高 喆，曹曉峰,2，黃 藝，李發(fā)榮

(1： 北京大學環(huán)境科學與工程學院，北京 100871) (2： 北京大學環(huán)境與能源學院，深圳 518055) (3： 昆明市環(huán)境監(jiān)測中心，昆明 650228)

滇池流域水生態(tài)功能一二級分區(qū)研究*

高 喆1，曹曉峰1,2**，黃 藝1，李發(fā)榮3

(1： 北京大學環(huán)境科學與工程學院，北京 100871) (2： 北京大學環(huán)境與能源學院，深圳 518055) (3： 昆明市環(huán)境監(jiān)測中心，昆明 650228)

水生態(tài)功能分區(qū)是流域水資源管理、水環(huán)境保護、水生態(tài)恢復的基礎(chǔ)，尤其是與人類活動緊密相連而又矛盾重重的湖泊流域，其水生態(tài)功能分區(qū)是實現(xiàn)流域可持續(xù)發(fā)展的必要條件，而如何科學合理地對湖泊流域進行水生態(tài)功能分區(qū)，成為流域綜合管理過程中亟需解決的問題.以滇池流域為例，立足于滇池流域水生態(tài)系統(tǒng)存在的問題，確定了流域一、二級水生態(tài)功能區(qū)的主導功能；以水文完整性為基礎(chǔ)，分別針對一、二級分區(qū)劃分子流域單元；以生態(tài)功能區(qū)劃的生態(tài)系統(tǒng)服務功能、尺度效應、地域分異規(guī)律等相關(guān)理論為基礎(chǔ)，識別影響滇池流域水生態(tài)功能的關(guān)鍵因子，構(gòu)建滇池流域一、二級水生態(tài)功能區(qū)的指標體系；對多指標進行空間疊加聚類，并根據(jù)滇池流域的水量水質(zhì)特征對分區(qū)邊界進行微調(diào)，將滇池流域劃分為5個一級區(qū)和10個二級區(qū)；同時采用著生藻、水絲蚓的生物密度對分區(qū)結(jié)果進行合理性評價；在此基礎(chǔ)上，對水生態(tài)功能分區(qū)存在的問題進行探討.

水生態(tài)功能分區(qū)；滇池流域；指標體系；合理性評價

流域水生態(tài)功能區(qū)劃是以恢復流域持續(xù)性、完整性生態(tài)系統(tǒng)健康為目標，針對流域內(nèi)自然地理環(huán)境分異性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性以及經(jīng)濟與社會發(fā)展不均衡性的現(xiàn)狀，結(jié)合水資源保護與可持續(xù)開發(fā)利用、流域綜合管理與流域生態(tài)系統(tǒng)管理的思想，整合與分異流域生態(tài)系統(tǒng)服務功能對流域水陸耦合體影響的生態(tài)敏感性，進而在流域尺度上進行的水生態(tài)功能區(qū)的劃分.其明確了水生態(tài)功能區(qū)的主導生態(tài)系統(tǒng)服務功能以及生態(tài)環(huán)境保護的目標，劃定了對流域生態(tài)系統(tǒng)健康起關(guān)鍵作用的重要生態(tài)功能區(qū)域[1].

從1980s開始，國際上從生態(tài)系統(tǒng)健康角度出發(fā)，基于水生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境管理日益成為主流.這種基于生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境管理的基本單元就是水生態(tài)分區(qū).USEPA于1987年首次提出了美國水生態(tài)分區(qū)方案[2].在隨后的幾十年內(nèi)，英國[3]、澳大利亞[4]、歐盟[5]等紛紛開展針對本國國情的水生態(tài)分區(qū).我國對水生態(tài)分區(qū)的研究起步較晚，孟偉等[6]于2006年對遼河流域水生態(tài)分區(qū)進行了探索，提出了基于水生態(tài)區(qū)的環(huán)境管理技術(shù)支撐體系.孫小銀等[7-8]在2009年通過對比中美生態(tài)分區(qū)的異同，對我國水生態(tài)分區(qū)的范圍、分類指標以及與現(xiàn)有分區(qū)的協(xié)調(diào)進行了探討.

水生態(tài)功能分區(qū)是在水生態(tài)分區(qū)的基礎(chǔ)上，考慮生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)過程的完整性以及人類活動對水生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，以實現(xiàn)“分類、分區(qū)、分級和分期”的多維流域綜合管理模式為終極目的的基礎(chǔ)單元.一方面，水生態(tài)功能分區(qū)可以作為流域水量、水質(zhì)管理的基本空間單元，有利于進行更精細化的水資源配置以及確定流域水環(huán)境基準[9]；另一方面，水生態(tài)功能分區(qū)是開展水生態(tài)系統(tǒng)健康評估、識別水生態(tài)功能和確定水生態(tài)保護目標的基本單元[10-11]，是保護珍稀生物、恢復流域健康的基礎(chǔ).目前，在海河[12]、遼河[13-15]、太子河[16]等河流流域進行了水生態(tài)功能區(qū)劃的研究，但是針對湖泊流域進行的水生態(tài)功能區(qū)劃研究較少，僅有太湖[17-18]、巢湖[19]、洱海[20]流域.與河流流域相比，湖泊流域湖泊與入湖、出湖河流并存.而以滇池為代表的高原湖泊，其放射狀的水系結(jié)構(gòu)更為復雜，支流水系更多，而出流水系普遍較少，故湖泊更新周期長，生態(tài)系統(tǒng)更為脆弱[21].考慮到湖泊流域的開放性和復雜性，基于其固有的生態(tài)特性，大尺度的分區(qū)應將湖泊作為整個流域的“匯”，這也是湖泊流域和河流流域的區(qū)劃差異.湖泊作為流域的“匯”，受納了地表徑流攜帶的流域陸地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量和信息，具體表現(xiàn)為水流和水量變化、營養(yǎng)物質(zhì)輸入輸出、生物群落動態(tài)和演替、湖(河)岸土地利用變化等物理、化學和生物過程，以及人類活動對這些過程的影響.通過這些過程及其人類活動的影響，形成了流域地球化學功能、水文水動力功能和生物生態(tài)功能及其供給服務、調(diào)節(jié)服務、文化服務和支持服務.根據(jù)源-匯理論[22]，湖泊是整個流域水生態(tài)服務功能的主導體現(xiàn).因此，結(jié)合高原湖泊的特征，對其水生態(tài)功能區(qū)劃進行深入研究顯得尤為重要.

滇池流域地處云貴高原，緊臨云南省會昆明，是我國重點湖泊流域之一，其集供水、水源涵養(yǎng)、維持生物多樣性、凈化環(huán)境等生態(tài)服務功能于一體.但由于自然環(huán)境變化和人類活動的雙重影響，流域水生態(tài)系統(tǒng)健康遭到嚴重破壞，導致水環(huán)境質(zhì)量下降、水生生物棲息地銳減、生物多樣性減少等水生態(tài)功能退化現(xiàn)象的出現(xiàn)，其中富營養(yǎng)化問題尤為突出.在滇池流域?qū)嵭辛饔蚓C合管理，對陸地和水體作統(tǒng)一規(guī)劃和管理，或許是解決上述問題的有效途徑[23-25].而水生態(tài)功能分區(qū)作為流域綜合管理的基礎(chǔ)單元，是實現(xiàn)水質(zhì)管理轉(zhuǎn)向流域管理的必要條件.因此，該論文將以生態(tài)功能區(qū)劃的生態(tài)系統(tǒng)服務功能、尺度效應、地域分異規(guī)律等相關(guān)理論為基礎(chǔ)[26]，針對滇池流域水量不足和水質(zhì)較差的問題，構(gòu)建一套適用于滇池流域的水生態(tài)功能區(qū)劃方法，并重點對高原湖泊流域的水生態(tài)功能區(qū)劃方法、指標選取、合理性評價進行討論，以期為滇池的綜合流域管理提供技術(shù)基礎(chǔ)，為其他高原湖泊流域的水生態(tài)功能區(qū)劃提供示范.

1 數(shù)據(jù)和方法

1.1 滇池流域概況

滇池流域(24°29′～25°28′N，102°29′～103°01′E)水面面積2920km2，為南北長、東西窄的湖盆地，位于云貴高原中部，地處長江、紅河、珠江3大水系分水嶺地帶.西有橫斷山脈，東臨滇東高原，北臨烏蒙山、梁王山，地勢由北向南逐漸降低.滇池屬于長江流域金沙江水系，為斷陷構(gòu)造湖泊，湖面面積約為300km2，是云貴高原湖面最大的淡水湖泊.入滇池水系有12個，主要入湖河流29條，呈向心狀流入滇池.滇池自1996年修建了船閘以后就被分割為既相互聯(lián)系，但又幾乎互不交換的草海、外海兩部分.

1.2 分區(qū)目的與原則

滇池流域作為一個水生態(tài)系統(tǒng)，具有提供、支持、調(diào)節(jié)與文化多重水生態(tài)服務功能.近年來，水資源總量不足和水質(zhì)整體較差是滇池流域水生態(tài)系統(tǒng)所面臨的主要問題，自然過程和人類活動不同程度地降低了流域水生態(tài)系統(tǒng)的水資源支持功能和水質(zhì)調(diào)節(jié)功能[27]，因此明確一級分區(qū)的主導功能是水資源支持功能，二級分區(qū)的主導功能是水質(zhì)調(diào)節(jié)功能.而分區(qū)的目的即為體現(xiàn)每級分區(qū)主導功能的空間差異性.

滇池流域水生態(tài)功能分區(qū)遵循的原則如下.自然和人工影響兼顧原則：以流域完整性為主，同時考慮水利工程的截斷作用；源-匯分開原則：分水線的封閉性決定了湖泊作為流域下游的匯，一級分區(qū)首先將陸地集水區(qū)(源)和湖體(匯)分開，將湖體作為一單獨分區(qū)；共軛性和一致性原則：合并子流域單元時保證同一分區(qū)中具有統(tǒng)一的水生態(tài)功能；水陸耦合原則：以對水生態(tài)功能具有直接影響的陸地驅(qū)動因子來分區(qū)，以水生物狀況指標來校驗一級分區(qū)結(jié)果，二級分區(qū)在一級分區(qū)基礎(chǔ)上進行，不可打破一級分區(qū)的邊界.

1.3 分區(qū)基本單元

子流域單元的劃分是水生態(tài)功能區(qū)劃的首要工作.在劃分一級子流域單元時，充分體現(xiàn)水資源支持功能的空間差異性，故依據(jù)對主導功能影響的地形特征和水系分布特征，基于DEM和水系的連通性，在ArcGIS中的Hydrology模塊中進行提取.二級子流域單元劃分時，基于一級子流域單元劃分結(jié)果，考慮子流域單元內(nèi)人為活動對水文過程的截斷影響，將一級子流域單元進行再劃分.

1.4 分區(qū)指標

水生態(tài)功能分區(qū)實質(zhì)上是分區(qū)尺度由大到小的等級嵌套的分區(qū)體系，指標的選擇通常與尺度效應有關(guān)[11].一、二級分區(qū)是大、中尺度的分區(qū)，選擇自上而下的演繹思路[28]，即區(qū)域性的環(huán)境驅(qū)動因子決定流域的景觀結(jié)構(gòu)特征，從而決定水生態(tài)系統(tǒng)的生物群落結(jié)構(gòu)[29].同時，充分考慮水陸耦合以及自然和人類活動的共同作用選擇指標[30-31].一級分區(qū)主要反映水文過程和氣候條件對水生態(tài)系統(tǒng)的影響，應具有相似的地貌、氣象和水文特征[32]，因此選取多年年均降水量、多年年均干燥度、高程、坡度、土壤類型、植被覆蓋指數(shù)(NDVI)、河網(wǎng)密度、湖庫率作為一級分區(qū)的備選指標.二級分區(qū)應該反映水生態(tài)系統(tǒng)的空間差異以及土壤、植被和人類活動等對水生態(tài)系統(tǒng)功能的影響[32]，土地利用方式和社會經(jīng)濟對其水質(zhì)調(diào)節(jié)功能的空間差異影響顯著[33]，選取農(nóng)田百分比、農(nóng)村城市建設(shè)用地百分比、林地百分比、人口密度、單位土地GDP作為二級分區(qū)的備選指標.基于相關(guān)性分析，識別出與水資源模數(shù)(河流的平均流量監(jiān)測數(shù)據(jù)計算得出)、水質(zhì)綜合指標(主要污染物總磷、總氮、氨氮的綜合值)相關(guān)性大且空間異質(zhì)性顯著的指標，作為水生態(tài)功能一、二級分區(qū)指標.構(gòu)建的指標體系如表1所示.

表1 一、二級分區(qū)指標體系

其中，平均高程和湖庫率的獲取是基于分辨率為30m的DEM數(shù)據(jù)和流域水系矢量數(shù)據(jù)，在ArcGIS 9.3軟件環(huán)境下進行Intersect疊加、Zonal Statistics分析、Summary Statistics分析等一系列操作得到.植被歸一化指數(shù)(NDVI)利用2007年30m空間分辨率的TM影像，在ERDAS 9.2中計算得出.農(nóng)田土地利用百分比和農(nóng)村城市建設(shè)用地百分比是利用2007年30m空間分辨率的TM影像，進行遙感解譯并結(jié)合實地調(diào)查生成的滇池流域土地利用類型分布數(shù)據(jù)，在ArcGIS中經(jīng)過Intersect疊加、Summarize統(tǒng)計得到.人口密度的獲取是根據(jù)調(diào)查收集的滇池流域內(nèi)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)人口數(shù)據(jù)，通過ArcGIS進行數(shù)據(jù)疊加和統(tǒng)計分析得到的.

1.5 分區(qū)邊界劃定

基于以上獲取的空間分布數(shù)據(jù)，使用ArcGIS 9.3對分區(qū)指標進行空間疊加聚類，得到初步的分區(qū)結(jié)果.再根據(jù)水資源模數(shù)的空間特征，對一級分區(qū)邊界進行微調(diào).根據(jù)水質(zhì)綜合指標空間特征，對二級分區(qū)邊界進行微調(diào)，最終得到滇池流域水生態(tài)功能一、二級分區(qū)結(jié)果.

2 分區(qū)結(jié)果與分析

2.1 基本單元劃分結(jié)果

滇池流域水生態(tài)功能一、二級分區(qū)子流域單元劃分結(jié)果如圖1所示.滇池流域共劃分了22個一級分區(qū)子流域單元，29個二級分區(qū)子流域單元.

圖1 滇池流域一級分區(qū)和二級分區(qū)子流域單元Fig.1 Sub-catchment units of level Ⅰ and level Ⅱ ecological function regionalization in Lake Dianchi basin

2.2 分區(qū)方案

按照上述分區(qū)方法，滇池流域分為5個一級區(qū)和10個二級區(qū)(圖2).水生態(tài)功能一級分區(qū)命名原則為：流域方位或區(qū)域名稱+水系類型+水生態(tài)功能一級區(qū).其中，水系類型可分為山區(qū)河流和平原河流.二級分區(qū)命名的原則為：流域方位或區(qū)域名稱+水系名稱或區(qū)段+生態(tài)系統(tǒng)類型+水生態(tài)功能亞區(qū).水系名稱或區(qū)段可分為上游水庫、河流上游、河流中下游和湖體.生態(tài)系統(tǒng)類型可分為森林、農(nóng)田、城鎮(zhèn)和湖體.

滇池流域5個水生態(tài)功能一級區(qū)和10個水生態(tài)功能二級區(qū)分別具有不同的生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域特征，各區(qū)在高程、植被覆蓋、湖庫率土地利用方式和人口密度等方面均具有較大的差異性(表2、3).全流域內(nèi)各分區(qū)環(huán)境驅(qū)動因子顯著的空間變異性，反映出流域景觀結(jié)構(gòu)和水生物群落的空間特征具有顯著差異性和不均勻性.

表2 滇池流域水生態(tài)功能一級分區(qū)特征

圖2 滇池流域水生態(tài)功能一級分區(qū)和二級分區(qū)Fig.2 Level Ⅰ and level Ⅱ water ecological function regionalization in Lake Dianchi basin

表3 滇池流域水生態(tài)功能二級分區(qū)特征

圖3 滇池流域著生藻類的生物密度DCA分析Fig.3 DCA analysis of periphytic algal density in Lake Dianchi basin

2.3 合理性評價

水生生物的選取是合理性評價的首要工作.由于滇池流域外來魚類引入較多，形成養(yǎng)殖魚類為主的單一結(jié)構(gòu)，故選取分布廣泛的著生藻類和底棲動物對分區(qū)結(jié)果進行合理性評價.從一級分區(qū)結(jié)果來看，北部2個上游子流域單元、南部3個上游子流域單元的指標綜合值要明顯高于中下游子流域單元.通過著生藻類的生物密度DCA分析(圖3)可以看出，其物種的生物密度結(jié)構(gòu)具有明顯的規(guī)律性，同一分區(qū)內(nèi)的著生藻類的群落特征具有明顯的同質(zhì)性，即在物種組成和優(yōu)勢種上都類似，LGIV區(qū)滇池內(nèi)的樣點最為突出.表明著生藻類生物密度分布情況與一級分區(qū)結(jié)果吻合度較高，證明了一級分區(qū)的合理性.

從二級分區(qū)結(jié)果來看，環(huán)滇池平原的下游子流域單元指標綜合值要明顯高于流域外圍的中上游子流域單元指標綜合值，湖體北部的下游子流域單元指標綜合值最大.從底棲生物耐污種水絲蚓的生物密度DCA空間分布格局(圖4)可看出，環(huán)湖體區(qū)域(LGIII1、LGIII2、LGIII3)水絲蚓生物密度都較大，其中城區(qū)(LGIII1)最大；滇池(LGIV1、LGIV2)次之，而上游水庫區(qū)域(LGI1、LGI2、LGI3、LGII)的水絲蚓生物密度較小，其中LGI2亞區(qū)較其它區(qū)域稍大，這與滇池流域的整體水質(zhì)概況分布是一致的.水絲蚓在水質(zhì)較好的二級分區(qū)密度較小，在水質(zhì)較差的二級分區(qū)中密度較大，證明了二級分區(qū)的合理性.

圖4 滇池流域水絲蚓的生物密度分布Fig.4 Distribution of Limnodrilus hoffmeisteri’s density in Lake Dianchi basin

3 討論和結(jié)論

3.1 討論

本文采用“自上而下”的演繹分區(qū)和“自下而上”的歸納驗證相結(jié)合的流域水生態(tài)功能分區(qū)思路.目前一些分區(qū)工作采用這種思路，在海河、太湖等大型流域的適用性較好，具有一定的推廣性[12-13,17-18,20,34].但并非對于所有流域、所有級別的分區(qū)都適用[35].分區(qū)思路的選擇需充分考慮到研究區(qū)域的尺度.針對大尺度的高級別水生態(tài)功能分區(qū)，通常采用演繹方式進行劃分；針對小尺度流域的水生態(tài)功能分區(qū)以及大尺度流域的低級別分區(qū)，通常采用歸納方式進行劃分[36].目前我國并沒有針對各級水生態(tài)分區(qū)的具體內(nèi)涵給出定義，也沒有明確規(guī)定分區(qū)大小[37].近年的研究多采用的是歐洲水框架指令中的標準，即面積在100～100000km2的流域可認為是大中尺度流域，適合演繹法，小于100km2可以認為是小尺度流域，適合歸納法.本論文的研究結(jié)果顯示流域面積為2920km2的滇池流域為大中尺度流域，采用演繹法分區(qū)效果較好.但是采用歐洲水框架指令中的標準仍然存在問題：尺度閾值對于我國的流域是否合適？因此，結(jié)合我國不同流域的特征，開展生態(tài)功能區(qū)劃與尺度效應的研究，對于指導不同流域的指標選擇是十分必要的.

指標選取的實質(zhì)是判斷各個指標對研究區(qū)域異質(zhì)性的表征能力和大小.其作為整個生態(tài)功能區(qū)劃的基礎(chǔ)，通過對各個指標的重要性及其空間異質(zhì)性進行確定，為指標綜合歸類提供依據(jù).本文在指標的篩選過程中，通過相關(guān)性分析識別了各個指標對主導水生態(tài)功能的影響.通過對比部分指標，可以發(fā)現(xiàn)湖泊流域與河流流域水系的主要因子的差異.通常河流流域或者平原大型湖泊流域的一級分區(qū)指標中徑流深作用明顯[12,14,16-17]，與河流流域選取的指標相比，滇池流域篩選的一級分區(qū)的指標中，水文因子湖庫率對其流域水資源支持功能的影響極為顯著，這主要是由于滇池入湖河流流量較小，且空間差異性不顯著，導致湖泊水庫對于整個流域的水資源的影響占主導作用.這充分體現(xiàn)了滇池流域特有的水系特征.另外，氣候因素對于水資源支持功能的影響也不顯著，這可能是由于滇池流域相對河流流域[12,14,16]面積較小，氣候因子的空間差異性不顯著所導致的.在二級分區(qū)指標中，滇池流域篩選的指標與河流流域有著較大差異.考慮到滇池流域水質(zhì)調(diào)節(jié)功能的降低主要源于人類活動，故從人類主導的土地利用方式以及社會經(jīng)濟兩個方面進行選擇.針對各級指標體系，采用等權(quán)重疊加法對分區(qū)指標進行綜合.實際上每個指標對該級分區(qū)主導功能的影響是有差異性的，采用有權(quán)重差異性的定量化疊加方法，可以更加客觀地反映不同分區(qū)間主導功能的空間差異性[38].

選取何種水生生物以及采用何種生物指標是合理性評價的關(guān)鍵.魚類、底棲無脊椎動物、藻類、大型沉水植物等是水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，它們不僅分布廣泛，且能在不同尺度上對各類環(huán)境影響作出靈敏響應、指示水生態(tài)系統(tǒng)特征[28].魚類由于其生長周期長、活動范圍大等特點被廣泛應用于國外的水生態(tài)分區(qū)的驗證.但針對中國的多數(shù)流域來說，比較適宜采用分布廣泛、適應性較強的著生藻類和底棲動物.本文合理性評價結(jié)果顯示，滇池流域著生藻類和底棲動物對不同級別分區(qū)的響應不同，底棲動物水絲蚓對于二級分區(qū)的響應較高，這可能是水中有機污染空間差異顯著造成的[39].而著生藻對于一級分區(qū)的敏感性較高的原因還未能給出合理的解釋.所以，針對不同流域、不同級別的分區(qū)，需結(jié)合其主導生態(tài)功能、區(qū)域環(huán)境特征等多方面因素選擇水生生物.另外，本文采用了生物密度指標對分區(qū)結(jié)果進行評價，而生物密度是水生生物數(shù)量上密集程度的反映，并沒有反映出水生生物群落特征.在未來的研究中，基于多種水生生物，結(jié)合種群和個體的特征，引入多樣性指數(shù)等多種具有生態(tài)學意義的指標構(gòu)建體系，從而對分區(qū)結(jié)果進行定量化評價是合理性評價的方向.

3.2 結(jié)論

1) 滇池流域水生態(tài)功能一、二級分區(qū)的目的，分別體現(xiàn)了不同區(qū)域的水資源支持功能與水質(zhì)調(diào)節(jié)功能的空間差異.根據(jù)滇池流域的尺度效應，確定一級分區(qū)指標主要包括地形、水文、植被類型指標，二級分區(qū)主要包括土地利用方式和人口指標.

2) 基于GIS的滇池流域水生態(tài)功能分區(qū)，采取的是“子流域劃分——驅(qū)動因子構(gòu)建指標體系——指標綜合聚類——合理性評價”的分區(qū)技術(shù)路線，將滇池流域分成了5個一級區(qū)、10個二級區(qū)(圖3).通過著生藻和水蚓絲的生物密度分布特征，證明了分區(qū)的合理性.

3) 在滇池流域水生態(tài)功能分區(qū)工作中，其指標的選取與河流流域以及平原湖泊流域均有一定的差異，對其他高原湖泊流域的水生態(tài)功能區(qū)劃具有一定的指導意義.但在指標綜合聚類和合理性評價工作中仍然存在不足，需要在以后的工作中改進完善.

[1] 黃 藝，蔡佳亮，呂明姬等.流域水生態(tài)功能區(qū)劃及其關(guān)鍵問題.生態(tài)環(huán)境學報,2009,18(5):1995-2000.

[2] Abell R, Thieme ML, Revenga Cetal. Freshwater ecoregions of the world: a new map of biogeographic units for freshwater biodiversity conservation.BioScience, 2008, 58(5): 403-414.

[3] Hemsley-Flint B, Wright JF, Sutcliffe DWetal. Classification of the biological quality of rivers in England and Wales. In: Wright JF, Sutcliffe DW, Furse MTetal. Assessing the biological quality of fresh waters RIVPACS and other techniques. Cumbria: Freshwater Biological Association, 2000.

[4] Wright JF, Sutcliffe DW, Furse MT. Assessing the biological quality of fresh waters rivpacs and other techniques. Cumbria: Freshwater Biological Association,2000: 113-124.

[5] Moog O, Schmidt-Kloiber A, Ofenb?ck Tetal. Does the ecoregion approach support the typological demands of the EU ‘Water Framework Directive’? In: Hering D, Veidonschot PFM, Moog Oetaleds. Integrated Assessment of Running Waters in Europe. Dordrecht: Springer Netherlands, 2004: 21-33.

[6] 孟 偉，張 遠，鄭丙輝.水生態(tài)區(qū)劃方法及其在中國的應用前景.水科學進展,2007,18(2):293-300.

[7] 孫小銀，周啟星，于宏兵等.中美生態(tài)分區(qū)及其分級體系比較研究.生態(tài)學報,2010,30(11):3010-3017.

[8] 孫小銀，周啟星.中國水生態(tài)分區(qū)初探.環(huán)境科學學報,2010,30(2):415-423.

[9] 馬溪平，周世嘉，張 遠等.流域水生態(tài)功能分區(qū)方法與指標體系探討.環(huán)境科學與管理,2010,35(12):59-64.

[10] 孟 偉，張 遠，張 楠等.流域水生態(tài)功能分區(qū)與質(zhì)量目標管理技術(shù)研究的若干問題.環(huán)境科學學報,2011,31(7):1345-1351.

[11] 孟 偉，張 遠，張 楠等.流域水生態(tài)功能區(qū)概念、特點與實施策略.環(huán)境科學研究,2013,26(5):465-471.

[12] 孫然好，汲玉河，尚林源等.海河流域水生態(tài)功能一級二級分區(qū).環(huán)境科學,2013,34(2):509-516.

[13] 李法云，范志平，張 博等.遼河流域水生態(tài)功能一級分區(qū)指標體系與技術(shù)方法.氣象與環(huán)境學報,2012，28(5):83-89.

[14] 孟 偉，張 遠，鄭丙輝.遼河流域水生態(tài)分區(qū)研究.環(huán)境科學學報,2007,27(6):911-918.

[15] 張 博.遼河流域水生態(tài)功能一、二級分區(qū)研究[學位論文].沈陽:遼寧大學,2011.

[16] 張 楠，張 遠，孔維靜等.太子河流域水生態(tài)功能Ⅱ級區(qū)的劃分.環(huán)境科學研究,2013，26(5):472-479.

[17] 高永年，高俊峰.太湖流域水生態(tài)功能分區(qū).地理研究,2010,29(1):111-117.

[18] 高永年，高俊峰，陳坰烽等.太湖流域水生態(tài)功能三級分區(qū).地理研究,2012,31(11):1941-1951.

[19] 王傳輝，吳 立，王心源等.基于遙感和GIS的巢湖流域生態(tài)功能分區(qū)研究.生態(tài)學報,2013,33(18):5808-5817.

[20] 楊順益，唐 濤，蔡慶華等.洱海流域水生態(tài)分區(qū).生態(tài)學雜志,2012,31(7):1798-1806.

[21] 于 洋，張 民，錢善勤等.云貴高原湖泊水質(zhì)現(xiàn)狀及演變.湖泊科學,2010,22(6):820-828.

[22] 陳利頂，傅伯杰，趙文武.“源”“匯”景觀理論及其生態(tài)學意義.生態(tài)學報,2006,26(5):1444-1449.

[23] 鄧紅兵，王慶禮，蔡慶華.流域生態(tài)學——新學科、新思想、新途徑.應用生態(tài)學報,1998,9(4):108-114.

[24] 李婉暉，潘文斌，鄧紅兵.水資源利用與保護的途徑——流域管理.生態(tài)學雜志,2004,23(6):97-101.

[25] 吳 剛，蔡慶華.流域生態(tài)學研究內(nèi)容的整體表述.生態(tài)學報,1998,18(6):13-19.

[26] 蔡佳亮，殷 賀，黃 藝.生態(tài)功能區(qū)劃理論研究進展.生態(tài)學報,2010,30(11):3018-3027.

[27] 郭慧光.滇池治理與滇中調(diào)水.環(huán)境科學導刊,2007,26(6):30-33.

[28] 唐 濤，蔡慶華.水生態(tài)功能分區(qū)研究中的基本問題.生態(tài)學報,2010,30(22):6255-6263.

[29] Omernik JM. Ecoregions of the conterminous United States.AnnalsoftheAssociationofAmericanGeographers, 1987, 77(1): 118-125.

[30] 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.生態(tài)學雜志,2009,28(3):542-548.

[31] 李艷梅，曾文爐，周啟星.水生態(tài)功能分區(qū)的研究進展.應用生態(tài)學報,2009,20(12):3101-3108.

[32] 劉星才，徐宗學，徐 琛.水生態(tài)一、二級分區(qū)技術(shù)框架.生態(tài)學報,2010,30(17):4804-4814.

[33] 張 洪，陳 震，張 帥等.云南省高原湖泊流域土地利用與水環(huán)境變化異質(zhì)性研究.水土保持通報,2012,32(2):255-260.

[34] 劉素平.遼河流域三級水生態(tài)功能分區(qū)研究[學位論文].沈陽：遼寧大學,2011.

[35] Newall P, Wells F. Potential for delineating indicator-defined regions for streams in Victoria, Australia.JournaloftheNorthAmericanBenthologicalSociety, 2000, 19(3): 557-571.

[36] 黃曉霞，江 源，熊 興等.水生態(tài)功能分區(qū)研究.水資源保護,2012,28(3):22-27.

[37] 劉星才，徐宗學，張淑榮等.流域環(huán)境要素空間尺度特征及其與水生態(tài)分區(qū)尺度的關(guān)系——以遼河流域為例.生態(tài)學報,2012,32(11):3613-3620.

[38] 于世偉，陳 賀，曾 容等.定量化方法在生態(tài)分區(qū)過程中的應用及案例研究.水土保持研究,2010,17(4):247-251.

[39] 文 航，蔡佳亮，蘇 玉等.利用水生生物指標識別滇池流域入湖河流水質(zhì)污染因子及其空間分布特征.環(huán)境科學學報,2011,31(1):69-80.

Research of level Ⅰ and Ⅱ aquatic ecological function regionalization in Lake Dianchi basin

GAO Zhe1， CAO Xiaofeng1,2， HUANG Yi1& LI Farong3

(1：CollegeofEnvironmentalSciencesandEngineering,PekingUniversity,Beijing100871,P.R.China)(2：SchoolofEnvironmentandEnergy,PekingUniversity,Shenzhen518055,P.R.China)(3：KunmingEnvironmentalMonitoringCenter,Kunming650228,P.R.China)

The aquatic ecological function regionalization is the basic requirement of water resources management, water environment protection and water ecology restoration. Especially for lake basins which are connected closely with human activities and filled with inconsistencies, the aquatic ecological function regionalization is an indispensable condition of realizing sustainable development in the watershed. So how to delineate reasonable ecological function regionalization becomes the major issue to be addressed in the integrated watershed management. In the case of Lake Dianchi basin, the dominant water ecological functions are first determined according to the current problems of water ecosystems. And in the premise of hydrological integrity, sub-catchment units are divided for the first and the second level regionalization respectively. Then we indentify the key factors that affect water ecological function significantly and construct the index system for the watershed based on the relative theories, including ecosystem service function, scale effect and rule of territorial differentiation. The overlaying and clustering methods are used for multiple indices. Then final boundary is adjusted slightly according to water quantity and quality distribution. The consequence shows that Lake Dianchi basin is divided into 5 level Ⅰecological function regions and 10 level Ⅱecological function regions. By using the density of periphytic algae and Limnodrilus, assessment is made on the reasonability of regionalization. Finally the problems remained in the water ecological function regionalization are discussed.

Water ecological function regionalization; Lake Dianchi basin; index system; reasonability evaluation

*國家水體污染控制與治理科技重大專項項目(2012ZX07501002-006)資助.2014-01-19收稿；2014-04-15收修改稿.高喆(1990～)，女，碩士研究生；E-mail：gigi@pku.edu.cn.

**通信作者；E-mail：caoxf1273@163.com.