水生態(tài)功能分區(qū)的相關理論

(四川大學 四川 成都 610065)

隨著世界人口數(shù)量不斷激增、工業(yè)化水平不斷提高、城市化進程不斷加快，人類對水資源的需求與日俱增，且由于水資源利用和污染物排放強度的增大，水環(huán)境污染已經(jīng)成為我國最主要的環(huán)境問題之一[1]。為協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的矛盾，本文通過分析流域水生態(tài)功能分區(qū)的概念、內(nèi)涵、以及區(qū)劃方法的發(fā)展，為完善我國流域水生態(tài)功能分區(qū)、提出適宜不同區(qū)域的水生態(tài)環(huán)境整治方案提供理論支撐，從而實現(xiàn)水資源可持續(xù)管理與使用。

一、水生態(tài)功能分區(qū)的內(nèi)涵

流域水生態(tài)功能分區(qū)，是基于生態(tài)功能的基礎上對流域的生態(tài)分區(qū)，是通過獲取流域水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)要素在空間上的綜合分布信息，劃分出相對同質(zhì)的淡水生態(tài)系統(tǒng)或生物體及其與環(huán)境相互關系的土地單元，為流域水環(huán)境管理和生態(tài)資源信息的配置提供地理空間上的框架，為流域管理者提供環(huán)境管理與規(guī)劃預測等方面的依據(jù)[2]。水生態(tài)功能分區(qū)是流域水質(zhì)目標管理的基礎與前提，是確定流域水環(huán)境基準、標準和總量控制及評價的基礎[3]。

隨著中國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，河流生態(tài)系統(tǒng)健康惡化，局部地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展受到阻礙，甚至成為經(jīng)濟社會發(fā)展的瓶頸，對河流生態(tài)系統(tǒng)進行有效管理成為當前環(huán)境保護好經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展急需解決的問題之一[4]。

二、水生態(tài)功能分區(qū)方法研究進展

(一)國外研究進展

1987年，Omemik[5]首先提出了水生態(tài)區(qū)的概念和水生態(tài)功能區(qū)劃分方法，基于土壤、自然植被、地形和土地利用四個區(qū)域性特征指標，將具有相對同質(zhì)的淡水生態(tài)系統(tǒng)或生物體，及其與環(huán)境相關的土地單元劃分為同一生態(tài)區(qū)。目前國外流域水生態(tài)分區(qū)體系主要有：美國環(huán)保局(USEPA)的三級水生態(tài)分區(qū)、西班牙的河流生態(tài)地貌特征分類、英國哥倫比亞的水生棲息地分類、新西蘭的河流環(huán)境分類等。這四種分區(qū)體系所選用的指標多是基于非生物因素。此外，國外近些年也同時開展了利用生物指標進行的生態(tài)區(qū)劃工作。在2004年，Armin Lorenz[6]利用大型底棲動物將德國近自然狀態(tài)的溪流劃分為8種類型，并在屬、種水平對這8類溪流進行詳細的劃分。

(二)國內(nèi)研究進展

我國對陸地生態(tài)功能分區(qū)較多，但對淡水水域的生態(tài)功能分區(qū)研究剛剛起步。目前，中國正在探索系統(tǒng)的流域水生態(tài)功能區(qū)劃工作。

尹民，楊志峰，崔保山[7]在中國河流生態(tài)水文分區(qū)中根據(jù)水系的完整性將全國劃分為10個一級區(qū)，并以徑流深度、干燥度和地形格局為依據(jù)，將10個一級區(qū)劃分為44個二級區(qū)，最后在各個二級區(qū)中通過對地貌類型、海拔高度、水生態(tài)狀況、河湖分布與河段劃分以及水庫節(jié)點等因素進行對比，將44個二級區(qū)劃分為406個三級區(qū)。王芳和王浩[8]等考慮自然地理因素、徑流、人類作用和土地利用等因素對中國西北地區(qū)水系進行了三級生態(tài)分區(qū)，將西北地區(qū)劃分為 5個一級生態(tài)區(qū)、7個二級生態(tài)區(qū)和29個三級生態(tài)區(qū)。孟偉[9]等依據(jù)河流生態(tài)學中的格局與尺度理論，對流域水生態(tài)分、水功能分區(qū)、水環(huán)境功能分區(qū)等概念的內(nèi)涵、聯(lián)系與差異進行了辨析，對區(qū)劃方法進行了探討，建立了流域水生態(tài)分區(qū)的指標體系與分區(qū)方法，并在 GIS技術支持下，完成了遼河流域的一、二級水生態(tài)分區(qū)。陽平堅等[10]闡述了基于流域水生態(tài)分區(qū)的水環(huán)境功能區(qū)劃的基本理論、原則及其劃分方法，并且以遼河流域為案例構(gòu)建了新的流域水環(huán)境功能區(qū)劃的分類體系。

(三)國內(nèi)外研究進展對比總結(jié)

從國內(nèi)外生態(tài)區(qū)劃分方法比較可以發(fā)現(xiàn)，對于一個有效的生態(tài)功能區(qū)劃而言，必須具備三個方面的特點：能夠反映甚至影響地區(qū)生態(tài)潛能的環(huán)境特征指標。不同環(huán)境特征指標的相對影響在空間上是不連續(xù)的。突出地理信息的重要性。但從中國的水生態(tài)功能區(qū)劃研究中可以看出，中國目前在河流管理中，多采用一些化學指標。這些化學指標所考慮的是水中各種物質(zhì)含量的多少，因此當前我國河流管理主要集中在污染控制。

四、總結(jié)

目前國內(nèi)外已有很多生態(tài)區(qū)劃的經(jīng)驗，但總體而言，我國的水生態(tài)功能分區(qū)仍是一項全新的工作，分區(qū)目標雖已明確，但是由于在該領域起步較晚，科學、合理的分區(qū)技術尚需深入探討。在未來，我國各個資源與環(huán)境管理機構(gòu)若能合作并將水生態(tài)功能分區(qū)作為一項管理策略去執(zhí)行，建立完善的指標體系，結(jié)合原有的自然區(qū)劃，將基于生物多樣性保護目的的自然保護區(qū)與重點生態(tài)功能區(qū)保護相結(jié)合，水生態(tài)功能區(qū)劃將會更科學，為實現(xiàn)水資源可持續(xù)管理提供更多的支撐。

【參考文獻】

[1]Meng W, Zhang Y, Zheng B-H, etal. The significance, challenge and key technologies in the application of ecosystem health method in watershed environmental management. Journal of Environmental Sciences, 2007, 27(6):906-910 (in Chinese).

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[3]黃藝, 蔡佳亮, 鄭維爽,等. 流域水生態(tài)功能分區(qū)以及區(qū)劃方法的研究進展[J]. 生態(tài)學雜志, 2009, 28(3):542-548.

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[5]Omemik JM．Ecoregions of the conterminous United States of Map Supplement)．Annals 0f the Association of American Geographers，1987，77：118—125．

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[7]尹民,楊志峰,崔保山.中國河流生態(tài)水文分區(qū)初探[J].環(huán)境科學學報, 2005, 25(4):423-428.

[8]王芳,王浩,陳敏建,等.中國西北地區(qū)生態(tài)需水研究 (2)-基于遙感和地理信息系統(tǒng)技術的區(qū)域生態(tài)需水計算及分析[J].自然資源學報, 2002, 17(2):129 -137.

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[10]陽平堅, 吳為中, 孟偉,等. 基于生態(tài)管理的流域水環(huán)境功能區(qū)劃——以渾河流域為例[J]. 環(huán)境科學學報, 2007, 27(6):944-952.