1.1 国外流域水生态系统健康评价的主要进展

社会、经济和河流环境的和谐与可持续发展已成为全球的一个热点，很多国家都尝试去寻找一些既可维持河流生态服务功能又可修复受损系统的方法，其中比较有代表性的国家有美国、英国、澳大利亚和南非。

1.2美国的流域水生态健康评价

美国《清洁水法》的目标之一就是要保护河流物理、化学和生物完整性。

美国政府层面上执行了“健康流域项目” (Healthy Watersheds Program)以保护水生态系统。其中，流域水生态系统健康综合评价是该项目的重要内容之一，这是一个建立在流域景观况、栖息地、水文、地貌、水质、生物状况和脆弱性等不同生态评价要素基础上的综合评价体系。在国家层面上美国政府制订的相关评价体系包括“流域生态状况评价框架”“流域恢复潜力评价框架”“人类活动干扰对栖息地影响评价框架”等，这些都为了解水生态系统健康状况提供了基础。

在州层面每个州又建立了各自的流域水生态系统健康评价框架。每个州在评价体系中都将水生生物作为核心考虑的内容。以明尼苏达州和弗吉尼亚州为例，前者从水生生物、联通性、地理形态、水文和水质五方面建立了流域水生态系统健康评价框架，后者则从景观格局、水生生物、栖息地、地理形态、水源保护区等方面进行了流域水生态系统健康评价。美国最初采用的河流生物评价采样方法是相对简单的指示生物法和单一指数法。这些方法采用的参数较少，每个生物参数只对特定干扰的反应敏感，单独的参数只能对一定范围的干扰有响应，并不能准确和完整地反映出整个水生态系统的健康状况。

20 世纪80年代，Karr (1981)提出了由 12个量度指标组成的IBI指数，包括物种丰度、营养成分、指示种类别(耐污种及非耐污种)、个体数量、疾病情况等。具体采用的指标需要根据监测水体的特定情况进行取舍。IBI方法已被应用于着生藻类、浮游生物、大型底栖动物、鱼类、大型水生植物等相关评价研究中。美国政府为了统一水生生物评价标准，于 1989年提出了旨在为全国水质管理提供基础水生生物数据的快速生物监测协议 (RapidBioassessment Protocols，RBPs)，经过近10年的发展和完善，美国环境保护署 (UnitedStates Environmental Protection Agency，U.SEPA)于1999 年推出新版的RBPs，给出新的快速生物监测协议。该协议提供了溪流或可涉水河流着生藻类、大型底栖动物、鱼类的监测及评价方法。基于此U.S.EPA 组织各州在2004 ~2005 开展“涉水溪流评价项目”(Wadeable Streams Assessment，WSA)，这是第一次将此技术方法应用于实践。此后，为了对大江大河等不可涉水河流进行统一的水生生物调查与评价U.S.EPA于2006 年制订了《不可涉水河流生物评价手册》。2008~2009 年，美国将溪流健康评价与大江大河健康评价进行了合并，统一为“国家河流与溪流评价项目”(National Rivers and Streams Assessment，NRSA)。目前已经完成了第二期的河流评价 (2013 ~2014 年) 工作。除了河流之外，美国还制订了《国家湖泊评的野外工作手册》，并分别于 2007 年、2012 年和 2017 年开展了“全国湖泊评价(National Lakes Assessment，NLA) 工作。

1.3英国及欧盟的流域水生态系统健康评价

20世纪70 年代初，英国河流管理者为了解河流健康状况制订了为期4 年的“水生生物监测计划”，主要针对河流中大型底栖动物开展调查与评价。从 1990 年起，英国环境署为科学评价水体状况，建立包括水化学、水生生物、营养盐和美学感官等要素的评价方法体系 (General Quality Assessment，GQA)。其中，GQA 体系中关注的水生生物主要是大型底栖动物，这些工作加之 70 年代初开展的河流监测为后续基于大型底栖动物建立RIVPACS模型的评价方法提供数据基础。GQA体系将水体健康状况分为6个等级，在英国环境署的提倡下一直到2009 年还在应用，但目前已统一采用欧盟 WFD的5级评价体系。

英国关注河流健康状况的一个重要举措是“河流生境调查” (River Habitat SurveyRHS)，即通过调查背景信息、河道数据、沉积物特征、植被类型、河岸侵蚀、河岸带特征以及土地利用等指标来评价河流生境的自然特征和质量，并判断河流生境现状与纯自然状态之间的差距(Ravenet al，1998)。RHS 项目是20世纪90年代由英国国家河流管理局组织的，并在 1994 年出版了第一版的 RHS 评价方法，而后又在 1995 年、1996 年1997 年、2003 年分别公布了4 个版本的 RHS 评价方法。RHS 在20 多年中逐渐完善，不但被欧洲河流水文地貌评价技术规范编制组和欧盟 STAR 项目所采纳，同时也被 WFD作为固定评价方法之一而应用。

另一个值得关注的评价实践是 1998 年提出的英国“河流保护评价系统”(System forEvaluating Rivers for Conversation，SERCON)，该评价系统通过调查评价 35个属性数据构成的六大恢复标准(即自然多样性、天然性、代表性、稀有性、物种丰度及特殊特征)来确定英国河流保护价值 (Boon et al，1998)。SERCON于1998 年启动了第一期项目，随后在2002 年吸纳了 RHS 后启动了第二期项目。该评价系统已经成为一种广泛运用于英国河流健康状况评价的技术方法。

2000年欧盟出台了 WFD，要求各成员国在2015年实现地表水体达到“良好化学与生态状态”，成员国根据各自情况制订具体办法。在明确了目标之后需要界定水体状态WFD 规定了对地表水体的监测主要是针对河流、湖泊、过渡性水域和沿海水域。其中河流与湖泊是主要的淡水水体，通过测定特定生物的、水文地貌的和物理化学的质量要素条件，来反映水体的健康状况。河流生物要素以水生植物、底栖动物、鱼类为主，湖泊生物要素则增加了浮游植物的评价要素;河流水文地貌要素以水文状况(流量、水流动力学)、河流连续性、形态条件(深度与宽度变化、河床结构与底质、河岸带结构) 为主；湖泊水文地貌要素则以湖泊形态条件和水文状况为主;河流化学要素主要考虑热量条件氧平衡条件、盐度、酸化状况、营养条件、特定污染物等，湖泊化学要素则增加了透明度指标。WFD规定成员国必须监测生物质量要素条件的参数指标，综合使用多重度量指数来对水体进行生态状况分类，并规定了5 个水体生态等级的划分标准。