基本信息
- 项目名称：
- 河流水生态系统健康评估技术研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 河流对人类的生存与发展非常重要，随着水资源的日益短缺和人类活动的加剧，河流生态系统出现了一系列诸如河道断流、枯竭、生物多样性丧失以及水质污染等问题，严重破坏了河流应有的服务功能和生态系统健康。 本研究，通过收集和调查流域基本水生态特征数，通过数学模型的建立，构建一种全新的河流生态系统综合评价体系，并对案例河流进行相关评价，确定河流生态完整性评价体系的适用范围和使用效果。
- 详细介绍：
- 近20年来的研究发现，河流生物群落具有整合不同时间尺度上各种化学、生物和物理影响的能力。这些生物群落的结构和功能特性能够反映诸如化学物质污染、物理生境的消失和斑块化变化，同时外来物种入侵，水资源的过量抽取和河岸植被带的过度采伐会造成水环境总体退化（Maddock，1999）。因此，生物监测将更多的目光集中在多种生态胁迫对水环境造成的累计效应上。而对于应用生物方法评价河流健康的方法，选择何种指示生物是生态系统健康评价的关键（Rapport和Costanza，1998）。正因为此，一系列的生物评价因子，尤其是基于河流生物完整性的生物评价方法被广泛的应用（McCormick and Stevenson, 1998）。 河流对人类的生存与发展非常重要，随着水资源的日益短缺和人类活动的加剧，河流生态系统出现了一系列诸如河道断流、枯竭、生物多样性丧失以及水质污染等问题，严重破坏了河流应有的服务功能和生态系统健康。为促进生态、社会和经济的协调发展，许多学者已开始关注河流生态系统的健康评价（张克刚等，2005；庞治国等，2006）。 本研究拟设计相关研究内容，通过收集和调查流域基本水生态特征数（GIS解译、着生藻类群落结构调查和水环境化学检测），并在此基础上，通过数学模型的建立，构建一种全新的河流生态系统综合评价体系（河流生态完整性评价体系），并对案例河流进行相关评价，以确定河流生态完整性评价体系的适用范围和使用效果。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 随着水资源的日益短缺和人类活动的加剧，河流生态系统出现了一系列问题，严重破坏了河流应有的服务功能和生态系统健康。为促进生态、社会和经济的协调发展，许多学者已开始关注河流生态系统的健康评价。 本研究，通过收集和调查流域基本水生态特征数，通过数学模型的建立，构建一种全新的河流生态系统综合评价体系，并对案例河流进行相关评价，确定河流生态完整性评价体系的适用范围和使用效果。
科学性、先进性及独特之处
- 近年来的研究发现，河流生物群落具有整合不同时间尺度上各种化学、生物和物理影响的能力。这些生物群落的结构和功能特性能够反映诸如化学物质污染、物理生境的消失和斑块化变化，同时外来物种入侵，水资源的过量抽取和河岸植被带的过度采伐会造成水环境总体退化。因此，生物监测将更多的目光集中在多种生态胁迫对水环境造成的累计效应上。而对于应用生物方法评价河流健康，选择何种指示生物是生态系统健康评价的关键。
应用价值和现实意义
- 最初的河流健康评价多从河流水环境的物理化学特征和有毒污染物含量入手，而忽视了水生生物在健康评价中的作用。随着研究的深入，学者们发现，河流中的水生生物群落具有整合不同时间尺度上各种化学、物理和生物影响的能力，进行一次水生生物监测和评价所获得的信息要远比仅进行一次水体理化特征分析所获得的信息更有价值。
学术论文摘要
- 本研究以辽宁省太子河流域为研究范例，调查了全流域范围内69个样点的着生藻类群落和水环境理化特征，并在此基础上应用硅藻生物评价指数（DBI）和生物完整性评价指数（P-IBI），同时结合栖息地环境质量评价指数（QHEI），对太子河流域水生态系统进行健康评价。结果表明，太子河流域着生藻类群落结构具有明显的空间异质性，CCA结果显示驱动着生藻类群落结构形成的水环境因子为电导率、总溶解固体和总氮。虽然DBI、P-IBI和QHEI在太子河流域某些河段上的评价结果有较大出入，但从全流域尺度上看，DBI、P-IBI和QHEI的评价结果基本一致，表现为太子河上游健康状况较好，中游健康状况一般，而下游健康状况较差。文中讨论了水环境理化因子与着生藻类群落结构的相互关系，并对比分析了DBI、P-IBI和QHEI这三种河流健康评价方法。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [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个文献
同类课题研究水平概述
- 随着人类对河流水资源开发和利用的不断提高，河流生态系统出现了河道断流、枯竭、生物多样性丧失以及水环境污染等问题，严重破坏了河流应有的服务功能和生态系统健康。为此，国内外许多学者开始关注河流生态系统的健康评价。最初的河流健康评价多从河流水环境的物理化学特征和有毒污染物含量入手，而忽视了水生生物在健康评价中的作用。国际上的学者已经越来越重视着生藻类藻类在河流生态系统评价中的作用，而国内仅在长江流域的香溪河进行过相关研究。
