席懷平

（河北省張家口水文勘測(cè)研究中心，河北 張家口 075000）

河流湖泊是人類獲取淡水資源的最主要來源，我國(guó)河湖總面積9 萬km2以上，資源儲(chǔ)量豐富，面積在1 km2以上的天然湖泊，有2 700 多個(gè)。但隨著城市化和工業(yè)化的加劇，排入河流湖泊的生活用水和工業(yè)廢水造成的水源污染日益加劇。因此評(píng)估我國(guó)河湖生態(tài)健康狀況，并做好河湖生態(tài)修復(fù)和保護(hù)工作刻不容緩[1]。

20 世紀(jì)70 年代，國(guó)內(nèi)外陸續(xù)開始重視生態(tài)系統(tǒng)健康（包括河湖生態(tài)健康）的研究，各國(guó)開始結(jié)合本土實(shí)際情況，制定多項(xiàng)河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)指南，頒布相關(guān)法律法規(guī)。我國(guó)在《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中提出：“到2030 年全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量總體改善，水生態(tài)系統(tǒng)功能初步恢復(fù)，到本世紀(jì)中葉生態(tài)環(huán)境質(zhì)量全面改善，生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)”的目標(biāo)。

湖泊的形成演化過程復(fù)雜，受自然因素、人類活動(dòng)及其影響程度，以及地域性變化等因素影響，所呈現(xiàn)的河湖生態(tài)健康破壞方式和破壞程度也不同。從水溫垂向分層的角度將湖泊分為深水型和淺水型，其中，淺水湖極易受到風(fēng)浪和人類活動(dòng)的影響，導(dǎo)致污染物在水底的水-泥界面頻繁運(yùn)移，治理難度增加。盡管近些年來相關(guān)部門對(duì)湖泊生態(tài)健康問題高度重視，并進(jìn)行了大力整治，但實(shí)際效果與預(yù)期治理效果差距仍然較大，例如在“九五”期間，政府重點(diǎn)對(duì)太湖、滇池和巢湖進(jìn)行了綜合治理，但近幾年仍頻繁發(fā)生嚴(yán)重的水華事件。隨著對(duì)湖泊生態(tài)環(huán)境治理經(jīng)驗(yàn)不斷積累，研究不斷深入，人們逐漸認(rèn)識(shí)到：對(duì)河湖生態(tài)環(huán)境問題的產(chǎn)生機(jī)理認(rèn)識(shí)不清晰，無法采取合理的、有針對(duì)性的的科學(xué)措施，是治理效果的不理想主要原因。因此，在治理和保護(hù)河湖生態(tài)健康之前，開展湖泊生態(tài)環(huán)境健康評(píng)價(jià)工作十分必要[2]。

1 河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系及其重要性

1.1 河湖生態(tài)健康及其評(píng)價(jià)體系

健康的生態(tài)系統(tǒng)具有穩(wěn)定性、可持續(xù)性，且具有一定環(huán)境容納量。生態(tài)學(xué)上對(duì)河湖生態(tài)系統(tǒng)健康的界定分為狹義和廣義，其中狹義的河湖生態(tài)系統(tǒng)健康更關(guān)注河湖本身，而廣義的河湖生態(tài)系統(tǒng)健康還考慮了人的因素，如河湖對(duì)人類生活的服務(wù)功能，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的功能。

1.2 河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系的重要性

河流和湖泊是陸地水圈的重要組成部分，具有提供水源、發(fā)展灌溉、繁衍生物和河流運(yùn)輸?shù)裙δ埽瑫r(shí)還具有調(diào)節(jié)區(qū)域氣候、提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、改善生態(tài)環(huán)境的作用。因此促進(jìn)和完善河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)，對(duì)保障河湖生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可持續(xù)性具有積極意義。

1.2.1 保障河湖生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定

人類生產(chǎn)生活與河湖生態(tài)系統(tǒng)密不可分，也是影響其健康和穩(wěn)定性的最主要因素。通過長(zhǎng)期對(duì)河湖生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康評(píng)價(jià)，可以監(jiān)測(cè)其是否存在異常，以便對(duì)存在問題的區(qū)域進(jìn)行排查，制定和實(shí)施解決方案，進(jìn)行區(qū)域整治工作，從而將負(fù)面情況降到最低。同時(shí),也通過積累資料和數(shù)據(jù)、進(jìn)行總結(jié)分析，為今后的河湖生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)工作提供經(jīng)驗(yàn)。

1.2.2 保障經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境的綠色協(xié)調(diào)發(fā)展

發(fā)展經(jīng)濟(jì)需要源源不斷的從自然環(huán)境中獲取資源，并有可能排放污染物，因此健康的自然環(huán)境是經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。健康的生態(tài)系統(tǒng)具備完整的結(jié)構(gòu)和功能，能夠源源不斷的為系統(tǒng)內(nèi)部的生物提供物質(zhì)和能源。因此經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境綠色協(xié)調(diào)發(fā)展，能夠保障資源能夠源源不斷供給人類使用。只有秉持可持續(xù)發(fā)展的理念，合理利用自然資源，保證生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，才能確保人類與自然和諧共生、社會(huì)健康發(fā)展[3]。

2 河湖生態(tài)健康體系評(píng)價(jià)方法

河流和湖泊的生態(tài)健康在原理上具有一定的相似性，因此在評(píng)價(jià)體系和評(píng)價(jià)方法上也具有一定的相似性，而湖泊生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法也是在河流等生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)研究基礎(chǔ)上改進(jìn)的，評(píng)價(jià)方法、評(píng)價(jià)體系和參考基系是可以相互借鑒的。但二者也存在區(qū)別：（1）根據(jù)湖泊的結(jié)構(gòu)特征可分為橫向、垂向和時(shí)間的三位系統(tǒng)，而河流由于具有從上游向下游的流動(dòng)性，因此還具有縱向的第四維系統(tǒng)；（2）湖泊不具有流動(dòng)性，更容易受到外界因素的擾動(dòng)，尤其是淺水區(qū)的穩(wěn)定性更容易產(chǎn)生波動(dòng)。因此在進(jìn)行河湖生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)時(shí)需要根據(jù)具體情況布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，選擇評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)體系。

2.1 指示物種法

常用到的指示物種法主要有生物完整性指數(shù)（IBI）、無脊椎動(dòng)物預(yù)測(cè)和分類系統(tǒng)（RIVPACS），其中指示物種主要包括魚類、底棲動(dòng)物和著生藻類（以硅藻為主）等。其中著生藻類具有生長(zhǎng)周期短、生存環(huán)境固定和對(duì)污染物反映靈敏等特點(diǎn)，是河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)最主要的指示物種之一。河流底棲動(dòng)物生活周期長(zhǎng)，對(duì)河流水體變化反應(yīng)靈敏，是河湖水質(zhì)評(píng)價(jià)常用的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，其中,中大型底棲無脊椎動(dòng)物評(píng)價(jià)是國(guó)內(nèi)外進(jìn)行河湖生態(tài)系統(tǒng)健康研究的主流[1，4]。

2.2 指標(biāo)體系法

指標(biāo)體系法（即綜合評(píng)價(jià)法）區(qū)別于指示物種法，它是采用水質(zhì)、水生態(tài)及水生生物棲息地等系統(tǒng)性指標(biāo)，整體分析河湖生態(tài)系統(tǒng)健康狀況。研究人員根據(jù)研究的目標(biāo)對(duì)象以及研究的具體內(nèi)容提出了許多方法，或是借鑒水環(huán)境領(lǐng)域的認(rèn)可度較高的生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法，如綜合指數(shù)法和生態(tài)系統(tǒng)健康指數(shù)法等。指標(biāo)權(quán)重是否符合實(shí)際情況，是決定指標(biāo)體系法評(píng)價(jià)結(jié)果的關(guān)鍵，而熵值法因?yàn)槟鼙苊庵饔^賦權(quán)的影響，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加合理，被廣泛應(yīng)用[6]。

國(guó)外的指標(biāo)體系法主要包括：美國(guó)、瑞士、意大利采用的河岸帶、河道、環(huán)境目錄（RCE），澳大利亞的水生生物環(huán)境質(zhì)量指數(shù)（IAEQ）等。而國(guó)內(nèi)的河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系及其相關(guān)研究主要是參考國(guó)外，然后結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)，目前還處于發(fā)展階段[5～6]。

3 河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系的主要問題

3.1 評(píng)價(jià)對(duì)象

河流、湖泊因所處自然環(huán)境和人文環(huán)境的不同而具有區(qū)域性特征。因此對(duì)不同區(qū)域的河湖生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康評(píng)價(jià)時(shí)，需要具體分析，選擇合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)系統(tǒng)，從而提高評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇直接影響評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。國(guó)內(nèi)的河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系發(fā)展較晚，相關(guān)研究較為落后。在選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，有時(shí)過于全面，從而導(dǎo)致工作量較大，雖然結(jié)果比較可靠，但資源浪費(fèi)也較嚴(yán)重；有時(shí)所選評(píng)價(jià)指標(biāo)的主觀性較強(qiáng)，無法保證評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性[5，6]。

3.3 評(píng)價(jià)方法

3.3.1 指示物種法

（1）許多指示物種遷移能力很強(qiáng)，在其生活環(huán)境受到干擾后，指示物種遷移會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造成影響，從而降低評(píng)價(jià)指標(biāo)的準(zhǔn)確性，可能造成評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際不符的情況。（2）不同指示物種對(duì)生態(tài)系統(tǒng)變化的響應(yīng)也不同，指示物種的變化不一定是受系統(tǒng)影響，也不一定會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響，因此其復(fù)雜性導(dǎo)致指示物種法不能完全反映生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況[1，5～7]。

3.3.2 指標(biāo)體系法

國(guó)內(nèi)外對(duì)指標(biāo)體系法的研究很多，但方法并不統(tǒng)一。指標(biāo)體系法存在的問題主要有：（1）選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)和參照系時(shí)具有較強(qiáng)的主觀性，從而導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果缺乏科學(xué)性和可靠性。（2）指標(biāo)權(quán)重的選擇不一定符合實(shí)際情況，但其又與計(jì)算方法和檢測(cè)數(shù)據(jù)關(guān)系密切，因此在選擇評(píng)價(jià)方法的過程中具有主觀性[1，5～7]。

3.4 評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)存在主觀性的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法分析計(jì)算，所得到的評(píng)價(jià)結(jié)果存在科學(xué)性和準(zhǔn)確性不足的問題，因此需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的驗(yàn)證，從而進(jìn)一步提高評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度。

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

完善河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系，是保證河湖生態(tài)系統(tǒng)健康的重要舉措。只有分析生態(tài)系統(tǒng)的形成和演化過程，掌握生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部變化規(guī)律，及其與環(huán)境因子的作用機(jī)制；從不同角度選擇合適的、可靠的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法；并對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鲵?yàn)證，從而提高評(píng)價(jià)結(jié)果的正確性和可信度，進(jìn)而維護(hù)河湖生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)發(fā)展。

4.2 展望

河湖生態(tài)健康狀況直接關(guān)乎民生民計(jì)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此必須加快完善河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法的相關(guān)研究。

4.2.1 完善河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系

我國(guó)的河湖資源保護(hù)意識(shí)較差，河湖健康評(píng)價(jià)工作進(jìn)行的也較晚，因此需要進(jìn)行大量工作以完善河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系。（1）借鑒國(guó)外評(píng)價(jià)體系的案例和數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合國(guó)內(nèi)情況，明確區(qū)域性差異對(duì)河湖健康評(píng)價(jià)工作的影響，進(jìn)而提高我國(guó)河湖健康評(píng)價(jià)工作的效率。（2）要注意積累和整理國(guó)內(nèi)河湖健康評(píng)價(jià)工作案例，為以后進(jìn)行相關(guān)工作提供借鑒，并在實(shí)踐中不斷完善、總結(jié)和創(chuàng)新，河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系。（3）從時(shí)間—空間、局部—整體—局部，以及自然因素主導(dǎo)—人為因素主導(dǎo)等不同角度，綜合分析和制定河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系。（4）完善河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系，需要結(jié)合大數(shù)據(jù)、“3S”技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，從而提高評(píng)價(jià)體系的合理性和準(zhǔn)確性。

4.2.2 促進(jìn)河湖生態(tài)健康評(píng)價(jià)相關(guān)研究

進(jìn)行河湖健康評(píng)價(jià)工作，需要科學(xué)研究的支持。（1）指示物種法：不同水生生物與環(huán)境因素的關(guān)系、受環(huán)境變化的影響程度，從而提高選擇指示物種的科學(xué)性和有效性。（2）指標(biāo)體系法：選擇指標(biāo)、分析不同指標(biāo)的關(guān)系、權(quán)重等，需要借助數(shù)據(jù)分析擬合的手段進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)，并根據(jù)實(shí)際案例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證模擬和預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。