河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)及展望

****河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)及展望引言人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展歸根結(jié)底是生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，而生態(tài)系統(tǒng)管理是合理利用和保護(hù)資源、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑［1］。河流對(duì)人類的發(fā)展非常重要,不僅可提供食物、工農(nóng)業(yè)及生活用水,還具商業(yè)、交通、休閑娛樂(lè)等諸多服務(wù)功能。作為重要的生態(tài)系統(tǒng)類型，河流生態(tài)系統(tǒng)還是生物圈物質(zhì)循環(huán)的主要通道之一，很多營(yíng)養(yǎng)鹽及污染物在河流中得以遷移和降解［2］。但在過(guò)去的幾十年中，河流生態(tài)系統(tǒng)不斷受到人類活動(dòng)的干擾和損害。隨著工業(yè)文明的迅速發(fā)展，人類對(duì)水資源的需求大量增加，很多河流因用水過(guò)度而面臨斷流或枯竭；此外，大量污染物的排入和森林及河岸緩沖帶的亂砍亂伐嚴(yán)重影響了河流水環(huán)境狀況，其結(jié)構(gòu)受到極大破壞，諸多生態(tài)功能也因人類活動(dòng)的干擾而逐漸喪失。在1999年聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署組織的“面向21世紀(jì)水資源委員會(huì)”對(duì)流域面積最大的25條世界大河進(jìn)行調(diào)查后的總結(jié)報(bào)告中指出，世界的大江大河水質(zhì)欠佳，多數(shù)河流水量日益減少，而污染程度則日漸加重。在被調(diào)查的河流中，中國(guó)的黃河，流入中亞咸海的前蘇聯(lián)錫爾河、阿姆河，美國(guó)科羅拉多河，印度的恒河和墨西哥的萊爾馬河6條河水質(zhì)極差，被評(píng)為最不衛(wèi)生的河流；只有南美的亞馬遜河、印度支那半島的湄公河和北美的圣勞倫斯河水質(zhì)較好。由此可見(jiàn)，如何維持現(xiàn)有河流生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，修復(fù)受損系統(tǒng)，促進(jìn)河流及其流域的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為一個(gè)全球性的問(wèn)題。作為可持續(xù)發(fā)展概念的一個(gè)重要目標(biāo)，恢復(fù)和維持健康的生態(tài)系統(tǒng)迅速成為科學(xué)家的共識(shí)，用健康來(lái)描述一個(gè)環(huán)境的狀況是科學(xué)發(fā)展和社會(huì)價(jià)值觀進(jìn)步的必然結(jié)果，維持和恢復(fù)一個(gè)健康的生態(tài)系統(tǒng)已成為近年來(lái)環(huán)境管理的重要目標(biāo)［3-5］。生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)在森林、河流、農(nóng)田、濕地等不同類型生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域迅速展開(kāi)［6-8］。而如何評(píng)價(jià)河流生態(tài)狀況正成為水利科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。研究河流健康狀況的評(píng)價(jià)不僅可應(yīng)用于對(duì)河流現(xiàn)狀的客觀描述和評(píng)估，而且有助于管理決策者確定河流管理活動(dòng)，對(duì)于河流的可持續(xù)管理及區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)都具有非常重要的意義。生態(tài)系統(tǒng)健康概念生態(tài)系統(tǒng)的概念首先是由英國(guó)植物生態(tài)學(xué)家A.GTansley于1935年提出的，最初定義是包括一個(gè)定義的空間中所有的動(dòng)物、植物和物理環(huán)境的相互作用，以及由生物與環(huán)境形成的自然系統(tǒng)。其后有Lindeman.R的能量動(dòng)態(tài)理論、Odum家族提出的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展中結(jié)構(gòu)和功能特征的變化規(guī)律、Kumar.H.L的超級(jí)系統(tǒng)理論，以及馬世駿等提出的社會(huì)一經(jīng)濟(jì)一自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)模型（SENCE）等。總之，生態(tài)系統(tǒng)是一定空間范圍內(nèi)，有生物群落與其環(huán)境所組成，具有一定時(shí)空格局，它自身借助于功能流而形成的穩(wěn)定系統(tǒng)。它具有整體性、生態(tài)功能、服務(wù)功能、自我維持和調(diào)控功能，并且具有動(dòng)態(tài)的、生命的特征，是一個(gè)復(fù)雜的生命有機(jī)休，具有健康、可持續(xù)發(fā)展特性。因此，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行健康評(píng)價(jià)研究甚為重要。生態(tài)系統(tǒng)健康是研究生態(tài)系統(tǒng)的綜合特性，通過(guò)研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（包括組織結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)）、功能（生態(tài)功能和服務(wù)功能）、適應(yīng)力（彈性）和社會(huì)價(jià)值來(lái)判斷它們的健康狀況。生態(tài)健康是指生態(tài)系統(tǒng)處于良好狀態(tài)，Costanza等［9］從生態(tài)系統(tǒng)自身出發(fā)把生態(tài)系統(tǒng)健康的概念歸納為：（1）健康是系統(tǒng)的自動(dòng)平衡；（2）健康是沒(méi)有疾?。唬?）健康是多樣性或復(fù)雜性；（4）健康是穩(wěn)定性或可恢復(fù)性；（5）健康是有活力或增長(zhǎng)的空間；（6）健康是系統(tǒng)要素間的平衡。從這個(gè)概念看出，一個(gè)健康的生態(tài)系統(tǒng)必須保持新陳代謝活動(dòng)能力，保持內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組織，對(duì)外界的壓力必須有恢復(fù)力。也就是說(shuō)，測(cè)定生態(tài)健康應(yīng)該包括系統(tǒng)恢復(fù)力、平衡能力、組織（多樣性）和活力（新陳代謝）。從生態(tài)系統(tǒng)層次出發(fā)，一個(gè)健康的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該是穩(wěn)定和可持續(xù)的，即生態(tài)系統(tǒng)隨著時(shí)間的進(jìn)程有活力并且能維持其組織及自主性，在外界脅迫下容易恢復(fù)［10］。但很多學(xué)者認(rèn)為只強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)健康的生態(tài)學(xué)指標(biāo)不夠完善，更全面的是把人類健康也包括進(jìn)來(lái)，也就是生態(tài)系統(tǒng)健康應(yīng)該包含兩方面內(nèi)涵：滿足人類社會(huì)合理要求的能力和生態(tài)系統(tǒng)本身自我維持與更新的能力。前者是后者的目標(biāo)，而后者是前者的基礎(chǔ)。國(guó)際生態(tài)系統(tǒng)健康學(xué)會(huì)將“生態(tài)系統(tǒng)健康”定義為“研究生態(tài)系統(tǒng)管理的預(yù)防性的、診斷的和預(yù)兆的特征，以及生態(tài)系統(tǒng)健康與人類健康之間關(guān)系的一門(mén)系統(tǒng)的科學(xué)”。生態(tài)系統(tǒng)健康的標(biāo)準(zhǔn)有活力、組織、恢復(fù)力、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的維持、管理選擇、外部輸入減少、對(duì)鄰近系統(tǒng)的影響及對(duì)人類健康影響等8方面，它們分屬于不同的自然和社會(huì)科學(xué)范疇，并同時(shí)考慮了一定的時(shí)空范疇。這8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中最重要的是前3項(xiàng)［11］?；盍Γ╒igor）表示生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入和營(yíng)養(yǎng)循環(huán)容量，可根據(jù)新陳代謝或初級(jí)生產(chǎn)力等具體指標(biāo)來(lái)測(cè)量；組織（Organization）即生態(tài)系統(tǒng)組成及途徑的多樣性，可根據(jù)系統(tǒng)組分間相互作用的多樣性及數(shù)量比率來(lái)評(píng)價(jià)，一般認(rèn)為，生態(tài)系統(tǒng)的組織越復(fù)雜就越健康；恢復(fù)力（Resilience）也稱抵抗能力，即脅迫消失時(shí)，系統(tǒng)克服壓力及反彈回復(fù)的容量，根據(jù)自然干擾的恢復(fù)速率和生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然干擾的抵抗力來(lái)評(píng)價(jià)。在過(guò)去的幾年里，一些國(guó)家級(jí)和國(guó)際間的環(huán)境工程已開(kāi)始發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)。這些指標(biāo)主要從生物物理觀點(diǎn)來(lái)考慮，但隨著發(fā)展越來(lái)越從綜合社會(huì)經(jīng)濟(jì)與人類的健康角度考慮。一個(gè)著名的項(xiàng)目是加拿大和美國(guó)政府聯(lián)合進(jìn)行的大湖地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的評(píng)價(jià)。1997年，美國(guó)實(shí)施了一項(xiàng)全國(guó)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)項(xiàng)目，要在4年時(shí)間內(nèi)完成全國(guó)的森林、農(nóng)田、海岸和海洋等主要生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)報(bào)告［12］。在加拿大,生態(tài)系統(tǒng)健康已經(jīng)成為國(guó)際發(fā)展研究中心(1加01皿自0口21DevelopmentResearchCenter,IDRC)的主要關(guān)注熱點(diǎn)和研究領(lǐng)域。IDRC目前實(shí)施的一項(xiàng)核心計(jì)劃是“人類健康的生態(tài)系統(tǒng)方法”這個(gè)項(xiàng)目主要資助發(fā)展中國(guó)家開(kāi)展人口增長(zhǎng)、資源利用、技術(shù)進(jìn)步與人類健康間關(guān)系的研究，利用生態(tài)系統(tǒng)方法促進(jìn)人類健康與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。另外，“政府間氣候變化委員會(huì)(”IntergovernmentalPanelonClimateChange,IPCC)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)人類健康工作組，正在進(jìn)行氣候變化對(duì)人類健康風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)查研究［13］。生態(tài)學(xué)家雖至今未就生態(tài)系統(tǒng)健康的概念達(dá)成共識(shí)，但這一形象的比喻已引起了公眾及決策部門(mén)給予人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響及環(huán)境退化等問(wèn)題更多的關(guān)注。不同專業(yè)的學(xué)者正致力于將自然、社會(huì)及健康科學(xué)等多門(mén)學(xué)科交叉，尋求更加合理的、可測(cè)度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)的健康。因此，對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)健康狀況、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)等的研究就成為水利科學(xué)工作者關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。3河流生態(tài)系統(tǒng)健康及評(píng)價(jià)方法河流生態(tài)系統(tǒng)健康內(nèi)涵及意義河流生態(tài)系統(tǒng)健康與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人類、生態(tài)環(huán)境等密切相關(guān)，在區(qū)域水平上可以理解為是資源安全、環(huán)境安全和經(jīng)濟(jì)安全的有機(jī)統(tǒng)一。一個(gè)健康的河流生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該具有合理的組織結(jié)構(gòu)和良好的運(yùn)轉(zhuǎn)功能，系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)未受到損害，對(duì)長(zhǎng)期或突發(fā)的自然或人為擾動(dòng)能保持著彈性和穩(wěn)定性，并表現(xiàn)出一定的恢復(fù)能力，整體功能表現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性。能夠滿足所有受益者的合理目標(biāo)要求，具體表現(xiàn)為根據(jù)區(qū)域發(fā)展需求，合理利用分配水資源，保證不同區(qū)域利益的均衡，同時(shí)改善生態(tài)環(huán)境。其內(nèi)涵是動(dòng)態(tài)變化的，在不同時(shí)間尺度和不同空間尺度具有不同涵義。河流生態(tài)系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)氣候、改善生態(tài)環(huán)境、維護(hù)生物多樣性以及一定的社會(huì)服務(wù)等眾多功能，需要采用一定的指標(biāo)和方法來(lái)監(jiān)測(cè)河流環(huán)境條件的各個(gè)方面，即從多角度來(lái)評(píng)估河流的健康狀況，從而提供對(duì)其整治以及管理有用的信息，提高受損河流的健康狀況，保護(hù)健康河流，滿足當(dāng)代以及下一代人的環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)需要。研究國(guó)內(nèi)主要河流的健康狀況，可以提供進(jìn)行橫向比較的基準(zhǔn)，構(gòu)建一套適用于我國(guó)的河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)理論體系，評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)河流健康狀況，能夠診斷我國(guó)不同地理區(qū)位河流健康狀況的差異，設(shè)立恢復(fù)優(yōu)先權(quán)，同時(shí)對(duì)于不同區(qū)域的類似河流，評(píng)價(jià)結(jié)果可用于互相參考比較，從而提高恢復(fù)活動(dòng)的有效性。因此進(jìn)行河流生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)，有助于提高河流管理質(zhì)量，不僅可揭示河流生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，還提供了將不同河流進(jìn)行比較的基準(zhǔn)，同時(shí)還可評(píng)估受損河流生態(tài)恢復(fù)的成效，從而提高管理決策能力。河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，最初從生物對(duì)水質(zhì)變化的響應(yīng)著手，之后開(kāi)始重視化學(xué)物質(zhì)對(duì)水質(zhì)的影響進(jìn)行分析。近20年來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)，河流生物群落具有整合不同時(shí)間尺度上各種化學(xué)、生物和物理影響的能力。這些生物群落的結(jié)構(gòu)和功能特性能夠反映諸如化學(xué)物質(zhì)污染、物理生境的消失和斑塊化變化，同時(shí)外來(lái)物種入侵，水資源的過(guò)量抽取和河岸植被帶的過(guò)度采伐會(huì)造成水環(huán)境總體退化。因此，生物監(jiān)測(cè)將更多的目光集中在多種生態(tài)脅迫對(duì)水環(huán)境造成的累計(jì)效應(yīng)上。而對(duì)于應(yīng)用生物方法評(píng)價(jià)河流健康的方法，選擇何種指示生物是生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。目前研究中，用的較多的水生生物主要是藻類（以硅藻為主）、無(wú)脊椎動(dòng)物和魚(yú)類［14］。如，使用硅藻相關(guān)指數(shù)ISP和GDI反映水環(huán)境的腐生程度、TDI反映水環(huán)境的營(yíng)養(yǎng)程度，“河流無(wú)脊椎動(dòng)物預(yù)測(cè)和分類系統(tǒng)”、“澳大利亞河流評(píng)價(jià)計(jì)劃”、“南非計(jì)分系統(tǒng)”以及底棲生物完整性指數(shù)（B-IBI）、營(yíng)養(yǎng)完全指數(shù)（ITC）等都是基于對(duì)河流大型無(wú)脊椎動(dòng)物生物多樣性及其功能監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上的河流健康狀況評(píng)論模型，Karr于1981年提出的生物完整性指數(shù)（IBI）能夠在比較的基礎(chǔ)上對(duì)所研究的河流健康狀況做出評(píng)價(jià)，是當(dāng)前較普及的一種健康評(píng)價(jià)方法。盡管關(guān)于河流健康評(píng)價(jià)的方法很多，但從評(píng)價(jià)原理上，主要可分為兩類：在過(guò)去的幾年里，一些國(guó)家級(jí)和國(guó)際間的環(huán)境工程已開(kāi)始發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)。這些指標(biāo)主要從生物物理觀點(diǎn)來(lái)考慮，但隨著發(fā)展越來(lái)越從綜合社會(huì)經(jīng)濟(jì)與人類的健康角度考慮。一個(gè)著名的項(xiàng)目是加拿大和美國(guó)政府聯(lián)合進(jìn)行的大湖地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的評(píng)價(jià)。1997年，美國(guó)實(shí)施了一項(xiàng)全國(guó)生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)項(xiàng)目，要在4年時(shí)間內(nèi)完成全國(guó)的森林、農(nóng)田、海岸和海洋等主要生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)報(bào)告［12］。在加拿大,生態(tài)系統(tǒng)健康已經(jīng)成為國(guó)際發(fā)展研究中心（1加01皿自0口21DevelopmentResearchCenter,IDRC）的主要關(guān)注熱點(diǎn)和研究領(lǐng)域。IDRC目前實(shí)施的一項(xiàng)核心計(jì)劃是“人類健康的生態(tài)系統(tǒng)方法”這個(gè)項(xiàng)目主要資助發(fā)展中國(guó)家開(kāi)展人口增長(zhǎng)、資源利用、技術(shù)進(jìn)步與人類健康間關(guān)系的研究，利用生態(tài)系統(tǒng)方法促進(jìn)人類健康與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。另外，“政府間氣候變化委員會(huì)（”IntergovernmentalPanelonClimateChange,IPCC）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)人類健康工作組，正在進(jìn)行氣候變化對(duì)人類健康風(fēng)險(xiǎn)的調(diào)查研究［13］。生態(tài)學(xué)家雖至今未就生態(tài)系統(tǒng)健康的概念達(dá)成共識(shí)，但這一形象的比喻已引起了公眾及決策部門(mén)給予人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響及環(huán)境退化等問(wèn)題更多的關(guān)注。不同專業(yè)的學(xué)者正致力于將自然、社會(huì)及健康科學(xué)等多門(mén)學(xué)科交叉，尋求更加合理的、可測(cè)度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)的健康。因此，對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)健康狀況、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)等的研究就成為水利科學(xué)工作者關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。河流生態(tài)系統(tǒng)健康及評(píng)價(jià)方法河流生態(tài)系統(tǒng)健康內(nèi)涵及意義河流生態(tài)系統(tǒng)健康與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人類、生態(tài)環(huán)境等密切相關(guān)，在區(qū)域水平上可以理解為是資源安全、環(huán)境安全和經(jīng)濟(jì)安全的有機(jī)統(tǒng)一。一個(gè)健康的河流生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該具有合理的組織結(jié)構(gòu)和良好的運(yùn)轉(zhuǎn)功能，系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)未受到損害，對(duì)長(zhǎng)期或突發(fā)的自然或人為擾動(dòng)能保持著彈性和穩(wěn)定性，并表現(xiàn)出一定的恢復(fù)能力，整體功能表現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性。能夠滿足所有受益者的合理目標(biāo)要求，具體表現(xiàn)為根據(jù)區(qū)域發(fā)展需求，合理利用分配水資源，保證不同區(qū)域利益的均衡，同時(shí)改善生態(tài)環(huán)境。其內(nèi)涵是動(dòng)態(tài)變化的，在不同時(shí)間尺度和不同空間尺度具有不同涵義。河流生態(tài)系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)氣候、改善生態(tài)環(huán)境、維護(hù)生物多樣性以及一定的社會(huì)服務(wù)等眾多功能，需要采用一定的指標(biāo)和方法來(lái)監(jiān)測(cè)河流環(huán)境條件的各個(gè)方面，即從多角度來(lái)評(píng)估河流的健康狀況，從而提供對(duì)其整治以及管理有用的信息，提高受損河流的健康狀況，保護(hù)健康河流，滿足當(dāng)代以及下一代人的環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)需要。研究國(guó)內(nèi)主要河流的健康狀況，可以提供進(jìn)行橫向比較的基準(zhǔn)，構(gòu)建一套適用于我國(guó)的河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)理論體系，評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)河流健康狀況，能夠診斷我國(guó)不同地理區(qū)位河流健康狀況的差異，設(shè)立恢復(fù)優(yōu)先權(quán)，同時(shí)對(duì)于不同區(qū)域的類似河流，評(píng)價(jià)結(jié)果可用于互相參考比較，從而提高恢復(fù)活動(dòng)的有效性。因此進(jìn)行河流生態(tài)系統(tǒng)健康狀況評(píng)價(jià)，有助于提高河流管理質(zhì)量，不僅可揭示河流生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，還提供了將不同河流進(jìn)行比較的基準(zhǔn)，同時(shí)還可評(píng)估受損河流生態(tài)恢復(fù)的成效，從而提高管理決策能力。河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，最初從生物對(duì)水質(zhì)變化的響應(yīng)著手，之后開(kāi)始重視化學(xué)物質(zhì)對(duì)水質(zhì)的影響進(jìn)行分析。近20年來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)，河流生物群落具有整合不同時(shí)間尺度上各種化學(xué)、生物和物理影響的能力。這些生物群落的結(jié)構(gòu)和功能特性能夠反映諸如化學(xué)物質(zhì)污染、物理生境的消失和斑塊化變化，同時(shí)外來(lái)物種入侵，水資源的過(guò)量抽取和河岸植被帶的過(guò)度采伐會(huì)造成水環(huán)境總體退化。因此，生物監(jiān)測(cè)將更多的目光集中在多種生態(tài)脅迫對(duì)水環(huán)境造成的累計(jì)效應(yīng)上。而對(duì)于應(yīng)用生物方法評(píng)價(jià)河流健康的方法，選擇何種指示生物是生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的關(guān)鍵。目前研究中，用的較多的水生生物主要是藻類（以硅藻為主）、無(wú)脊椎動(dòng)物和魚(yú)類［14］。如，使用硅藻相關(guān)指數(shù)ISP和GDI反映水環(huán)境的腐生程度、TDI反映水環(huán)境的營(yíng)養(yǎng)程度，“河流無(wú)脊椎動(dòng)物預(yù)測(cè)和分類系統(tǒng)”、“澳大利亞河流評(píng)價(jià)計(jì)劃”、“南非計(jì)分系統(tǒng)”以及底棲生物完整性指數(shù)（B-IBI）、營(yíng)養(yǎng)完全指數(shù)（ITC）等都是基于對(duì)河流大型無(wú)脊椎動(dòng)物生物多樣性及其功能監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上的河流健康狀況評(píng)論模型，Karr于1981年提出的生物完整性指數(shù)（IBI）能夠在比較的基礎(chǔ)上對(duì)所研究的河流健康狀況做出評(píng)價(jià)，是當(dāng)前較普及的一種健康評(píng)價(jià)方法。盡管關(guān)于河流健康評(píng)價(jià)的方法很多，但從評(píng)價(jià)原理上，主要可分為兩類：一類是預(yù)測(cè)模型方法（PredictiveModels），如Rivpacts和AusRivAS等。這類方法通過(guò)把某些研究地點(diǎn)實(shí)際的生物組成與在無(wú)人為干擾情況下該點(diǎn)能夠生長(zhǎng)的物種進(jìn)行比較而對(duì)河流健康進(jìn)行評(píng)價(jià)。該類方法首先通過(guò)選擇參考點(diǎn)（referencesites，無(wú)人為干擾或人為干擾最小的樣點(diǎn)），建立理想情況下樣點(diǎn)的環(huán)境特征及相應(yīng)生物組成的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?，比較觀測(cè)點(diǎn)生物組成的實(shí)際值與模型推導(dǎo)的該點(diǎn)預(yù)期值，以兩者的比值河流健康進(jìn)行評(píng)價(jià)。理論上，該比值可以在0?1之間變化，比值越接近1,則該點(diǎn)的健康狀況越好。但是，預(yù)測(cè)模型法存在一個(gè)較大的缺陷，即主要通過(guò)單一物種對(duì)河流健康狀況進(jìn)行比較評(píng)價(jià)，并且假設(shè)河流任何變化都會(huì)反映在這一物種的變化上,因此,一旦出現(xiàn)河流健康狀況受到破壞,但并未反映在所選物種的變化上時(shí),就無(wú)法反映河流真實(shí)狀況。因此,它具有一定的局限性。另一類方法稱為多指標(biāo)方法(MWtimetrics),該方法通過(guò)對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的一系列生物特征指標(biāo)與參考點(diǎn)的對(duì)應(yīng)比較并計(jì)分,累加得分進(jìn)行健康評(píng)價(jià)。該類方法在美國(guó)和澳大利亞被廣泛應(yīng)用。其中最具代表性的方法就是澳大利亞的溪流狀況指數(shù)是ISC。它構(gòu)建了基于河流水文學(xué)、形態(tài)特征、河岸帶狀況、水質(zhì)及水生生物5方面、共計(jì)22項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,并在對(duì)其計(jì)分的基礎(chǔ)上綜合評(píng)價(jià)澳大利亞80多條河流健康狀況［15］。這一方法是對(duì)河流各方面特征的綜合評(píng)價(jià),其結(jié)果更加全面、客觀,是河流健康狀況評(píng)價(jià)的一種發(fā)展方向。另外美國(guó)的IBI方法也很典型。多指標(biāo)法則是不同生物組織層次上多個(gè)指標(biāo)的組合，考慮的河流表征因子遠(yuǎn)多于預(yù)測(cè)模型法,所以能夠及時(shí)地反映這種變化。然而,這種方法也存在如何綜合地評(píng)價(jià)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的完整性及如何對(duì)這些綜合指標(biāo)進(jìn)行合理解釋等問(wèn)題,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)難以確定,因此精度有所欠缺。河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)發(fā)展?fàn)顩r與展望河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)發(fā)展?fàn)顩r近10多年來(lái),河流健康狀況評(píng)價(jià)已在很多國(guó)家開(kāi)展,其中以美國(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)環(huán)保署經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展和完善,于1999年推出了新版的快速生物監(jiān)測(cè)協(xié)議(RapidBioassessmentProtocols,RBPs),該協(xié)議提供了河流藻類、大型無(wú)脊椎動(dòng)物以及魚(yú)類的監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)。英國(guó)關(guān)注河流健康狀況的一個(gè)重要舉措就是河流生態(tài)環(huán)境調(diào)查,通過(guò)調(diào)查背景信息、河道數(shù)據(jù)、沉積物特征、植被類型、河岸侵蝕、河岸帶特征以及土地利用等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)河流生態(tài)環(huán)境的自然特征和質(zhì)量,并判斷河流生境現(xiàn)狀與純自然狀態(tài)之間的差距；另一個(gè)值得關(guān)注的評(píng)價(jià)實(shí)踐是1998年提出的“英國(guó)河流保護(hù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”,該評(píng)價(jià)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)查評(píng)價(jià)由35個(gè)屬性數(shù)據(jù)構(gòu)成的六大恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)(即自然多樣性、天然性、代表性、稀有性、物種豐富度以及特殊特征)來(lái)確定英國(guó)河流的保護(hù)價(jià)值,該評(píng)價(jià)系統(tǒng)已經(jīng)成為一種被廣泛運(yùn)用于英國(guó)河流健康狀況評(píng)價(jià)的技術(shù)方法；止匕外，英國(guó)還建立了以RIVPACS為基礎(chǔ)的河流生物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。澳大利亞政府于1992年開(kāi)展了“國(guó)家河流健康計(jì)劃”,用于監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)澳大利亞河流的生態(tài)狀況,評(píng)價(jià)現(xiàn)行水管理政策及實(shí)踐的有效性,并為管理決策提供更全面的生態(tài)學(xué)及水文學(xué)數(shù)據(jù)，其中用于評(píng)價(jià)澳大利亞河流健康狀況的主要工具是AUSRIVAS；除此之外，近年來(lái)澳大利亞的溪流狀態(tài)指數(shù)(ISC)研究將河流健康狀況評(píng)價(jià)用于指導(dǎo)河流管理，拓展了河流健康狀況評(píng)價(jià)的使用范圍，ISC采用河流水文學(xué)、形態(tài)特征、河岸帶狀況、水質(zhì)及水生生物5方面指標(biāo)、共計(jì)22項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系試圖了解河流健康狀況,并評(píng)價(jià)長(zhǎng)期河流管理和恢復(fù)中管理干擾的有效性，對(duì)維多利亞流域中80多條河流的實(shí)證研究表明，ISC的結(jié)果有助于確定河流恢復(fù)的目標(biāo)，評(píng)價(jià)河流恢復(fù)的有效性，從而引導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的河流管理。南非的水事務(wù)及森林部于1994年發(fā)起了“河流健康計(jì)劃”，該計(jì)劃選用河流無(wú)脊椎動(dòng)物、魚(yú)類、河岸植被、生境完整性、水質(zhì)、水文、形態(tài)等河流生境狀況作為河流健康的評(píng)價(jià)指標(biāo)，提供了建立在等級(jí)基礎(chǔ)上可以廣泛應(yīng)用于河流生物監(jiān)測(cè)的框架，針對(duì)河口地區(qū)提出了用生物健康指數(shù)、水質(zhì)指數(shù)以及美學(xué)健康指數(shù)來(lái)綜合評(píng)估河口健康狀況。河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)發(fā)展展望雖然河流健康研究方法種類繁多，但總體而言，該領(lǐng)域仍處于起步階段，用什么樣的指標(biāo)體系來(lái)度量、評(píng)價(jià)系統(tǒng)的健康狀況仍有待大量研究的積累。綜觀河流生態(tài)系統(tǒng)健康內(nèi)涵及評(píng)價(jià)發(fā)展，作者認(rèn)為今后河流健康評(píng)價(jià)研究應(yīng)著重解決如下問(wèn)題：首先，時(shí)空尺度