鄧曉軍，許有鵬，翟祿新，劉 婭，李 藝

(1. 南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院，南京 210023； 2. 廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，桂林 541004)

城市河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及其應(yīng)用

鄧曉軍1,2,*，許有鵬1，翟祿新2，劉 婭1，李 藝2

(1. 南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院，南京 210023； 2. 廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，桂林 541004)

健康的城市河流既能夠維持其生態(tài)系統(tǒng)的自然運(yùn)轉(zhuǎn)，又能夠滿足城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常需求，還能夠?yàn)槿祟愄峁┬蓍e娛樂的場所?；诔鞘泻恿鹘】档膬?nèi)涵，構(gòu)建出包含自然生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和景觀環(huán)境等3個(gè)方面24個(gè)指標(biāo)的城市河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。以漓江市區(qū)段為例，通過建立基于層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)模型對其進(jìn)行健康評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：漓江市區(qū)段復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果為(0.2193，0.3004，0.3261，0.1137，0.0405)，處于中健康狀態(tài)；其自然生態(tài)子系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和景觀環(huán)境子系統(tǒng)的健康狀態(tài)分別為中、優(yōu)和良；水量、防洪能力、魚類多樣性指數(shù)和底棲動(dòng)物多樣性是漓江市區(qū)段健康的主要影響因素。該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可為其它城市河流的健康評(píng)價(jià)提供參考。

城市河流；河流健康評(píng)價(jià)；指標(biāo)體系；漓江

城市河流多指發(fā)源于城區(qū)或流經(jīng)城區(qū)的河流或河流段，包括一些歷史上人工開挖且經(jīng)多年演化已具有自然河流特點(diǎn)的運(yùn)河和渠系[1]。在城市形成和發(fā)展中，河流作為最關(guān)鍵的資源和環(huán)境載體，是影響城市風(fēng)格和美化城市環(huán)境的重要因素，關(guān)系到城市生存，制約著城市發(fā)展[2]。隨著城市規(guī)模擴(kuò)張和人類活動(dòng)干預(yù)引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不斷退化，河流健康評(píng)價(jià)已成為國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)[3]。

國外的河流健康評(píng)價(jià)始于一個(gè)世紀(jì)前開展的河流生物監(jiān)測[4]。直至今天，生態(tài)完整性指數(shù)(Index of Biotic Integrity，IBI)和河流無脊椎動(dòng)物預(yù)測和分類計(jì)劃(River Invertebrate Prediction And Classification System，RIVPACS)等指示物種法仍然是河流健康評(píng)價(jià)的常用方法[5]，但其存在監(jiān)測參數(shù)選擇不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致不同的評(píng)價(jià)結(jié)果，并且無法綜合評(píng)價(jià)河流生態(tài)系統(tǒng)狀況等缺陷[6]。為了全面評(píng)價(jià)河流的健康狀況，許多綜合物理、化學(xué)、生物，甚至社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的河流健康評(píng)價(jià)方法相繼提出并且應(yīng)用于實(shí)踐中，代表性的有美國的快速生物監(jiān)測協(xié)議(Rapid Bioassessment Protocols，RBPs)、瑞典的岸邊與河道環(huán)境細(xì)則(Riparian, Channel, and Environmental Inventory，RCE)、澳大利亞的溪流狀態(tài)指數(shù)(Index of Stream Condition，ISC)和英國的河流生境調(diào)查(River Habitat Survey，RHS)等[7- 10]。我國的河流健康研究起步較晚，2002年，唐濤等人[4]率先對河流生態(tài)系統(tǒng)健康進(jìn)行探索。隨后，長江、黃河和珠江等各大流域機(jī)構(gòu)紛紛開展了本流域的河流健康研究[11- 13]。近年來，隨著我國城市河流保護(hù)以及河道綜合整治力度的不斷加強(qiáng)，城市河流健康評(píng)價(jià)也逐步開展起來[14]，如耿雷華、張楠、秦鵬和宋剛福等人分別運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)指數(shù)法、灰色關(guān)聯(lián)方法、模糊集對模型和拉開檔次法等方法對各地的河流健康進(jìn)行評(píng)價(jià)[15- 18]。總體而言，國外對河流健康的研究主要集中于河流生態(tài)方面，且其評(píng)價(jià)對象主要是農(nóng)村和城郊的小溪流，因此其評(píng)價(jià)方法不適用于城市河流。國內(nèi)近幾年的研究雖然對河流的服務(wù)功能有所考慮，但也僅限于水資源利用、航運(yùn)和防洪等幾個(gè)方面，且其評(píng)價(jià)方法或是過于主觀或是過于復(fù)雜而不適合進(jìn)行廣泛研究。此外，以往的研究通常不重視甚至忽略城市河流的景觀服務(wù)功能。

漓江是世界上風(fēng)光最秀麗的河流之一。但近20年來，漓江水質(zhì)變差、枯水期變長以及自然景觀退化等生態(tài)問題已嚴(yán)重阻礙了流域的可持續(xù)發(fā)展。為此，本文選取漓江桂林市區(qū)段為例，通過探討城市河流健康的科學(xué)內(nèi)涵，從自然生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和景觀環(huán)境3個(gè)方面構(gòu)建了城市河流健康評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，并運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)模型對其健康現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，其結(jié)果可以為城市河流的規(guī)劃、管理和保護(hù)提供決策參考。

1 研究區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

漓江系珠江流域西江水系的桂江上游河段的通稱，發(fā)源于廣西東北部桂林市興安縣的越城嶺主峰貓兒山，沿途流經(jīng)桂林市的興安、靈川、市區(qū)、陽朔和平樂等區(qū)縣，全長214km，其間有黃柏江、川江、小溶江、甘棠江、桃花江、良豐江和潮田河等支流匯入，流域面積12285km2。漓江流域?qū)僦衼啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫17.8℃，年平均降水量1949.5mm。但漓江為山區(qū)雨源型河流，每年3—8月為汛期、其徑流量約占全年的80%，9月至翌年2月為枯水期、其徑流量只有全年的20%左右。漓江是國家重點(diǎn)保護(hù)的13條江河之一，它是桂林山水的精華、又是桂林的母親河，支撐著全流域近500萬人的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1.2 城市河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

1.2.1 城市河流健康的內(nèi)涵

城市濱水空間是一個(gè)城市能見水、近水和親水的特色景觀環(huán)境，而良好的河流景觀與濱水環(huán)境是當(dāng)今城市規(guī)劃建設(shè)的重要內(nèi)容[2]。許多城市為了美化市容，建立城市水環(huán)境，將一些原來污染的城市河流或者流經(jīng)城市的河流段進(jìn)行整治，再配以風(fēng)景，從而形成具有景觀功能的城市河流[19]?？梢?，城市河流不僅具備一般城市河流的自然生態(tài)系統(tǒng)價(jià)值和社會(huì)經(jīng)濟(jì)服務(wù)功能，還擁有美化環(huán)境與景觀旅游等特殊功能。因此，城市河流系統(tǒng)是一個(gè)由河流自然生態(tài)子系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和景觀環(huán)境子系統(tǒng)組成的復(fù)雜系統(tǒng)。

健康的城市河流其自然生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和景觀環(huán)境都應(yīng)該處于健康狀態(tài)。因此，城市河流健康的內(nèi)涵應(yīng)該包括以下3個(gè)方面的內(nèi)容：1)自然生態(tài)健康，即河流自然生態(tài)系統(tǒng)能保持其穩(wěn)定性和可持續(xù)性，具有維持其組織結(jié)構(gòu)、自我調(diào)節(jié)和對脅迫的恢復(fù)能力[20]，它是河流生態(tài)價(jià)值發(fā)揮的前提；2)社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康，即水資源能滿足人類生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的正常需求，水資源利用效益高、防洪排澇能力強(qiáng)，它是河流社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能發(fā)揮的基礎(chǔ)；3)景觀環(huán)境健康，即河流內(nèi)外的自然和人工景觀環(huán)境能夠?yàn)槿祟愄峁┯^賞游覽、休閑娛樂和文化教育的場所，它是河流休閑旅游功能發(fā)揮的條件。

1.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)初篩

(1)自然生態(tài)指標(biāo)

近年來，國內(nèi)外主要通過河流水文、水質(zhì)、生物、形態(tài)結(jié)構(gòu)和河岸帶狀況這5個(gè)方面來表征河流自然生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況[3]。水文方面，由于水量是河流水文最基本的要素之一，且其大小關(guān)系到河流生物的生存、人類的生產(chǎn)生活和水體景觀環(huán)境，所以選用水量作為水文代表指標(biāo)；水質(zhì)方面，考慮到我國的《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)將水質(zhì)分為5類，故選用水質(zhì)類別作為水質(zhì)代表指標(biāo)；生物方面，魚類、浮游藻類和底棲大型無脊椎動(dòng)物是最常用的監(jiān)測對象[4]，故選用這3種生物的多樣性作為生物代表指標(biāo)；形態(tài)結(jié)構(gòu)方面，由于河流的截彎取直、河道的硬質(zhì)渠化和筑壩等人工造成的河流形態(tài)的均一化和非連續(xù)化會(huì)改變生境多樣性[21]，河床的崩塌和淤積等河床不穩(wěn)定因素也會(huì)影響泄洪和防洪安全[22]，因此選用河道改變、河道彎曲程度、河床穩(wěn)定性和岸坡自然程度作為形態(tài)結(jié)構(gòu)代表指標(biāo)；河岸帶狀況方面，由于河岸帶功能的發(fā)揮與其寬度有著極為密切的關(guān)系，且河岸植被帶對于保護(hù)流域內(nèi)的水土資源以及自然棲息地等發(fā)揮著重要的作用[23]，所以選用河岸帶寬度、河岸植被的覆蓋率和縱向連續(xù)性作為河岸帶狀況代表指標(biāo)。

(2)社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

河流的社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能是河流對人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)支撐能力的體現(xiàn)，是人類維護(hù)河流健康的初衷和意義所在。泄洪、供水、發(fā)電、航運(yùn)、凈化環(huán)境、景觀和文化傳承是河流的主要社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能[24]。泄洪方面，考慮到防洪能力涵蓋了整個(gè)防洪系統(tǒng)的工程與非工程措施以及自然與人文因素的各個(gè)方面，故選用防洪能力來綜合反映河流的泄洪功能；供水方面，由于水資源利用率是判斷人類利用的水資源是否侵占生態(tài)用水的重要標(biāo)準(zhǔn)，人均水資源量和城市供水保證率分別從理論和實(shí)踐上體現(xiàn)了河流對人類生產(chǎn)生活的最基本支撐能力，萬元GDP用水體現(xiàn)了人類利用水資源的效益，所以這幾個(gè)指標(biāo)可以從不同的側(cè)面反映河流的供水功能及人類社會(huì)活動(dòng)對河流的影響。此外，由于這幾年國家和地方乃至城市居民對自來水的合格率關(guān)注都較高，加上水環(huán)境歸根結(jié)底都是人類活動(dòng)影響所致，所以選用水質(zhì)類別、污水處理率和自來水綜合達(dá)標(biāo)率來表征人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對河流的脅迫和響應(yīng)；航運(yùn)方面，可以選用通航保證率來綜合反映河流航運(yùn)能力；至于河流的發(fā)電功能，由于城市河流因其比降小一般不會(huì)用于發(fā)電故不作考慮，另外河流的凈化環(huán)境、景觀和文化傳承功能都可以納入河流的休閑旅游功能，故在河流健康的社會(huì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)中也不予體現(xiàn)。

(3)景觀環(huán)境指標(biāo)

國內(nèi)外的景觀評(píng)價(jià)一般是從生態(tài)景觀、人文景觀和視覺效果這3個(gè)方面進(jìn)行，本研究在參考城市濱水綠地景觀效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[25]的基礎(chǔ)上結(jié)合城市河流健康內(nèi)涵選取景觀環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)，具體如下：舒適度和空氣負(fù)離子濃度都是表征居民對環(huán)境滿意程度的指標(biāo)，故設(shè)一個(gè)公眾滿意度指標(biāo)以全面反映人們對河流整體景觀環(huán)境的滿意程度；觀賞植物豐富度、綠地率、植被色彩多樣性、植被觀賞特性多樣性、植被空間多樣性和水生動(dòng)植物及坡岸植被這幾個(gè)指標(biāo)其實(shí)是從不同的側(cè)面反映河岸帶植被狀況，故設(shè)一個(gè)河岸植被覆蓋率來綜合反映河岸帶的植被狀況；水體污染物濃度、水體的透明度和水位高低其實(shí)是從水質(zhì)和水量這兩方面來反映河流景觀水體，故設(shè)為這2個(gè)指標(biāo)；岸線形態(tài)是反映河道兩岸形態(tài)的指標(biāo)，可以合并至自然生態(tài)中的河道彎曲程度指標(biāo)；河岸風(fēng)格、視域?qū)拸V度、濱水建筑體量、水位高低、園路人性化設(shè)計(jì)、河岸親水性處理類型、濱水綠地周圍用地類型、護(hù)岸類型、岸坡傾斜度、親水空間、景觀小品、河岸建筑、人文景觀這些指標(biāo)是從不同的方面反映人類對城市河流的視覺和行為感知效果，故可以將其合并為岸坡自然程度、視域?qū)拸V度、景觀小品多樣性和濱水建筑體量這4個(gè)指標(biāo)；該指標(biāo)體系并沒有對娛樂休閑和游船通航進(jìn)行考慮，故增設(shè)娛樂項(xiàng)目豐度和游船通航保證率這2個(gè)指標(biāo)。

1.2.3 指標(biāo)分析選取

通過上述指標(biāo)的初篩，可以得到反映城市河流自然生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和景觀環(huán)境3個(gè)方面健康狀況的31個(gè)指標(biāo)，但分析發(fā)現(xiàn)其中有些指標(biāo)難以采集數(shù)據(jù)或是難以定量化，甚至還有些指標(biāo)間存在交叉和重疊。因此必須對其進(jìn)行相關(guān)性分析并根據(jù)實(shí)際情況合并部分指標(biāo)，具體如下：1)水質(zhì)類別和景觀水體水質(zhì)存在明顯的重疊，考慮到城市河流的水質(zhì)變化主要是受到人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)影響造成的，故將這幾個(gè)指標(biāo)合并至社會(huì)經(jīng)濟(jì)的水質(zhì)類別指標(biāo)；2)水量和景觀水體水量也存在重疊，考慮到水量是河流的基本水文要素和河流生物的主導(dǎo)因子，故將這2個(gè)指標(biāo)合并至自然生態(tài)的水量指標(biāo)；3)由于漓江流域浮游藻類的相關(guān)調(diào)查研究較少，故將浮游藻類指標(biāo)刪除；4)岸坡自然程度和植被覆蓋率指標(biāo)分別有重復(fù)，考慮到河岸自然緩坡是人們親近景觀水體的主導(dǎo)因素，以及河岸綠地是人們各種休閑旅游活動(dòng)的主要場所，故都將其合并至景觀環(huán)境中；5)通航保證率和游船通航保證率存在重疊，考慮到漓江流域的航運(yùn)主要是用于旅游，故將其合并至景觀環(huán)境的游船通航保證率；6)由于以往的研究評(píng)價(jià)河岸帶寬度都是基于河道寬度，為了實(shí)現(xiàn)指標(biāo)的定量化和確定相應(yīng)的健康標(biāo)準(zhǔn)，故將其改為河岸帶寬/河寬。

根據(jù)上述指標(biāo)分析選取，可構(gòu)建出包含自然生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和景觀環(huán)境等3個(gè)方面24個(gè)指標(biāo)的城市河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，具體如表1所示。

1.2.4 權(quán)重分配

首先根據(jù)城市河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和層次分析法的原理設(shè)計(jì)出要素層和指標(biāo)層的專家咨詢表，其次選擇在地理學(xué)、生態(tài)學(xué)、水利學(xué)、環(huán)境科學(xué)和旅游管理等研究領(lǐng)域頗有建樹的桂林各大高校、科研院所和政府機(jī)關(guān)的專家發(fā)放問卷，然后回收問卷進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、計(jì)算相關(guān)矩陣的特征值和特征向量，接下來檢驗(yàn)各評(píng)判矩陣的一致性確定各要素和指標(biāo)的權(quán)重，最后計(jì)算各專家咨詢得出的權(quán)重的平均值確定各要素指標(biāo)的最終權(quán)重并作出最終排序。本研究共發(fā)放問卷20份，回收20份，經(jīng)檢驗(yàn)其一致性發(fā)現(xiàn)其有效問卷有19份，對問卷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得到其結(jié)果如表1所示。

1.2.5 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)確定

鑒于目前河流健康尚無明確統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因而在綜合國內(nèi)外河流健康評(píng)價(jià)的研究成果及城市河流的實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，將城市河流健康的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分為優(yōu)、良、中、差和極差5個(gè)級(jí)別，結(jié)合相關(guān)歷史資料和專家咨詢，并借鑒國內(nèi)外河流健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定指標(biāo)的各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，具體如表2。

表1 城市河流健康評(píng)價(jià)體系權(quán)重

表2 城市河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)及其設(shè)定依據(jù)

①魚類物種G—F多樣性指數(shù); ②底棲動(dòng)物Shanno-Wiener多樣性指數(shù); ③Delphi method

2 結(jié)果分析

2.1 數(shù)據(jù)來源

漓江市區(qū)段健康評(píng)價(jià)所需數(shù)據(jù)主要來源于《2010年廣西水資源公報(bào)》、《2010年桂林市環(huán)境狀況公報(bào)》、《桂林市2004—2010年旅游總體規(guī)劃》、《廣西桂林市防洪總體規(guī)劃報(bào)告(修編本)》、桂林市2010年1—12月的《重點(diǎn)城市集中式飲用水源地水質(zhì)月報(bào)》和《重點(diǎn)流域水質(zhì)月報(bào)》，以及近幾年的漓江流域魚類和大型無脊椎底棲動(dòng)物生物多樣性調(diào)查報(bào)告[26- 27]，其它定量指標(biāo)的現(xiàn)狀值主要是在資料收集和實(shí)地考察的基礎(chǔ)上征詢相關(guān)專家建議得出，各指標(biāo)的現(xiàn)狀值及數(shù)據(jù)來源具體見表3。

2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)的基本原理，首先建立評(píng)價(jià)目標(biāo)層A={漓江市區(qū)段健康}、評(píng)價(jià)要素集B={B1，B2，B3}={自然生態(tài)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)，景觀環(huán)境}，評(píng)價(jià)指標(biāo)集C={C1，C2，C3，…，C24}與評(píng)語集V={優(yōu)、良、中、差、極差}，然后將各指標(biāo)現(xiàn)狀值代入，可得出各準(zhǔn)則層的單因素評(píng)判矩陣，最后根據(jù)各指標(biāo)和要素的權(quán)重結(jié)合模糊算法因子M(·,+)可完成漓江市區(qū)段健康的一二級(jí)模糊評(píng)判。結(jié)果如下：

自然生態(tài)B1=( 0.1004，0.3298，0.4483，0.1215，0)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)B2=(0.4580，0.1957，0.0943，0.1258，0.1263)

景觀環(huán)境B3=(0.1261，0.4068，0.3977，0.0693，0)

漓江市區(qū)段健康A(chǔ)=(0.2193，0.3004，0.3261，0.1137，0.0405)

2.3 結(jié)果分析與討論

如圖1所示，按照最大隸屬度原則，漓江市區(qū)段的健康狀況為中(0.3261)。從健康分級(jí)來看，漓江市區(qū)段有21.93%處于“優(yōu)”健康狀態(tài)，30.04%處于“良”健康狀態(tài)，32.61%處于“中”健康狀態(tài)，11.37%處于“差”健康狀態(tài)，4.05%處于“極差”健康狀態(tài)。其中“良”以上的健康狀態(tài)占了51.97%，這說明漓江市區(qū)段整體健康狀況正處于“中”向“良”的過渡階段，仍存在很大的提升空間。

從準(zhǔn)則層來看，漓江市區(qū)段的自然生態(tài)子系統(tǒng)最大隸屬度為0.4483，屬于“中”健康狀況，且其“中”以下的健康狀態(tài)占了56.98%，這說明漓江市區(qū)段的自然生態(tài)受人類活動(dòng)的干擾破壞較大，由于健康的自然生態(tài)子系統(tǒng)是河流生態(tài)價(jià)值和其它功能發(fā)揮的基礎(chǔ)，故應(yīng)受到重視并加以保護(hù)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)的最大隸屬度為0.4580，屬于“優(yōu)”健康狀況，說明漓江市區(qū)段的社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能發(fā)揮得較好，但應(yīng)繼續(xù)保持乃至進(jìn)一步提高。景觀環(huán)境子系統(tǒng)的最大隸屬度為0.4068，屬于“良”健康狀況，這說明當(dāng)?shù)卣途用駷榱寺糜螛I(yè)的發(fā)展做了一定的工作，但仍需繼續(xù)加強(qiáng)保護(hù)和管理以實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

如圖2所示，從指標(biāo)層來看，24個(gè)指標(biāo)中處于“良”以上的健康狀態(tài)有13.5個(gè)(其中有個(gè)指標(biāo)處于“良”和“中”的臨界狀態(tài)，故各取0.5個(gè))、占了56.25%，處于“中”以下的健康狀態(tài)有10.5個(gè)、占了43.75%。這說明盡管漓江市區(qū)段復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)整體還算穩(wěn)定，但仍有部分結(jié)構(gòu)存在異常變化，同時(shí)河流的各種價(jià)值和功能也有所下降，主要表現(xiàn)為：用水效益太差，防洪能力太低，河道存在部分渠化且兩岸筑有堤壩，河岸植被覆蓋率偏低，游船只能季節(jié)性通航，魚類的種類和數(shù)量均大幅下降，底棲動(dòng)物多樣性嚴(yán)重破壞，河岸緩沖帶大量被侵占，水量季節(jié)性變化大和間斷性護(hù)岸透水性不強(qiáng)等。結(jié)合表3中各指標(biāo)的權(quán)重排序可以發(fā)現(xiàn)，水量、防洪能力、魚類多樣性指數(shù)和底棲動(dòng)物多樣性是漓江市區(qū)段健康的主要影響因素。因此，漓江市區(qū)段下一步的生態(tài)修復(fù)工作重點(diǎn)應(yīng)該是枯季補(bǔ)水、雨季防洪和生物多樣性保護(hù)。

本次研究的結(jié)果跟實(shí)際調(diào)查情況相符合，根據(jù)“漓江水生態(tài)系統(tǒng)自然資源調(diào)查研究與保護(hù)”課題組2007年提交的調(diào)查報(bào)告[28]，漓江水質(zhì)總體狀況良好，但漓江來流保水量銳減、枯水期延長，且漓江水生生物自然資源的遺傳多樣性和物種多樣性現(xiàn)狀十分嚴(yán)峻，主要表現(xiàn)在漓江的關(guān)鍵生物魚類自然資源已極度衰退或枯竭。此外，2011年王佳等人[29]運(yùn)用河流健康綜合指數(shù)法對漓江城市段的評(píng)價(jià)結(jié)果與本研究結(jié)果也是一致的，即漓江城市段健康評(píng)價(jià)綜合指數(shù)為3.0051(總分為4)。

圖2 漓江市區(qū)段健康評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)分布Fig.2 The grade distribution of health evaluation indexes of the urban reach of the Lijiang river

3 結(jié)論

(1)本研究基于城市河流健康的內(nèi)涵構(gòu)建了包含自然生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和景觀環(huán)境3個(gè)方面24個(gè)指標(biāo)的城市河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并建立了基于層次分析法的模糊綜合評(píng)價(jià)模型對漓江市區(qū)段進(jìn)行實(shí)證研究。

(2)對漓江市區(qū)段健康現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)漓江市區(qū)段復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)及其自然生態(tài)子系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和景觀環(huán)境子系統(tǒng)的評(píng)價(jià)結(jié)果分別為中、中、優(yōu)和良。結(jié)合各指標(biāo)的權(quán)重排序分析其健康狀況可以看出，水量、防洪能力、魚類多樣性指數(shù)和底棲動(dòng)物多樣性是漓江市區(qū)段健康的主要影響因素。因此，漓江市區(qū)段下一步的生態(tài)修復(fù)工作重點(diǎn)應(yīng)該是枯季補(bǔ)水、雨季防洪和生物多樣性保護(hù)。

(3)本研究建立的城市河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系從一定程度上拓寬和發(fā)展了河流健康研究的思路和理論，但仍存在很多不足，如指標(biāo)選取的分析主觀性太強(qiáng)，受資料限制并未考慮浮游動(dòng)植物以及河流的連通和水流的暢通程度，也沒有分析漓江不同河段在不同年份的動(dòng)態(tài)變化等。因此，本研究只能算作是針對特定區(qū)域開展河流健康評(píng)價(jià)研究的一次探索。由于不同城市河流其健康主導(dǎo)因素不可能一樣，且不同城市河流其生態(tài)價(jià)值和服務(wù)功能也會(huì)有所偏重，因此應(yīng)根據(jù)河流的實(shí)際情況考慮數(shù)據(jù)的易獲性選取合適的指標(biāo)建立指標(biāo)體系對其進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定影響河流健康的主要因素為城市河流的規(guī)劃、管理和保護(hù)提供決策參考。

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Establishment and application of the index system for urban river health assessment

DENG Xiaojun1,2,*，XU Youpeng1，ZHAI Luxin2，LIU Ya1，LI Yi2

1SchoolofGeographicandOceanographicSciences,NanjingUniversity,Nanjing210023,China2SchoolofEnvironmentalScienceandResources,GuangxiNormalUniversity,Guilin541004,China

With the rapid expansion of the urban area and the constant intervention of human activities, there have been some serious problems in urban rivers such as channel shrinkage, frequent flood disasters, deterioration of water quality, landscape destruction, decline in biodiversity, and so on. The research of urban river health is one of the hotspots in the current field of river ecology research. Restoration and maintenance of the urban river health is a common goal of urban river management in countries all over the world.

Urban rivers are those originate from urban areas or who meet with city rivers/river sections, some of which have a history of artificial excavation and evolution with characteristics of natural rivers and canals. In the process of formation and development of cities, river as the key carrier of resources in the natural environment, is an important factor influencing the style and beautify of the city environment, and restricting the city development. In terms of characteristics of urban rivers, it is obvious that urban rivers have lots of functions in varying aspects, not only functions of natural river system, but also social and economic service such as providing places for recreation and tourism. Therefore, urban river system is a complex system which is composed of natural ecology subsystem, social economy subsystem and landscape environment subsystem. A healthy urban river is significant for maintaining the balance of the local ecological system, meeting the needs of social economy development, and providing entertainment for local residents.

In this paper, the concept of the urban river health was discussed firstly, and then the evaluation index system was constructed based on the connotation of urban river health, including 24 indexes in natural ecology, social economy and landscape environment. The index system consists of sub-target layer, criteria layer and index layer, considering the natural ecology, social economy and landscape environment of the urban river. Taking the urban reach of the Lijiang River as a case, the river health status was evaluated using fuzzy comprehensive evaluation model and analytic hierarchy process (AHP) by determining the weights of the criteria layer and index layer. The results show that the ecosystem health scores of the urban reach of the Lijiang River is 0.2193, 0.3004, 0.3261, 0.1137, and 0.0405 respectively, which indicating that the urban reach of Lijiang River was in the medium state of health. The health level of the natural ecological subsystem, social and economic subsystem and landscape environment subsystem was medium, excellent and good respectively. It can be concluded that the management of the Lijiang River has made certain achievements in recent years, but more further studies and investment were needed to reach complete river governance. On the other hand, water volume, flood control capacity, fish diversity index and benthic animal diversity were also the main factors which affect the health of urban reach of the Lijiang River. Therefore, key measures of ecological restoration of the urban reach of the Lijiang River include water supplement in dry season, flood control, biodiversity conservation, as well as data collection and human factor research in the future. The evaluation index system and evaluation method in this paper was effective in the case of evaluating the health of Lijiang River, and could provide decision-making reference for basin planning, managing, protecting and health assessment of the urban river in other region.

urban river；river health evaluation；index system；Lijiang River

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41261005)；水利部公益資助項(xiàng)目(201201072)；廣西哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃課題資助項(xiàng)目(13CJY005)；廣西教育廳科研課題資助項(xiàng)目(201010LX061)；廣西文科中心一般資助項(xiàng)目(YB2012017)

2012- 09- 22;

2013- 05- 13

10.5846/stxb201209221339

*通訊作者Corresponding author.E-mail: mijun45@163.com

鄧曉軍，許有鵬，翟祿新，劉婭，李藝.城市河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建及其應(yīng)用.生態(tài)學(xué)報(bào),2014,34(4):993- 1001.

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