土地利用對(duì)興凱湖入湖河流水質(zhì)影響及生態(tài)修復(fù)策略

徐宜雪，謝自建，王昊，李春華*，李季，魏偉偉，鄭燁，葉春

1.湖泊水污染治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室, 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院

2.雞西市生態(tài)環(huán)境局

興凱湖位于黑龍江省雞西市東部，是亞洲東北部最大的淡水湖，屬中俄跨境湖泊，也是我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)三江平原上最大的湖泊，同時(shí)也是重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖基地[1]。20 世紀(jì)50 年代以來(lái)，高強(qiáng)度的農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)和人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致興凱湖水質(zhì)污染嚴(yán)重、濕地面積銳減、生物多樣性大幅降低[2-3]。根據(jù)《2021 年黑龍江省生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》[4]，大、小興凱湖屬于GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅴ類(lèi)和Ⅳ類(lèi)水體，營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)為輕度富營(yíng)養(yǎng)，總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)是主要的超標(biāo)因子。入湖河流是興凱湖水資源的主要來(lái)源，也是氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽從陸地輸移到湖泊的重要通道[5-6]，入湖河流水質(zhì)狀況對(duì)興凱湖水質(zhì)有著重要影響。因此，開(kāi)展興凱湖入湖河流水質(zhì)分析是全面剖析興凱湖水質(zhì)變化的重要途徑。

土地利用變化與河流水質(zhì)狀況存在顯著相關(guān)性[7-9]，是人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境影響的直觀反映[10-11]。湖泊流域土地利用變化影響氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽的產(chǎn)生、遷移和轉(zhuǎn)化，是造成流域內(nèi)水環(huán)境質(zhì)量下降的關(guān)鍵影響因素[12-13]。探明興凱湖流域土地利用對(duì)入湖河流水質(zhì)的影響，對(duì)制定合理的生態(tài)修復(fù)策略、改善流域水環(huán)境質(zhì)量具有重要的意義。目前，關(guān)于興凱湖生態(tài)環(huán)境的研究主要集中在湖泊水質(zhì)評(píng)價(jià)、沉積物、水生生物等方面[14-17]，對(duì)興凱湖入湖河流的關(guān)注多集中于穆棱河[18]，而從興凱湖流域?qū)用骈_(kāi)展入湖河流的研究較少。

筆者以興凱湖流域?yàn)檠芯繀^(qū)域，以興凱湖主要入湖河流為研究對(duì)象，通過(guò)調(diào)查、評(píng)價(jià)興凱湖入湖河流水質(zhì)污染特征，建立主要入湖河流水質(zhì)狀況與土地利用結(jié)構(gòu)的響應(yīng)關(guān)系，探究不同水期、不同子流域選擇的情況下，土地利用結(jié)構(gòu)對(duì)河流水質(zhì)影響的方式及程度的差異性，并基于研究結(jié)果分類(lèi)提出具有針對(duì)性的入湖河流治理與修復(fù)策略，以期為興凱湖流域生態(tài)環(huán)境治理和保護(hù)提供參考。

1 研究區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

興凱湖由大、小興凱湖組成，小興凱湖位于興凱湖北部，水面面積約176 km2；大興凱湖為跨境湖泊，水面面積約4 380 km2，以松阿察河河口與白棱河河口連線為界，北屬中國(guó)，南屬俄羅斯，大興凱湖中國(guó)湖區(qū)（簡(jiǎn)稱(chēng)大興凱湖）面積約1 240 km2[19]。大、小興凱湖通過(guò)第一、第二泄洪閘相連（圖1）。

圖1 研究區(qū)水系與采樣點(diǎn)位置示意Fig.1 Skematic diagram of watersystem and distribution of sampling points in the study area

興凱湖流域?qū)僦芯暥葴貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫為2.5~4.3 ℃，多年平均降水量為500~550 mm，降水集中于夏季（6—8 月），約占全年降水量的2/3。根據(jù)資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心（https://www.resdc.cn）的土壤及植被數(shù)據(jù)，流域內(nèi)土壤類(lèi)型包括暗棕壤、白漿土類(lèi)、草甸土類(lèi)等10 類(lèi)，以暗棕壤為主；主要植被類(lèi)型有闊葉林、栽培植物、草甸等7 類(lèi)，以闊葉林和栽培植物為主，栽培植物主要包括玉米、水稻。

根據(jù)興凱湖流域入湖河流水系分布情況，以興凱湖中國(guó)境內(nèi)的9 條主要入湖河流及其流域?yàn)檠芯繉?duì)象（圖1）。其中，子流域1~5 分別是洛格河、北溝、白泡子、白泡子?xùn)|側(cè)溝渠和金銀庫(kù)河，流入大興凱湖；子流域6~9 分別是承紫河、小黑河、大西地河和穆棱河，流入小興凱湖。

1.2 樣品采集與測(cè)定

入湖河流的水質(zhì)監(jiān)測(cè)時(shí)間為2021 年7—10 月，每月中旬左右采集水樣，其中7—8 月為豐水期，降水豐富，9—10 月為平水期，降水相對(duì)較少，但是稻田退水量大。每條入湖河流設(shè)置1 個(gè)采樣點(diǎn)，共9 個(gè)采樣點(diǎn)，采樣點(diǎn)設(shè)置在近入湖河口處。水體化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷、氨氮等指標(biāo)分別參照HJ 828—2017《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定 重鉻酸鹽法》[20]、GB 11892—89《水質(zhì) 高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定》[21]、HJ 636—2012《水質(zhì) 總氮的測(cè)定 堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法》[22]、GB 11893—89《水質(zhì) 總磷的測(cè)定 鉬酸銨分光光度法》[23]、HJ 535—2009《水質(zhì)氨氮的測(cè)定 納氏試劑分光光度法》[24]測(cè)定。

1.3 土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源與前處理

土地利用數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心（http://www.globallandcover.com），為30 m 全球地表覆蓋數(shù)據(jù)GlobeLand30 2020 年版。根據(jù)經(jīng)緯度范圍獲取興凱湖流域相關(guān)圖幅，利用ArcGIS 10.7 進(jìn)行多幅柵格數(shù)據(jù)的鑲嵌拼接，然后用子流域邊界對(duì)土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪，再對(duì)子流域土地利用類(lèi)型的面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)GlobeLand30 分類(lèi)系統(tǒng)，本研究涉及土地利用類(lèi)型共7 種，包括耕地、林地、草地、水體、人造地表、濕地和裸地，其中人造地表包括居民地、工礦、交通設(shè)施等人工建造活動(dòng)形成的地表，不包括建設(shè)用地內(nèi)部連片綠地和水體。

1.4 水質(zhì)污染狀況評(píng)價(jià)方法

采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)入湖河流水質(zhì)污染程度，其特點(diǎn)是兼顧各因子污染指數(shù)平均值與最高值，突出污染最嚴(yán)重的因子對(duì)綜合指數(shù)的影響[25-26]。計(jì)算公式如下：

式中：I為內(nèi)梅羅污染指數(shù)；P為污染指數(shù)平均值；Pi,max為第i項(xiàng)評(píng)價(jià)因子中污染指數(shù)的最大值；Pi為第i項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的污染指數(shù)；Ci為第i項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的實(shí)測(cè)值；Coi為第i項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。Pi計(jì)算公式適用于濃度增大導(dǎo)致水質(zhì)變差的水質(zhì)因子。

內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：I<1，屬清潔；1≤I≤2，屬輕度污染；25，屬?lài)?yán)重污染。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 26 軟件進(jìn)行雙因素方差分析，以時(shí)間、空間為自變量，時(shí)間上分為豐水期、平水期2 個(gè)水平，空間上分為大興凱湖入湖河流、小興凱湖入湖河流2 個(gè)水平，分析興凱湖入湖河流水質(zhì)在時(shí)空上的差異性；采用Canoco 5 軟件[27-28]進(jìn)行冗余分析，探究不同時(shí)期興凱湖入湖河流水質(zhì)狀況與流域內(nèi)不同土地利用類(lèi)型間的關(guān)系；采用SPSS 26 軟件進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)，基于河流水質(zhì)狀況和流域土地利用結(jié)構(gòu)將興凱湖入湖河流進(jìn)行聚類(lèi)。

2 結(jié)果與討論

2.1 入湖河流水質(zhì)特征分析與評(píng)價(jià)

2.1.1 水質(zhì)特征分析

參照GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，興凱湖主要入湖河流水質(zhì)類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)~劣Ⅴ類(lèi)，以Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為閾值，入湖河流超標(biāo)因子包括化學(xué)需氧量、總磷、高錳酸鹽指數(shù)，其中化學(xué)需氧量是主要超標(biāo)因子，而所有入湖河流的氨氮濃度均達(dá)標(biāo)。

興凱湖入湖河流水質(zhì)時(shí)空差異較大。大興凱湖入湖河流水質(zhì)整體優(yōu)于小興凱湖，大興凱湖入湖河流僅存在化學(xué)需氧量超標(biāo)，超標(biāo)比例達(dá)90%，平均超標(biāo)倍數(shù)為0.49 倍，其余指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于Ⅲ類(lèi)水質(zhì)；小興凱湖入湖河流化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總磷均存在超標(biāo)現(xiàn)象，超標(biāo)比例分別為100%、50%、75%，平均超標(biāo)倍數(shù)分別達(dá)0.66、0.20 和0.62 倍。興凱湖入湖河流豐水期水質(zhì)總體優(yōu)于平水期，豐水期入湖河流化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總磷超標(biāo)，超標(biāo)比例為89%、22%、22%，平均超標(biāo)倍數(shù)為0.50、0.40、1.00 倍；平水期超標(biāo)比例分別為100%、22%、44%，平均超標(biāo)倍數(shù)分別為0.63、0.41、0.43 倍（圖2）。

圖2 興凱湖入湖河流不同水期水質(zhì)Fig.2 Water quality of the rivers flowing into Xingkai Lake during different water periods

2.1.2 水質(zhì)時(shí)空差異性分析

通過(guò)雙因素方差分析興凱湖入湖河流水質(zhì)在時(shí)間（豐水期、平水期）和空間（入大興凱湖、入小興凱湖）影響下的差異，結(jié)果顯示，各水質(zhì)指標(biāo)均符合正態(tài)分布，除總磷外，其余水質(zhì)指標(biāo)的方差齊性檢驗(yàn)P均大于0.05，滿足方差齊性（表1）。

表1 興凱湖入湖河流水質(zhì)方差分析結(jié)果Table 1 Variance analysis results of water quality of rivers flowing into Xingkai Lake

在空間水平上，小興凱湖入湖河流的高錳酸鹽指數(shù)、總氮濃度總體上顯著高于大興凱湖入湖河流（P<0.05）。在時(shí)間水平上，平水期興凱湖入湖河流總氮濃度顯著高于豐水期（P<0.05），原因可能是9—10 月興凱湖流域大面積水稻田集中退水。

2.1.3 水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

參照Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，選擇高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、總磷、氨氮指標(biāo)對(duì)興凱湖入湖河流水質(zhì)狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果如表2 所示。小興凱湖入湖河流內(nèi)梅羅污染指數(shù)高于大興凱湖入湖河流，平水期污染程度高于豐水期。大興凱湖入湖河流在豐水期、平水期污染程度為清潔到輕度污染，豐水期、平水期清潔河流數(shù)量占比分別為40%和20%；小興凱湖入湖河流在豐水期污染程度為清潔到輕度污染，清潔河流數(shù)量占比為25%，平水期全部為輕度污染。

表2 興凱湖入湖河流水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2 Comprehensive evaluation results of water quality of rivers flowing into Xingkai Lake

各入湖河流中，洛格河內(nèi)梅羅污染指數(shù)最低，豐水期、平水期內(nèi)梅羅污染指數(shù)均小于1，處于清潔狀態(tài)；白泡子、承紫河在豐水期內(nèi)梅羅污染指數(shù)較低，處于清潔狀態(tài)，平水期處于輕度污染狀態(tài)；穆棱河水質(zhì)最差，豐水期、平水期內(nèi)梅羅污染指數(shù)分別為1.75 和1.83，屬輕度污染，且接近一般污染等級(jí)。

2.2 入湖河流子流域土地利用類(lèi)型分析

根據(jù)采樣點(diǎn)所處匯水區(qū)域統(tǒng)計(jì)入湖河流子流域土地利用類(lèi)型占比，結(jié)果如表3 所示。子流域1 土地利用類(lèi)型以林地為主，面積占比為51.3%，其次為耕地（38.6%），林地主要分布在流域的中上游，對(duì)水源涵養(yǎng)有重要的作用。子流域2~8 土地利用類(lèi)型以耕地為主，面積占比為61.0%~92.1%，其中，子流域2~5 屬于大興凱湖流域，耕地面積平均占比為71.5%，低于小興凱湖流域內(nèi)的子流域6~8（耕地面積平均占比為89.1%），這些子流域內(nèi)的人類(lèi)活動(dòng)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度大，農(nóng)業(yè)活動(dòng)強(qiáng)度影響可能是引起河流水質(zhì)差異的主要原因。子流域9 的穆棱河是興凱湖最大的入湖河流，流域內(nèi)土地利用類(lèi)型以耕地和林地為主，面積占比分別為43.3%和43.0%，該子流域面積廣闊，涵蓋穆棱市、雞西市、密山市等城市，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)活動(dòng)頻繁，影響流域內(nèi)水質(zhì)的因素更為復(fù)雜。

表3 興凱湖入湖河流流域土地利用類(lèi)型占比Table 3 Proportion of land use types in the river basin of Xingkai Lake

2.3 入湖河流水質(zhì)與土地利用相關(guān)性分析

選擇興凱湖入湖河流7—8 月（豐水期）和9—10 月（平水期）水質(zhì)狀況為響應(yīng)變量、各入湖河流子流域的不同土地利用類(lèi)型面積占比為解釋變量進(jìn)行冗余分析，其中水質(zhì)選擇化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總氮、總磷、氨氮5 個(gè)指標(biāo)，土地利用類(lèi)型選擇各子流域面積占比較高的林地、耕田、草地、水體、人造地表5 種類(lèi)型，結(jié)果如圖3 所示。豐水期和平水期模型第1 軸~第4 軸的累積解釋變量分別為52.31%和45.38%，P分別為0.042 和0.040，達(dá)到顯著性水平，模型擬合效果較好。

圖3 入湖河流水質(zhì)與土地利用類(lèi)型面積占比的冗余分析結(jié)果Fig.3 Redundancy analysis results of water quality and land use type area proportion of inflow rivers

在豐水期，興凱湖入湖河流總磷、總氮與人造地表面積占比呈正相關(guān)，與水體、草地、耕地面積占比相關(guān)性較小，與林地面積占比呈負(fù)相關(guān)；高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量與人造地表、耕地面積占比呈正相關(guān)，與林地、草地、水體面積占比呈負(fù)相關(guān)；氨氮與耕地面積占比呈正相關(guān)，與其他類(lèi)型用地面積占比相關(guān)性較小。表明豐水期人造地表增加會(huì)造成入湖河流水體總氮、總磷濃度與高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量升高；耕地面積增加會(huì)導(dǎo)致入湖河流高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量與氨氮濃度升高，而流域內(nèi)林地、草地、水體面積增加則有利于降低河流高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量。

在平水期，興凱湖入湖河流水體總氮、總磷濃度及化學(xué)需氧量與耕地、草地面積占比呈正相關(guān)，與林地、水體、人造地表面積占比呈負(fù)相關(guān)；氨氮濃度與草地、林地、水體、人造地表面積占比呈正相關(guān)，與耕地面積占比呈負(fù)相關(guān)；高錳酸鹽指數(shù)與耕地面積占比呈正相關(guān)，與草地、人造地表面積占比呈負(fù)相關(guān)，與林地、水體面積占比相關(guān)性較小。表明平水期耕地、草地面積增加會(huì)造成入湖河流水質(zhì)下降，林地、水體、人造地表面積增加會(huì)導(dǎo)致入湖河流水體總氮、總磷濃度與化學(xué)需氧量降低。

耕地在豐水期、平水期對(duì)入湖河流水質(zhì)起到負(fù)面影響，水體、林地在豐水期、平水期都對(duì)入湖河流水質(zhì)起到改善作用，草地、人造地表與入湖河流水質(zhì)的關(guān)系則受到水期的影響。豐水期降水量較大，降水沖刷增加流域內(nèi)面源污染輸出負(fù)荷，人造地表和耕地是產(chǎn)生面源污染的主要用地類(lèi)型，對(duì)水質(zhì)起到負(fù)面影響；林地、草地能攔截地表徑流、消納污染物，對(duì)水質(zhì)改善起到積極作用；水域增加可以增強(qiáng)水體對(duì)污染物的凈化和稀釋作用，進(jìn)而改善河流水質(zhì)。平水期是興凱湖流域內(nèi)稻田集中退水時(shí)期，稻田水中大量營(yíng)養(yǎng)鹽排入河流，導(dǎo)致平水期耕地面積占比對(duì)河流水質(zhì)有顯著的負(fù)面影響。草地對(duì)流域水質(zhì)的影響方式較為復(fù)雜，段少瓊等[29-30]認(rèn)為草地可減緩水污染，梁旭等[31-33]認(rèn)為草地面積增加導(dǎo)致水質(zhì)惡化；也有研究認(rèn)為草地對(duì)水質(zhì)的影響存在時(shí)間差異，在豐水期草地面積占比增加對(duì)水質(zhì)有改善作用，而在平水期草地面積占比增加使水質(zhì)惡化[34-35]，這與本研究結(jié)果類(lèi)似。草地對(duì)流域水質(zhì)的影響方式可能受到草地的生長(zhǎng)、管理狀況等諸多因素的影響，興凱湖流域平水期草地植被枯萎，對(duì)污染物的攔截凈化能力減弱，甚至成為污染物輸出的源，可能是導(dǎo)致平水期草地面積占比增加對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響的原因。人造地表在豐水期對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響，在平水期則產(chǎn)生積極影響，這可能是由于平水期降水較少，由人造地表產(chǎn)生的面源污染明顯降低所致，周娟[36]研究表明人造地表對(duì)河流水質(zhì)影響與降水有關(guān)，人造地表與河流水質(zhì)的相關(guān)性在汛期明顯高于非汛期。因此，應(yīng)加強(qiáng)流域內(nèi)與人類(lèi)活動(dòng)相關(guān)的人造地表徑流污染防治和農(nóng)田面源污染治理。

穆棱河是興凱湖最大的入湖河流，其入湖水量約占小興凱湖入湖總水量的70%，流域面積占興凱湖流域面積的96%。興凱湖入湖河流中大部分子流域耕地面積占比為61.0%~92.1%，屬典型的農(nóng)業(yè)小流域，僅洛格河流域與穆棱河流域的耕地面積占比低于50%。洛格河流域與穆棱河流域各種土地利用類(lèi)型面積占比相近，即二者具有相同土地利用結(jié)構(gòu)，但從水質(zhì)內(nèi)梅羅污染指數(shù)分析結(jié)果來(lái)看，洛格河水質(zhì)最好，穆棱河水質(zhì)卻是入湖河流中水質(zhì)最差的，表明穆棱河的水質(zhì)可能受到土地利用結(jié)構(gòu)之外的其他因素影響，如流域內(nèi)點(diǎn)源污染排放。

考慮到穆棱河與其他入湖河流的明顯差異，對(duì)穆棱河以外的其他入湖河流水質(zhì)及其流域內(nèi)土地利用類(lèi)型面積占比再次進(jìn)行冗余分析，結(jié)果如圖4 所示。不考慮穆棱河時(shí)，模型第1 軸~第4 軸的累積解釋變量豐水期和平水期分別為49.09%和45.16%，P在豐水期和平水期分別為0.038 和0.020，相比加入穆棱河分析時(shí)，模型累積解釋變量略有下降，但顯著性明顯提高，尤其是在平水期，P由0.04 降低到0.02。從擬合結(jié)果來(lái)看，土地利用類(lèi)型占比和各水質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系基本沒(méi)有變化，但相關(guān)性明顯增強(qiáng)，表明在盡量排除土地利用結(jié)構(gòu)以外其他可能影響河流水質(zhì)的因素差異后，河流水質(zhì)與流域土地利用類(lèi)型能體現(xiàn)出更好的響應(yīng)關(guān)系[37]。值得注意的是，穆棱河流量大、水質(zhì)差，是興凱湖外源營(yíng)養(yǎng)鹽輸入的主要來(lái)源，在今后的研究中需進(jìn)一步加強(qiáng)穆棱河水質(zhì)的影響因素研究[38-39]。

圖4 入湖河流（穆棱河除外）水質(zhì)與土地利用類(lèi)型面積占比的冗余分析結(jié)果Fig.4 Redundancy analysis results of water quality and land use type area proportion of inflow rivers (except Muling River)

2.4 入湖河流治理與生態(tài)修復(fù)策略

2.4.1 入湖河流聚類(lèi)分析

基于興凱湖入湖河流水質(zhì)狀況及子流域內(nèi)土地利用類(lèi)型面積占比數(shù)據(jù)，采用系統(tǒng)聚類(lèi)分析法對(duì)興凱湖入湖河流進(jìn)行分類(lèi)，結(jié)果如圖5 所示。可將入湖河流分為3 類(lèi)，洛格河、白泡子為第1 類(lèi)，北溝、白泡子?xùn)|側(cè)溝渠、金銀庫(kù)河、承紫河、小黑河、大西地河為第2 類(lèi)，穆棱河為第3 類(lèi)。

圖5 興凱湖入湖河流聚類(lèi)分析結(jié)果Fig.5 Cluster analysis results of inflow rivers of Xingkai Lake

結(jié)合水質(zhì)狀況和土地利用類(lèi)型面積占比情況，第1 類(lèi)河流水質(zhì)最好，該類(lèi)別的2 條河流在不同時(shí)期內(nèi)梅羅污染指數(shù)平均值均小于1，且子流域內(nèi)林地面積占比高，分別達(dá)51.3%、32.9%，可歸為生態(tài)保育型河流。第2 類(lèi)河流不同時(shí)期內(nèi)梅羅污染指數(shù)平均值為1.12~1.42，流域內(nèi)耕地面積占比較高（74.4%~92.1%），可歸為生態(tài)修復(fù)型河流。第3 類(lèi)河流只有穆棱河，其水質(zhì)為所有入湖河流中最差，不同時(shí)期內(nèi)梅羅污染指數(shù)平均值達(dá)1.79，土地利用類(lèi)型以林地和耕地為主，考慮到穆棱河流域內(nèi)污染來(lái)源的復(fù)雜性，將其歸為綜合治理型河流（表4）。

表4 不同類(lèi)型入湖河流特征Table 4 Characteristics of different types of inflow rivers

2.4.2 分類(lèi)修復(fù)策略

基于入湖河流分類(lèi)結(jié)果，結(jié)合入湖河流水質(zhì)與土地利用的相關(guān)性分析，提出具有針對(duì)性的興凱湖入湖河流分類(lèi)治理與修復(fù)策略（圖6）。

圖6 興凱湖入湖河流分類(lèi)修復(fù)策略Fig.6 Classified restoration strategy of inflow rivers of Xingkai Lake

生態(tài)保育型河流以生態(tài)保育為主，注重加強(qiáng)其上游、中游林草地的保護(hù)和管理，防止林草地破壞，保護(hù)流域水源涵養(yǎng)區(qū)，保障清水產(chǎn)流機(jī)制，為下游提供足夠的清水[40]，保障河流水質(zhì)清潔、生態(tài)良好。

生態(tài)修復(fù)型河流流域內(nèi)耕地和人造地表面積占比較高，耕地、人造地表對(duì)河流水質(zhì)有顯著的負(fù)面影響。因此，對(duì)于生態(tài)修復(fù)型河流采用流域面源污染防控與河流生態(tài)修復(fù)相結(jié)合的策略。面源污染防控主要針對(duì)流域內(nèi)的種植業(yè)面源污染和農(nóng)村生活污染，主要修復(fù)措施包括農(nóng)田生態(tài)溝渠、村落綠籬建設(shè)等，降低面源污染入河負(fù)荷；河流生態(tài)修復(fù)可通過(guò)河濱緩沖帶建設(shè)、水生植物恢復(fù)等手段提升河流的污染物凈化能力，改善河流水質(zhì)。

對(duì)于綜合治理型河流穆棱河，為改善其水質(zhì)，需從工業(yè)點(diǎn)源污染控制、城鎮(zhèn)污水收集處理、農(nóng)業(yè)面源污染防控、河流濕地生態(tài)修復(fù)等方面開(kāi)展流域綜合治理與修復(fù)。雞西市以煤炭、石墨、綠色食品、生物醫(yī)藥為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)[41]，穆棱河流域內(nèi)分布著眾多礦業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)，工業(yè)點(diǎn)源污染控制需加強(qiáng)礦區(qū)、工業(yè)園區(qū)污水處理以及重點(diǎn)企業(yè)排污監(jiān)管。穆棱河中下游沿岸種植業(yè)發(fā)達(dá)，化肥、農(nóng)藥施用帶來(lái)嚴(yán)重的面源污染，此外農(nóng)村生活污染、分散畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染也不容忽視，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源控制對(duì)穆棱河水質(zhì)改善也十分重要。再者，穆棱河流經(jīng)穆棱市、雞西市，流域內(nèi)2020 年城鎮(zhèn)人口約107.65 萬(wàn)人，城鎮(zhèn)生活污水是穆棱河重要的污染來(lái)源，提升城鎮(zhèn)污水處理能力是削減城鎮(zhèn)生活污染負(fù)荷的重要手段。此外，應(yīng)加強(qiáng)推進(jìn)退耕還濕及退化濕地修復(fù)，特別是入湖河口濕地的修復(fù)，建立穆棱河與小興凱湖之間的生態(tài)緩沖區(qū)，這對(duì)穆棱河水質(zhì)凈化和興凱湖生態(tài)改善至關(guān)重要。

3 結(jié)論

（1）參照地表水Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，興凱湖入湖河流的主要超標(biāo)指標(biāo)為化學(xué)需氧量、總磷和高錳酸鹽指數(shù)。大興凱湖入湖河流水質(zhì)整體優(yōu)于小興凱入湖河流，豐水期入湖河流水質(zhì)總體優(yōu)于平水期。洛格河水質(zhì)最好，穆棱河水質(zhì)最差。

（2）興凱湖流域內(nèi)土地利用類(lèi)型以耕地為主，大部分小流域耕地面積占比為61.0%~92.1%。耕地對(duì)河流水質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響，林地、水體對(duì)河流水質(zhì)起改善作用，而人造地表、草地面積占比在不同水期對(duì)入湖河流水質(zhì)的影響存在差異性。

（3）興凱湖入湖河流可分為生態(tài)保育型、生態(tài)修復(fù)型和綜合治理型，其中生態(tài)保育型河流以流域內(nèi)林草地生態(tài)保育為主，生態(tài)修復(fù)型河流以流域面源污染防控和河流生態(tài)修復(fù)相結(jié)合進(jìn)行治理，綜合治理型河流需要從工業(yè)點(diǎn)源污染控制、城鎮(zhèn)污水收集處理、農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源控制、河流濕地生態(tài)修復(fù)等方面開(kāi)展流域綜合治理與修復(fù)。