(guān)鍵（Rapport和Costanza，1998）。正因?yàn)榇?，一系列的生物評價因子，尤其是基于河流生物完整性的生物評價方法被廣泛的應(yīng)用（McCormick and Stevenson, 1998）。 河流對人類的生存與發(fā)展非常重要，隨著水資源的日益短缺和人類活動的加劇，河流生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)了一系列諸如河道斷流、枯竭、生物多樣性喪失以及水質(zhì)污染等問題，嚴(yán)重破壞了河流應(yīng)有的服務(wù)功能和生態(tài)系統(tǒng)健康。為促進(jìn)生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，許多學(xué)者已開始關(guān)注河流生態(tài)系統(tǒng)的健康評價（張克剛等，2005；龐治國等，2006）。 本研究擬設(shè)計(jì)相關(guān)研究內(nèi)容，通過收集和調(diào)查流域基本水生態(tài)特征數(shù)（GIS解譯、著生藻類群落結(jié)構(gòu)調(diào)查和水環(huán)境化學(xué)檢測），并在此基礎(chǔ)上，通過數(shù)學(xué)模型的建立，構(gòu)建一種全新的河流生態(tài)系統(tǒng)綜合評價體系（河流生態(tài)完整性評價體系），并對案例河流進(jìn)行相關(guān)評價，以確定河流生態(tài)完整性評價體系的適用范圍和使用效果。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 隨著水資源的日益短缺和人類活動的加劇，河流生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)了一系列問題，嚴(yán)重破壞了河流應(yīng)有的服務(wù)功能和生態(tài)系統(tǒng)健康。為促進(jìn)生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，許多學(xué)者已開始關(guān)注河流生態(tài)系統(tǒng)的健康評價。 本研究，通過收集和調(diào)查流域基本水生態(tài)特征數(shù)，通過數(shù)學(xué)模型的建立，構(gòu)建一種全新的河流生態(tài)系統(tǒng)綜合評價體系，并對案例河流進(jìn)行相關(guān)評價，確定河流生態(tài)完整性評價體系的適用范圍和使用效果。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 近年來的研究發(fā)現(xiàn)，河流生物群落具有整合不同時間尺度上各種化學(xué)、生物和物理影響的能力。這些生物群落的結(jié)構(gòu)和功能特性能夠反映諸如化學(xué)物質(zhì)污染、物理生境的消失和斑塊化變化，同時外來物種入侵，水資源的過量抽取和河岸植被帶的過度采伐會造成水環(huán)境總體退化。因此，生物監(jiān)測將更多的目光集中在多種生態(tài)脅迫對水環(huán)境造成的累計(jì)效應(yīng)上。而對于應(yīng)用生物方法評價河流健康，選擇何種指示生物是生態(tài)系統(tǒng)健康評價的關(guān)鍵。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義
- 最初的河流健康評價多從河流水環(huán)境的物理化學(xué)特征和有毒污染物含量入手，而忽視了水生生物在健康評價中的作用。隨著研究的深入，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)，河流中的水生生物群落具有整合不同時間尺度上各種化學(xué)、物理和生物影響的能力，進(jìn)行一次水生生物監(jiān)測和評價所獲得的信息要遠(yuǎn)比僅進(jìn)行一次水體理化特征分析所獲得的信息更有價值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本研究以遼寧省太子河流域?yàn)檠芯糠独?，調(diào)查了全流域范圍內(nèi)69個樣點(diǎn)的著生藻類群落和水環(huán)境理化特征，并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用硅藻生物評價指數(shù)（DBI）和生物完整性評價指數(shù)（P-IBI），同時結(jié)合棲息地環(huán)境質(zhì)量評價指數(shù)（QHEI），對太子河流域水生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康評價。結(jié)果表明，太子河流域著生藻類群落結(jié)構(gòu)具有明顯的空間異質(zhì)性，CCA結(jié)果顯示驅(qū)動著生藻類群落結(jié)構(gòu)形成的水環(huán)境因子為電導(dǎo)率、總?cè)芙夤腆w和總氮。雖然DBI、P-IBI和QHEI在太子河流域某些河段上的評價結(jié)果有較大出入，但從全流域尺度上看，DBI、P-IBI和QHEI的評價結(jié)果基本一致，表現(xiàn)為太子河上游健康狀況較好，中游健康狀況一般，而下游健康狀況較差。文中討論了水環(huán)境理化因子與著生藻類群落結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系，并對比分析了DBI、P-IBI和QHEI這三種河流健康評價方法。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] Stevenson R J, Pan Y D. Assessing environmental conditions in rivers and streams with diatoms. In Stoermer EF. & Smol JP (Eds) The Diatom: applications for the environmental and earth sciences. Cambridge University Press, Cambridge, 2004. [2] Kelly M G, Penny C J, Whitton B A. Comparative performance of benthic diatom indices used to assess river water quality. Hydrobiologia, 1995, 302: 179-188. [3] Hill B H, Stevenson R J, Pan Y D, Herlihy A T, Kaufmann P R, Johnson C B. Comparison of correlation between environmental characteristics and stream diatom assemblages characterized at genus and species levels. J. N. Am. Benthol. Soc., 2001, 20: 299-310. [4] Walker C E, Pan Y D. Using diatom assemblages to assess urban stream conditions. Hydrobiologia, 2006, 561: 179-189. 等27個文獻(xiàn)
同類課題研究水平概述
- 隨著人類對河流水資源開發(fā)和利用的不斷提高，河流生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)了河道斷流、枯竭、生物多樣性喪失以及水環(huán)境污染等問題，嚴(yán)重破壞了河流應(yīng)有的服務(wù)功能和生態(tài)系統(tǒng)健康。為此，國內(nèi)外許多學(xué)者開始關(guān)注河流生態(tài)系統(tǒng)的健康評價。最初的河流健康評價多從河流水環(huán)境的物理化學(xué)特征和有毒污染物含量入手，而忽視了水生生物在健康評價中的作用。國際上的學(xué)者已經(jīng)越來越重視著生藻類藻類在河流生態(tài)系統(tǒng)評價中的作用，而國內(nèi)僅在長江流域的香溪河進(jìn)行過相關(guān)研究。
