南四湖生態健康狀況試評估

矯桂麗韓 曉曾 驥張 健張秀敏

南四湖生態健康狀況試評估

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南四湖是淮河流域重要湖泊，也是南水北調東線工程的調蓄湖泊，其豐富的生產力和生物多樣性承載著周邊地區的生產和生活。對南四湖生態健康狀況評估是對其進行開發治理和維護湖泊健康可持續發展的基礎。

一、評估指標體系

根據水利部《河流健康評估指標、標準與方法》（試點工作用），選擇能全面反映湖泊健康又能進行量化的一系列評估要素，建立了南四湖生態健康評估指標體系，包括水文水資源、物理結構、水質、生物和社會服務功能5個準則層。

二、健康分級標準

南四湖生態健康評估采用分級指標評分法，逐級加權，綜合評分，即湖泊健康指數。湖泊健康狀況分為5級：理想狀況（80～100）、健康（60～80）、亞健康（40～60）、不健康（20～40）、病態（0～20）。

三、水域分區和監測點位

1.水域分區

為方便計算和調查監測，南四湖水文水資源準則層計算時將南四湖分為上級湖和下級湖。水質準則層計算時分南陽湖、獨山湖、昭陽湖和微山湖4個湖區。

2.監測點位的確定

選取石佛、二級壩、新薛河、韓莊、鄭莊、梁崗、王樓和高樓8點位，分別調查測量湖岸穩定性、湖岸植被覆蓋度和河岸人工干擾程度。水質斷面包括王廟、南陽、前白口、獨山、沙堤、二級湖（閘上）、二級湖（閘下）、大捐、高樓、微山島、韓莊閘11處，浮游生物斷面包括南陽島、獨山、二級湖（閘上）、微山島和韓莊閘5處。

四、準則層調查監測與賦分

1.水文水資源準則層

水文水資源準則層包括最低生態水位滿足狀況（權重0.7）和入湖流量變異程度（權重0.3）2個指標。

最低生態水位評價采用天然水位資料法和湖泊形態法分析計算。水位采用1985國家高程基準。從湖泊生態安全的角度考慮，采用湖泊形態法確定最低生態水位，上級湖32.75m，下級湖31.75m。上級湖和下級湖2013年湖泊水位日均水位均高于相應最低生態水位，最低生態水位滿足程度賦分90分。

入湖流量變異程度由主要入湖河流逐月實測徑流量之和與天然月徑流量的平均偏離程度表達。入湖天然徑流量計算采用分項調查法，對白馬河、梁濟運河、東魚河、洸府河、泗河、新萬福河和洙趙新河2013年天然徑流量進行還原計算，工農業及生活耗水量資料采用2013年水資源公報。經計算，入湖流量變異程度值為7.68，根標賦分標準，南四湖入湖流量變異程度賦分0分。

根據各指標的權重和賦分，水文水資源準則層賦分63.0分。

雄性ICR小鼠42只，SPF級，體質量18～22 g，購于長春市億斯實驗動物技術有限責任公司，動物許可證號SCXK-（吉）2011-0007。動物飼養條件符合實驗動物福利倫理委員會要求，小鼠自由飲水攝食，在室溫24～26℃、濕度55%～65%、明暗交替12 h（7∶00～19∶00照明）的環境下適應性飼養1周。

2.物理結構準則層

物理結構準則層包括河湖聯通狀況（權重0.4）、湖泊萎縮狀況（權重0.3）和湖濱帶狀況（權重0.3）3個指標。

根據萬福河、梁濟運河、東魚河、白馬河、泗河、洙趙新河、洸府河等7條環湖河流的2013年徑流量資料進行環湖河流連通情況計算，南四湖的河湖連通狀況賦分12.3，說明連通性極差。

南四湖現狀水面面積利用TM/ETM遙感影像解譯，計算南四湖2007年水面面積，2007年南四湖上級湖水面面積為524km2，下級湖水面面積為578km2。歷史水面面積根據20世紀70年代率定的湖區水位～庫容～水面面積曲線確定，上級湖602 km2，下級湖664 km2。經計算，南四湖湖泊萎縮比例為13%，賦分51分，說明南四湖現狀湖泊面積與參考狀況有中度差異。

湖濱帶狀況評估包括湖岸穩定性、湖濱帶植被覆蓋率、湖濱帶人工干擾程度三個方面。根據南四湖實際情況，在湖東堤選取石佛、二級壩、新薛河、韓莊4個站點，湖西堤選取鄭莊、梁崗、王樓、高樓4個站點，分別調查測量湖岸穩定性、湖岸植被覆蓋度和河岸人工干擾程度。根據調查計算結果，南四湖湖岸帶賦分為8個監測點的平均值60.4分。

根據各指標的權重和賦分，物理結構準則層賦分38.34分。

3.水質準則層

水質準則層包括溶解氧水質狀況、耗氧有機污染狀況和富營養狀況3個指標。

湖泊富營養化評價采用《地表水資源質量評價技術規程》（SL 395-2007）中的規定評價。營養狀態評價項目包括總磷、總氮、葉綠素α、高錳酸鹽指數和透明度。

耗氧有機污染狀況的計算，選用高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮2013年12個月月均濃度，按照汛期和非汛期分別平均賦分，取其最低值。取4個水質項目賦分的平均值作為耗氧有機污染狀況賦分。

對南四湖各湖區的溶解氧、富營養狀況、耗氧有機污染狀況3個指標分別賦分，最小分值作為該湖區水質準則層賦分，各湖區水質準則層賦分與湖區面積加權平均，南四湖水質準則層賦分63.3分，詳見表1。

表1 南四湖水質準則層賦分表

4.生物準則層

生物準則層包括浮游植物數量（權重0.15）、浮游生物損失指數（權重0.15）、大型水生植物覆蓋度（權重0.25）、大型底棲無脊柱動物生物完整性指數（權重0.20）和魚類生物損失指數（權重0.25）5個指標。

采用藻類密度指標評價湖泊浮游植物狀況，采用直接賦分法。根據監測點的細胞密度和賦分，南四湖浮游植物賦分84分。

現狀浮游動物數據采用濟寧市漁業局采樣統計結果，經初步鑒定共監測到原生動物34屬，輪蟲141種，枝角類44種，橈足類28種，介形類2屬。歷史數據根據《中國湖泊環境》（海洋出版社，1995年），南四湖1987年浮游動物有4大類，92種，其中原生動物26種，輪蟲41種，枝角類21種，橈足類4種。浮游動物個體總數3430.7個/L。根據賦分標準，浮游生物損失指數賦分為100分。

大型水生植物數據根據濟寧市環保局提供資料，目前，南四湖現存水生維管束植物74種，隸屬于28科45屬。按植物的生長類型分類，挺水植物41種，浮葉植物12種，漂浮植物8種，沉水植物13種。采用直接評判賦分法，南四湖各監測點植物覆蓋度平均賦分33.3分。

底棲動物數據通過調查獲得，隸屬于軟體動物門的36種，節肢動物門甲殼綱的9種。環節動物門的8種和昆蟲綱的15個科。根據賦分準則，底棲動物賦分67分。

根據相關資料，南四湖20世紀60年代統計魚類74種，分隸于8目16科53屬。根據2013年實際監測調查結果，共監測到魚類32種，隸屬6目11科29屬。根據賦分標準南四湖魚類生物損失指數為0.43，賦分為24.4分。

根據賦分標準及權重，生物準則層賦分57分。

表2 南四湖生態健康指數計算表

5.社會服務功能準則層

社會服務功能準則層包括水功能區達標率（權重0.25）、水資源開發利用（權重0.25）、防洪（權重0.25）和公眾滿意度（權重0.25）4個指標。

水功能區達標率評價采用2013年水質監測結果，南四湖水功能區全部達標，水功能區達標率賦分100分。

水資源開發利用量包括生態需水和社會經濟需水，根據《南四湖水資源承載力研究》，南四湖流域水資源總量為268860萬 m3，水資源開發利用量47643.48萬m3，水資源開發利用率為17.7%。根據賦分標準，水資源開發利用指標賦分83.2。

湖東堤防洪標準，大型礦區段防御“1957年型”洪水，其余堤防段防御50年一遇洪水。湖西堤防御標準為1957年洪水標準。根據水利普查資料，南四湖達標湖堤全長174.391km，達標率為68.1%。根據賦分標準，防洪指標賦分43.3分。

公眾滿意度采用調查法，在每個沿湖的縣鎮區域內隨機發放南公眾調查200份，收回176份。在收回的有效調查表中，公眾評估最高分為100分，最低分為40分，平均賦分82.3分。

根據賦分標準及權重，社會服務功能準則層賦分75.2分。

五、南四湖生態健康試評估結論

根據評估方案，生態完整性評估包括水文水資源、物理結構、水質和生物4個準則層，得分順序為水質＞水文水資源＞生物＞物理結構。根據各準則層權重加權計算，南四湖生態完整性得分55.7分。

綜合社會服務功能與生態完整性賦分和各自權重，得南四湖生態健康指數為61.6，剛剛達到健康標準，詳見表2。

盡管南四湖健康試評估結論為健康，但是物理結構準則層和生物準則層得分較低，說明南四湖健康仍然受到多種因素威脅?？傮w來看，圍湖造田和圍網養殖等不合理開發利用等因素的影響，造成南四湖水生態問題突出■

（作者單位：1.山東省水文局250002 2.濟寧市水文局 272000）