蘇 夢(mèng)，王兆宇，趙丙昊，趙世高

（河北省張家口市河北建筑工程學(xué)院，河北 張家口 075000）

河湖生態(tài)系統(tǒng)與人文、社會(huì)以及生態(tài)環(huán)境等息息相關(guān)。當(dāng)前，河湖生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況不容忽視，多年來(lái)人類的活動(dòng)對(duì)河湖生態(tài)系統(tǒng)造成了負(fù)面影響。為了發(fā)展農(nóng)業(yè)和漁業(yè)，有圍湖造田和圍網(wǎng)養(yǎng)殖等生產(chǎn)現(xiàn)象，使得河湖水面積大量減少?gòu)亩蚱屏撕雍鷳B(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，最終造成可利用水資源的短缺；城市社會(huì)生活污水和工業(yè)生產(chǎn)廢水不經(jīng)過(guò)處理排入河湖，容易造成嚴(yán)重的水污染。因此，通過(guò)對(duì)河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估，并以評(píng)估結(jié)果為基礎(chǔ)，合理地開發(fā)水資源，改善當(dāng)前污染的生態(tài)環(huán)境，響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的理念，是我國(guó)環(huán)境學(xué)的重要目標(biāo)。

1 河湖生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)的發(fā)展

自20世紀(jì)80年后期開始，水環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，全球的生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)明顯的退化，因此，生態(tài)系統(tǒng)健康的概念應(yīng)運(yùn)而生。Schaeffe[1]等環(huán)境專家為解決自然環(huán)境被破壞的問(wèn)題，將生態(tài)系統(tǒng)比喻為一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)生命體，首次提出生態(tài)系統(tǒng)“沒有疾病”的概念，也提出來(lái)生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)原則。JK Karr[2]提出，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)完整性基本上與健康相同。Costanza[3]認(rèn)為一個(gè)健康的生態(tài)系統(tǒng)是具有生命力、穩(wěn)定的，并能夠維持自身的生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)作的能力以及對(duì)外界的變化有一定的抗壓性。Scrimgeour[4]提出能夠維持其基本功能穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)才能被稱為健康的生態(tài)系統(tǒng)。Meyer[5]認(rèn)為沒有疾病的生態(tài)系統(tǒng)不僅僅可以維持自身結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性，還能為人類社會(huì)的發(fā)展提供幫助。就目前學(xué)術(shù)界的觀點(diǎn)，從生態(tài)系統(tǒng)本身的功能和結(jié)構(gòu)出發(fā)，生態(tài)系統(tǒng)的健康可以分為五個(gè)方面：無(wú)疾病、發(fā)展性、多樣性、穩(wěn)定性、系統(tǒng)組成有序健全[6]。

從此，歐洲和北美就開始保護(hù)河湖生態(tài)系統(tǒng)。人們逐漸意識(shí)到河湖不僅可以帶來(lái)豐富的自然資源，最重要的是河湖生態(tài)系統(tǒng)是所有生物的載體，人們要關(guān)注河湖生態(tài)系統(tǒng)健康。因此，許多國(guó)家開始通過(guò)制定或者修改相關(guān)的法律來(lái)展開對(duì)河湖生態(tài)系統(tǒng)的健康評(píng)價(jià)。早期的河湖評(píng)價(jià)是基于水質(zhì)理化性質(zhì)的評(píng)價(jià)方法，但是這種方法容易忽略水生生物及其棲息地等因素。隨著河湖生態(tài)系統(tǒng)健康內(nèi)涵和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的不斷完善，河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)也逐漸發(fā)展成熟。河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的方法可以用生物監(jiān)測(cè)法，包括群落學(xué)指標(biāo)法和指示物種法[7]。該方法是通過(guò)河湖生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢(shì)種、物種變化以及機(jī)理指標(biāo)等反應(yīng)河湖生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。蔡坤等[8]運(yùn)用生物檢測(cè)法利用底棲動(dòng)物完整性指數(shù)對(duì)太湖進(jìn)行湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)，表明大型底棲動(dòng)物可以合理地反應(yīng)河湖生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。

2 大型底棲動(dòng)物的定義及作用

底棲動(dòng)物是一類水生動(dòng)物，它們?nèi)炕虼蟛糠謺r(shí)間生活在水體底部的泥漿中，生活在巖石或礪石表面之間，附著在水生植物上[9]。根據(jù)使用篩網(wǎng)孔徑的大小，一般可將底棲動(dòng)物分為3個(gè)類型：大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物（Benthicmacroinvertebrates）或大型底棲動(dòng)物（Macrozoobenthos）、小型底棲動(dòng)物和微型底棲動(dòng)物（Meiozoobenthos），通常所說(shuō)的底棲動(dòng)物指的是大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物[10]。

大型底棲動(dòng)物分布廣泛，同時(shí)也是河湖生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，以水中的藻類、懸浮顆粒和凋落物為食，并為魚類提供食物能源，在河湖生態(tài)系統(tǒng)中起著承上啟下的作用。底棲動(dòng)物在淡水中分布較多，因此也被用來(lái)當(dāng)作指示生物。底棲動(dòng)物的個(gè)體較大，方便采集，種類鑒別也比較方便；底棲動(dòng)物生活在固定地方，不易移動(dòng)[11]；且對(duì)周圍的水體環(huán)境有較明顯的反應(yīng)。

3 基于大型底棲動(dòng)物的水體健康評(píng)價(jià)

與眾多水生動(dòng)物和植物作為河湖生態(tài)系統(tǒng)健康的指標(biāo)相比，以大型底棲動(dòng)物為評(píng)價(jià)指標(biāo)得到了更多的關(guān)注，這是因?yàn)榇笮偷讞珓?dòng)物具有數(shù)量多，種類豐富，一些類群對(duì)環(huán)境的變化非常敏感等獨(dú)特的性質(zhì)，因此是水質(zhì)監(jiān)測(cè)非常合適的選擇。生物完整性（Biologicalintegrity）這個(gè)概念最早起源于美國(guó)。這一定義初期是基于“原始的狀態(tài)”或“干擾之前狀態(tài)”的概念進(jìn)行描述，但是這個(gè)概念經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究發(fā)現(xiàn)是不合理的。此后，Karr和Dubley[12]總結(jié)前人的經(jīng)驗(yàn)對(duì)生物完整性給出了新的定義，即“生物群落本身具備適應(yīng)環(huán)境變化，維持系統(tǒng)穩(wěn)定的能力，是生物群落適應(yīng)外界環(huán)境的長(zhǎng)期進(jìn)化結(jié)果。”

大型底棲動(dòng)物在健康評(píng)價(jià)中可選用的指標(biāo)高達(dá)50多種，在數(shù)量上絕對(duì)高于其他水生動(dòng)物和植物，利用大型底棲動(dòng)物進(jìn)行水體健康評(píng)價(jià)的優(yōu)缺點(diǎn)見表1。

表1 利用大型底棲動(dòng)物進(jìn)行水體健康評(píng)價(jià)的優(yōu)缺點(diǎn)

4 河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的意義

4.1 有助于維護(hù)我國(guó)的河湖生態(tài)系統(tǒng)

河湖生態(tài)的健康關(guān)系著人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，河湖生態(tài)系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)大自然氣候的功能，它不僅可以改善生物的生存環(huán)境，還能夠維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的氣候和物質(zhì)循環(huán)。在健康的河湖系統(tǒng)中，人類是必不可少的一員，但是人類在河湖生態(tài)系統(tǒng)中扮演的角色卻為不穩(wěn)定的因素，為了保障水生生物的生存場(chǎng)所，人們更要積極地參與到保護(hù)河湖生態(tài)系統(tǒng)中去?？偠灾?，河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)能夠維持生物多樣性和社會(huì)服務(wù)功能，它可以監(jiān)測(cè)河湖的健康狀況，評(píng)價(jià)河湖生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)，找出河湖存在的問(wèn)題并給出解決問(wèn)題的方案，修復(fù)河湖水質(zhì)，保障人們生產(chǎn)生活的健康發(fā)展。

4.2 符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的理念

一個(gè)健康的河湖生態(tài)系統(tǒng)具有完整的結(jié)構(gòu)和功能[13]，它能為河湖生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物提供能量與資源，這與我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展理念相同：能量與資源能夠源源不斷地傳遞下去。我們可以借助我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的理念完善河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)，合理地利用水資源，保障河湖生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量流動(dòng)的循環(huán)，保障河湖生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。

5 河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)展望

由于人類活動(dòng)的干擾，河湖生態(tài)環(huán)境退化，河湖生態(tài)系統(tǒng)健康備受關(guān)注。健康是河湖生態(tài)系統(tǒng)的一種狀態(tài)。我國(guó)的河湖健康評(píng)估目前處于起步階段，還需要投入大量的精力去研究于創(chuàng)新。

5.1 創(chuàng)建新的河湖生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)

目前，創(chuàng)新河湖生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)是最需要解決的問(wèn)題，河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)分為河流和湖泊兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)，河流和湖泊的健康評(píng)價(jià)指標(biāo)不完全相同。2020年8月水利部頒發(fā)的《河湖健康評(píng)價(jià)指南（試行）》中比較明確地規(guī)定了河湖健康評(píng)價(jià)的指標(biāo)，分為必選指標(biāo)和備選指標(biāo)。《河湖健康評(píng)價(jià)指南（試行）》中的評(píng)價(jià)指標(biāo)具有包容性和開放性，我們可以根據(jù)我國(guó)的國(guó)情以及河湖生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀選取一些符合自身特點(diǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，就可以對(duì)河湖生態(tài)系統(tǒng)的具體情況剖析具體的“病因”。

5.2 結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，構(gòu)建新型河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)

隨著我國(guó)的科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，相關(guān)部門完全可以憑借遙感、GIS和5G信號(hào)等科學(xué)技術(shù)去研究河湖生態(tài)系統(tǒng)的健康評(píng)價(jià)，并利用大數(shù)據(jù)準(zhǔn)確定位河湖的現(xiàn)狀，以此找出最合適的評(píng)價(jià)體系管理措施，最終實(shí)現(xiàn)河湖生態(tài)系統(tǒng)與人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在全球的水環(huán)境問(wèn)題頻繁出現(xiàn)危機(jī)，水資源的健康是人們重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，研究河湖生態(tài)系統(tǒng)的健康與修復(fù)成了我國(guó)相關(guān)部門任務(wù)中的重要部分。我國(guó)河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的發(fā)展現(xiàn)狀使我們有了清醒的認(rèn)知，指標(biāo)評(píng)價(jià)法應(yīng)用廣泛。我國(guó)對(duì)河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的構(gòu)建是以國(guó)內(nèi)近十幾年的研究成果為基礎(chǔ)完成的，但仍然有所限制，因此構(gòu)建河湖生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估的指標(biāo)體系仍存在需要完善的地方。