水生態監測方法研究進展及在黃河流域的應用實踐

劉 哲,張 寧,彭定華,張彥崢,張 笛,秦祥朝

生態環境部黃河流域生態環境監督管理局生態環境監測與科學研究中心,河南 鄭州 450000

水生態監測(Aquatic Ecological Monitoring)是通過對水文、水生生物、水質等水生態要素的監測和數據收集,分析評價水生態現狀和變化趨勢,為水生態系統保護與修復提供依據的活動,是新時期水資源保護、監督和管理的重要基礎。 與傳統的水環境監測相比,水生態監測從生態系統的完整性出發,更加關注水環境因子對生物的影響和生物對各種水生態條件的適應。 美國[1-2]、澳大利亞[3]、英國[4]等國家在河流生態監測與評價方面起步較早,已開展了大量研究和應用,其中具有代表性的有美國快速生物評價方案(RBPs)[1]、歐盟水框架指令(WFD)[5]等。 部分國家已將對河流生態系統質量狀況的監測與評價列為環境管理的重要內容[6]。 我國水生態監測起步于20 世紀90 年代。 伴隨水生態環境保護意識的增強,河流生態健康基礎理論、評價體系等方面的研究逐步開展起來,相關標準及技術規范也相繼發布,有力地推動了我國流域水生態監測技術的發展[7]。

河流是人類文明的搖籃,也是地球上受人類影響最為嚴重的生態系統之一[8]。 黃河是我國第二長河流。 黃河流域橫跨東中西部,是我國重要的生態安全屏障,也是人口活動和經濟發展的重要區域。 加強黃河水生態監測,維護流域水生態系統健康,對促進黃河流域高質量發展具有重要意義。 本文對當前我國水生態監測方法的研究進展及在黃河流域的應用實踐進行了綜述,并結合黃河流域水生態監測現狀,探討了當前黃河流域水生態監測存在的問題和發展方向,以期為黃河流域水生態系統保護和綜合管理提供參考。

1 常規水質監測

常規水質監測的方式包括常規監測和自動監測。 我國生態環境監測的發展歷經初創期(1973—1980 年)、成長期(1980—2005 年)、躍升期(2005—2012 年)和改革期(2012 年至今)[9]。經過多年努力,我國生態環境監測事業取得了長足進步。 水質監測作為生態環境監測的重要內容,也得到了同步發展。 20 世紀50 年代,我國部分區域依托水文部門開啟了以水化學為主的水質常規監測。 1956—1970 年,研究人員收集了天然河流的水質資料,并開展了大量研究[10]。 20 世紀70 年代末,水利和環保部門分別開展了以地表水為主要對象的水環境監測工作。 1980 年,中國環境監測總站的組建標志著我國環境監測事業的正式起步。 1983 年,我國首次發布的《地面水環境質量標準》(GB 3838—1983)中包含了20 項水質監測指標。 該標準在我國水環境監測的發展中具有重要意義,并經歷次修訂形成了現行的《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)。 經2002年修訂后,該標準的變化主要表現在水質監測項目顯著增加。 從飲水安全角度考慮,該標準在基本項目之外增加了集中式生活飲用水地表水源地補充項目和特定項目,總項目數增至109 項,且首次明確規定了部分水質參數對應的水樣處理方式[11]。 伴隨著我國水環境監測的發展,黃河流域水環境監測工作也取得了顯著進步,國控斷面數量由2006 年的44 個增至2020 年的137 個,記錄了黃河流域水質由總體中度污染到良好、Ⅰ～Ⅲ類水質斷面占比從50% 到84.7% 的變化歷程[12-13]。 同時,監測能力也得到了較大提升,分析測試手段實現了從化學方法到電化學方法、分光光度法再到色譜法、質譜法的逐步升級。

自動監測技術具有及時、連續、遠程控制等優勢,于20 世紀70 年代起源于美國等發達國家。我國對水質自動監測的應用始于20 世紀80 年代,1998 年后取得了較快發展[14]。 截至2018 年底,我國環境管理部門共建成國控水質自動監測站1 903 座,并實現穩定運行[15]。 為有效應用自動監測技術,研究人員在水樣采集、樣品前處理、系統遠程監控等關鍵環節付出了諸多努力[16-17],成功克服了黃河水體泥沙含量高、河道水文情勢復雜的不利條件。 截至2021 年底,環境管理部門在黃河流域共建設運行國控水質自動監測站125座。 目前,自動監測系統已成為我國水環境監測網絡的重要組成部分。 在地表水環境質量考核與評價中,多數斷面實施采測分離常規監測,部分斷面同步推進水質在線自動監測與常規手工監測相結合的考核方式。

2 生境監測

河流生境是水生生物賴以生存的環境[18]。由于河流生境具有提供生物棲息地、維持生物物種多樣性和結構組成、構成生態廊道的重要作用[19],兼具變化周期長、相對穩定的特征,評價和改善河流生境質量已成為河流生態管理的重要內容。 國際上已報道的生境監測和調查方法眾多,涉及多空間要素的方法超過50 種[20],得到廣泛應用的主流方法有英國的河流生境調查(RHS)、河流地貌生境調查(GeoRHS),澳大利亞的物理生境評估導則(AusRivAS-PAP)、溪流狀況指數(ISC),美國環境監測評估計劃中的河流評估方法(EMAP-NRSA)、生物快速評價(RBPs)等[21]。由于服務主體和管理目標不同,各國生境監測方法采用的特征參數具有一定的差異性,高頻使用的有河岸穩定性、河道底質、工程設施、河岸帶緩沖區植被結構、水流類型及流量流速特征、相鄰土地利用情況、大型樹木等植物殘體和河道內植被特征等。 獲得廣泛應用的幾類生境監測方法中,60%以上的方法已將這些參數納入其中[21]。 其中, 英 國 GeoRHS[22]和 澳 大 利 亞 AusRivASPAP[23]所含的特征參數最為豐富,包含70 項以上信息和至少10 項要素類別。

我國也在水生態調查與河流健康評估中構建了適宜我國河流的生境評價指標體系。 在國家層面,已制定及制訂中的有《河湖健康評估技術導則》[24]和《河流水生態環境質量監測與評價技術指南》[25]。 前者[24]涵蓋形態結構完整性、水文完整性、化學完整性、生物完整性、社會服務功能可持續性5 個方面的指標,于2010—2016 年在全國36 個河湖水體中進行了試點,黃河小浪底水庫及其下游河段即被納入其中,綜合評級處于“亞健康”狀態[26]。 后者[25]包含的生境監測是基于河段尺度,涵蓋10 個指標,分別于2020 年、2021 年在黃河干流及主要支流布設了57 個、123 個點位開展試點,綜合水化學、生境和生物3 類指標,探索開展河流水生態環境質量綜合評價。 兩種指標體系在生境監測方面均選取了河岸帶穩定性、河岸帶人工干擾(人類活動強度)等高頻應用參數。

在生境監測中,獲取不同尺度特征參數的方法主要有遙感、無人機、人工現場調查和數據收集[21]。 人工現場調查是生境監測的傳統手段,在絕大多數情況下,小尺度下的生境監測仍以此方法為基礎[19]。 遙感技術能夠對大中尺度下的河流形態、河岸帶植被覆蓋率等多數生境指標進行定量化分析。 無人機技術可獲取河段以下尺度的近地面高分辨率數據,有效彌補遙感技術空間分辨率低和訪問周期長的不足,以及人工現場調查效率低、數據質量和代表性差的缺陷[27]。 在黃河流域推進生境調查業務化運行的過程中,人工現場調查和無人機技術的應用較為廣泛。此外,有學者借助遙感技術實現了對2000—2019 年黃河流域陸表水域時空變化[28]、河口區渾濁水體年內和年際分布變化[29]等的研究,并基于無人機航測完成了對黃河源彎曲河道泥沙虧損量的計算[30];也有學者基于土地利用/覆被數據,采用InVEST 模型整體評估了黃河流域生境質量的時空演變,發現黃河流域2000—2018年生境質量指數整體呈小幅下降趨勢,在空間上表現出西高東低的分布特征[31]。 湖泊水庫方面,遙感技術在對水體面積[32-33]和植被覆蓋[34]的動態監測中有較多應用,尤其是在高原湖泊烏梁素海[35]和青海湖[36]的藻類監測與預警方面發揮了重要作用。

3 生物監測

生物監測是利用生物個體、種群或群落對環境污染或變化所產生的反應,闡明環境污染狀況的監測方法。 該方法能夠從生物學角度出發,為環境質量監測和評價提供依據,具有敏感性、長期性、富集性、綜合性等優勢[37]。 在水生態監測中,可用于指示水環境質量的水生生物種類不勝枚舉,具有代表性的有大型底棲無脊椎動物、著生藻類、魚類等。

3.1 大型底棲無脊椎動物

大型底棲無脊椎動物是河流生態系統食物網中的重要消費者之一,其體型較大、遷移能力較弱,多數營固著生活,兼具水質敏感性和壽命較長等特點,能夠反映出特定點位一定時期內的生態效應[38-39],是目前水環境評估中應用最廣泛的指示生物。 其群落結構能夠對環境干擾產生一系列響應,GRAY[40]將這些響應歸納為3 類:多樣性降低、機會種(生活周期更短、繁殖更快)占優、優勢種體型減小。 在實際應用中,大型底棲動物可用于監測河流生態系統受到的各種環境壓力,包括重金屬污染[41]、有機污染[42]、酸化[43]、水形態退化[44]及整體環境壓力[45]等。 該類群構成了歐洲和北美洲大多數河流生物監測體系的基礎[46],比利時[47]、英國[48]、瑞士[49]等國家還基于大型底棲動物開發出適合當地環境的生物指數。 在我國,大型底棲動物也被廣泛用于環境響應分析及水生態系統健康評價。 針對我國底棲動物區系組成,張汲偉等[50]構建了符合中國可涉水水體(溪流等)和不可涉水水體(河流、湖泊等)特征的底棲動物指數。

大型底棲動物在黃河流域水環境監測中的應用可追溯至20 世紀80 年代,顏京松等[51-52]首次以底棲動物為研究對象,采用Trent 生物指數(TBI)、Chandler 生物指數(CBI)、Shannon-Wiener指數和Goodnight 指數評價了黃河干支流枯水期水質,認為TBI 和CBI 更適用于評價黃河水質。同期,金德美等[53]探索開展了黃河底棲動物與化學因子相關性分析。 20 世紀90 年代的相關研究較少,宋玉珍等[54-55]通過群落結構及優勢種分析了黃河蘭州段的水質狀況。 進入21 世紀,伴隨我國水生態監測理念的轉變,底棲動物的指示作用在黃河流域得到了更多關注與應用。 在黃河干流,陳鍔等[56-57]應用生物學污染指數(BPI)和CBI 對春秋兩季黃河蘭州段的水質進行了生物學評價。 黃旭蕾等[58]對比20 世紀80 年代和2008年生態調查數據,應用9 種指數分析了黃河干流水質。 其分析結果表明,Shannon-Wiener 指數、Margalef 指數、BMWP 系統和科級生物指數(FBI)可作為黃河水質評價指標。 針對源頭區和河口區的研究較多,其中:潘保柱等[59]以底棲動物作為指示生物分析了黃河源的生態狀況;LIU 等[60]在黃河源頭區應用FBI、生物指數(BI)、Shannon-Wiener 指數進行的底棲動物狀況評價顯示,源頭區的生態健康狀況比下游白河更為脆弱;田靜[61]分析了河口區的水環境狀況、沉積環境狀況及大型底棲動物分布特征,對海洋生物指數(AMBI)進行了校正,建立了基于大型底棲動物的黃河口及鄰近海域生態質量評價指標體系。 支流方面,殷旭旺等[62]和惠曉梅等[63]分別在渭河全流域和沁河山西段探索應用底棲動物綜合評估水環境狀態,發現渭河上游、洛河中上游地區的健康狀況較好,渭河中下游、涇河全流域及洛河下游地區的健康狀況較差,沁河山西段沁水縣以上河段的水環境狀態好于其余河段。 湖庫方面,在劉家峽水庫[58]、沙湖[64]、烏梁素海[65]、三門峽水庫[58]、小浪底水庫[58]、東平湖[66]等黃河流域重點湖泊水庫,均有應用底棲動物評估湖庫水環境狀況的報道,多使用生物量、密度及多樣性指數反映湖庫的生態環境質量。

上述研究充分肯定了底棲動物在黃河流域水生態監測中的重要作用和廣闊的應用前景。目前,已陸續開展了針對黃河全流域的廣泛調查[67-69]和針對部分河段[70]及支流[71]的重點調查,但主要關注底棲動物群落的分布、結構與相關變化等,在應用底棲動物進行水環境監測與河流健康評價方面較其他流域仍相對薄弱,監測范圍不全,評價指數也不盡相同(表1),尚未形成覆蓋全流域的監測指標體系。 2005 年傅小城等[65]的調查顯示,黃河流域底棲動物的平均密度和生物量都較低,且干流相對支流明顯偏低。 在這種情況下,使用傳統的采樣及分類鑒定方式在黃河流域開展底棲動物監測相對困難,而采樣量小、靈敏度高的環境DNA 技術[72]或能為黃河流域的生物監測提供新的選擇。 同時,根據現有研究基礎,如何通過合理布設點位、制定盡可能簡便的標準化采樣方案來獲取具有代表性的可靠數據,并篩選適宜的評價體系,也將成為應用底棲動物監測黃河生態狀況的重要研究內容。

3.2 著生藻類

作為初級生產者,著生藻類位于河流生態系統食物網的起始端,具有繁殖速度快、生存周期短的特點,能夠反映水環境的短期效應和瞬時變化[73]。 著生藻類種類多、分布廣,通常附著在底質上,在不同水體中具有特定的種類組成,其群落生長和繁殖的特征與數量可直接響應水體內的物理、化學及生物變化,因此,著生藻類成為河流生態系統健康狀況的重要指示生物[47]。 著生藻類(尤其是硅藻)的豐度、多樣性、生物量、葉綠素a濃度及類群相似性等指標均可作為環境壓力的指示參數[73],物種敏感性和耐受性則可用于多種生物指數的開發,以評估水體富營養化、酸化、鹽堿化、重金屬污染及有機污染等水環境狀態。 在英國、美國、南非等國家,著生藻類已經被納入水生態系統監測體系[74]。

著生藻類在我國河流水環境監測中的應用相當廣泛,在長江[75]、松花江[76]、遼河[77]等均有報道,但在黃河流域僅少數支流及湖泊有報道。 徐宗學團隊[78-81]在渭河流域持續開展了著生藻類研究,不僅從12 種硅藻指數中篩選出6 種較適用于渭河流域水生態健康評價的指數[78],還成功構建了綜合物理完整性、化學完整性和著生藻類生物完整性的渭河生態系統完整性評價體系(IEI)[81],有效彌補了著生藻類完整性評價和水質評價的不足。 其評價結果顯示,渭河水系整體水生態系統健康狀況優于洛河水系和涇河水系,且渭河水系上游的健康水平較高,中上游的評價等級高于下游,洛河水系和涇河水系也表現出相同的趨勢。 這與殷旭旺等[62]應用底棲動物得到的評價結果一致。 在東平湖,劉雙爽等[82]使用Shannon-Wiener 指數和Pielous 均勻度指數揭示了東平湖水體由中度污染到輕度污染的變化。

著生藻類在世界范圍內廣泛分布,其物種組成具有地域特征。 物種在不同地理區域的生態需求,可能會對基于同種指標的生物監測的結果產生一定的影響[83]。 由于著生藻類通常附著在底質上,種群的定植模式和規模還受河流底質類型的影響[84]。 項珍龍等[85]發現,卵石型底質的藻類物種多樣性比泥沙型底質更高。 黃河中下游河床多為均勻密實的砂質,這可能成為著生藻類生長的限制因素。 因此,使用著生藻類指標在黃河流域進行水生態監測時,需充分考慮地域適用性。

3.3 魚類

魚類處于河流生態系統食物網的頂端,其壽命較長且運動能力較強,能有效反映河流的綜合生態條件[2],可作為反映長期效應和廣域生境狀態的優秀指示生物[1]。 魚類群落能夠響應包括流量調節、化學污染、富營養化、物理生境改變、人類開發及物種引入等在內的幾乎所有類型的人為干擾[86]。 在漁業和水產養殖管理中,以魚類作為水質的反映指標已有悠久的歷史[6]。 研究者以魚類為基礎構建了多種生物指數,其中,KARR[2]于1981 年提出的魚類生物完整性指數(F-IBI)成為多參數指數的典型代表,在世界范圍內得到廣泛應用。 LYDY 等[87]將改良后的F-IBI 應用于美國堪薩斯州的河流評價,以反映其受城鎮化和農業影響的程度。 劉明典等[88]依照長江魚類區系的組成特征,初步構建了長江流域的魚類群落生物完整性指標體系。

研究人員在黃河流域部分河段和區域進行了F-IBI 的應用探索。 張芮等[89]、秦祥朝等[90]分別在河口區域和伊洛河中下游各選取12 個和24 個指標,初步構建了河口水域和伊洛河中下游F-IBI評價指標體系。 溫家華等[91]綜合了F-IBI 法(15個候選指標)、綜合污染指數法、層次分析法,分別對大汶河流域的魚類、水質、河岸帶進行了健康評價。 其評價結果表明,大汶河流域水生態系統健康狀況整體較差。 武瑋等[92]使用改良健康指數(MIWB)評價了渭河流域的魚類完整性,評價結果顯示,渭河上游及南岸支流的魚類完整性最高,渭河關中地區、涇河和北洛河的魚類完整性較差。 該結果與著生藻類的評價結果[78]較為一致,部分差異主要源于魚類和著生藻類對環境壓力的敏感性不同。 同時,武瑋等[92]提出,由于F-IBI 計算復雜,需要豐富的魚類功能屬性資料,MIWB 比F-IBI 更適用于魚類資料缺乏且人類干擾劇烈的渭河流域。 該建議為應用魚類進行黃河水生態監測提供了新的思路。 此外,長期以來,通過魚類反映污染物的生物累積和毒性效應一直是黃河流域水污染監測的重要方式,如魚體重金屬的富集情況[93]、水污染對魚類的遺傳毒性[94]等,魚類群落結構特征也被用于探究黃河調水調沙對生態環境的影響[95]。

黃河水系魚類主要分布在下游,共約141種,大部分屬于鯉科[96]。 在應用魚類反映水環境質量狀態方面,現有研究多使用多樣性指數( 如 Shannon-Wiener 指 數、 Simpson 指 數、Margalef 指數)反映魚類群落結構及動態變化,較少應用以生物完整性指數(IBI)為代表的多參數指數(表1),難以形成對全流域水生態監測的有力支撐。

表1 生物監測在黃河流域的應用Table 1 Application of biological monitoring in the Yellow River Basin

3.4 其他生物

水生態監測常用的生物類群還有很多,包括細菌、浮游動物、浮游植物、高等水生植物等。 將這些類群作為指示生物各有優勢和短板,其響應的環境變化類型也各有差異,因此,選擇合適的指示生物是有效開展河流水生態監測的重要前提。在時間尺度上,大型底棲動物、著生藻類、浮游動物、浮游植物和細菌能夠表征水環境相對短期的變化,魚類則能夠體現水環境的長期變化;在響應環境的變化類型方面,大型底棲動物易受底質類型、流速、河道形態等生境變化的影響[97],著生藻類、浮游植物更多地受到pH、營養鹽等水化學因子的影響[98]。 表1 簡要列出了底棲動物、魚類和著生藻類在黃河流域水生態監測和水環境健康評價中的應用情況。

應用生物類群監測水環境時,可單獨使用某一種類群進行評價,也可使用多種生物的集合種群進行綜合評價。 浮游植物[99-101]是黃河水生態監測中除底棲動物、魚類外,應用較多的另一生物類群。 蔣曉輝等[99]綜合浮游植物、底棲動物、魚類指標對黃河干流劉家峽以下河段的研究發現,與參照值相比,大部分河段水生態系統的結構和功能均發生了較大變化,部分河段水生態功能喪失。 黃旭蕾[102]綜合3 種生物類群的調查結果也表明,黃河干流水生態狀況不容樂觀。

4 黃河流域水生態監測現狀分析

水少沙多、水沙異源、時空分布不均是黃河區別于國內外其他河流的基本特征[104]。 黃河中游分布著世界上面積最廣、流失強度最大的水土流失區域,是黃河泥沙的主要來源[105]。 “人民治黃”以來,在水沙治理、防洪減災等方面取得了矚目的成績,但流域內生態脆弱問題仍十分突出,水生生物資源狀況不容樂觀。 李紅娟等[106]在2002—2006 年對黃河流域水生生物資源進行的調查中發現,黃河干流漁業產量與20 世紀50 年代相比下降了80% ～ 85%。 蔣曉輝等[99]分析2008 年黃河干流水生態調查資料發現,與20 世紀50 年代、80 年代相比,除底棲動物外,其他生物的種類和數量均明顯下降。

當前,我國水環境管理正從單一的水質管理向水生態管理轉變,構建合理、高效的水生態監測方法并推廣應用對黃河流域水生態保護與管理具有重要意義。 盡管研究人員付出諸多努力,但目前黃河流域水生態監測尤其是水生生物監測的整體水平仍相對落后。

在常規監測方面,黃河流域水質監測技術日趨成熟,監測網絡較為完善且實現穩定運行。 未來,結合物聯網技術優勢,逐步擴大自動監測的覆蓋范圍,促進水質監測的高效化、網絡化,將是提升監測效率的重要途徑。

在生境監測方面,現有研究已提出多種針對不同尺度生境的監測方法,但仍缺少多尺度長期跟蹤監測生境整體變化的成熟方法,也尚未根據黃河水少沙多的特征構建有針對性的流域生境監測體系。 其中,生態流量是一項重要的生境特征參數,雖然主流生境監測方法較少涉及該指標,但生態流量對在流域尺度下維持河流生態系統的功能至關重要。 伴隨國民經濟的發展,黃河的供水量不斷增加,2018 年總供水量已達516. 2 億m3,因此,將生態流量指標納入黃河生境監測體系已成為迫切需求[20]。 受天然因素和調水調沙影響,黃河水體含沙量高且具有時間和空間異質性,而含沙量也是對底棲動物影響最為顯著的水動力因素之一[107],但目前該指標并未被納入主流生境監測方法,因此,在構建黃河流域生境監測體系時,將含沙量納入其中十分必要。

在生物監測方面,從監測區域上看,黃河流域對生物監測的應用遠未普及,現有工作零星分布在局部河段、支流和湖庫,亟須擴展至整個流域,并建立長效監測機制;從工作積累上看,黃河流域的生物監測基礎薄弱,現有研究成果各有側重,缺乏監測指標上的統一性、時間上的連續性,造成數據不可比等問題;從監測指標上看,現有研究中,采用單個指標進行分析的研究較多,綜合多個指標開展深入調查的研究較少,尚未形成全面、完善的指標篩選和綜合評價體系;從監測技術上看,目前的生物監測以形態學鑒定為主導,通過人工識別或鏡檢獲取樣品信息,其鑒定結果精確,但鑒定過程耗時長,且對鑒定人員鑒定經驗的要求高,不利于大規模開展,而熒光藻類分析技術[108]、環境DNA 技術[72]等新興技術(表2)或可有效彌補該方面的不足。

表2 水生態監測新興技術Table 2 The advantages and disadvantages of aquatic ecological monitoring emerging technologies

5 結語

伴隨黃河流域生態保護和高質量發展上升為重大國家戰略,黃河流域水生態監測面臨更高的要求與挑戰。 結合黃河流域水生態監測現狀,在水生態監測業務化運行方面提出以下建議:

1)加快黃河流域水生態監測能力建設。 首先,加強水生態監測人才隊伍建設。 拓寬用人渠道,積極培養、引進優秀人才加入到黃河流域水生態監測工作中來,是迅速提高黃河流域水生態監測能力的重要手段。 其次,大力開展流域監測站網規劃建設。 完善的水生態監測站網是開展流域水生態監測工作的基礎支撐。 加大對監測站基礎設備的投入,健全水生態監測部門專用設備儀器的配置,可以為水生態監測工作的順利運行提供必要的物質保障。 再次,積極推動擴大監測范圍。生物類群方面,建議結合黃河流域已有研究成果,由單一生物類群監測逐步擴展至多生物類群監測,建立綜合多生物類群的水生生物監測技術;工作范圍方面,建議將水生態監測的業務化運行從河段、支流逐步擴展至流域尺度,并形成示范區域,結合不同區域的關鍵生態問題,分區分片有序擴展,定期開展生態狀況調查與評估,提升流域水生態監測能力。

2)建立適用于黃河流域的水生態監測與評價標準體系。 首先,開展流域數據管理平臺建設。開發建立集水生態監測數據報送、集中存儲和管理、統一分析和評價于一體的流域水生態監測數據管理平臺,實現流域監測數據的統一收集管理和分析評價,可以為流域水生態監測和評價標準化體系的建立奠定基礎,提升流域水生態監測數據分析、管理和生態環境狀況評估的現代化與信息化水平。 其次,建立具有流域特色的水生態監測與評價標準體系。 綜合考慮黃河流域不同區域的具體情況,合理篩選監測指標,分區域建立適用于本區域的標準化水生態監測技術;綜合考慮流域內不同類型生態系統的結構和功能、不同區域生態環境突出問題的差異性,因地制宜、分類施策,科學確定評價指標與計算權重,分類設置針對不同類型、不同區域的生態狀況表征指標,綜合形成適用于黃河流域的水生態多指標評價標準體系,為黃河流域水生態監測工作的常態化、深入化開展提供重要支撐。

3)探索新興監測技術與傳統技術的有機結合。 發展智慧監測,探索推動遙感、無人機、環境DNA 等新興技術與傳統技術的有機結合,不斷提升水生態監測能力,協同提升地面觀測、遙感驗證和生物多樣性監測能力,提高監測效率與監測精準度,不斷拓展水生態監測新興技術在黃河流域的應用空間。