河流健康生命評價研究

高永勝

尼羅河畔的美麗城市阿斯旺。攝影/SIPA/CFP

河流健康狀況評價的基礎(chǔ)

維護河流健康生命，促進人水自然和諧，是我國保障人民健康，實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要條件。如何借鑒國外已有的研究成果，結(jié)合我國國情，構(gòu)建適合我國的評價指標體系的基礎(chǔ)是對河流健康狀況進行正確評價的前提。

1、我國河流健康狀況

由于受自然因素和人為因素的雙重影響，中國河流目前普遍存在“水少、水多、水臟、水渾”四大問題，絕大部分河流處于不健康或嚴重不健康狀態(tài)，主要癥狀表現(xiàn)在以下幾個方面：其一，洪澇災害嚴重。河川徑流量的年降和年內(nèi)分布不均，6～9月徑流量可占全年的60～80%；其二，河道斷流頻繁。由于干旱和人類過度開發(fā)的雙重原因，導致河道下游斷流的現(xiàn)象十分普遍；其三，河道淤積加劇。我國河流泥沙含量較大，由于人工大量取水，河道輸沙功能降低，導致河道泥沙淤積，河道行洪能力降低；其四，水污染嚴重。據(jù)2005年水利部公布的數(shù)據(jù)表明，我國70%以上的河流都受到了不同程度的污染，江河的水污染形勢十分嚴峻；其五，水生態(tài)環(huán)境惡化。由于水土流失、河道斷流、水污染以及人類濫墾、濫伐等多種因素的影響，導致許多河流的水生態(tài)系統(tǒng)不斷退化。

國內(nèi)河流現(xiàn)狀存在的這些問題，需要我們構(gòu)建具有針對性的評價指標，對河流健康狀況進行正確評價，并采取相應(yīng)措施進行修復。

2、河流健康生命內(nèi)涵及表征

河流與人類發(fā)展息息相關(guān)，對它的研究已成為各學科的重點，《關(guān)注河流健康》一文已從河流動力、河流生態(tài)、社會經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護以及河床演變等角度對河流健康生命進行了描述，提出科學的河流健康內(nèi)涵不僅應(yīng)考慮人類的需求，還應(yīng)考慮維持河流自身健康的需要。

在此基礎(chǔ)上，綜合國內(nèi)外研究概況，選擇了水質(zhì)理化參數(shù)、生物指標、水文特征、河流形態(tài)結(jié)構(gòu)、河岸帶狀況以及河流的社會功能和經(jīng)濟功能等因子對河流健康生命狀況進行了表征，這些工作為選擇科學的、合理的、全面的河流健康評價指標體系建立了理論基礎(chǔ)。

3、河流健康狀況研究

河流健康的評價最早始于19世紀末期歐洲對少數(shù)污染嚴重河流的水質(zhì)評價。隨后人們注意到人類活動產(chǎn)生的污染會對河流生物造成傷害，生物退化甚至被視為人類活動強度的指示因子，自此開始了河流生物監(jiān)測。進入20世紀后，化學物質(zhì)對水質(zhì)的影響受到重視，但很少有人把化學和生物指標結(jié)合起來。20世紀80年代初，河流管理的重點由水質(zhì)保護轉(zhuǎn)到河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復，因為水質(zhì)評價不能揭示岸邊植被帶損失、污染物擴散、水流狀態(tài)改變、淤積、外來物種的引入等關(guān)鍵因素對河流健康的損害，因此，河流健康評價內(nèi)容開始發(fā)生轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)向?qū)恿魃鷳B(tài)質(zhì)量的評價。

20世紀80年代，人們認識到某些生物群落具有整合不同時間尺度上各種化學、生物和物理影響的能力，能夠反映諸如由于化學污染、物理生境的消失和片斷化、外來物種的入侵、水資源的過量抽取和河岸植被帶的過度采伐所造成的河流退化。因此，選擇指標物種成為人們評價河流健康的主要方法，選用的較多水生生物主要有著生藻類、無脊椎動物和魚類，見表2-1。

表2-1 河流健康評價指示物種

2010年9月7日，湖北省宜昌市夷陵區(qū)丁家壩污水處理廠對污水進行凈化處理。該污水處理廠的建成有效改善了長江支流黃柏河及葛洲壩和三峽大壩“兩壩”間水質(zhì)，保障了珍稀魚類的生存環(huán)境。攝影/張國榮/CFP

隨著國際上對河流健康狀況研究的日趨重視，河流健康概念也不斷發(fā)展，河流健康狀況評價已在很多國家先后開展，并分別提出了不同的河流健康狀況評價內(nèi)容及評價指標。

譬如，澳大利亞政府于1992年開展了國家河流健康計劃(National river health program，NRHP)其目的是監(jiān)測和評價澳大利亞河流的生態(tài)狀況，采用了河流地貌類型(GRS)、河流狀態(tài)調(diào)查(SRS)等多種評價方法，還有基于河流水文學、物理構(gòu)造特征、河岸區(qū)狀況、水質(zhì)及水生生物5方面共計22項指標體系計分基礎(chǔ)上的溪流狀況指數(shù)（Index of stream condition，ISC）理論。

美國環(huán)保署(EPA)在1989年快速生物評價協(xié)議(Rapid bioassessment protocols，RBPs)基礎(chǔ)上，經(jīng)過10年完善推出的新版RBPs，提供了河流著生藻類、大型無脊椎動物、魚類的監(jiān)測及評價方法標準。美國地質(zhì)調(diào)查局則強調(diào)水的pH值和傳導性，以區(qū)域內(nèi)昆蟲的多少和種類為河流健康的指標。美國自然保護協(xié)會提出了淡水生態(tài)的整體性指標。

英國在20世紀90年代建立了河流保護評價系統(tǒng)(SERCON)和以RIVPACS為基礎(chǔ)的河流生物監(jiān)測系統(tǒng)，目標是用于評價河流的生物和棲息地屬性，評價河流的自然保護價值。同一時期還發(fā)展了河流棲息地調(diào)查(RHS)方法，該方法為英國提供了一個河流分類和未來棲息地評價的標準方法。

聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)提出的衡量指標是從生態(tài)學方面考慮的，即從定量的角度分析水生無脊椎動物群，魚類（不同等級、種群），沿岸緩沖帶的植物、灌木，以及河流生境棲息地所涉及的水塘、急流區(qū)、沙丘區(qū)、沿河石頭自然護坡等數(shù)量。

我國的河流保護工作總體上還處于水質(zhì)恢復階段,在水質(zhì)評價方面已做了大量的工作，評價指標主要采用理化指標，也有部分采用生物指標，并在對城市河流水環(huán)境的整治中，開始考慮水質(zhì)指標之外的其他影響因子。如1999年,上海市環(huán)境監(jiān)測中心建立的適用于黃浦江水環(huán)境狀態(tài)評價的指標體系中，就包括了理化指標、生物指標、營養(yǎng)狀況指標、景觀指標四部分內(nèi)容。

目前有關(guān)河流健康評價方法眾多，但從評價原理上主要可分為兩類，一類是預測模型法(Predictive models)，這類方法通過把某研究地點實際的生物組成與在無人為干擾情況下該點能夠生長的物種進行比較而對河流健康進行評價；另一類稱為多指標法(Multimetrics)，此方法通過對觀測點的一系列生物特征指標與參考點的對應(yīng)比較并計分，累加得分進行健康評價。國際上主要河流健康評價方法分類見表2-2。

可以說，隨著河流健康概念的發(fā)展，河流健康狀況的理論與方法不斷得到拓展，形成了RIVPACS、AUSRIVAS、IBI等眾多評價方法，其表征指標也從單一的水生生物指標逐漸拓展到包括河流水文、河流形態(tài)以及水質(zhì)理化參數(shù)等眾多方面，評價尺度也從河流生態(tài)系統(tǒng)拓展到流域生態(tài)系統(tǒng)。這些國內(nèi)外的研究成果，包括河流健康狀況表征指標、評價方法、評價標準以及各國評價實踐，為研究指標體系的構(gòu)建與評價標準的建立奠定了良好的理論和實踐基礎(chǔ)。

美國佛羅里達州奧奇丘比湖以前的植被很豐富，但是由于過量使用殺蟲劑，土壤受到破壞，再加上干旱，其水位嚴重下降，湖體逐漸干涸。攝影/GettyNorthAmerica/CFP

表2-2 國際上主要河流健康評價方法分類

河流健康狀況評價的原則

河流健康生命評價應(yīng)立足于中國國情，指標的選擇既要反映河流健康共性問題，又要體現(xiàn)河流健康的差異性，既要立足于河流的現(xiàn)狀，又要考慮河流的歷史狀況和發(fā)展趨勢，所選指標除了要遵循通用性、科學性、可操作性以及代表性等原則之外，針對河流健康特點，還要重點考慮以下幾個方面：

(1)指標的差異性和階段性

不同的河流有不同的發(fā)育演變規(guī)律，會面臨不同的健康問題，而對同一河流在不同發(fā)育時期也會面臨不同的健康問題，在選擇指標時，必須因地制宜，突出河流健康的主要矛盾。此外，隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，人類對河流認識會處于不斷深化與發(fā)展之中，可能會有新的功能被發(fā)現(xiàn)或?qū)ν恢笜藘r值判斷會發(fā)生變化。因此，河流健康評價指標的選擇及其權(quán)重不是固定不變的，而是具有一定階段性。

(2)指標的系統(tǒng)性和層次性

河流生命由不同層次和不同要素構(gòu)成，既包括社會經(jīng)濟、流域生態(tài)等大系統(tǒng)，又包括河流形態(tài)、水文、生物、水環(huán)境等各個層面和子系統(tǒng)，所選指標必須形成一個完整體系，既要包括總體指標，又要包括主體指標和群體指標，既要反映出河流生命的本質(zhì)特征，又要體現(xiàn)出河流對生態(tài)系統(tǒng)和對社會經(jīng)濟系統(tǒng)的支承功能。

(3)指標的雙重性和統(tǒng)一性

河流生命具有自然和社會雙重屬性，其健康評價不僅取決于河流自身發(fā)育演變規(guī)律，還取決于人類價值取向。對一條自然河流來說，周期性的豐枯變化和洪水泛濫對其自身來說是健康的，但對人類社會來說則可能是不健康的，因此，所選指標應(yīng)體現(xiàn)出河流的這種雙重屬性。但一條源遠流長、水量均衡、河床穩(wěn)定、水質(zhì)清澈、含沙量小的河流，則無論對“自然的河流”還是“工作的河流”來說都是健康的，因此，在指標的雙重性中又包含著統(tǒng)一性。

(4)指標的流域尺度性

2011年7月4日18時，黃河小浪底水庫開始排沙，裹挾著泥沙的混濁水流從排沙洞奔騰而出，十分壯觀。攝影/張曉理/CFP

流域作為河流生態(tài)系統(tǒng)的外源影響因素，其氣候、植被和土地利用狀況等條件決定著流域內(nèi)河流的徑流、水質(zhì)、河道、基質(zhì)類型等物理及化學特征，一個健康的流域系統(tǒng)決定了一個健康的河流系統(tǒng)，而一個健康的河流系統(tǒng)也反映了一個健康的流域系統(tǒng)。因此，河流健康生命評價指標的選擇應(yīng)基于流域尺度，評價指標體系的選擇應(yīng)考慮流域影響因素。

(5)指標的臨界性

河流作為一種環(huán)境資源，具有可更新性和可耗竭性，其開發(fā)存在“一定限度”，當開發(fā)長時間超過這一限度時，河流資源將受到破壞，可能會成為可耗竭資源，其破壞可能會成為不可逆轉(zhuǎn)的，此時，河流健康將不復存在。因此，我們在選擇指標時，應(yīng)充分考慮某些指標的“臨界度”。

河流健康生命評價的指標分析

河流健康生命評價指標體系的建立應(yīng)遵循指標選擇的原則，以河流健康內(nèi)涵為依據(jù)，以維持河流健康生命為最終目標。綜合考慮各種因素，可分別選擇反映河流地貌特征的結(jié)構(gòu)指標、河流服務(wù)于人類的社會經(jīng)濟功能指標以及河流對生態(tài)系統(tǒng)支持的生態(tài)功能指標，來評價河流健康生命水平。

1、河流地貌特征結(jié)構(gòu)指標

河流地貌是水流與河床長期相互作用形成的，一方面水流作用于河床，使河床發(fā)生變化；另一方面河床的變化又反過來影響水流的結(jié)構(gòu)。在這種相互作用中，形成了蜿蜒曲折，深潭、淺灘交替等河流地貌特征。但人類對河流的干擾，使河流地貌特征發(fā)生了很大的改觀，河流深潭、淺灘和洪泛區(qū)消失，河道趨于直線化和不連續(xù)化，河床趨于不透水化，導致河流水文條件發(fā)生較大變化，從而破壞了自然河流的水循環(huán)程度以及河流穩(wěn)定狀況，引起河流功能的相應(yīng)改變。因此，河流結(jié)構(gòu)的改變是影響河流健康生命的重要因素，應(yīng)成為評價河流健康生命的重要因子。根據(jù)自然河流地貌特征和人類活動對河流結(jié)構(gòu)干擾的主要方式，選取表征河流橫向、縱向以及垂向特征指標表示。

(1)河流橫向聯(lián)通性指標：河流橫向聯(lián)通性是指河流主河槽同洪泛區(qū)或周圍濕地的聯(lián)通狀況，這種聯(lián)通性不僅對洪水具有調(diào)蓄功能，同時也是河流許多生態(tài)過程完成的重要途徑，而人類通過修建堤防或通過水庫調(diào)度破壞了自然河流水流的這種聯(lián)通性。河流橫向聯(lián)通性指標用于表征人類對河流橫向聯(lián)通的干擾狀況，我們可以某一特征頻率對應(yīng)的洪水淹沒面積表示河流橫向聯(lián)通狀況，即

式中，A—某一特征頻率洪水淹沒面積。

(2)河流橫向穩(wěn)定性指標：在自然護坡情況下，河流橫向穩(wěn)定程度主要取決于主流的頂沖地點及其走向和河岸土壤的抗沖能力，可用橫向穩(wěn)定系數(shù)表示，即

式中，Q—平灘流量；B—實際河寬；J—比降。D2愈大表示河岸愈穩(wěn)定。

人們在對河流橫向斷面進行改造時，一般都對河流橫向穩(wěn)定狀況進行了分析，并采用了漿砌石、塊石等不同護坡類型，增加了穩(wěn)定性，因此河流橫向穩(wěn)定性一般都能滿足河流穩(wěn)定要求，不是影響河流健康的主要問題。河流橫向擺動幅度的大小反映了河流橫向穩(wěn)定性，因此可作為橫向穩(wěn)定性指標。

(3)河流縱向蜿蜒性指標：自然河流多是蜿蜒曲折的，具有淺灘和深潭，它們的組合遵循能量最小消耗原理，是河流保持動能水力平衡、維持河道內(nèi)穩(wěn)定水力配置的一種方式，其組合的消失使得河底平整，導致深潭內(nèi)的水頭蓄積區(qū)和淺灘的水能消散區(qū)喪失，導致河流穩(wěn)定性下降，河流生境多樣性降低。河流蜿蜒性指標反映了人類對河流彎曲狀況的改變，可用河流蜿蜒度表示，即

式中，l—河流長度；L—流域長度。

(4)縱向連續(xù)性指標：河流縱向連續(xù)性是指河流地理空間，水文過程以及生物學過程等的連續(xù)，人類的不當活動可能改變河流這種縱向連續(xù)性，其中大壩的影響最為顯著，它在攔截河流水流時，也改變了河流水文和泥沙輸送過程，從而引起河流生態(tài)過程等的改變。大壩攔截的水量越多，其影響程度越大，因此可采用水庫庫容和河流徑流量之比表示，即

式中，V1—水庫總庫容；V2—河流年平均徑流量。該指標大小說明了水庫對徑流量的攔截程度，越大說明河流縱向連續(xù)性越差。

(5)縱向穩(wěn)定性指標：河流縱向穩(wěn)定是指河床沖刷淤積狀況，其穩(wěn)定程度主要取決于泥沙抗拒運動的摩阻力與水流作用于泥沙的拖曳力的對比，可用縱向穩(wěn)定系數(shù)表示，即

2011年7月6日，游客參觀黃河小浪底調(diào)水調(diào)沙。2011年黃河汛前進行調(diào)水調(diào)沙水庫調(diào)度工作，期間高含沙洪峰增值控制在4000立方米每秒以下，下游河勢平穩(wěn)、無漫灘、無大險，調(diào)水調(diào)沙各項工作整體進展順利。攝影/苗秋鬧/CFP

式中，h—河流平均水深；d—床沙平均粒徑；J—河流比降。該指標愈大，泥沙運動強度愈弱，河床因沙波、成型堆積運動及與之相應(yīng)的水流變化產(chǎn)生的變形愈小，因而愈穩(wěn)定。

自然條件下的河流，其水沙比關(guān)系合理，河床不沖不淤或者在某一時間內(nèi)達到?jīng)_淤平衡，但人類不當活動，例如修建水庫或破壞植被等，導致河流含沙量發(fā)生變化，水沙比失調(diào)，從而引起河床不同程度的沖刷或淤積，因此可通過河流含沙量變化情況來反映河流沖淤變化狀況。

(6)河流垂向透水性指標：堤防的修建和河道的襯砌破壞了河流垂向水流過程和生物過程的連續(xù)性，引起地下水位下降以及河床生物破壞等不良后果。河流垂向透水性反映了地表水同地下水的聯(lián)通程度，可用河道過水斷面的透水面積和河道過水斷面面積表示，即

式中，S1—河道過水斷面面積；S2—河道襯砌面積。

如果河道過水斷面沒有任何襯砌，則該指標為1，如岸坡和河底全部襯砌，則為0。一般情況下，我們可采用河道襯砌不透水護坡長度來反映河流垂向的透水狀況，表示人類對河流垂向上的干擾程度。

2、河流的社會經(jīng)濟功能指標

河流的社會經(jīng)濟功能綜合反映了河流對人類社會和經(jīng)濟的貢獻，其大小是評價河流健康生命的主要內(nèi)容之一。其中河流社會功能是指河流保障人民生命財產(chǎn)安全，維護社會穩(wěn)定的功能，主要包括河流防御洪水、抵抗干旱以及維護人類健康等內(nèi)容；河流的經(jīng)濟功能是指河流可產(chǎn)生經(jīng)濟效益的那部分功能，包括河流航運、供水、發(fā)電、養(yǎng)殖以及旅游等多種綜合功能。在實際情況下，河流的社會與經(jīng)濟功能很難區(qū)分開，這里將它們綜合起來考慮，選取相應(yīng)指標進行評價。

(1)防洪減災指標：河流防洪減災是指河道安全泄洪能力，它取決于多個方面，即有工程因素，也有非工程因素。其中防洪工程措施的完善是河道安全泄洪的重要標志之一，我們國家相關(guān)規(guī)范對河道、水庫等不同防洪工程標準做了明確的要求，可選用河流防洪工程措施的完善程度反映河流防洪減災的能力，即

式中，P1—防洪工程的達標率。

(2)抗旱減災指標：河流抗旱減災能力是指河流抵抗干旱，保障供水的能力，根據(jù)河流主要供水要求，可選擇相應(yīng)工程的灌溉設(shè)計或城市供水保證率作為河流抗旱減災指標，即

式中，P2—河流工程的供水保證率，通?？蛇x擇水庫的供水保證率表示。

(3)飲用水安全指標：飲用水水質(zhì)安全是影響人類健康一個重要參數(shù)。飲用水質(zhì)安全是指地表水源水質(zhì)達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準GB3838-2002》Ⅲ類標準的水的總量，因此，飲用水水質(zhì)安全指標可以達標水質(zhì)總水量占取水總量的百分數(shù)表示，即飲用水水源地水質(zhì)達標率

式中，Ui—第i飲用水水源地取水水質(zhì)達標量（萬t）；U—各飲用水水源地取水量之和（萬t）。

(4)河流可用水量指標：河流可用水量是指滿足河流生態(tài)用水要求外，人們可支配的那部分水量，它是人類評價河流經(jīng)濟功能大小的主要指標。一般情況下，人均可利用河流水量越大，河流經(jīng)濟功能也越大，因此，可選用該指標作為衡量河流社會經(jīng)濟功能大小的指標，即

式中，Wi—河流總水量；Wi—河流生態(tài)用水量；P—流域內(nèi)人口數(shù)。

3、河流的生態(tài)功能指標

河流的生態(tài)功能是指河流對流域生態(tài)系統(tǒng)的支承程度，它是健康河流的主要外在表現(xiàn)，隨著人們生態(tài)和環(huán)境保護意識的增強，河流生態(tài)功能已成為人們評價河流健康的重要內(nèi)容之一。人類對河流乃至流域的任何改變，都會或多或少影響到河流的生態(tài)過程和相應(yīng)生態(tài)功能。按照空間尺度可將河流生態(tài)功能分為河道生態(tài)功能、河口生態(tài)功能以及流域生態(tài)功能。根據(jù)我國目前河道、河口和流域面臨的主要生態(tài)問題以及引發(fā)這些問題的主要原因，選取水文、水力、植被以及生境等特征指標表示。

(1)河道生境多樣性指標：生物生境多樣性與生物群落多樣性是統(tǒng)一的，有什么樣的生境就造就了什么樣的生物群落。選用表征河流生境多樣性的主要參數(shù)，即水深、流速、覆蓋物、河床基質(zhì)，構(gòu)造河流生境多樣性指標，即

式中，i—測量的典型河段單元；Nih—第i單元水深多樣性值；Niv—第i單元流速多樣性值；Niv—第i單元覆蓋物(水中大塊石頭、死樹枯枝、水草以及河邊植被等)多樣性值；Nib—第i單元河床基質(zhì)(礫石、卵石以及沙等)多樣性值；—第i單元類型河道面積的權(quán)重，其和為1。

(2)河流生態(tài)流量指標：河流生態(tài)流量主要包括河道基流量、平灘流量和河流生態(tài)需水量。河道生態(tài)基流是維持河道基本生態(tài)功能不被破壞的流量；平灘流量是維持河道主河槽的最有效流量，一般情況下，重現(xiàn)期大約是1.5年；河流生態(tài)需水量是指維持河道生態(tài)功能所需水量。每個指標可分別以實際流量占理論值之比表示，即

式中，Q1—河流實際的生態(tài)流量；Q2—河流理論上的生態(tài)流量。

(3)河流脈動指標：該指標反映了河流徑流量的年際年內(nèi)變化的劇烈程度，在一定程度上反映了洪水頻率、洪峰流量等洪水特性，它是河流生態(tài)功能表征的一個重要參數(shù)。根據(jù)水文資料計算徑流量脈動指標，即

式中，Qr—徑流量均方差；N—總天數(shù)；Qi—為i天實測徑流量—為多年平均徑流量。特大洪水使該指標變大，水庫調(diào)節(jié)一般使該指標變小。

(4)水質(zhì)安全指標：水質(zhì)是影響人類健康和水資源可持續(xù)利用發(fā)展的一個重要參數(shù)。水質(zhì)安全是指水質(zhì)達到了相應(yīng)水功能區(qū)劃要求的水質(zhì)標準，因此水質(zhì)安全指標可以達到水功能區(qū)劃要求的水體體積占總體積的百分數(shù)表示，即

式中，Vi—第i河段水質(zhì)達到水功能區(qū)劃要求的水體體積；V—評價總河段的水體體積。

(5)河口徑流量指標：河口徑流量是表征河流水循環(huán)和河口生態(tài)狀況的一個重要指標，它反映了人們對河流徑流量的干預程度，可以用實際河口徑流值占自然狀態(tài)下河流徑流量比值表示，即

式中，W1—現(xiàn)在河口年徑流量；W2—自然狀況下河流年徑流量。通常該指標小于1，該指標越大，說明水循環(huán)越健康，河口生態(tài)狀況越好。

(6)景觀多樣性指標：反映了流域范圍內(nèi)景觀不同組分狀況，是流域健康的外在表現(xiàn)形式，可用Romme的景觀豐富度指數(shù)計算，即

式中，T—景觀里不同生態(tài)系統(tǒng)類型總數(shù)；Tmax—景觀最大可能豐富度。

(7)流域植被指標：流域植被條件是表征流域健康狀況的重要指標，同時也是影響河流健康的重要因素，該指標可選用流域植被和土壤侵蝕狀況圖確定，即

式中，V＇—流域植被覆蓋度；E＇—土壤侵蝕模數(shù)。

位于不同區(qū)的流域植被健康狀況是不一樣，其中位于A區(qū)的植被在無人類干擾下會向著植被覆蓋度降低的方向發(fā)展，因此位于該區(qū)的植被是不健康的；C區(qū)的植被狀況是健康的，在適度的人類干擾（如林森采伐）仍會自動恢復；位于B區(qū)或D區(qū)的植被-侵蝕狀態(tài)不穩(wěn)定，植被健康狀況介于A區(qū)和C區(qū)之間。

(8)水資源開發(fā)利用指標：水資源開發(fā)利用指標是指流域水資源開發(fā)量占流域水資源總量的百分數(shù)，即

該指標反映了水資源開發(fā)利用的程度，是水資源是否可持續(xù)利用的重要依據(jù)。國際上公認的流域水資源開發(fā)合理限度為40%，即使在充分利用雨洪的前提下，開發(fā)程度一般也不應(yīng)超過60%。

(9)生物多樣性指標：流域生物多樣性是流域健康的重要外在體現(xiàn)，直觀地反映了流域物種的豐富程度，是人們評價流域健康的一個重要指標，可用Shannon指數(shù)表示，即

式中，N—采集的樣本中的生物物種數(shù)；ωi—樣本中第i種物種在全部生物個體數(shù)中的比例。

Shannon指數(shù)一般位于1.5-3.5之間，很少超過4，該指標包括兩層含義，一是物種的多樣性，二是物種的均勻程度。物種的數(shù)目越多，均勻度越高，物種的多樣性越高。

4、評價指標的篩選

上面從河流結(jié)構(gòu)、河流社會經(jīng)濟功能和生態(tài)功能角度對河流健康狀況評價指標進行了分析，但為了綜合評價河流健康程度，不僅要考慮評價指標的全面性，也應(yīng)充分考慮各指標的代表性，避免重復，因此須對指標進行篩選。

在篩選時，應(yīng)掌握以下幾個基本原則：一是系統(tǒng)性，所選指標必須形成一個完整體系，全面反映河流健康生命的本質(zhì)特征；二是獨立性，所選取各個指標應(yīng)具有不可替代性，即每個指標應(yīng)是相對獨立的、相對穩(wěn)定的；三是差異性，所選指標應(yīng)盡可能從不同角度反映河流健康特征，剔除多余重復性的指標；四是可量化性，所選指標要易于量化，以便河流健康評價標準的建立。根據(jù)上述原則和前面指標分析選取下述指標對河流健康狀況進行評價，見表2-3：

表2-3 河流健康評價指標篩選結(jié)果及評估方法

5、指標權(quán)重和標準特征值的確定

在進行河流健康模糊評價前，分析各評價指標的權(quán)重以及評價指標權(quán)重的確定是關(guān)系到評價結(jié)果能否真實反映河流健康生命狀況的重要影響因素。合理權(quán)重的確定應(yīng)建立在調(diào)查研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)之上，廣泛聽取各方面專家和公眾意見，搜集河流歷史資料，并預測河流可能發(fā)展趨勢。不僅要進行河流的縱向比較，還要和其他河流進行橫向比較，具體確定時，依據(jù)以下兩方面：

其一，流域的自然條件，不同的河流有不同的發(fā)育演變規(guī)律，會面臨不同的健康問題，因此必須因地制宜，抓住主要矛盾和突出問題，確定相關(guān)指標及權(quán)重。例如黃河的主要問題是水少沙多，河勢游蕩，流域內(nèi)供需矛盾尖銳，因此合理水沙比指標、河流穩(wěn)定性指標及水資源開發(fā)利用指標權(quán)重就顯得較為突出。

其二，流域的經(jīng)濟條件，人們對河流健康內(nèi)涵的理解和健康標準的確定，很大程度上取決于經(jīng)濟發(fā)展水平，不同經(jīng)濟發(fā)展區(qū)域或經(jīng)濟發(fā)展時期，在選擇評價指標或確定指標權(quán)重時，會有很大差異。例如經(jīng)濟發(fā)展落后的地區(qū)，會更加注重河流的發(fā)電、養(yǎng)殖以及航運等經(jīng)濟功能。

河流健康生命具有自然和社會雙重屬性，各指標標準的確定不僅取決于河流的自然屬性，更取決于人類在相應(yīng)時期的認識水平和價值取向，因此它是一個動態(tài)的標準，它綜合反映了當前河流自然特征和人類社會經(jīng)濟發(fā)展面臨的問題，力圖尋求人類社會經(jīng)濟發(fā)展和自然生態(tài)環(huán)境保護的一種動態(tài)平衡，其建立應(yīng)遵循社會可持續(xù)、經(jīng)濟可發(fā)展和環(huán)境可持續(xù)的原則。

江西省九江市都昌縣的鄱陽湖邊，大片的山頭和林地均出現(xiàn)了不同程度的沙漠化現(xiàn)象，而沙漠化現(xiàn)象是荒漠化的一個最主要特征。攝影/趙昀/CFP

將河流健康評價標準分為優(yōu)、良、中、較差、最差五個級別，在咨詢專家、參考相關(guān)文獻與規(guī)范、借鑒有關(guān)專家的研究基礎(chǔ)上，對每個指標獨立確定標準特征值見表2-4，對照于表2-3可得出每個評價指標的級別斷定方法。

表2-4 各指標標準特征值