構(gòu)建河流水生態(tài)空間轉(zhuǎn)換模型探析

張 馳

（法庫(kù)縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與行政執(zhí)法中心，沈陽(yáng) 110400）

1 概述

遼寧的河網(wǎng)比較密集，有17條河流的流域面積超過(guò)5000km2，31條河流的流域面積在1000～5000 km2，有344條河流的流域面積在10～1000km2，這些河流為工農(nóng)業(yè)的可持續(xù)利用發(fā)展提供了必要條件。然而，由于污水長(zhǎng)期排放，水資源利用不合理和水利工程建設(shè)等因素的影響，河水水質(zhì)惡化，生態(tài)服務(wù)功能受到嚴(yán)重破壞，水生生物多樣性明顯退化，給生態(tài)系統(tǒng)和流域人民的大規(guī)模生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了巨大影響［4］。為掌握河流湖泊生態(tài)變化規(guī)律，監(jiān)測(cè)、評(píng)估和規(guī)劃水生生態(tài)系統(tǒng)已成為水生態(tài)和水環(huán)境保護(hù)工作的重要組成部分，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 構(gòu)建轉(zhuǎn)換模型

本次使用層次分析法和熵權(quán)法來(lái)全面確定權(quán)重。根據(jù)遼寧水生生物、水環(huán)境和生境狀況，初步建立了遼寧河流水生態(tài)健康體系轉(zhuǎn)換帶，分析了遼寧省水生態(tài)問(wèn)題，提出了水生態(tài)保護(hù)的對(duì)策。遼寧省水生態(tài)空間轉(zhuǎn)換模型，如圖1。

圖1 水生態(tài)空間轉(zhuǎn)換模型

2.1 構(gòu)建水生態(tài)空間轉(zhuǎn)換帶模型方法

河流水生態(tài)空間的轉(zhuǎn)換是指由于次生環(huán)境變化導(dǎo)致不同流域水生群落演替轉(zhuǎn)換的特征，根據(jù)遼寧水生態(tài)抽樣調(diào)查結(jié)果，篩選出遼寧水生生物指標(biāo)、水環(huán)境指標(biāo)和生境指標(biāo)［2］。

水生生物指標(biāo)利用香維維納多樣性指數(shù)計(jì)算水體中4種基本水生生物的多樣性，獲得水生生物綜合生物多樣性指數(shù)，水生生物綜合指數(shù)廣泛適用，可不受具體流域的限制。

水環(huán)境指數(shù)主要采用調(diào)查中水環(huán)境PCA分析的結(jié)果，從化學(xué)因素、物理因素和水文因素3個(gè)方面，利用person相關(guān)性分析，消除高的相關(guān)因子，篩選出最適宜整個(gè)地區(qū)的主要環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素是COD、總氮、總磷、電導(dǎo)率及水深和河流寬度，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后可獲得水環(huán)境指標(biāo)。相關(guān)性分析如表1。

表1 環(huán)境因子person相關(guān)性分析

生境指標(biāo)主要來(lái)自樣本采集點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，根據(jù)河流快速生物監(jiān)測(cè)所使用的棲息地評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)合遼寧水生態(tài)河系的獨(dú)特特點(diǎn)，選擇了10項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)遼寧省水生態(tài)棲息地生境特征，如表2。

表2 水生態(tài)生境棲息地質(zhì)量評(píng)價(jià)

續(xù)表2

根據(jù)《國(guó)家水功能區(qū)劃技術(shù)綱要》，考慮到上游和下游水資源的綜合開(kāi)發(fā)利用［3］，將流域視為一個(gè)大系統(tǒng)，上下游、左右岸、流域與區(qū)域、行業(yè)與部門(mén)水資源綜合開(kāi)發(fā)利用，分區(qū)邊界與管理邊界盡可能一致，在一級(jí)分區(qū)的基礎(chǔ)上，遼寧二級(jí)區(qū)劃分為6個(gè)區(qū)：西遼河、東遼河、遼河、玉臺(tái)河、鴨綠江、黃渤海諸河。分析層次過(guò)程和熵權(quán)法用于綜合確定權(quán)重，如圖2。

圖2 水功能權(quán)重

2.2 建立水生態(tài)健康體系轉(zhuǎn)換帶

根據(jù)遼寧水生生物、水環(huán)境和棲息地現(xiàn)狀，初步建立了遼寧河流水生態(tài)健康體系轉(zhuǎn)換帶［4］。一方面，遼寧河流水生態(tài)健康體系轉(zhuǎn)換客觀地反映了該省自身的水環(huán)境，另一方面，從水生生物學(xué)的角度，揭示了水生態(tài)的健康狀況。根據(jù)遼寧水生態(tài)抽樣調(diào)查結(jié)果，水生生物區(qū)水生生物多樣性普遍較高，在保護(hù)水生生物方面具有非常特殊的地位和作用［5］。

3 水生態(tài)空間轉(zhuǎn)換帶特征

遼寧水生態(tài)空間系統(tǒng)轉(zhuǎn)換區(qū)可直接反映水生生態(tài)系統(tǒng)的狀況，健康的水體具有較高的水生生物多樣性和豐富的物種［5］，當(dāng)水體受到污染脅迫時(shí)，如物種入侵和水利工程改造，將影響水生態(tài)健康，從遼寧水生態(tài)空間系統(tǒng)轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)擬合結(jié)果來(lái)看，遼寧各流域水生態(tài)空間系統(tǒng)從上游到下游呈現(xiàn)從好到壞的轉(zhuǎn)變，干流區(qū)域過(guò)渡不明顯，顯現(xiàn)出一定的穩(wěn)定同質(zhì)性。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)遼寧省水生態(tài)空間監(jiān)測(cè)結(jié)果，構(gòu)建了遼寧省空間生態(tài)轉(zhuǎn)化模型，并應(yīng)用了空間地理信息系統(tǒng)［6］，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬擬合遼寧省水生態(tài)空間轉(zhuǎn)換帶，重新安排遼寧省水生態(tài)空間分布特征，重新布設(shè)水生態(tài)調(diào)查點(diǎn)為遼寧省水生態(tài)時(shí)空轉(zhuǎn)換規(guī)律研究提供了基礎(chǔ)支持。