構建河流水生態空間轉換模型探析

張 馳

（法庫縣農業技術推廣與行政執法中心，沈陽 110400）

1 概述

遼寧的河網比較密集，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，這些河流為工農業的可持續利用發展提供了必要條件。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等因素的影響，河水水質惡化，生態服務功能受到嚴重破壞，水生生物多樣性明顯退化，給生態系統和流域人民的大規模生產和生活產生了巨大影響［4］。為掌握河流湖泊生態變化規律，監測、評估和規劃水生生態系統已成為水生態和水環境保護工作的重要組成部分，具有重要的現實意義。

2 構建轉換模型

本次使用層次分析法和熵權法來全面確定權重。根據遼寧水生生物、水環境和生境狀況，初步建立了遼寧河流水生態健康體系轉換帶，分析了遼寧省水生態問題，提出了水生態保護的對策。遼寧省水生態空間轉換模型，如圖1。

圖1 水生態空間轉換模型

2.1 構建水生態空間轉換帶模型方法

河流水生態空間的轉換是指由于次生環境變化導致不同流域水生群落演替轉換的特征，根據遼寧水生態抽樣調查結果，篩選出遼寧水生生物指標、水環境指標和生境指標［2］。

水生生物指標利用香維維納多樣性指數計算水體中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，水生生物綜合指數廣泛適用，可不受具體流域的限制。

水環境指數主要采用調查中水環境PCA分析的結果，從化學因素、物理因素和水文因素3個方面，利用person相關性分析，消除高的相關因子，篩選出最適宜整個地區的主要環境驅動因素是COD、總氮、總磷、電導率及水深和河流寬度，經標準化處理后可獲得水環境指標。相關性分析如表1。

表1 環境因子person相關性分析

生境指標主要來自樣本采集點的現場調查，根據河流快速生物監測所使用的棲息地評價指標，結合遼寧水生態河系的獨特特點，選擇了10項指標評價遼寧省水生態棲息地生境特征，如表2。

表2 水生態生境棲息地質量評價

續表2

根據《國家水功能區劃技術綱要》，考慮到上游和下游水資源的綜合開發利用［3］，將流域視為一個大系統，上下游、左右岸、流域與區域、行業與部門水資源綜合開發利用，分區邊界與管理邊界盡可能一致，在一級分區的基礎上，遼寧二級區劃分為6個區：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法用于綜合確定權重，如圖2。

圖2 水功能權重

2.2 建立水生態健康體系轉換帶

根據遼寧水生生物、水環境和棲息地現狀，初步建立了遼寧河流水生態健康體系轉換帶［4］。一方面，遼寧河流水生態健康體系轉換客觀地反映了該省自身的水環境，另一方面，從水生生物學的角度，揭示了水生態的健康狀況。根據遼寧水生態抽樣調查結果，水生生物區水生生物多樣性普遍較高，在保護水生生物方面具有非常特殊的地位和作用［5］。

3 水生態空間轉換帶特征

遼寧水生態空間系統轉換區可直接反映水生生態系統的狀況，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，將影響水生態健康，從遼寧水生態空間系統轉換計算機擬合結果來看，遼寧各流域水生態空間系統從上游到下游呈現從好到壞的轉變，干流區域過渡不明顯，顯現出一定的穩定同質性。

4 結語

根據遼寧省水生態空間監測結果，構建了遼寧省空間生態轉化模型，并應用了空間地理信息系統［6］，通過計算機模擬擬合遼寧省水生態空間轉換帶，重新安排遼寧省水生態空間分布特征，重新布設水生態調查點為遼寧省水生態時空轉換規律研究提供了基礎支持。