基于主导功能的北京山区河流健康评价

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随着经济的发展和人们生活水平的提高,对河流的需求越来越大,在河流沿线发展旅游业、挖沙、引水灌溉、河道渠道化等问题逐渐引起大家的注意,对河流健康评价是了解河流健康程度的关键技术,是管理和保护河流的重要依据。  本研究在北京北部山区河流怀九河约40km河段布设60个调查样地,目的在于提出一套基于河流主导功能的河流健康评价技术,并研究了不同类型河流河岸带植物调查的种群面积关系和植物多样性的影响因素。  基于野外调查和室内分析,结果表明:  (1)北京市怀柔区怀九河河岸带物种数为255种,隶属于70科185属。河岸带植物67科种子植物划分为4个分布型和2个分布变型,182属种子植物划分为13个分布型,9个分布变型。怀九河上游河岸带植物种类和数量(47.11±2.68、914.88±133.31)高于中游(32.29±5.13,640.89±126.06)和下游地区(31.94±3.58,527.20±71.80)。  (2)根据调查的立地条件、植物特征、土壤特征和修复措施类型等14项环境因子,应用主成分分析和聚类分析的方法将怀九河划分为6种类型河岸带,分别命名为自然河岸带、近自然河岸带、人工岸坡乔灌草河岸带、人工岸坡观赏性乔灌草河岸带、人工岸坡疏乔灌草干砌石河岸带、人工岸坡浆砌石河岸带。  (3)满足河岸带植物调查80%的植物种,人工岸坡浆砌石河岸带所需样地面积最小,为84m2,其次是自然河岸带(217m2),最大的是人工岸坡观赏性乔灌草河岸带(571m2),人工岸坡疏乔灌草干砌石河岸带(362m2)、近自然河岸带(450m2)和人工岸坡乔灌草河岸带(460m2)较自然河岸带都有所增加。自然河岸带、近自然河岸带、人工岸坡乔灌草河岸带和人工岸坡疏乔灌草干砌石河岸带优先选取S=c-ae-bA,人工岸坡观赏性乔灌革河岸带优先选取S=aA/(1+bA),人工岸坡浆砌石河岸带优先选取S=c/(1+av-bA)。  (4)随海拔升高,怀九河河岸带植物多样性逐渐增大。不同类型河岸带植物多样性差异明显(n=50,P<0.05),人工岸坡浆砌石河岸带植物多样性指数最低(0.89±0.29),自然河岸带植物多样性指数最高(4.69±0.60),河岸带乔灌多样性指数显著低于草本(n=50,P<0.05)。人类活动是怀九河河岸带植物多样性的主导因素,自然因素处次要地位。河岸带硬化面积比例和岸坡类型是最重要的影响因素。  (5)河流不同类型河段所发挥主导功能不同,评价标准不一,主导功能是确定评价标准的关键。河流健康、亚健康、微受损、受损和病态样地分别占调查样地的16.0%、28.0%、18.0%、16.0%和22.0%。自然河流较为健康,其中健康、亚健康等级占所有自然河流的77.8%,而人工岸坡浆砌石河流微受损、受损和病态比例高达57.2%。  因此,未来的河流健康评价中不应该仅仅将河流的自然状态作为最健康的状态,将河流功能考虑在内时应注意河流主导功能的发挥。河岸带植物调查不应盲目使用经验值确定样地面积。管理者在以后的河流管理和修复中应该注意尽量减少纯浆砌石的使用,更加注重防洪功能和生态功能的协调,可以考虑浆砌石和栽植植物结合,为动物留出通行廊道的方法,构建更加和谐的人与自然景观。
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