一、河流水生態系統健康的內涵
對于河流水生態系統健康的概念,生態學界并沒有統一的解釋。但用健康與否來體現河流水生態系統所處的狀態,更加形象地反映了人類活動對生態系統的影響,這一比喻也足以引起人類自身活動對生態系統造成影響的反思。所謂“健康”指的是在各種不良環境影響的條件下,系統仍能保持自身結構和功能的相對穩定,并可持續發展下去的狀態。Simpson等認為健康的河流應能維持主要的生態過程,并具有一定種類組成以及多樣性,功能組織群落應盡可能地接近受擾前的原始狀態。我國學者崔保山等認為健康的生態系統應該對長期或者突發的自然及人為擾動有一定的免疫及彈性,并且關鍵的生態組分較為完整,系統表現出多樣性、復雜性及相應的生產率,系統內的物質循環和能量流動未受到損害的狀態。由于人類活動是導致河流水生態系統出現問題的重要原因,因此河流水生態系統健康的內涵也不應該存在于人類的價值判斷之外。致使很多學者提出了新的看法,研究河流水生態系統的健康,必須綜合考慮社會、經濟與文化因素,應當從整體出發,而不該把人類這一主體同生態系統相分離。在此認識的基礎上,Karr認為只要河流水生態系統能保持當前與未來的使用價值不退化,并且不影響與之相連的其他系統的正常功能,即使河流水生態系統完整性有所破壞,也可認為此系統是健康的。Rapport等人提出健康的河流水生態系統不僅可以保持化學、物理及生物完整性,還能維持其正常的各種服務功能的良好狀態。綜上所述,健康的河流水生態系統應該具備4個基本特征:一是能夠對一定程度的污染物進行稀釋、降解,排除干擾并完成自我凈化的能力,即具有良好的恢復能力和自我維持能力;二是能滿足河流生態系統生物、河岸生態系統生物生存等原生生態系統基本的水需求;三是不會發生重大洪水泛濫或河道變遷等對人類及鄰近的生態系統造成危害的事故,即系統具有一定的穩定性。四是健康的河流水生態系統應具有滿足區域或流域內人類生產及生活需求等的保障功能的特征。
二、河流水生態系統健康評價發展狀況
隨著研究者對河流水生態系統認識的不斷加深,對其健康狀況評價方法的研究也向著多學科、多領域相結合的方向發展,河流水生態系統健康狀況的評價方法已由最初定性的簡單描述發展為如今定量的較為精確的判斷。
近年來,很多國家都已開展了河流水生態系統健康狀況評價工作,其中尤以美國、英國、澳大利亞、南非的評價實踐較具代表性。美國方面,Karr于1981年提出以生態完整性指數(IBI)來評價河流水生態系統健康的方法,此法最初用于魚類,后來得以推廣至其他生物。1984年,Wright提出河流無脊椎動物預測和分類計劃(RI-VAPACS),根據區域特征預測自然狀況下應存在的大型無脊椎動物的數量與其實際監測值相比較,進而評價河流水生態系統的健康狀況。英國采取對河流生態環境(主要包括背景信息、河道數據、植被類型、河岸侵蝕、河岸帶特征等指標)進行調查的方式了解河流水生態系統健康狀況。此外,英國于1998年提出了以35個屬性數據構成的自然多樣性、天然性、代表性、稀有性、物種豐富度以及特殊特征六大恢復標準為基礎的“河流保護評價系統”,該評價系統已成為英國河流水生態系統健康狀況評價的主要方法。20世紀90年代,澳大利亞政府開展了用于監測和評價河流生態狀況及現行河流管理政策的“國家河流健康計劃”,并以AUSRIVAS為主要工具于1993年進行了第一次全國水資源健康評價。此外,澳大利亞還以河流水文學、形態特征、河岸帶狀況、水質及水生生物為指標,對河流健康狀況進行評價,并將評價結果用于指導河流管理,通過對維多利亞的流域中80多條河流的評價,證明了ISC的有效性及實用性。1994年,南非水事務及森林部選用無脊椎動物、河岸植被、水質、水文及生境完整性等作為評價指標,提出用生物健康指數、水質指數及美學健康指數來評價河口健康狀況。
三、結語
河流水生態系統健康內涵的研究以及對河流水生態系統健康狀況評價方法的發展對加強河流管理、維持和恢復河流水生態系統健康方面都具有重要意義。河流水生態系統健康狀況的評價要因河而異,要從多角度對其健康狀況進行評價,一方面為決策者提供有用的整治以及管理信息,以提高河流水生態系統的健康狀況;另一方面將評價結果應用于河流現狀的客觀描述和評估中,有利于識別人類活動對河流水生態系統造成的影響,對河流的可持續管理以及區域生態環境建設都具有非常重要的意義。當下河流水生態系統破壞日益嚴重,如何建立基于河流水生態系統健康的水資源管理技術體系是國際河流管理的前沿方向,也是我國水環境管理發展的必然趨勢。
作者:于寧 馬錫銘 趙洪波 任少民 徐成斌 郭世明 單位:遼寧省環境監測實驗中心 遼寧大學環境學院 開原市環境保護監測站 遼寧北方環境保護有限公司