陳 淼,蘇曉磊,黨成強(qiáng),高 婷,黃慧敏,董 蓉,陶建平

西南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶市三峽庫(kù)區(qū)植物生態(tài)與資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400715

河流生境一般是指河流生命物質(zhì)賴以生存的局地環(huán)境[1],也有學(xué)者將其定義為河流生態(tài)系統(tǒng)中包含生物生存所必需的物理、化學(xué)和生物特征的總和[2]。三峽水庫(kù)建成蓄水后,除庫(kù)區(qū)水體由自然河流的流水型水體變?yōu)樗畮?kù)型水體外,庫(kù)區(qū)的回水區(qū)域呈現(xiàn)出與建庫(kù)前不同的冬蓄夏排反季節(jié)水位漲落的特點(diǎn),水位漲落的庫(kù)岸消落帶每年要經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間、大深度的水淹,水淹深度最大可達(dá)30 m,水淹時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)9個(gè)月。同時(shí),處于不同高程的消落帶還會(huì)受到因自然洪汛和水庫(kù)水位調(diào)度而產(chǎn)生的自然-人為水淹的雙重影響,庫(kù)區(qū)河流生境因而表現(xiàn)出同自然河流生境截然不同的狀態(tài)。水庫(kù)建成蓄水后,由于庫(kù)區(qū)支流流域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類生產(chǎn)生活、支流水電開(kāi)發(fā)等對(duì)支流的影響也日益加劇,三峽庫(kù)區(qū)支流生境是否完好,是否仍能對(duì)三峽水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)健康和水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)的正常功能維持發(fā)揮積極和重要作用目前并不清楚。因此,在新的形勢(shì)下對(duì)三峽庫(kù)區(qū)支流生境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),并在評(píng)價(jià)過(guò)程中尋求適合特大型水庫(kù)消落帶特點(diǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法十分必要。

至2000年歐盟水框架指令[3]發(fā)布后,涌現(xiàn)出大量的河流生境評(píng)價(jià)方法,由于研究目標(biāo)不同以及研究區(qū)域的差異,河流生境評(píng)價(jià)方法也多種多樣[4]。目前使用較為廣泛的國(guó)外的評(píng)價(jià)方法包括英國(guó)河流生境調(diào)查[5-6]、瑞典岸邊與河道環(huán)境細(xì)則[7]、澳大利亞河流狀況指數(shù)[8]和河流形態(tài)結(jié)構(gòu)框架[9]、美國(guó)快速生物監(jiān)測(cè)協(xié)議[10]、西班牙水文地貌指標(biāo)[11]和河岸帶質(zhì)量指數(shù)[12]等。國(guó)外對(duì)河流生境評(píng)價(jià)研究主要集中于物理生境評(píng)價(jià)、河岸生境評(píng)價(jià)、形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)以及水文情勢(shì)變化評(píng)價(jià)[4],前兩種評(píng)價(jià)方法多用于自然狀態(tài)下河流生境評(píng)價(jià),形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)關(guān)注時(shí)間尺度上的河道調(diào)整,水文情勢(shì)變化評(píng)價(jià)主要是對(duì)現(xiàn)有水文數(shù)據(jù)的處理或模型的使用。國(guó)內(nèi)也有諸多學(xué)者對(duì)河流生境評(píng)價(jià)方法進(jìn)行研究[1,13- 21],但評(píng)價(jià)對(duì)象多為自然狀態(tài)下河流生境,其方法和評(píng)價(jià)體系并不適合大型水庫(kù)影響下的河流生境評(píng)價(jià),而對(duì)水庫(kù)蓄水影響下的河流評(píng)價(jià)的研究,主要以水庫(kù)水質(zhì)保護(hù)為目標(biāo)的居多[22],此外還有浮游植物評(píng)價(jià)[23]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)價(jià)[24- 25]、生態(tài)治理效益綜合評(píng)價(jià)[26]、生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)[27]等,少有對(duì)具體河流生境評(píng)價(jià)的研究。以上研究和實(shí)踐中采用的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)體系對(duì)于三峽庫(kù)區(qū)河流生境評(píng)價(jià)有十分重要的指導(dǎo)意義,但鑒于大壩蓄水影響下的三峽庫(kù)區(qū)河流生境的特殊性,本研究擬綜合水文情勢(shì)、河流形態(tài)和河岸帶生境三個(gè)方面的指標(biāo),并增加能夠反映由于水位調(diào)度影響河流生境的指標(biāo),構(gòu)建新的能夠綜合反映消落帶水淹特點(diǎn)的三峽庫(kù)區(qū)河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；確立各個(gè)層次下的指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)組合賦權(quán)計(jì)算權(quán)重；最后以三峽水庫(kù)庫(kù)區(qū)河流為例,利用新建立的指標(biāo)體系和方法,進(jìn)行河流生境質(zhì)量評(píng)價(jià)實(shí)證研究,為我國(guó)大型水庫(kù)庫(kù)區(qū)河流生境評(píng)價(jià)及河流生境管理提供參考及科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

1.1 研究區(qū)域

東溪河、黃金河、汝溪河為三峽庫(kù)區(qū)忠縣至萬(wàn)州段的3條長(zhǎng)江一級(jí)支流。東溪河發(fā)源于石柱土家族自治縣萬(wàn)朝鄉(xiāng)境內(nèi),流經(jīng)東溪鎮(zhèn),最后經(jīng)鐘溪村注入長(zhǎng)江,全流域面積139.9 km2,庫(kù)區(qū)境內(nèi)長(zhǎng)度32.1 km。黃金河發(fā)源于梁平縣柏家鎮(zhèn)境內(nèi),流經(jīng)黃金鎮(zhèn),經(jīng)大面村注入長(zhǎng)江,全流域面積958.0 km2,庫(kù)區(qū)境內(nèi)長(zhǎng)度71.2 km。汝溪河發(fā)源于萬(wàn)州區(qū)分水鎮(zhèn)三角凼,流經(jīng)培文鎮(zhèn),在梁平縣境內(nèi)和汝溪河另一支流交匯,流經(jīng)忠縣汝溪鎮(zhèn),最后經(jīng)忠縣石寶鎮(zhèn)注入長(zhǎng)江,全流域面積720.0 km2,庫(kù)區(qū)境內(nèi)長(zhǎng)度54.5 km。氣候類型屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,受峽谷地形影響十分顯著。

圖1 研究區(qū)樣點(diǎn)分布圖 Fig.1 Distributions of sampling sites in Dongxi River, Huangjin River, and Ruxi RiverRX1：龍灘大橋；RX2：涂井中學(xué)；RX3：涂井場(chǎng)；RX4：長(zhǎng)溪；RX5：團(tuán)堡；RX6：駱馬；RX7：金獅村；HJ1：大面村；HJ2：黃金鎮(zhèn)；HJ3：雙匯；HJ4：均房；HJ5：鹽井；DX1：鐘溪；DX2：龍?zhí)?；DX3：興旺；DX4：對(duì)河；DX5：華興；DX6：白河；DX7：陡巖

1.2 樣點(diǎn)設(shè)置及調(diào)查方法

于2015年8月19日—30日對(duì)三峽庫(kù)區(qū)忠縣至萬(wàn)州段的3條庫(kù)區(qū)河流東溪河、黃金河、汝溪河進(jìn)行野外調(diào)查,共選取19個(gè)樣點(diǎn),其中在東溪河選取7個(gè)樣點(diǎn)(DX1—DX7)；黃金河選取5個(gè)樣點(diǎn)(HJ1—HJ5)；汝溪河選取7個(gè)樣點(diǎn)(RX1—RX7)(圖1)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Excel進(jìn)行層次分析法及熵值法的權(quán)重計(jì)算；使用MATLAB 7.0進(jìn)行組合賦權(quán)法的權(quán)重計(jì)算。使用SPSS 22.0對(duì)河流生境質(zhì)量的18個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析,分析評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的相關(guān)性。運(yùn)用主成分分析方法(PCA)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)河流生境質(zhì)量的貢獻(xiàn)率,找出影響河段生境評(píng)估的主導(dǎo)評(píng)價(jià)因子。

2 研究方法

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

水文情勢(shì)的變化被認(rèn)為是對(duì)物理生存條件極有價(jià)值的預(yù)測(cè)器,繼而在不同尺度上都對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的生物組成、分布和進(jìn)化產(chǎn)生重要影響[28- 29]。三峽水庫(kù)的建設(shè)直接改變了庫(kù)區(qū)河流的水文情勢(shì),使河流的流量、流速和河道結(jié)構(gòu)均發(fā)生改變,對(duì)水生生物的生存帶來(lái)嚴(yán)重影響。流態(tài)的改變導(dǎo)致水力水質(zhì)條件變化,其直接影響魚(yú)類的集群結(jié)構(gòu)和種群多樣性；流速描述河流的能量變化,對(duì)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和含氧量的輸送交換起主導(dǎo)作用,同時(shí)也直接關(guān)系到魚(yú)類的繁殖、產(chǎn)卵、生長(zhǎng)、捕食等生命過(guò)程[30]。濕潤(rùn)率為平均河寬與滿水河寬之比,可以一定程度上反應(yīng)某一段河道橫切面的地形特征以及該河段的水量變化程度。

大型水庫(kù)蓄水對(duì)庫(kù)區(qū)河流河道結(jié)構(gòu)的改變也十分明顯,主要表現(xiàn)在兩方面：一是自然河流的渠道化；二是自然河流的非連續(xù)化[31]。大型水庫(kù)的運(yùn)行會(huì)改變河流的泥沙循環(huán),水庫(kù)會(huì)捕獲大量運(yùn)往下游的泥沙,導(dǎo)致泥沙大量淤積,生境多樣性降低[32]。河床底質(zhì)為底棲生物提供棲息環(huán)境,直接影響其生存和繁衍,豐富的河床底質(zhì)可以為河流生物提供多樣的棲息地。除此之外,河流表層覆蓋物通常為漂石、木質(zhì)殘?bào)w以及懸垂植被,能為水生動(dòng)物提供棲息地,為魚(yú)類提供避難場(chǎng)所和排卵的附著地,而由于大型水庫(kù)蓄水的影響,覆蓋物往往會(huì)被除去,導(dǎo)致河流的生態(tài)異質(zhì)性得不到有效保障[30]。

水庫(kù)大壩的修建及運(yùn)行對(duì)河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的影響極其明顯[33]。大型水庫(kù)蓄水導(dǎo)致原有河岸帶喪失以及新的河岸帶形成[33],且由于季節(jié)性蓄水造成河岸帶周期性的出露和淹沒(méi),使河岸帶植被和土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞,導(dǎo)致河岸帶群落出現(xiàn)新的演替。河岸類型是決定河岸帶穩(wěn)定性的主要因素,不同類型的河岸帶結(jié)構(gòu)發(fā)生滑坡、崩塌的情況不同,通過(guò)調(diào)查不同的河岸類型,可以揭示河岸帶的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性程度。河岸帶寬度及土壤厚度對(duì)過(guò)濾污染物、提供陸生生境以及景觀等生態(tài)效應(yīng)具有重要的影響。大型水庫(kù)蓄水形成的河岸帶只有經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展才會(huì)形成新的平衡[33],在早期階段具有較低的物種多樣性,而河岸帶的植被狀況和特點(diǎn)是最為直觀和最易獲得的指標(biāo),也最能直接反映該樣點(diǎn)整體的生態(tài)系統(tǒng)狀況從而考察其生態(tài)功能強(qiáng)弱[34]。河岸帶植被的連續(xù)性、完整性和覆蓋度等現(xiàn)狀直接影響河流生態(tài)系統(tǒng)的健康、生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性及生物在生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮的生態(tài)功能。

由于影響河流生境的眾多因素具有明顯的層次性[14],河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可以分為以下3個(gè)層次：目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層[35]。以河流生境評(píng)價(jià)為目標(biāo)層,以水文情勢(shì)、河流形態(tài)、河岸帶生境為準(zhǔn)則層,以各準(zhǔn)則層的分類特性和特征為指標(biāo)層構(gòu)建指標(biāo)體系(圖2)。

圖2 河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.2 The river habitat assessment index system

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

在多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)中,由于各指標(biāo)所代表的物理涵義不同,存在著量綱上的差異,無(wú)法直接用于評(píng)價(jià)。這種異量綱是影響對(duì)事物整體評(píng)價(jià)的主要因素,所以必須對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以解決參數(shù)不可比的問(wèn)題[27]。本研究采用分等級(jí)賦值法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行賦值,具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

2.3 權(quán)重的確定

確定指標(biāo)權(quán)重的方法主要有主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法[36-37]。但不論是主觀賦權(quán)法還是客觀賦權(quán)法都有其優(yōu)缺點(diǎn)[38]。為兼顧決策者對(duì)屬性的偏好,同時(shí)又力爭(zhēng)減少賦權(quán)的主觀隨意性,使決策結(jié)果更加真實(shí)可靠,有關(guān)專家提出了一種綜合主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法的方法,即組合賦權(quán)法[38]。組合賦權(quán)法是基于博弈論的組合賦權(quán)思想,利用主觀賦權(quán)法與客觀賦權(quán)法相結(jié)合得到的組合賦權(quán)法來(lái)計(jì)算權(quán)重,既避免了主觀賦權(quán)法的主觀性,又避免了客觀賦權(quán)法的絕對(duì)客觀性,在很大程度上克服了二者的不足,是一種較為理想的河流生境質(zhì)量評(píng)價(jià)手段。

(6)判斷是否終止 算法的終止條件主要由評(píng)價(jià)指標(biāo)和迭代次數(shù)決定。量子個(gè)體滿足收斂條件或者算法迭代一定次數(shù)時(shí)終止算法，終止條件可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

本研究使用層次分析法和熵值法分別計(jì)算指標(biāo)體系的權(quán)重,然后通過(guò)組合賦權(quán)法確定最終權(quán)重。

表1 河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1 層次分析法計(jì)算權(quán)重

層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),是對(duì)方案的多指標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行分析的一種層次化、結(jié)構(gòu)化決策方法,它將決策者對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的決策思維過(guò)程模型化、數(shù)量化。根據(jù)AHP分析方法要求,研究設(shè)計(jì)了大型水庫(kù)庫(kù)區(qū)河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)問(wèn)卷表,邀請(qǐng)北京林業(yè)大學(xué)、北京師范大學(xué)、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、青島大學(xué)、南京大學(xué)、沈陽(yáng)大學(xué)、四川大學(xué)、重慶大學(xué)、華東師范大學(xué)、重慶師范大學(xué)、西南大學(xué)等單位的河流生境評(píng)價(jià)專家以及生態(tài)環(huán)境相關(guān)專家,通過(guò)兩兩比較確定相對(duì)重要性并給出判斷值,依此構(gòu)建矩陣,結(jié)果經(jīng)一致性檢驗(yàn),將CR>0.1的矩陣剔除,取CR<0.1即判斷矩陣具有滿意的一致性的矩陣進(jìn)行計(jì)算,得到以下結(jié)果(表2)。

2.3.2 熵值法計(jì)算權(quán)重

熵值法作為一種綜合評(píng)價(jià)方法,它主要是根據(jù)各指標(biāo)傳遞給決策者的信息量大小確定權(quán)重,有效地避免了人為因素的干擾,使評(píng)價(jià)結(jié)果更符合實(shí)際[38,39]。

本研究通過(guò)對(duì)三峽庫(kù)區(qū)36條庫(kù)區(qū)河流的254個(gè)河段進(jìn)行河流生境調(diào)查,使用調(diào)查所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行熵值法賦權(quán),得到的結(jié)果如下(表2)。

表2 河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重值(層次分析法和熵值法)

2.3.3 組合賦權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重

組合賦權(quán)的實(shí)質(zhì)是通過(guò)一定的算式,將多種方法賦權(quán)的結(jié)果綜合在一起,以得到一個(gè)更為客觀合理的權(quán)重值,具體計(jì)算步驟參考山成菊、李俊玲、陳家良[38,40-41]等人的文獻(xiàn)。計(jì)算結(jié)果如下(表3)：

2.4 評(píng)價(jià)方法

河流生境狀況評(píng)分方法：

(1)每項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)采用5分制的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行賦分,生境狀況越好,分值越高。

(2)一級(jí)指標(biāo)(即準(zhǔn)則層)評(píng)分利用加權(quán)平均法對(duì)二級(jí)指標(biāo)(即指標(biāo)層)得分進(jìn)行計(jì)算,所得結(jié)果作為一級(jí)指標(biāo)的得分,計(jì)算公式如下：

式中：Bn為一級(jí)指標(biāo)得分,fi為二級(jí)指標(biāo)得分,wi為指標(biāo)權(quán)重。

(3)利用加權(quán)平均法對(duì)一級(jí)指標(biāo)得分進(jìn)行計(jì)算,得到河流生境質(zhì)量指數(shù)(index of stream habitat quality,簡(jiǎn)稱ISHQ)總得分,為便于區(qū)分樣點(diǎn)間得分的差異,將總得分乘以10,計(jì)算公式如下：

式中：Bn為一級(jí)指標(biāo)得分,wi為指標(biāo)權(quán)重。

表3 河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重值(組合賦權(quán)法)

(4)參照 An 以及鄭丙輝、王建華等采用的生境質(zhì)量分級(jí)方法[1,13,42],即根據(jù) ISHQ 分值的分布范圍(本研究最終得分范圍是10—50),小于25%分位數(shù)值的為優(yōu)等,介于25%和40%之間的為良好,介于40%和55%之間的為一般,介于55%和70%之間的為較差,大于70%分位值的為最差,將河流生境質(zhì)量劃分為5個(gè)等級(jí)(表4)。

表4 河流生境質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果與分析

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)相關(guān)性分析

Pearson 相關(guān)性分析表明,河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)之間存在較顯著的相關(guān)性(表5)。因此,需要對(duì)河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,以驗(yàn)證評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇的合理性。

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的主成分分析

主成分分析的結(jié)果見(jiàn)表10：特征值>1.0的主成分有5個(gè),方差累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到 80.417%,說(shuō)明前五個(gè)主成分對(duì)河流生境質(zhì)量起到絕對(duì)作用,能夠反映絕大部分信息。從評(píng)價(jià)指標(biāo)的載荷上來(lái)看(表6),第1主成分主要反映C11、C12、C14、C23、C24、C32、C35等指標(biāo),第2個(gè)主成分主要反映C33、C36、C37的3個(gè)指標(biāo),第3—5個(gè)主成分主要反映C21、C31、C39、C13、C38等指標(biāo)。通過(guò)PCA分析,可以發(fā)現(xiàn)河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)能夠較好的反映調(diào)查河段河流生境特征,無(wú)明顯冗余。PCA分析結(jié)果信息與 Pearson 相關(guān)性分析的信息有一定差異,原因在于評(píng)價(jià)指標(biāo)反映的是河流生態(tài)系統(tǒng)不同空間位置的生境結(jié)構(gòu),這些生境結(jié)構(gòu)密切相關(guān),但是評(píng)價(jià)指標(biāo)之間不具有可替代性[16]。以流態(tài)和河床底質(zhì)為例,流速越快,河床底質(zhì)顆粒一般越大。調(diào)查河段中流態(tài)類型越多,與之相應(yīng)的河床底質(zhì)類型也就越多,但是顯然流態(tài)的生態(tài)功能是不能被底質(zhì)替代的[16]?；诖?可以認(rèn)為任何一項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的缺失將影響對(duì)河流生境狀況的真實(shí)反映能力。因此可以認(rèn)為本研究中河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇是合理的。

表6 評(píng)價(jià)指標(biāo)的主成分載荷矩陣

3.3 河流生境質(zhì)量評(píng)價(jià)

三峽庫(kù)區(qū)忠縣至萬(wàn)州段庫(kù)區(qū)河流東溪河、黃金河、汝溪河19個(gè)樣點(diǎn)的河流生境質(zhì)量指數(shù)分值介于22—42之間(表7)。根據(jù)上述河流生境質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),在19個(gè)樣點(diǎn)中有10個(gè)樣點(diǎn)的生境質(zhì)量處于優(yōu)等或良好等級(jí),占52.6%；8個(gè)樣點(diǎn)為一般等級(jí),占42.1%；1個(gè)樣點(diǎn)為較差等級(jí),占5.3%；沒(méi)有最差等級(jí)的樣點(diǎn)(表7)。

河流生境質(zhì)量良好等級(jí)的樣點(diǎn)均處于河流的上游,屬于三峽庫(kù)區(qū)非回水區(qū),不受水庫(kù)蓄水影響,平均水深較淺,河床底質(zhì)種類數(shù)量多,流態(tài)類型多樣,且自然植被覆蓋率高,人為干擾較少。較差等級(jí)的樣點(diǎn)僅有龍灘大橋(RX1),位于河流下游,接近入江口,受水庫(kù)蓄水影響,河面加寬,流速緩慢,流態(tài)類型單一,河床底質(zhì)多為細(xì)沙或淤泥。

表7 東溪河、黃金河、汝溪河河流生境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

4 討論

目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)河流生境評(píng)價(jià)的方法很多,使用較為廣泛的國(guó)外的評(píng)價(jià)方法包括瑞典岸邊與河道環(huán)境細(xì)則(RCE),澳大利亞河流狀況指數(shù)(ISC)、河岸快速評(píng)估(Rapid appraisal of riparian condition, RARC)、河流形態(tài)結(jié)構(gòu)框架(GRS),英國(guó)河流生境調(diào)查(RHS),美國(guó)快速生物監(jiān)測(cè)協(xié)議(RBPs),西班牙水文地貌指標(biāo)(IHG)和河岸帶質(zhì)量指數(shù)(RQI),德國(guó)的水環(huán)境野外調(diào)查方法,法國(guó)的河流物理環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)等。但這些方法根據(jù)調(diào)查目標(biāo)的不同,都有其局限性,比如RCE是一種評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)景觀下的小型河流物理和生物狀況的方法[43]；ISC基礎(chǔ)是通過(guò)現(xiàn)狀與原始狀況比較進(jìn)行健康評(píng)估[44]；RARC被認(rèn)為適用于樹(shù)木占主導(dǎo)地位的、自然狀態(tài)的河岸帶評(píng)估[45]。而三峽庫(kù)區(qū)由于水位調(diào)度,使庫(kù)區(qū)支流出現(xiàn)了145 m回水區(qū)、175 m回水區(qū)以及非回水區(qū),并且形成了落差最高達(dá)30 m的消落帶,上述方法在這種特殊生境狀況下并不適用。

對(duì)于河流生境評(píng)價(jià),各個(gè)國(guó)家、各條河流面臨的問(wèn)題不盡相同,因此,選用什么指標(biāo)衡量,以及如何衡量具有一定的特殊性,國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)也有較大的差別。在河流生境評(píng)價(jià)過(guò)程中,有些關(guān)鍵性指標(biāo)對(duì)河流生境健康評(píng)價(jià)的結(jié)果是決定性的,必須著重考慮。庫(kù)區(qū)河流與自然河流很大的區(qū)別就在于河流水文情勢(shì)的改變,為了更科學(xué)合理的評(píng)價(jià)庫(kù)區(qū)河流生境質(zhì)量,本文將水文情勢(shì)自然性[11]歸入生境狀況評(píng)價(jià)體系。河岸帶生境指標(biāo)在回水區(qū)調(diào)查的是消落帶的生境狀況,消落帶作為庫(kù)區(qū)支流的特殊生境,受水位漲落影響不僅容易產(chǎn)生水土流失和地質(zhì)災(zāi)害,植物多樣性也受到了嚴(yán)重破壞[46]?？紤]到消落帶的特殊及復(fù)雜狀況,特意將河岸帶生境作為準(zhǔn)則層納入評(píng)價(jià)體系,其指標(biāo)層的具體指標(biāo)也能很好的反應(yīng)大型水庫(kù)消落帶的特點(diǎn)。

本研究建立的指標(biāo)體系對(duì)三峽庫(kù)區(qū)忠縣至萬(wàn)州段3條河流19個(gè)樣點(diǎn)的生境質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果表明,體系中各指標(biāo)能很好的與庫(kù)區(qū)支流特殊生境狀況相對(duì)應(yīng),評(píng)價(jià)結(jié)果能較直觀的反映大型水庫(kù)庫(kù)區(qū)河流生境狀況,能區(qū)分大型水庫(kù)蓄水對(duì)庫(kù)區(qū)河流不同影響程度下河流生境質(zhì)量的差異,能夠指示導(dǎo)致庫(kù)區(qū)河流生境狀況變化的原因。

本研究確立的評(píng)價(jià)方法主要是通過(guò)對(duì)三峽水庫(kù)庫(kù)區(qū)河流生境的調(diào)查,評(píng)估河流生境現(xiàn)狀,其中多數(shù)生境指標(biāo)不需要精確的測(cè)量和繁瑣的計(jì)算,調(diào)查結(jié)果不會(huì)因調(diào)查人員的不同產(chǎn)生巨大差異,且調(diào)查人員不需要具備高深的生態(tài)學(xué)或水文學(xué)知識(shí),稍加培訓(xùn)即可開(kāi)展調(diào)查工作。因此作為一種針對(duì)大型水庫(kù)庫(kù)區(qū)河流生境調(diào)查方法,該方法能夠有效的采集河段生境信息,具有操作便捷,數(shù)據(jù)易獲得,操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。

本研究建立的大型水庫(kù)庫(kù)區(qū)河流生境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系在一定程度上拓寬和發(fā)展了河流生境研究的思路和理論,但仍存在有待改進(jìn)的地方,比如某些指標(biāo)的相關(guān)性較大,如“水文情勢(shì)自然性”、“水量”這兩個(gè)指標(biāo)；另外,現(xiàn)有的研究對(duì)“河流表層覆蓋物”的含義以及它對(duì)河流自然性保存方面的作用等還不太清楚。本研究作為針對(duì)大型水庫(kù)庫(kù)區(qū)河流生境評(píng)價(jià)研究的一次探索,可以為相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)在河流生境維持方面的生態(tài)學(xué)意義的深入研究提供參考,也可為進(jìn)一步建立適合不同河流特點(diǎn)的生境評(píng)價(jià)模型提供思路,更為重要的是,其便捷的操作性能更好地推動(dòng)庫(kù)區(qū)河流生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和管理。

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