渾太河流域不同水生態(tài)功能區(qū)環(huán)境要素的分布特征及其與土地利用之間的關(guān)系

賈曉波， 趙 茜， 郝 韻， 張新飛， 林佳寧， 段平洲， 張 遠(yuǎn)*， 王圣瑞

1.北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院， 北京 100875

2.中國環(huán)境科學(xué)研究院水生態(tài)環(huán)境研究所， 北京 100012

3.山東師范大學(xué)環(huán)境與生態(tài)研究院， 山東 濟(jì)南 250358

4.遼寧大學(xué)環(huán)境學(xué)院， 遼寧 沈陽 110036

水環(huán)境狀況受地形、地貌、氣候、水文等自然因素，以及人類生產(chǎn)生活、土地利用等人為因素的多要素、多尺度綜合影響，具有明顯的時(shí)空變化規(guī)律[1]. 土地利用方式的變化，通過改變自然景觀、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)等形式影響河流水環(huán)境質(zhì)量[2-3]. 近年來，分析水環(huán)境對土地利用/覆蓋變化的響應(yīng)已成為國內(nèi)外水生態(tài)系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)[4-8].

受人類活動(dòng)的影響，流域土地利用方式發(fā)生了較大變化，河流生態(tài)系統(tǒng)正遭受不同程度的干擾與破壞，最終導(dǎo)致水環(huán)境質(zhì)量嚴(yán)重下降. 土地利用方式可以較好地反映人類活動(dòng)的狀況，對水質(zhì)的演變具有顯著作用. 土地利用類型的改變是水質(zhì)演變的主要驅(qū)動(dòng)因子，其中，建設(shè)用地與化學(xué)需氧量、銨態(tài)氮和總磷等均呈顯著正相關(guān)，林地與總磷等水質(zhì)指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)，水域與未利用地是pH和溶解氧產(chǎn)生空間異質(zhì)性的主導(dǎo)因素[2,9-10]. 已有成果為河流水生態(tài)保護(hù)與管理決策提供了科學(xué)支撐. 然而，由于不同研究區(qū)域自然環(huán)境要素(如地質(zhì)、地貌、氣候和水文條件等)存在差異，土地利用方式與水質(zhì)之間的關(guān)系也有所不同[11]. 對于水環(huán)境質(zhì)量空間變化特征的分析，以往研究多集中于不同尺度河岸緩沖帶的影響和流域尺度的影響，對于流域在不同自然環(huán)境要素下響應(yīng)關(guān)系的研究較少. 水生態(tài)功能區(qū)是流域水生態(tài)系統(tǒng)管理和水生生物多樣性保護(hù)的重要單元，廣泛應(yīng)用于河流水體的生態(tài)管理[12]. 對同一水生態(tài)功能區(qū)而言，河流的水質(zhì)通常呈現(xiàn)相似的趨勢，大尺度空間要素的差異對水質(zhì)的影響往往會(huì)隨不同水生態(tài)功能區(qū)的特征而有所不同，忽略水生態(tài)空間的差異所產(chǎn)生的偏差可能會(huì)對研究結(jié)果產(chǎn)生影響. 基于已有研究的不足，該研究通過大范圍的野外采樣，篩選流域主要水環(huán)境要素，構(gòu)建水質(zhì)指數(shù)(WQI)作為水質(zhì)指標(biāo)，對渾太河流域不同水生態(tài)功能區(qū)水環(huán)境要素的空間分布及其與土地利用方式的關(guān)系進(jìn)行研究，深入分析流域內(nèi)不同水生態(tài)功能區(qū)土地利用對河流水質(zhì)的影響，以期為流域水土資源可持續(xù)利用、水生態(tài)環(huán)境管理等提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

渾太河流域位于我國東北部(122°05′E～125°17′E、40°40′N～42°10′N)，由渾河和太子河2條獨(dú)立的水系構(gòu)成. 渾河發(fā)源于清源縣灣甸子鎮(zhèn)滾馬嶺山腳下，全長415 km，流域面積為1.14×104km2；太子河發(fā)源于新賓縣紅石砬子，全長413 km，流域面積為1.4×104km2. 兩條河流在三岔河匯合后，匯入大遼河. 該流域?qū)贉貛駶?半濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，最高氣溫出現(xiàn)在7—8月，最低氣溫出現(xiàn)在1—2月，年均降水量為718.3 mm. 渾太河流域以山地為主(占69.0%)，植被覆蓋率較高，其次為平原(占24.9%)，丘陵最少(占6.1%).

渾太河流域是遼寧省乃至我國東北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)核心，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化水平較高，導(dǎo)致大量工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)入河流，致使河流水質(zhì)和水生態(tài)系統(tǒng)健康嚴(yán)重受損[13-15]. 渾太河流域主要包括3個(gè)水生態(tài)功能二級區(qū)[16-18]，其中，水生態(tài)Ⅰ區(qū)位于太子河上游，植被覆蓋率高，人為干擾較??；水生態(tài)Ⅱ區(qū)位于渾河上游和太子河下游，植被覆蓋率較生態(tài)Ⅰ區(qū)低；水生態(tài)Ⅲ區(qū)位于渾太河下游，主要以農(nóng)業(yè)用地為主. 隨著社會(huì)化進(jìn)程的加快，渾太河流域水生態(tài)Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)淡水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況日趨下降，水生態(tài)系統(tǒng)健康保護(hù)已成為流域管理關(guān)注的重點(diǎn)[19-21].

1.2 采樣點(diǎn)設(shè)置

為了解渾太河流域水質(zhì)的空間分布特征，該研究于2009—2016年對全流域300個(gè)樣點(diǎn)進(jìn)行樣品采集，包括渾河(H)62個(gè)樣點(diǎn)、太子河(T)70個(gè)樣點(diǎn)、太子河北支(TB)18個(gè)樣點(diǎn)、太子河南支(TN)15個(gè)樣點(diǎn)、小湯河(XTH)10個(gè)樣點(diǎn)、細(xì)河(XH)27個(gè)樣點(diǎn)、湯河(TH)35個(gè)樣點(diǎn)、蘭河(LH)22個(gè)樣點(diǎn)、北沙河(BS)14個(gè)樣點(diǎn)、南沙河(NS)7個(gè)樣點(diǎn)、海城河(HCH)20個(gè)樣點(diǎn)，其中，水生態(tài)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)包括的采樣點(diǎn)分別為133、85、82個(gè). 采樣點(diǎn)分布如圖1所示.

圖1 渾太河流域采樣點(diǎn)及水生態(tài)功能區(qū)示意

1.3 樣品的采集與分析

野外調(diào)研同時(shí)完成水化學(xué)和物理特征參數(shù)的監(jiān)測. 水化學(xué)參數(shù)包括pH、電導(dǎo)率(EC)、總?cè)芙庑怨腆w(TDS)、溶解氧(DO)、溶解性有機(jī)碳(DOC)、總氮(TN)、銨態(tài)氮(NH4+)、亞硝態(tài)氮(NO2-)、硝態(tài)氮(NO3-)、總磷(TP)、磷酸鹽(PO43-)、溶解性鹽離子(K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-/CO32-)、化學(xué)需氧量(CODCr)、5日生化需氧量(BOD5)、溶解性硅(Si)和糞大腸桿菌(FC). 其中，pH、EC、TDS和DO采用多參數(shù)水質(zhì)分析儀(YSI Incorporated，Yellow Springs，Ohio，美國)現(xiàn)場測定，其余指標(biāo)通過現(xiàn)場采集3個(gè)1 L平行水樣，帶回實(shí)驗(yàn)室后參照《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第4版)進(jìn)行測定.

物理特征參數(shù)包括水溫(T)、平均流速(V)、平均水深(D)和懸浮物(SS)，其中，水溫采用多參數(shù)水質(zhì)分析儀現(xiàn)場測定，平均流速(于0.6倍水深處)和平均水深使用直讀式流速儀(FP201，Global Water Instrumentation，美國)測定，懸浮物是通過將醋酸纖維濾膜置于103～105 ℃下烘干2 h后，利用稱重法測定.

1.4 土地利用數(shù)據(jù)的獲取

土地利用數(shù)據(jù)分別以2010年和2015年30 m×30 m精度的Landsat TM影像為數(shù)據(jù)源，在ERDAS 9.2軟件下對遙感影像進(jìn)行幾何校正、影像拼接、影像截取等預(yù)處理，利用ArcGIS 10.1軟件對遙感影像進(jìn)行人機(jī)交互式解譯，獲取信息；同時(shí)，結(jié)合研究區(qū)地形特征及野外調(diào)查情況，按照中國科學(xué)院土地利用覆蓋分類體系提取6類主要土地利用類型，分別為農(nóng)業(yè)用地(AGR)、林地(FOR)、草地(GRA)、水域(WAT)、建設(shè)用地(BUI)和未利用地(BAR). 基于渾太河每個(gè)采樣點(diǎn)的位置，以采樣點(diǎn)為界，取采樣點(diǎn)上游3 km，河兩岸各1 km的范圍作緩沖區(qū)，計(jì)算各采樣點(diǎn)土地利用類型面積[22].

1.5 數(shù)據(jù)處理及分析

1.5.1數(shù)據(jù)分析方法

首先，對同一水生態(tài)功能區(qū)二級區(qū)中各采樣點(diǎn)主要水環(huán)境指標(biāo)取平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對于數(shù)據(jù)中超出平均值±3倍標(biāo)準(zhǔn)差范圍的值作為異常值進(jìn)行剔除；然后，對水環(huán)境要素進(jìn)行主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)，篩選出影響渾太河流域水環(huán)境質(zhì)量的主要環(huán)境要素，對篩選出的主要環(huán)境要素進(jìn)行Spearman相關(guān)性分析，對相關(guān)性系數(shù)|r|>0.5的水環(huán)境要素僅保留其中之一. 進(jìn)行Spearman分析時(shí)，除pH外，所有環(huán)境要素均進(jìn)行l(wèi)g(x+1)轉(zhuǎn)換[23]. 為了研究不同水生態(tài)功能區(qū)主要環(huán)境要素的分布特征，對各主要環(huán)境要素進(jìn)行單因素方差分析. 結(jié)果表明，不同水生態(tài)功能區(qū)方差為非齊次. 因此，該研究選用Kruskal-Wallis (K-W)非參數(shù)檢驗(yàn)進(jìn)行差異性分析. 各水生態(tài)功能區(qū)兩兩之間的差異性利用Mann-Whitney U檢驗(yàn)，顯著水平取p<0.05和p<0.01.

PCA通過R語言中的“ggplot2”程序包實(shí)現(xiàn)，Spearman相關(guān)性分析、多元線性回歸、單因素方差分析、K-W非參數(shù)檢驗(yàn)和Mann-Whitney U檢驗(yàn)均在SPSS 19.0軟件中完成.

1.5.2水質(zhì)評價(jià)方法

水質(zhì)指數(shù)(WQI)可以有效衡量水質(zhì)總體狀況，將多個(gè)水質(zhì)參數(shù)轉(zhuǎn)化為單個(gè)指標(biāo)，反映水質(zhì)差異[24-25]，用于描述水質(zhì)的總體情況，可以避免個(gè)別水質(zhì)指標(biāo)影響總體評價(jià). 該研究采用“主成分分析+適當(dāng)微調(diào)”的主客觀賦值法確定指標(biāo)權(quán)重. 首先，使用SPSS 19.0軟件對各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值進(jìn)行主成分分析，得到各指標(biāo)的初步權(quán)重[26-27]；然后，進(jìn)行專家判別、文獻(xiàn)和實(shí)地調(diào)研，對權(quán)重進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整[14,28-29]，各點(diǎn)位WQI值計(jì)算公式：

(1)

式中：n為水質(zhì)參數(shù)的總數(shù)；Wi為通過“主成分分析+適當(dāng)微調(diào)”計(jì)算得到的第i個(gè)參數(shù)的權(quán)重，所有參數(shù)的權(quán)重總和為1；Ci為第i個(gè)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化值[27]. 同時(shí)，結(jié)合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)對水環(huán)境參數(shù)濃度進(jìn)行劃分. 各水質(zhì)參數(shù)的權(quán)重和規(guī)范化值見表1.

表1 各水質(zhì)參數(shù)的權(quán)重以及基于GB 3838—2012《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的標(biāo)準(zhǔn)化因子

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)境要素分析

對渾太河流域26個(gè)環(huán)境要素進(jìn)行PCA分析(見圖2)，研究發(fā)現(xiàn)第一主成分和第二主成分的解釋率較高，分別為27.8%和10.4%，累積解釋率為38.2%，因此保留與第一和第二主成分相關(guān)的環(huán)境變量進(jìn)行分析. 由圖3可見：對第一主成分有較大貢獻(xiàn)的環(huán)境要素主要有EC以及TDS、DO、SS、K+、Na+、Ca2+、Cl-、SO42-、HCO3-、BOD5、CODCr、NH4+、NO2-、TP和Si濃度；對第二主成分具有較大貢獻(xiàn)的環(huán)境要素主要包括D以及Mg2+、HCO3-、NO2-和TP濃度.T、V、pH以及FC、DOC、TN、NO3-和PO43-濃度的貢獻(xiàn)較低，予以剔除.

注：DO表示溶解氧濃度，D表示平均水深，NO2-表示亞硝態(tài)氮濃度，CODCr表示化學(xué)需氧量濃度，TP表示總磷濃度，NH4+表示銨態(tài)氮濃度，BOD5表示5日生化需氧量濃度，EC表示電導(dǎo)率，SS表示懸浮物濃度.

圖3 PCA各主成分載荷

通過對第一主成分和第二主成分貢獻(xiàn)較大的16個(gè)環(huán)境要素進(jìn)行Spearman相關(guān)分析(見表2)發(fā)現(xiàn)， EC與TDS、K+、Na+、Ca2+、Mg2+和SO42-濃度均呈顯著相關(guān)(|r|>0.5). EC和TDS是衡量溶解性鹽離子濃度的參數(shù)，當(dāng)水體中無機(jī)鹽離子濃度較低時(shí)，常采用EC對鹽分進(jìn)行表征[30]，因此保留EC. DO濃度與Si濃度呈顯著負(fù)相關(guān)，而DO濃度比Si濃度對第一主成分具有更高的解釋率，故對Si濃度進(jìn)行剔除. 最終，選用EC以及DO、SS、BOD5、CODCr和NH4+濃度進(jìn)行后續(xù)分析.

表2 16個(gè)環(huán)境要素的Spearman相關(guān)性系數(shù)

2.2 不同水生態(tài)功能區(qū)主要環(huán)境要素的分布特征

K-W非參數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果表明(見圖4)，主要環(huán)境要素濃度在水生態(tài)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)均呈現(xiàn)出顯著差異(p<0.05)，其中，EC以及SS、BOD5、CODCr和NH4+濃度在水生態(tài)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)的平均值顯著低于水生態(tài)Ⅲ區(qū)，DO的平均濃度高于水生態(tài)Ⅲ區(qū).

注： 不同小寫字母表示水環(huán)境要素在不同水生態(tài)區(qū)中存在顯著差異(p<0.05).

渾太河流域水質(zhì)指數(shù)結(jié)果(見圖5)表明，3個(gè)水生態(tài)功能區(qū)的水質(zhì)狀況呈水生態(tài)Ⅰ區(qū)>水生態(tài)Ⅱ區(qū)>水生態(tài)Ⅲ區(qū)的特征. 水生態(tài)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)的WQI平均值分別為86.80±6.47、85.57±6.69和72.92±13.75. 與水生態(tài)Ⅲ區(qū)相比，水生態(tài)Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū) 的WQI值較高(p<0.01). 水生態(tài)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)和Ⅲ區(qū)水質(zhì)等級為好的樣點(diǎn)占比分別為30.41%、21.70%和0.94%，等級為差的樣點(diǎn)占比分別為9.28%、6.60%和53.77%.

圖5 渾太河流域水生態(tài)功能區(qū)水質(zhì)狀況

2.3 土地利用狀況

K-W非參數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果表明，不同水生態(tài)功能區(qū)之間的土地利用類型存在差異(見圖6). 由圖6可見：水生態(tài)Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)各采樣點(diǎn)緩沖區(qū)的林地面積占比分別為55.88%和45.30%，高于水生態(tài)Ⅲ區(qū)(9.49%±2.16%)；而農(nóng)田面積占比則由水生態(tài)Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中的38.75%～43.34%升至水生態(tài)Ⅲ區(qū)的54.79%，建設(shè)用地面積占比由水生態(tài)Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中的3.50%～3.60%升至水生態(tài)Ⅲ區(qū)的17.98%.

圖6 渾太河流域不同水生態(tài)功能區(qū)各樣點(diǎn)土地利用類型占比

2.4 不同水生態(tài)功能區(qū)土地利用類型與主要環(huán)境要素的關(guān)系

Spearman相關(guān)分析和逐步線性回歸模型表明，不同土地利用類型會(huì)對不同環(huán)境要素產(chǎn)生影響(見表3). 林地、建設(shè)用地是預(yù)測渾太河流域主要環(huán)境要素變化的主要土地利用類型. 由表3可見：水生態(tài)Ⅰ區(qū) EC、SS、BOD5和CODCr4個(gè)環(huán)境要素可與土地利用類型建立多元回歸方程，但解釋率均較低；水生態(tài)Ⅱ區(qū)建設(shè)用地與農(nóng)田對EC具有較好的解釋〔調(diào)整后的R2(Radj2)=0.29〕，土地利用類型對DO、BOD5和NH4+濃度的解釋率均較低；水生態(tài)Ⅲ區(qū)的土地利用類型對主要環(huán)境要素具有較高的解釋率，其中林地和建設(shè)用地對EC具有較好的預(yù)測，隨著林地面積的增加、建設(shè)用地面積的減少，EC逐漸降低(Radj2=0.34). 水域和建設(shè)用地對NH4+濃度具有較高的解釋率，隨著水域和建設(shè)用地面積的增加，NH4+濃度逐漸升高(Radj2=0.21). 此外，通過分析WQI與土地利用類型之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，隨著林地面積的增加，建設(shè)用地和水域面積逐漸減少，水生態(tài)Ⅲ區(qū)WQI逐漸升高(Radj2=0.25).

表3 土地利用類型與主要環(huán)境要素的多元逐步回歸分析

3 討論

土地利用可以綜合反映人類活動(dòng)對河流水質(zhì)的影響，顯著影響流域水質(zhì)的空間分布異質(zhì)性[31]. 該研究相關(guān)性和回歸分析結(jié)果表明，渾太河流域不同水生態(tài)功能區(qū)土地利用與主要環(huán)境變量存在顯著關(guān)系，符合“源-匯”理論，并且土地利用對河流水生態(tài)的影響在整個(gè)流域并不一致，二者的關(guān)系在不同水生態(tài)功能區(qū)有較大差異[17,32-33]. 在水生態(tài)Ⅲ區(qū)，建設(shè)用地和林地是對WQI具有顯著影響的土地利用類型，而土地利用方式對水生態(tài)Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)的WQI均未產(chǎn)生顯著影響. 水生態(tài)Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)森林覆蓋率和生境多樣性較高，人為干擾較少，林地面積占比分別高于80%和75%，1 km河岸緩沖區(qū)范圍內(nèi)林地面積占比分別為55%和45%以上(見表4). 林地在水體凈化和緩解水質(zhì)退化過程中起著重要作用，此外林地能夠?qū)Νh(huán)境污染物進(jìn)行有效降解和吸附，阻止EC、SS和TP等通過地表徑流進(jìn)入水體[34-35]. 因此，林地面積占比較高的區(qū)域，WQI越高，水質(zhì)越好. 水生態(tài)Ⅲ區(qū)的土地利用類型由水生態(tài)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)以林地為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐赞r(nóng)田和建設(shè)用地為主. 與水生態(tài)Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)相比，水生態(tài)Ⅲ區(qū)受到的人類干擾較嚴(yán)重. 水生態(tài)Ⅲ區(qū)流經(jīng)沈陽市、鞍山市等大型重工業(yè)城市，城市化程度較高，屬于典型的城鎮(zhèn)化河流，林地面積占比降至2.81%，建設(shè)用地面積和農(nóng)田面積占比快速升高，在1 km 河岸緩沖區(qū)其占比分別升至17.98%和54.79%，成為主要的土地利用類型(見表4)，水質(zhì)狀況也逐漸惡化[36-37]. 由此可見，水生態(tài)Ⅲ區(qū)河流的主要污染物是由城市地區(qū)工業(yè)廢水和生活污水排放所致[3,38-39]. 研究[40-41]表明，工業(yè)廢水和生活污水的大量排放能促進(jìn)水體中營養(yǎng)物質(zhì)CODCr、BOD5和NH4+等濃度的升高. 大量營養(yǎng)鹽的輸入導(dǎo)致WQI迅速降低，河流水質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)棰躅惡土英躅?

表4 渾太河流域不同水生態(tài)功能區(qū)土地利用類型的組成

土地利用類型對水質(zhì)的影響具有尺度效應(yīng)，由于空間數(shù)據(jù)多尺度格局和精度的差異，水質(zhì)與土地利用的響應(yīng)關(guān)系研究存在不確定性，在不同尺度得出的結(jié)果可能不同[5,33]. 因此，在后續(xù)研究中，將使用更長期的水質(zhì)數(shù)據(jù)，從多空間尺度開展更加深入的分析和討論，進(jìn)一步突出空間尺度和時(shí)間跨度上的差異.

流域土地利用方式改變了河流水質(zhì)和物理生境，進(jìn)而對水生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響[42]，并且嚴(yán)重破壞水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能. 已有研究[17,32,42]指出，渾太河流域水生態(tài)Ⅰ區(qū)的水生態(tài)系統(tǒng)整體表現(xiàn)為健康，但隨著外界人為干擾因素的增加，水體中的一些關(guān)鍵性水生生物受到損傷，導(dǎo)致水生態(tài)Ⅲ區(qū)健康狀況整體下降，一般及以下等級樣點(diǎn)占比高于90%. 這主要與不同水生態(tài)功能區(qū)土地利用類型、人為干擾程度等密切相關(guān)，從而直接或間接影響水生態(tài)系統(tǒng)健康. 因此，從流域土地利用開發(fā)的角度科學(xué)探索其與水環(huán)境要素之間的關(guān)系具有一定的科學(xué)意義. 以上分析表明，水生態(tài)Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)仍需維持現(xiàn)有的植被覆蓋率，水生態(tài)Ⅲ區(qū)應(yīng)積極開展水生態(tài)修復(fù)，加強(qiáng)林地的種植與恢復(fù)，特別是增強(qiáng)河濱岸帶緩沖區(qū)的建設(shè)，其作為陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)的過渡地帶，可以有效緩沖或減輕人類活動(dòng)和自然過程對保護(hù)目標(biāo)的干擾.

4 結(jié)論

a) 渾太河流域3個(gè)不同水生態(tài)功能區(qū)主要水環(huán)境要素存在顯著差異. 電導(dǎo)率、溶解氧、懸浮物、5日生化需氧量、化學(xué)需氧量和銨態(tài)氮是影響渾太河流域水質(zhì)狀況的主要環(huán)境要素.

b) 渾太河流域3個(gè)不同水生態(tài)功能區(qū)水質(zhì)狀況存在顯著差異. 水質(zhì)狀況呈水生態(tài)Ⅰ區(qū)>水生態(tài)Ⅱ區(qū)>水生態(tài)Ⅲ區(qū)的特征，水生態(tài)Ⅰ區(qū)和水生態(tài)Ⅱ區(qū)的WQI較高，等級為好的樣點(diǎn)占比分別為30.41%和21.70%；相反，水生態(tài)Ⅲ區(qū)WQI較低，等級為好的樣點(diǎn)占比僅為0.94%.

c) 導(dǎo)致渾太河流域水質(zhì)下降的土地利用類型主要是建設(shè)用地. 水生態(tài)Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)以林地為主，土地利用對WQI沒有顯著影響；隨著建設(shè)用地面積的快速增加和林地面積的大幅降低，水生態(tài)Ⅲ區(qū)水質(zhì)顯著下降. 因此，亟需對水生態(tài)Ⅲ區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù).