一种适用于平原地区季节性河流生态廊道功能评价方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于平原地区季节性河流生态廊道功能评价方法，包括如下步骤：将河流廊道的生态功能归纳为栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层，并确定各准则层中的评估指标体系的指标；确定河流评估指标的定性评估标准与定量评估标准；确定指标的定量评估标准的计算方法；确定指标的赋分标准与评价分级；利用层次分析法得到指标的权重，并采用综合指数法确定河流廊道生态功能综合指数，最后根据河流生态廊道功能综合指数，对河流生态廊道功能进行评价分级。本发明专利技术构建适了用于季节性河流生态廊道评估指标体系，可广泛应用于开展河流生态廊道功能评估研究。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于平原地区季节性河流生态廊道功能评价方法
本专利技术涉及生态恢复领域，特别是涉及一种适用于平原地区季节性河流生态廊道功能评价方法。
技术介绍
生态廊道是指在生态环境中呈线性或带状布局、能够沟通连接空间分布上较为孤立和分散的生态景观单元的景观生态系统空间类型，能够满足物种的扩散、迁移和交换，是构建区域山水林田湖草完整生态系统的重要组成部分。按照生态廊道的主要结构与功能，可将其分为线状生态廊道、带状生态廊道和河流廊道三种类型。河流廊道作为生态廊道的一种,是流域生态系统的核心组成,也是流域范围内人类社会经济活动所产生各类干扰的主要承载体。河流廊道由河道、河漫滩和边缘过渡带构成,也可分为河道、河滩、边坡、河堤、部分高地。目前我国许多河流由于气候变化导致流域内自然降雨量大幅减少，同时由于地下水严重超采，造成地表水与地下水补给缺乏，水资源量整体成衰减趋势。且由于河流长年超纳污能力排放，水质长期处于恶化状态。部分河段防洪能力不足，河流上游经常出现断流，水动力整体不足的现象，出现河床沙化、地下水位下降、地面沉降、水土流失、湿地减少，生境受损，使得天然的河流廊道生态通廊断裂，生境“破碎化”丧失生态廊道功能。河流廊道是陆地景观中最重要的廊道，当前，评估河湖健康发育程度的研究越来越成熟，已有许多研究成果针对不同形态河流健康的评价指标与方法，但是这些评价指标与方法忽略了河流作为生态廊道从生态功能上的生态学意义与定量评价。另外，在评价指标选择上，当前在生态学和水力学领域构建的河流功能评价主要侧重生态性指标，而综合性功能评价指标体系尚不成熟。因此，结合已有的研究成果和河流生态修复工程特点、发展趋势,把河流廊道功能进行综合定量评价，具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺点，而提供一种针对国内在河流生态廊道功能评估理论和方法研究方面相对落后且无较为完整评价框架的现状，构建一种适用于平原地区季节性河流生态廊道功能评价方法，以开展平原地区季节性生态廊道功能评估研究。为实现上述目的，本专利技术提供了一种适用于平原地区季节性河流生态廊道功能评价方法，包括如下步骤：步骤A，将河流廊道的生态功能归纳为栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层，并确定评估指标体系的指标；步骤B，采用历史状态法、专家打分评估以及调查样点统计，确定河流评估指标的定性评估标准与定量评估标准；步骤C，确定栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层中指标的定量评估标准的计算方法；步骤D，采用历史状态法、专家打分评估以及调查样点统计，确定栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层中指标的赋分标准与评价分级；步骤E，利用层次分析法分别得到栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层中指标的权重，通过两两比较确定相对重要性并给出判断值，并构建判断矩阵，结果经一致性比率CR检验后，将CR>0.1的矩阵剔除，取CR<0.1的矩阵进行计算，得到权重；步骤F，采用综合指数法确定河流廊道生态功能综合指数，计算公式为：其中，EI为河流生态廊道功能综合指数，Wi为第i个生态服务功能指标的权重，Xi为第i个河流生态廊道功能指标指数值；步骤G，根据河流生态廊道功能综合指数，将河流生态廊道功能评价等级分为优、良、一般、较差和差五级，如下表：优选地，所述栖息地功能准则层的评价指标包括水质、生态流量满足程度、流量过程变异程度、河床稳定性、河道形态、河岸带植被覆盖率以及河岸土地利用状况；所述通道功能准则层的评价指标包括河流断流几率、河流连通性阻隔状况、鱼类种类、浮游动物多样性指数、浮游植物多样性指数、底栖动物多样性指数、景观多样性指数以及景观均匀度指数；所述过滤与屏障功能准则层的评价指标包括河岸缓冲带宽度、湿地植物群落结构、河岸带土壤厚度以及河岸坡度；所述源与汇功能准则层的评价指标包括水源补给、水文情势自然性、常水位变化幅度以及河道改造程度。优选地，所述栖息地功能准则层的评估标准包括：所述水质指标的评估标准参照国家颁布的地表水环境质量标准进行评定；所述生态流量满足程度的指标反映的是最小生态流量的满足程度，所述最小生态流量通过Tennant法确定，并将所述最小生态流量作为生态流量满足程度的评估标准；所述流量过程变异程度指标的评估标准以月均径流量作为基础数据，与天然月均径流量对比评估现有径流量过程的变化情况；所述河床稳定性根据河型评估，所述河型根据河床稳定性指标值计算确定；所述河道形态评估标准用蜿蜒度衡量，所述蜿蜒度为河段两端点之间沿河道弯曲弧线长度与两点之间河流直线长度的比值；所述河岸带植被覆盖率指河岸带植被覆盖面积占河岸带面积的百分比；所述河岸带土地利用状况指标的评估标准为河岸带土地利用类型。优选地，所述通道功能准则层的评估标准包括：所述河流断流几率的评估标准采用河道断流天数占全年的比例进行衡量；所述河流连通阻隔状况通过调查鱼类迁移阻隔和水量及物质流通阻隔特征来评估，所述河流连通阻隔状况指标的评估标准以自然岸坡长度与河流总长的比值表征，反映河道两旁植被覆盖面积及生境情况；所述鱼类种类以水体中采集鱼类科分类单元的数目表征；所述浮游植物多样性指数、浮游植物多样性指数、底栖动物多样性指数均采用Shannon-Weiner多样性指数分析表征；所述景观多样性指数、景观均匀度指数均采用Shannon均匀度指数表征。优选地，所述过滤与屏障功能准则层的评估标准包括：所述河岸缓冲带宽度的评估标准是基于河岸带宽度与河流宽度的比值；所述湿地植物群落结构、河岸带土壤厚度以及河岸坡度通过现场工具实测；所述源与汇功能准则层的评估标准包括：所述水源补给指标以流入河流的水源表征，反映缺水地区河流的水源丰富程度；所述水文情势自然性指标的评估标准为水文变化对季节节律的影响；所述常水位变化幅度的评估标准为常水位变化程度；所述河道改造程度采用河道渠化程度进行评估。优选地，所述栖息地功能准则层的定量评估标准的计算方法包括：所述生态流量满足程度指标采用Tennant法进行表征，分不同的水期计算最小生态流量占多年平均日均量的比值进行生态流量满足程度指标的评估，具体计算公式如下：其中，qd为评估年实测日径流量，为多年平均径流量，EF1为4月-9月日径流量占多年平均流量的最低百分比，EF2为10月-次年3月日径流量占多年平均流量的最低百分比；所述流量过程变异程度指标的计算公式如下：其中，式中，qm为评估年实测月径流量，Qm为评估年天然月径流量，为评估年天然月径流量年均值，天然径流量按照水资源调查评估相关技术规划得到的还原量；所述河道形态用蜿蜒度衡量，计算公式如下：ε＝Z/L其中，Z为河道弯曲弧线长度，L为河流直线长度；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于平原地区季节性河流生态廊道功能评价方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤A，将河流廊道的生态功能归纳为栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层，并确定各准则层中的评估指标体系的指标；/n步骤B，采用历史状态法、专家打分评估以及调查样点统计，确定河流评估指标的定性评估标准与定量评估标准；/n步骤C，确定栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层中指标的定量评估标准的计算方法；/n步骤D，采用历史状态法、专家打分评估以及调查样点统计，确定栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层中指标的赋分标准与评价分级；/n步骤E，利用层次分析法分别得到栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层中指标的权重，通过两两比较确定相对重要性并给出判断值，并构建判断矩阵，结果经一致性比率CR检验后，将CR>0.1的矩阵剔除，取CR<0.1的矩阵进行计算，得到权重；/n步骤F，采用综合指数法确定河流廊道生态功能综合指数，计算公式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于平原地区季节性河流生态廊道功能评价方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤A，将河流廊道的生态功能归纳为栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层，并确定各准则层中的评估指标体系的指标；
步骤B，采用历史状态法、专家打分评估以及调查样点统计，确定河流评估指标的定性评估标准与定量评估标准；
步骤C，确定栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层中指标的定量评估标准的计算方法；
步骤D，采用历史状态法、专家打分评估以及调查样点统计，确定栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层中指标的赋分标准与评价分级；
步骤E，利用层次分析法分别得到栖息地功能准则层、通道功能准则层、过滤与屏障功能准则层以及源与汇功能准则层中指标的权重，通过两两比较确定相对重要性并给出判断值，并构建判断矩阵，结果经一致性比率CR检验后，将CR>0.1的矩阵剔除，取CR<0.1的矩阵进行计算，得到权重；
步骤F，采用综合指数法确定河流廊道生态功能综合指数，计算公式为：



其中，EI为河流生态廊道功能综合指数，Wi为第i个生态服务功能指标的权重，Xi为第i个河流生态廊道功能指标指数值；
步骤G，根据河流生态廊道功能综合指数，将河流生态廊道功能评价等级分为优、良、一般、较差和差五级，如下表：








2.根据权利要求1所述的河流生态廊道功能评价方法，其特征在于：所述栖息地功能准则层的评价指标包括水质、生态流量满足程度、流量过程变异程度、河床稳定性、河道形态、河岸带植被覆盖率以及河岸土地利用状况；
所述通道功能准则层的评价指标包括河流断流几率、河流连通性阻隔状况、鱼类种类、浮游动物多样性指数、浮游植物多样性指数、底栖动物多样性指数、景观多样性指数以及景观均匀度指数；
所述过滤与屏障功能准则层的评价指标包括河岸缓冲带宽度、湿地植物群落结构、河岸带土壤厚度以及河岸坡度；
所述源与汇功能准则层的评价指标包括水源补给、水文情势自然性、常水位变化幅度以及河道改造程度。


3.根据权利要求2所述的河流生态廊道功能评价方法，其特征在于：所述栖息地功能准则层的评估标准包括：
所述水质指标的评估标准参照国家颁布的地表水环境质量标准进行评定；所述生态流量满足程度的指标反映的是最小生态流量的满足程度，所述最小生态流量通过Tennant法确定，并将所述最小生态流量作为生态流量满足程度的评估标准；所述流量过程变异程度指标的评估标准以月均径流量作为基础数据，与天然月均径流量对比评估现有径流量过程的变化情况；所述河床稳定性根据河型评估，所述河型根据河床稳定性指标值计算确定；所述河道形态评估标准用蜿蜒度衡量，所述蜿蜒度为河段两端点之间沿河道弯曲弧线长度与两点之间河流直线长度的比值；所述河岸带植被覆盖率指河岸带植被覆盖面积占河岸带面积的百分比；所述河岸带土地利用状况指标的评估标准为河岸带土地利用类型。


4.根据权利要求2所述的河流生态廊道功能评价方法，其特征在于：所述通道功能准则层的评估标准包括：
所述河流断流几率的评估标准采用河道断流天数占全年的比例进行衡量；所述河流连通阻隔状况通过调查鱼类迁移阻隔和水量及物质流通阻隔特征来评估，所述河流连通阻隔状况指标的评估标准以自然岸坡长度与河流总长的比值表征，反映河道两旁植被覆盖面积及生境情况；所述鱼类种类以水体中采集鱼类科分类单元的数目表征；所述浮游植物多样性指数、浮游植物多样性指数、底栖动物多样性指数均采用Shannon-Weiner多样性指数分析表征；所述景观多样性指数、景观均匀度指数均采用Shannon均匀度指数表征。


5.根据权利要求2所述的河流生态廊道功能评价方法，其特征在于：所述过滤与屏障功能准则层的评估标准包括：
所述河岸缓冲带宽度的评估标准是基于河岸带宽度与河流宽度的比值；所述湿地植物群落结构、河岸带土壤厚度以及河岸坡度通过现场工具实测；
所述源与汇功能准则层的评估标准包括：
所述水源补给指标以流入河流的水源表征，反映缺水地区河流的水源丰富程度；所述水文情势自然性指标的评估标准为水文变化对季节节律的影响；所述常水位变化幅度的评估标准为常水位变...

【专利技术属性】
技术研发人员：位蓓蕾，李咏红，赵平，李玉春，
申请(专利权)人：北京东方利禾景观设计有限公司，北京东方园林环境股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11