基于主动性指标选择的河流健康综合评估技术

发布时间:2024-06-04

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‌适用范围

该技术可广泛应用于对各类型河流生态系统进行多指标体系的综合健康评 价,山地丘陵地区的河流应用效果更好。

基本原理

综合河流物理、化学和生物等多类型评价指标,基于压力- 响应关系筛选能 够有效反映环境压力的评价指标,在压力- 响应预测模型的基础上, 确定各指标 的阈值范围,最终构建能够全面反映河流健康状况的综合评价指数技术方法。

工艺流程

1、河流分类:依据河流气候、地理、地貌和水文等特征,将流域内的河流 进行分类和分区,将具有相似自然特征的河流归为同一个类型。

2、构建河流概念模型:针对不同类型河流, 采用野外调研和文献调研等方 法,初步诊断不同类型区中河流生态系统的压力源,并相应选择合适的评价指 标与保护目标。

3、河流健康评价指标:依据概念模型中筛选的压力源和评价指标, 开展河 流生态系统野外监测, 获取河流生态监测数据,利用实测数据分析和验证不同 评价指标对压力源响应的敏感性和稳定性,筛选适用于不同河流类型的评价指 标。

4、评价标准确定:依据不同类型河流区,参考国家水质标准、文献、模型 模拟等技术手段, 确定不同健康评价指标的参照值、临界值和 0  值。其中,参 照值为生态系统完全未受到或仅受到微弱人为活动干扰时,评价指标的最大 值; 0 值为生态系统受到最高强度人为干扰时,评价指标理论上的最小值;临 界值为生态系统处于管理下限时界限值, 位于评价指标的最大值和最小值之 间,当评价指标小于临界值时,则表明水生态系统超过了管理的下限要求,应 启动相应的河流生态系统管理和修复策略。

5、河流健康综合评价:依据各评价指标的参照值和 0 值,对所有评价指标 进行标准化,并根据不同评价指标对河流生态系统完整性贡献的强弱分配权 重,计算各样点的健康综合得分。

6、健康等级与评价: 根据河流生态系统管理需求, 对河流健康状况进行等 级划分,并依据各样点河流健康综合得分进行健康等级评价。

关键技术或设计特征

1、本研究以土地利用类型面积作为首要压力指标, 利用总体线性回归模型 法,筛选对土地利用面积和水质具有显著响应关系的水生生物指标, 以相关性 分析显著性检验作为判别候选指标是否有效指示人为活动干扰的依据;筛选对 土地利用有显著响应关系的水质指标作为评价指标。

2、主动性的河流健康评价指标参照条件制定

参照条件的制定,是目前国内外水生态系统健康评价的难点,本研究中依 次按照以下步骤,确定河流健康评价各指标的参照条件:

依据国家地表水、饮用水等水质标准,确定评价指标的参照条件;

依据国内外文献调研,确定不同物理、化学和生物指标的参照条件; 依据本地区水生态系统研究成果,确定不同类型指标的参照条件;

依据模型模拟等手段,选用模型预测值的 5%和 95%百分位值作为参照值 和临界值(当指标值越大代表河流健康状况越好时, 以 95%和 5%百分位值作为参照值和临界值),确定适合于不同类型水生态区健康评价指标的参照值和临界值。

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