一、河流水生態(tài)系統(tǒng)健康的內(nèi)涵
對(duì)于河流水生態(tài)系統(tǒng)健康的概念,生態(tài)學(xué)界并沒(méi)有統(tǒng)一的解釋。但用健康與否來(lái)體現(xiàn)河流水生態(tài)系統(tǒng)所處的狀態(tài),更加形象地反映了人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響,這一比喻也足以引起人類自身活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成影響的反思。所謂“健康”指的是在各種不良環(huán)境影響的條件下,系統(tǒng)仍能保持自身結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)穩(wěn)定,并可持續(xù)發(fā)展下去的狀態(tài)。Simpson等認(rèn)為健康的河流應(yīng)能維持主要的生態(tài)過(guò)程,并具有一定種類組成以及多樣性,功能組織群落應(yīng)盡可能地接近受擾前的原始狀態(tài)。我國(guó)學(xué)者崔保山等認(rèn)為健康的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)長(zhǎng)期或者突發(fā)的自然及人為擾動(dòng)有一定的免疫及彈性,并且關(guān)鍵的生態(tài)組分較為完整,系統(tǒng)表現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性及相應(yīng)的生產(chǎn)率,系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)未受到損害的狀態(tài)。由于人類活動(dòng)是導(dǎo)致河流水生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題的重要原因,因此河流水生態(tài)系統(tǒng)健康的內(nèi)涵也不應(yīng)該存在于人類的價(jià)值判斷之外。致使很多學(xué)者提出了新的看法,研究河流水生態(tài)系統(tǒng)的健康,必須綜合考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與文化因素,應(yīng)當(dāng)從整體出發(fā),而不該把人類這一主體同生態(tài)系統(tǒng)相分離。在此認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,Karr認(rèn)為只要河流水生態(tài)系統(tǒng)能保持當(dāng)前與未來(lái)的使用價(jià)值不退化,并且不影響與之相連的其他系統(tǒng)的正常功能,即使河流水生態(tài)系統(tǒng)完整性有所破壞,也可認(rèn)為此系統(tǒng)是健康的。Rapport等人提出健康的河流水生態(tài)系統(tǒng)不僅可以保持化學(xué)、物理及生物完整性,還能維持其正常的各種服務(wù)功能的良好狀態(tài)。綜上所述,健康的河流水生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該具備4個(gè)基本特征:一是能夠?qū)σ欢ǔ潭鹊奈廴疚镞M(jìn)行稀釋、降解,排除干擾并完成自我凈化的能力,即具有良好的恢復(fù)能力和自我維持能力;二是能滿足河流生態(tài)系統(tǒng)生物、河岸生態(tài)系統(tǒng)生物生存等原生生態(tài)系統(tǒng)基本的水需求;三是不會(huì)發(fā)生重大洪水泛濫或河道變遷等對(duì)人類及鄰近的生態(tài)系統(tǒng)造成危害的事故,即系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性。四是健康的河流水生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)具有滿足區(qū)域或流域內(nèi)人類生產(chǎn)及生活需求等的保障功能的特征。
二、河流水生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)發(fā)展?fàn)顩r
隨著研究者對(duì)河流水生態(tài)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的不斷加深,對(duì)其健康狀況評(píng)價(jià)方法的研究也向著多學(xué)科、多領(lǐng)域相結(jié)合的方向發(fā)展,河流水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的評(píng)價(jià)方法已由最初定性的簡(jiǎn)單描述發(fā)展為如今定量的較為精確的判斷。
近年來(lái),很多國(guó)家都已開(kāi)展了河流水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)工作,其中尤以美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、南非的評(píng)價(jià)實(shí)踐較具代表性。美國(guó)方面,Karr于1981年提出以生態(tài)完整性指數(shù)(IBI)來(lái)評(píng)價(jià)河流水生態(tài)系統(tǒng)健康的方法,此法最初用于魚(yú)類,后來(lái)得以推廣至其他生物。1984年,Wright提出河流無(wú)脊椎動(dòng)物預(yù)測(cè)和分類計(jì)劃(RI-VAPACS),根據(jù)區(qū)域特征預(yù)測(cè)自然狀況下應(yīng)存在的大型無(wú)脊椎動(dòng)物的數(shù)量與其實(shí)際監(jiān)測(cè)值相比較,進(jìn)而評(píng)價(jià)河流水生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。英國(guó)采取對(duì)河流生態(tài)環(huán)境(主要包括背景信息、河道數(shù)據(jù)、植被類型、河岸侵蝕、河岸帶特征等指標(biāo))進(jìn)行調(diào)查的方式了解河流水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況。此外,英國(guó)于1998年提出了以35個(gè)屬性數(shù)據(jù)構(gòu)成的自然多樣性、天然性、代表性、稀有性、物種豐富度以及特殊特征六大恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的“河流保護(hù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”,該評(píng)價(jià)系統(tǒng)已成為英國(guó)河流水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)的主要方法。20世紀(jì)90年代,澳大利亞政府開(kāi)展了用于監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)河流生態(tài)狀況及現(xiàn)行河流管理政策的“國(guó)家河流健康計(jì)劃”,并以AUSRIVAS為主要工具于1993年進(jìn)行了第一次全國(guó)水資源健康評(píng)價(jià)。此外,澳大利亞還以河流水文學(xué)、形態(tài)特征、河岸帶狀況、水質(zhì)及水生生物為指標(biāo),對(duì)河流健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),并將評(píng)價(jià)結(jié)果用于指導(dǎo)河流管理,通過(guò)對(duì)維多利亞的流域中80多條河流的評(píng)價(jià),證明了ISC的有效性及實(shí)用性。1994年,南非水事務(wù)及森林部選用無(wú)脊椎動(dòng)物、河岸植被、水質(zhì)、水文及生境完整性等作為評(píng)價(jià)指標(biāo),提出用生物健康指數(shù)、水質(zhì)指數(shù)及美學(xué)健康指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)河口健康狀況。
三、結(jié)語(yǔ)
河流水生態(tài)系統(tǒng)健康內(nèi)涵的研究以及對(duì)河流水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)方法的發(fā)展對(duì)加強(qiáng)河流管理、維持和恢復(fù)河流水生態(tài)系統(tǒng)健康方面都具有重要意義。河流水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的評(píng)價(jià)要因河而異,要從多角度對(duì)其健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),一方面為決策者提供有用的整治以及管理信息,以提高河流水生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況;另一方面將評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)用于河流現(xiàn)狀的客觀描述和評(píng)估中,有利于識(shí)別人類活動(dòng)對(duì)河流水生態(tài)系統(tǒng)造成的影響,對(duì)河流的可持續(xù)管理以及區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)都具有非常重要的意義。當(dāng)下河流水生態(tài)系統(tǒng)破壞日益嚴(yán)重,如何建立基于河流水生態(tài)系統(tǒng)健康的水資源管理技術(shù)體系是國(guó)際河流管理的前沿方向,也是我國(guó)水環(huán)境管理發(fā)展的必然趨勢(shì)。
作者:于寧 馬錫銘 趙洪波 任少民 徐成斌 郭世明 單位:遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)中心 遼寧大學(xué)環(huán)境學(xué)院 開(kāi)原市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站 遼寧北方環(huán)境保護(hù)有限公司