張 馳
(法庫縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與行政執(zhí)法中心,沈陽 110400)
遼寧的河網(wǎng)比較密集,有17條河流的流域面積超過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、評估和規(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)實意義。
本次使用層次分析法和熵權(quán)法來全面確定權(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)問題,提出了水生態(tài)保護(hù)的對策。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
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,篩選出最適宜整個地區(qū)的主要環(huán)境驅(qū)動因素是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)主要來自樣本采集點的現(xiàn)場調(diào)查,根據(jù)河流快速生物監(jiān)測所使用的棲息地評價指標(biāo),結(jié)合遼寧水生態(tài)河系的獨特特點,選擇了10項指標(biāo)評價遼寧省水生態(tài)棲息地生境特征,如表2。
表2 水生態(tài)生境棲息地質(zhì)量評價
續(xù)表2
根據(jù)《國家水功能區(qū)劃技術(shù)綱要》,考慮到上游和下游水資源的綜合開發(fā)利用[3],將流域視為一個大系統(tǒng),上下游、左右岸、流域與區(qū)域、行業(yè)與部門水資源綜合開發(fā)利用,分區(qū)邊界與管理邊界盡可能一致,在一級分區(qū)的基礎(chǔ)上,遼寧二級區(qū)劃分為6個區(qū):西遼河、東遼河、遼河、玉臺河、鴨綠江、黃渤海諸河。分析層次過程和熵權(quán)法用于綜合確定權(quán)重,如圖2。
圖2 水功能權(quán)重
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]。
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,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)換計算機(jī)擬合結(jié)果來看,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)域過渡不明顯,顯現(xiàn)出一定的穩(wěn)定同質(zhì)性。
根據(jù)遼寧省水生態(tài)空間監(jiān)測結(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],通過計算機(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)查點為遼寧省水生態(tài)時空轉(zhuǎn)換規(guī)律研究提供了基礎(chǔ)支持。