北京市北运河水系城市河流生态系统健康评价

发布时间：2020-05-12 03:41

【摘要】：本文以北京市北运河水系城市河流生态系统为研究对象,根据采集到的水环境质量、水生生物、栖息地以及河岸带环境质量数据,选取候选评价指标,采用主成分分析法对候选评价指标进行筛选,从而构建河流生态系统健康评价指标体系,并运用熵权法计算指标权重。在此基础上,对健康评价指标进行空间分布特征分析,计算综合健康指数,确定健康评价标准,并对北京市北运河水系河流生态系统进行健康评价和分析。然后,对水生生物群落结构特征和水环境质量分别进行分析和评价,并将该结果与上述健康评价结果进行对比,分析河流生态系统健康评价结果的可信度。主要的研究内容及结论如下:(1)于2015年7月对北京市北运河水系进行野外调查采样,根据采集的数据选取基于1个目标层、5个准则层、13个要素层的32个水生态监测指标作为候选评价指标,分别属于水文特征、水质特征、生物特征、栖息地特征和河岸带特征5大类。通过判别能力、特征贡献率和独立性分析,从中筛选出10个指标构建北京市北运河水系河流生态系统健康评价指标体系。通过熵权法计算权重值,结果显示,权重最大的准则层是生物特征,权重最大的指标层是底栖动物Shannon-Wiener多样性指数,说明它们为北京市北运河水系河流生态系统健康评价提供了最多有效信息。(2)健康评价指标的空间分布特征显示,除昌平区北部山区以外,距离中心城区越远,水温基本越高;栖息地环境质量评价指标从中游向上游和下游递增;生化需氧量和总氮处于较低水平,整体状况较好;底栖动物Shannon-Wiener多样性指数处于较低水平,整体状况较差;其余5个指标高低交错,空间异质性较大。计算综合健康指数,基于其“双金字塔式”的分布特征,采用“五分法”确定健康评价标准。通过分析健康评价类别的空间分布特征,发现健康评价结果总体较差,上游的健康状况相对较好,下游的健康状况略逊于上游,中游的健康状况相对较差,且西南部地区的健康状况与其他地区差异明显,空间异质性较大;健康状况最好的地区主要位于昌平区北部山区以及中心城区西南部与丰台区的交界地带,健康状况最差的地区主要位于坝河下游和通惠河上游。(3)水生生物群落结构特征分析显示,清河上游、温榆河上游、坝河下游以及流域中上游其他地区均表现出群落结构单一、物种分布不均的特点。水环境质量空间特征分析显示,全流域水质状况较差,温榆河上游的东沙河、北沙河与南沙河、清河上游、坝河、通惠河以及凉水河下游的水质状况集中较差,昌平区北部山区、清河以及中心城区及其周边地区的水质状况相对较好。将综合健康指数评价结果与上述分析结果进行对比,发现其存在一定的差异,但总体趋势基本一致,因此基于综合健康指数的北京市北运河水系河流生态系统健康评价结果具有一定的可信度。(4)通过将两种水生生物群落结构特征分析和水环境质量评价方法分别进行对比,发现浮游生物的Berger-Parker优势度指数评价结果略优于底栖动物,说明北京市北运河水系多数河段正处于治理和恢复阶段,仍有少数河段处于严重退化阶段,亟待治理;底栖动物BI指数的评价结果略劣于综合水质标识指数,说明北京市北运河水系多数河段仍处于恢复初期,恢复成果主要体现在水质方面,河流生态系统的整体质量有待于进一步提高。
【图文】：

第二章 研究区概况2.1 自然地理特征北京市地处中纬度地带，位于华北平原的西北角，毗邻天津市和河北省，下辖15 个区（县），总面积 16808km2，是我国的政治、经济和文化中心。北京市北运河水系自西北向东南横跨整个北京市，流域范围覆盖延庆县、昌平区、海淀区、石景山区、中心城区、朝阳区、顺义区、丰台区、大兴区和通州区 10 个区（县），流域面积 4423km2，占北京市总面积的 26%[44]，如图 2-1 所示。北运河水系是北京市内平原流域面积最大且支流最多的水系，，是海河流域的重要组成部分，被称为北京的“母亲河”。北运河水系上游为山区丘陵地带，山前地区形成洪积扇，地形坡度较陡，中下游为华北冲积平原，流域地形以平原为主，平原区面积约为 3300 km2，占流域总面积的 75%，高程分布呈现西北高、东南低的特点（图 2-1）。

图 2-2 北京市五大水系分布和北运河水系图Fig.2-2 Distribution of the five river basins in Beijing and the rivers in the North Canal River basin2.3 生态环境概况北运河水系内河流多流经北京市区，有机污染严重，污染物质主要来自于沿途的工农业生产和居民生活，具有典型的城市河流污染特征[11]。依据 2007 年《北京市环
【学位授予单位】：大连海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X826

【参考文献】

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本文编号：2659587