一種河流生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及河流生態(tài)保護(hù)，特別是一種河流生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)文明的迅速發(fā)展，人類(lèi)對(duì)水資源的需求大量增加，造成了水資源的短缺； 此外，大量污染物的排入、河道的人工化改造及河岸緩沖帶的破壞等嚴(yán)重影響了河流生態(tài) 功能，造成了河流生態(tài)退化問(wèn)題，生態(tài)系統(tǒng)退化已成為全球面臨的嚴(yán)重問(wèn)題之一。生態(tài)修復(fù) 就是以當(dāng)前退化的生態(tài)系統(tǒng)為對(duì)象，在診斷致?lián)p機(jī)理的基礎(chǔ)上，修復(fù)其功能、結(jié)構(gòu)，并最終 使其達(dá)到能夠自我維持的狀態(tài)。生態(tài)修復(fù)為河流資源管理和生物保護(hù)提供了新思想和機(jī) 遇。如何保證河流生態(tài)修復(fù)過(guò)程中的修復(fù)效果，識(shí)別影響河流生態(tài)修復(fù)的主要因素，以便管 理者及時(shí)了解并予以調(diào)控？建立一種河流生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估方法，表征生態(tài)修復(fù)過(guò)程中河 流生態(tài)系統(tǒng)的變化狀態(tài)，對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估具有重要的科學(xué)意義。
[0003] 目前在河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)和河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)能力方面的研宄較多，而這兩 方面是對(duì)河流退化程度的診斷，或者可恢復(fù)能力的判定，僅僅是進(jìn)行河流生態(tài)修復(fù)的前期 工作。隨著人們對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)健康的關(guān)注，河流的生態(tài)修復(fù)工作也逐漸成為生態(tài)文明建 設(shè)的重點(diǎn)。但在河流經(jīng)過(guò)一系列的工程和措施修復(fù)后，其生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)狀態(tài)指標(biāo)是較修 復(fù)前有所優(yōu)化，還是受到了進(jìn)一步的破壞，河流某一生態(tài)功能的修復(fù)措施是否會(huì)對(duì)另一功 能造成不利的影響？這些問(wèn)題都需要進(jìn)一步通過(guò)河流生態(tài)修復(fù)效果的評(píng)估來(lái)研宄。
[0004] 河流生態(tài)修復(fù)方面授權(quán)的若干專(zhuān)利，有關(guān)河流生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估的專(zhuān)利較少，大 多為保護(hù)水體而設(shè)置的進(jìn)行其生態(tài)修復(fù)的方法或裝置方面。如公開(kāi)號(hào)為CN102053140A的 專(zhuān)利，提供了一種富營(yíng)養(yǎng)化淺水湖泊生態(tài)修復(fù)后水質(zhì)的診斷和評(píng)價(jià)方法，為富營(yíng)養(yǎng)化淺水 湖泊生態(tài)修復(fù)后的湖泊管理措施的擬定以及后續(xù)生態(tài)工程方法的選擇和應(yīng)用，提供了科學(xué) 合理的參考依據(jù)；申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110175770. 6的專(zhuān)利，名稱(chēng)為一種自然水體的生態(tài)修復(fù)系 統(tǒng)及其修復(fù)方法，是一種以恢復(fù)自然水體的生態(tài)結(jié)構(gòu)為目的，以生態(tài)修復(fù)技術(shù)為主，輔以一 定的工程技術(shù)手段加以實(shí)現(xiàn)的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)及修復(fù)方法。
[0005] 由此可以看出，盡管通過(guò)努力對(duì)一些水體的修復(fù)工程進(jìn)行了評(píng)價(jià)，但缺乏河流生 態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化評(píng)估方法的研宄，限制了生態(tài)修復(fù)和環(huán)境保護(hù)。因此，制 定一種能夠有效評(píng)估河流生態(tài)修復(fù)效果的評(píng)估方法，對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)學(xué)家和生態(tài)修復(fù)工 程實(shí)施者而言是迫切和必需的，對(duì)于保障河流生態(tài)修復(fù)的成功和河流生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā) 展，將具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種河流生態(tài)修 復(fù)效果評(píng)估方法，可有效解決河流生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估，利于環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題。
[0007] 本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，首先針對(duì)河流退化情況，制定河流生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)目 標(biāo)，再采用頻率統(tǒng)計(jì)法和理論分析法，構(gòu)建水生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)模型，同時(shí)采 用群組決策層次分析法，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，并據(jù)此對(duì)評(píng)估指標(biāo)的指數(shù)進(jìn)行分級(jí)和標(biāo)準(zhǔn) 化處理；制定河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)效果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；通過(guò)對(duì)河流的修復(fù)效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì) 河流修復(fù)效果進(jìn)行評(píng)估。
[0008] 本發(fā)明方法新穎獨(dú)特，易操作使用，效果好，通過(guò)對(duì)河流的修復(fù)效果的評(píng)價(jià)，指導(dǎo) 河流治理和生態(tài)修復(fù)，利于環(huán)境保護(hù)，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為本發(fā)明的流程框示圖。
[0010] 圖2為本發(fā)明的河流水生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估指標(biāo)框示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 以下結(jié)合附圖和具體情況對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0012] 由圖1、2所示，本發(fā)明由以下步驟實(shí)現(xiàn)：
[0013] (1)、針對(duì)河流退化情況，制定河流生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)目標(biāo)，方法是：
[0014] 搜集修復(fù)前河流的地貌、河岸帶特征、水文、水質(zhì)、水生生物和景觀特征數(shù)據(jù)資料， 了解河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)前受損河流生態(tài)系統(tǒng)的退化狀況；
[0015] 根據(jù)受損河流生態(tài)系統(tǒng)的退化狀況，制定河流生態(tài)系統(tǒng)在地貌、水文水質(zhì)、水生生 物及河流功能的修復(fù)目標(biāo)，修復(fù)目標(biāo)的制定體現(xiàn)河流所在區(qū)域的社會(huì)需求性、經(jīng)濟(jì)支撐性 和技術(shù)可行性；
[0016] (2)、采用頻率統(tǒng)計(jì)法和理論分析法，構(gòu)建水生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)模 型：
[0017] 以地貌狀況、水文水質(zhì)狀況、水生生物狀況、河流功能狀況四個(gè)方面作為水生態(tài)修 復(fù)效果評(píng)估指標(biāo)體系的準(zhǔn)則層指標(biāo)，構(gòu)建河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)效果評(píng)估的層次結(jié)構(gòu)模型；
[0018] 采用頻率統(tǒng)計(jì)法（公知技術(shù)）選擇與河流評(píng)價(jià)相關(guān)且引用次數(shù)大于5的文獻(xiàn)，對(duì) 文獻(xiàn)中用的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行使用頻度分析，篩選頻度大于30%的指標(biāo)，建立候選指標(biāo)庫(kù)，并根 據(jù)河流修復(fù)效果評(píng)估指標(biāo)篩選的科學(xué)性、系統(tǒng)性、代表獨(dú)立性和可操作性原則進(jìn)行進(jìn)一步 篩選，最終確定指標(biāo)層指標(biāo)；
[0019] 所述河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)效果評(píng)估指標(biāo)體系的層次結(jié)構(gòu)模型為三個(gè)層次，即目標(biāo)層 A、準(zhǔn)則層B和指標(biāo)層C，其中：
[0020] 目標(biāo)層A是層次結(jié)構(gòu)的最高級(jí)別，反映河流生態(tài)修復(fù)效果的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；
[0021] 準(zhǔn)則層B是表征河流生態(tài)修復(fù)效果的主要系統(tǒng)層次，從不同方面反映河流生態(tài)修 復(fù)效果的水平，包括地貌狀況B1、水文水質(zhì)狀況B2、水生生物狀況B3及河流功能狀況B4 ;
[0022] 指標(biāo)層C是最基本的層次結(jié)構(gòu)，包括C1-C15,能夠直接反映河流生態(tài)修復(fù)效果；
[0023] 所述地貌狀況Bl包括河道改造程度C1、河道蜿蜒度C2的評(píng)價(jià)因素集合；水文水 質(zhì)狀況B2包括生態(tài)需水滿(mǎn)足率C3、化學(xué)需氧量C4、總磷C5、氨氮C6、砷C7、汞C8的評(píng)價(jià)因 素集合；所述水生生物狀況B3包括浮游植物多樣性C9、魚(yú)類(lèi)多樣性C10、浮游動(dòng)物多樣性 C11、底棲動(dòng)物多樣性C12、固著藻類(lèi)多樣性C13的評(píng)價(jià)因素集合；所述河流功能狀況M棲 息地質(zhì)量C14、景觀效應(yīng)C15的評(píng)價(jià)因素集合，分別表示為：
[0024] BI = {Cl，C2}，B2 = {C3, C4, C5, C6, C7, C8}，B3 = {C9, C10, Cll，C12, C13}，B4 ={C14，C15} ;A= {B1，B2，B3，B4};
[0025] (3)、采用群組決策層次分析法，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，并據(jù)此對(duì)評(píng)估指標(biāo)的指數(shù) 進(jìn)行分級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)化處理：
[0026] 從河流生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估的層次結(jié)構(gòu)模型中的指標(biāo)層開(kāi)始，利用指標(biāo)層中的兩兩 指標(biāo)對(duì)上一級(jí)的準(zhǔn)則層的基本指標(biāo)的重要性進(jìn)行標(biāo)度分析，求出各指標(biāo)的權(quán)重值，并進(jìn)行 歸一化運(yùn)算；通過(guò)一致性檢驗(yàn)后得到各個(gè)指標(biāo)層對(duì)各準(zhǔn)則層的權(quán)重集，其中：
[0027] 所述指標(biāo)層的河道改造程度C1、河道蜿蜒度C2相對(duì)準(zhǔn)則層地貌狀況Bl的權(quán)重分 別為W a、We2,則地貌狀況準(zhǔn)則層的權(quán)重集為Wbi= {Wa，We2};所述指標(biāo)生態(tài)需水滿(mǎn)足率C3、化 學(xué)需氧量C4、總磷C5、氨氮C6、砷C7、汞C8相對(duì)準(zhǔn)則層水文水質(zhì)狀況B2的權(quán)重分別為W e3、 Wc4、Wra、We6、We7、Wra，則水文水質(zhì)狀況準(zhǔn)則層的權(quán)重集為W b2= {W。3, We4, Wra，We6, W"，WaJ ;所述 指標(biāo)層的浮游植物多樣性C9、魚(yú)類(lèi)多樣性C10、浮游動(dòng)物多樣性Cll、底棲動(dòng)物多樣性C12、 固著藻類(lèi)多樣性C13相對(duì)準(zhǔn)則層水生生物狀況B3的權(quán)重分別為W ra、Wa(l、Wai、Wa2、Wa3，則 水生生物狀況準(zhǔn)則層的權(quán)重集為W b3= {Wra，Wa(l，Wai，Wa2, Wa3};所述指標(biāo)層的棲息地質(zhì)量 C14、景觀效應(yīng)C15相對(duì)準(zhǔn)則層河流功能狀況B4的權(quán)重分別為Wa4、Wa5，則河流功能狀況準(zhǔn) 則層的權(quán)重集為W b4= {Wa4, WaJ ;
[0028] 從河流生態(tài)修復(fù)效果評(píng)估的層次結(jié)構(gòu)模型中的準(zhǔn)則層開(kāi)始，利用準(zhǔn)則層中的兩兩 指標(biāo)對(duì)上一級(jí)的目標(biāo)層的基本指標(biāo)的重要性進(jìn)行標(biāo)度分析，求出各準(zhǔn)則層指標(biāo)的權(quán)重值， 并進(jìn)行歸一化運(yùn)算；通過(guò)一致性檢驗(yàn)后得到各準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的權(quán)重集，其中