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第1章 河流生态系统的过程与功能1

1.1 河流的形态2

1.1.1 水流作用2

1.1.2 河流的平面形态4

1.1.3 河流的纵向形态13

1.1.4 河流的横断面形态16

1.1.5 河流景观格局18

1.1.6 自然栖息地21

1.2 水文过程21

1.2.1 水文循环21

1.2.2 水文过程的生态响应31

链接1.2-1 长江中下游自然水文过程的生态响应37

1.2.3 水文情势的变化及影响38

1.3 地貌过程42

1.3.1 沿河流横向的地貌过程42

1.3.2 沿河流纵向的地貌过程44

1.4 物理化学过程50

1.4.1 物理过程51

1.4.2 化学过程54

1.5 生物过程63

1.5.1 河流水环境特征63

1.5.2 水生生物及栖息地68

1.5.3 陆生生物及栖息地75

1.5.4 淡水生态系统的生物多样性80

链接1.5-1 长江江豚的保护86

1.6 河流生态系统服务功能及河流廊道功能87

1.6.1 河流生态系统服务功能87

1.6.2 河流廊道的生态功能90

1.7 人类活动对河流生态系统的干扰94

1.7.1 我国水生态概况95

1.7.2 水利水电工程对河流生境的影响102

链接1.7-1 三峡水库下泄水流的水温变化108

链接1.7-2 调水工程引发的生态环境问题案例114

1.7.3 水利水电工程对水生生物的影响116

第2章 河流调查与分析121

2.1 生态调查概要122

2.1.1 生态现状调查122

2.1.2 历史对比分析123

2.2 空间数据获取和管理124

2.2.1 空间数据获取125

2.2.2 空间数据管理128

2.3 生态区划与河流分类132

2.3.1 生态区划133

2.3.2 主体功能区划135

2.3.3 河流分类138

2.4 地貌过程分析146

2.4.1 河道演变模型146

2.4.2 河相关系148

2.4.3 河流系统稳定性150

2.4.4 河势控制的目标与评价参数153

2.5 景观格局分析156

2.5.1 景观格局概念156

2.5.2 景观格局分析方法158

2.5.3 景观分类160

链接2.5-1 景观类型图案例——浙江省瓯江玉溪至开潭河段162

链接2.5-2 景观格局变化分析案例——浙江省瓯江玉溪至开潭河段164

2.6 水文过程分析167

2.6.1 自然水文过程168

2.6.2 人类活动对自然水文过程的改变169

2.6.3 水文过程改变程度的评价171

链接2.6-1 评价水文过程改变的案例174

2.7 物理化学过程评价176

2.7.1 水库水温计算176

2.7.2 水环境质量评价179

2.8 生物调查与分析184

2.8.1 浮游植物调查184

2.8.2 着生藻类调查186

2.8.3 大型水生植物调查188

2.8.4 大型底栖无脊椎动物调查189

2.8.5 鱼类调查191

2.8.6 数据整合分析及报告194

2.8.7 生物数据质量控制196

2.9 环境压力—生物响应分析197

2.9.1 水质生物学监测197

2.9.2 生物对环境压力的敏感响应200

2.9.3 识别关键胁迫因子的步骤202

第3章 河流生态修复规划205

3.1 规划年限与范围206

3.1.1 规划现状基准年与规划水平年206

3.1.2 规划范围206

3.1.3 生态分区与规划单元209

3.2 河流生态状况分级系统211

3.2.1 河流生态系统现状分析211

3.2.2 河流参照系统212

3.2.3 指标矩阵214

3.2.4 指标赋值准则215

3.2.5 河流生态状况分级系统的内涵216

3.3 河流生态修复的目标与任务217

3.3.1 河流生态修复的目标218

链接3.3-1 我国河流的合理开发程度221

链接3.3-2 《欧盟水框架指令》地表水分级系统221

3.3.2 河流生态修复的任务223

3.4 河流生态修复规划原则224

3.4.1 河流生态修复与社会经济协调发展224

3.4.2 生态效益与社会经济效益相统一225

链接3.4-1 经济效益和生态功能效益综合评价矩阵方法226

3.4.3 恢复河流自然地貌形态和自然水文情势230

3.4.4 投入最小化和生态效益最大化230

链接3.4-2 人工湿地项目效益—成本分析231

3.4.5 发挥生态系统自修复功能232

3.4.6 工程措施与非工程措施相结合235

3.4.7 遵循负反馈调节设计原则236

3.5 规划内容和编制流程238

3.5.1 规划内容238

3.5.2 规划编制工作流程238

3.6 河流生态修复措施工具箱240

3.6.1 工程措施241

3.6.2 非工程措施241

3.7 工程案例241

3.7.1 丽江市水生态修复规划241

3.7.2 美国基西米河生态修复250

3.7.3 丹麦欧登塞河流域管理255

第4章 河流生态修复技术259

4.1 河道内栖息地修复与加强260

4.1.1 砾石／砾石群260

4.1.2 具有护坡和掩蔽作用的圆木262

4.1.3 挑流丁坝264

4.1.4 叠木支撑266

4.1.5 堰坝267

4.2 岸坡防护技术270

4.2.1 块石和植被271

4.2.2 生态型挡土墙273

4.2.3 植物纤维垫275

4.2.4 铰接混凝土块护岸277

4.2.5 植物梢料278

4.2.6 生态型混凝土护坡281

4.2.7 土工织物扁袋282

4.2.8 木框挡土墙283

4.2.9 反滤层设计284

4.3 洄游鱼类保护286

4.3.1 概述286

4.3.2 溯河洄游鱼类保护——过鱼设施287

4.3.3 降河洄游鱼类保护——拦鱼设施296

4.3.4 过鱼设施效果评价297

链接4.3-1 伊泰普水电站鱼道297

4.3.5 增殖放流299

4.3.6 迁地保护300

链接4.3-2 中华鲟增殖放流301

4.4 水库分层取水设施302

4.4.1 水库分层取水结构302

4.4.2 分层取水结构设计304

4.5 环境水流评价方法305

4.5.1 环境水流的定义和内涵305

4.5.2 水文学方法308

4.5.3 水力评价方法310

4.5.4 栖息地评价方法310

链接4.5-1 河流内流量增量法（IFIM）的五个阶段313

4.5.5 水文——生态模型314

4.6 兼顾生态保护的水库调度方法317

4.6.1 现行水库调度方式的不足318

4.6.2 兼顾生态保护的水库调度的内涵319

4.6.3 兼顾生态保护的水库调度的基本步骤320

链接4.6-1 三峡—葛洲坝梯级水库及下游河流的环境水流需求322

4.6.4 兼顾生态保护的水库调度案例325

4.7 污染源治理328

4.7.1 流域污染源源头控制328

4.7.2 点源污染治理技术329

4.7.3 流域面源污染治理技术331

4.7.4 人工湿地净化技术333

4.8 河湖水系连通性恢复335

4.8.1 河湖连通性调查与分析336

4.8.2 恢复河湖连通性规划准则和措施338

4.8.3 恢复连通性工程效果评估341

链接4.8-1 武汉大东湖生态水网建设344

第5章 生态监测与评估345

5.1 河流生态监测体系346

5.1.1 生态监测计划概要346

5.1.2 水质监测347

5.1.3 水文监测351

5.1.4 地貌监测352

5.1.5 生物监测354

5.1.6 实时监测网络体系355

5.2 河流健康评价356

5.2.1 河流健康的定义和内涵356

5.2.2 河流健康评价全指标体系357

5.2.3 河流健康综合评价方法369

链接5.2-1 国外河流评价方法简介369

5.3 河流生态修复决策支持系统375

5.3.1 河流生态修复中的不确定性375

5.3.2 河流生态修复负反馈调节的原则和方法377

5.3.3 河流生态修复决策支持系统的结构框架379

参考文献384

中英文索引390