《河流生物多样性问题研究文献综述5000字》

水安全及河流生物多样性的文献综述鉴于目前我国很多地区存在水资源不足的问题，水安全受到了严重的威胁，部分河流出现了严重的干旱问题，导致河流中部分生物的生存受到了严重威胁，生物多样性受到了严重的影响，进一步影响到了河流生态系统的稳定性。因此，需要加强对水安全和河流生物多样性的研究。本文将对学术界有关这方面的研究成果进行汇总，从而总结出相关的研究成果，希望可以为河流生物多样性的保护提供一定的参考指导对策。一、关于水安全的研究（一）关于水安全的概念及必要性2001年3月22日联合国秘书长安南(2001)在世界水日献词《水安全——人类的基本需要和权利》中指出：水安全是人类的基本需要，也是人类的基本权利。污水危害人类的身体健康和社会进步是对人类尊严的侵犯。波恩国际淡水会（2001）指出：水资源在人的健康、生活、经济增长以及维持生态系统等方面起到至关重要的作用，并将水安全定义为水资源安全，并把水安全与可持续发展联系起来，把维护水安全与扶贫结合起来，充实了水安全的内涵。洪阳（1999）认为，水安全的内涵包括自然型水安全，如干旱、洪涝、河流改道等，以及人为型水安全，如水量短缺、水质污染、水环境破坏等。宋国涛（2002）等在《中国国际环境问题报告》中提出水安全主要是指一个国家实际占有的水资源量能够保障该国经济当前的需要和可持续发展的需要。其着力点在水量上，提出了与可持续发展的结合，但没有注重水环境和社会经济可持续发展对水安全的要求。阮本清和魏传江（2004）等认为：:水安全是指这样一种社会状态，即在现在或将来，人人都有获得安全用水的设施和经济条件，所获得的水满足清洁和健康的要求，满足生活和生产的需要，同时可使环境得到妥善保护，做到以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。但由于自然的水文循环波动或人类对水循环平衡的不合理改变，水资源和经济社会的发展出现了不协调的问题，从而出现了干旱、洪涝、水量短缺、水质污染、水环境破坏等多种问题，。进一步导致粮食减产、社会不稳、经济下滑及地区冲突等。陈绍金(2006)将水安全界定为：，一个地区(或国家)涉水灾害的可承受和水的可持续利用能确保社会、经济、生态的可持续发展。成升魁、王礼茂、郑通汉等人从资源安全角度出发，论证了水安全的必要性，认为水安全包括水灾害的可承受、水的可持续利用，能确保社会、经济、生态的可持续发展。所谓“水灾害的可承受”主要是指在一定的社会经济发展阶段、科学技术和财力允许的情况下，尽量减少灾害损失，将超标准涉水灾害控制在不损害一个地区(或国家)社会经济继续发展的程度之内。所谓“水的可持续利用”主要是指一个国家或地区实际拥有的水资源能够保障该国或该地区社会经济、生态当前的需要和可持续发展的需要全的要求；夏军认为水安全问题通常是指相对人类社会生存环境和经济发展过程中发生的水的危害问题，而水资源安全问题是其最为重要的一面。（二）关于水安全的评价指标联合国有关组织对世界水资源状况做出全面评价时，采用的指标不尽相同，瑞典水文学家MalinFalkenmark（1992）提出了“水紧缺指标(Water-Stressindex)”，该指标主要用人均可更新水资源(m3m/年)来表示区域水资源的余缺程度，>3000m3表示丰水，1700-3000m3表示轻度缺水；1000-1700m3表示中度缺水；500-1000m3表示重度缺水；<500m3表示极度缺水。联合国有关组织以水资源开发利用程度作为用水紧张的分类指标，<10%表示低度紧张；10%-20%表示中度，20%-40%表示中高度紧张；>40%表示中高度紧张。联合国有关组织以水资源总量折合径流深来衡量生态系统的自然状况。当径流深大于150mm，基本可以保证适当的人类活动，维持原有生态系统不蜕化，即可维持较好的生态环境状况。韩宇平，阮本清(2003)结合在2000年3月荷兰海牙世界部长级会议上提出的全世界面临的水安全挑战的7个方面，即“满足基本需求、保证食物供应、保护生态系统、共享水资源、控制灾害、赋予水价值、合理管理水资源”等，提出了由7个二级指标、17个三级指标、106个四级指标构成的水安全综合评价指标体系，较全面的涵盖了区域水安全的内涵。但该指标体系过于庞大，指标之间的独立性较难保证。二、河流生物多样性的研究（一）河流的分类及特征Bathurst(1994)认为河床由粗颗粒泥沙组成，河床坡降在0.5%-5%之间，水深与底质代表颗粒粒径之比在10以下的河流属于山地河流。Lewin(1981)将坡降大于1%，河床底质颗粒较粗，具有阶梯一深潭(Step-Pool)形态特征的河流定义为山地河流。国内一般将流经地势高峻、地形复杂的山地和高原的河流叫做山地河流。张仁铎（2006）认为，河流分类是根据河流各种信息的相似性或它们的关系，以一种通用的形式对不同的河流进行分组或排序的方法。Bosgen（1996）认为河流分类主要有4个目的：（1）从河流形态预测河流的行为；（2）对于一个给定的河流类型，建立起特定的水力特征和泥沙关系；（3）将典型河段的监测、评估与研究资料，外推到其他具有相似特性的河段上应用；（4）为以河流为研究、管理、应用对象的不同专业人员的交流提供一个统一的参照体系和标准。因此，河流分类对河流环境保护、生态恢复、科学管理具有重要的实际意义和科学价值。河流分类的研究也历来为水利学、地貌学、沉积学、河流生态学等相关专业研究人员所重视。（二）河流生物多样性的影响因素董哲仁等（2010）认为，在河流生态系统长期的演替过程中，河流生物群落对于水域生境条件不断进行调整和适应，河流生物群落对河流生境表现出极强适应性和相关性。从宏观尺度上来看，从源头的涓涓细流到下游滔滔大河，河流的水量、水文状态、底质条件等生境条件呈连续性的变化，河流生物群落结构也表现出相应的连续性分布特征。Henry和Mackay（1967）对苏格兰高原上3条河流的调查表明：浅滩和深潭中大型底栖动物的种数分别为22种和23种，浅滩中大型底栖动物的生物量略高于深潭，密度显著高于深潭。Richard(1969)在Otter河干流的浅滩和深潭中分别采集到69种和70种大型底栖动物，浅滩中大型底栖动物的密度为深潭的6.8倍。Armitage等(1974)对Tees河的调查表明，浅滩中大型底栖动物总物种数和多度均高于深潭沙质或淤泥质底质河段中，大型底栖动物的分布特征与山区石质河床河流明显不同。David(1986)对Texas两条高级别河流深潭和浅滩中大型底栖动物的研究表明，深潭中物种的丰富度明显高于浅滩。原因是因为浅滩中泥沙流动性太强，稳定性差，而深潭底质稳定性较好，并且有机碎屑较丰富。浅滩和深潭具有不同的生态功能。对鱼类来说，山地河流的浅滩生境底栖动物丰富，生产力高，是急流性鱼类的重要栖息生境；深潭生境流速较慢，浮游生物较丰富，一般是鲤科鱼类和游泳能力较差的幼鱼的重要栖息生境。国内关于中观尺度河流生境对河流生物影响的研究较少。王兆印(2006)研究了阶梯一深潭生境对底栖动物的影响，结果表明阶梯一深潭生境能够保持河道稳定，维持较高的生物多样性。李金国(2007)等在凉水、帽儿山的工作表明:水生昆虫的幼虫主要生活在急流区(浅滩)，急流区水生昆虫的个体数量要远多于稳水区(深潭)，一般在2倍以上。在微观方面，Statzneretal（1988）认为，水深、流速、坡降、水生植物丰富度、有机碎屑、底质等微生境因素对河流水生生物群落都有一定影响，并认为水文水利条件对河流生物影响更大；Ward（1992）认为，河流的水深、流速、坡降等环境因素具有极大的时空变异性和不确定性，每种河流地貌与水文条件会作用一些特定的生物，从而使得这部分河流地貌和水温条件适合特定微生物的生长。段学花（2009）认为，河床底质是河流生物依存的基本条件，对许多水生动物的繁殖和产卵等生命周期的重要阶段都起着关键作用，同时还可作为水生动物的避难和栖息场所。底质的构成与排列方式对微观尺度的水流条件影响明显，是影响河流生物最重要的微生境因素。对底栖动物来说，河床底质的颗粒大小、组成、表面粗糙度、颗粒间隙等因素对群落多样性影响及其显著。Williams(1978)发现平均直径24mm的底质中底栖动物的生物量最大，而平均直径40.8mm的底质中的多样性最高。Jahnig和Lorenz(2008)指出不同的底质具有不同的底栖生物群落，底质多样性越高底栖动物多样性就越高。Alexander和Allan(1984)指出松散的底质具有较大的孔隙，能够维持较高的底栖动物密度。沙质底质的河床稳定性差，在流水中容易发生蠕动或再悬浮，因此底栖动物群落一般具有较低的多样性。基岩质河床底质孔隙度低，抵御洪水冲刷的能力较差，底栖动物多样性较低。但是如果植物附生将改善基岩质河床的生境异质性和稳定性，提高底栖动物的多样性。底栖动物对河床底质也表现出一定的选择。张根，高艳娇等人（2012）研究发现，堤防工程在发挥积极作用的同时，也改变了河道原来的天然情况，使河道更加顺直，河底高程更加单一，堤岸硬化，流速加快，从而有利于该河段原来某些生物的生长，而对另一些生物的生长将产生不利影响，使河流的生物多样性降低。周璐瑶，陈著等人（2017）分析了河流曲度对河流生物多样性的影响，认为河流曲度对河流生物多样性的影响程度分为两层：一是对河流生物栖息地和水流条件的影响；二是对河流生物栖息地和水流条件产生的质的影响。（三）河流生物多样性保护的对策喻卫奇（1996）认为生物多样性具有重要的无形的文化价值，是野生物种和自然生态系统抵抗外来压力的特有品质，保护生物多样性是一种对自然资源的管理方式，但河流水资源的开发会影响到河流的生物多样性，因此，需要加强对河流的规划，包括划定河流的功能类别、将生物多样性纳人新的河流规划、调整原有河流水资源开发规划、建立以流域为基础的环境监测研究系统等。叶碎高，王帅，韩玉玲（2008）通过对10多个试点河段两年多的试验研究，提出河道建设要为植物措施创造条件，充分考虑生物多样性，恢复健康稳定的河道生态系统。认为河道生物多样性还需要考虑河流形态多样性，加强定位系统观测和注重研究植物群落演替规律。陈钢（2015）通过对河流生态系统修复，恢复了河流生态系统的结构和功能，河流生态环境明显好转，水生物多样性呈上升趋势，水生态系统日趋丰富与完善，这些生态性修复措施包括流域生态环境封禁治理、生态护岸方法、湿地修复方法、浅滩和深潭修复方法等，从而促进水生维管束植物、底栖动物、鱼类等多样性的增加。为了更好地保护河流生物的多样性，需要转变河流生物多样性的观念、加强监督管理、开展生态修复的监测工作等。A·H·阿辛顿等（2012）认为，保护河流生物多样性和淡水生态系统的重要性及而临的新挑战，强调了需要评估环境流量的两个主要方面，即河流恢复与河流保护，认为现阶段应弄清水电开发与生态反应的关系、了解水生动植物分类特征、温度和其他主导因素、采用贝叶斯决策网络和贝叶斯统计模型来统计环境流量的变化、加强适应性管理、权衡社会和生态效益、生态服务及其利弊、加强水资源的综合管理等。王强（2011）调查了重庆市城口县鱼肚河源头河段小圆石和大圆石上附石性水生昆虫，研究了山地源头溪流附石性水生昆虫群落特征和多样性，探讨了不同大小石块对附石性水生昆虫群落的影响。结果表明:鱼肚河源头溪流中水生昆虫有62种，分属6目、30科。蚌蟒目、毛翅目、双翅目昆虫为优势类群。随着溪流高程的增加，毛翅目昆虫优势度愈加明显。于雪蕾（2016）保护牡牛河生物多样性的主要措施是建立河岸带廊道和乡土树种改造。忙牛河是季节性排洪河道，河岸建立宽30m的植物缓冲带，连接三个乡土树种改造区;乡土树种改造区分别位于彭村乡、渠沟乡、温泉园区，面积为100hm2，140hm2，100hm2。需要将单一林种改造成乔灌草结合，配置合理的林地，达到美化景观、增加当地村民经济收益的效果。王可洪，袁兴中，张冠雄（2019）对河岸无脊椎动物多样性维持机制研究进展进行了研究，认为干旱导致河流流量降低，甚至断流，对生物的挤压效应很可能比洪水还大；无脊椎动物拥有独特的形态特征和繁殖策略，这使得它们能忍受洪水和干旱造成的干扰，但过度的周期性干扰还是会影响到生物的多样性，为了维持河流生物的多样性，需要深入解析洪水干扰影响河岸无脊椎动物多样性的生态机制、探讨河流空间格局对河岸无脊椎