构建河流水生态空间转换模型探析

张 驰

（法库县农业技术推广与行政执法中心，沈阳 110400）

1 概述

辽宁的河网比较密集，有17条河流的流域面积超过5000km2，31条河流的流域面积在1000～5000 km2，有344条河流的流域面积在10～1000km2，这些河流为工农业的可持续利用发展提供了必要条件。然而，由于污水长期排放，水资源利用不合理和水利工程建设等因素的影响，河水水质恶化，生态服务功能受到严重破坏，水生生物多样性明显退化，给生态系统和流域人民的大规模生产和生活产生了巨大影响［4］。为掌握河流湖泊生态变化规律，监测、评估和规划水生生态系统已成为水生态和水环境保护工作的重要组成部分，具有重要的现实意义。

2 构建转换模型

本次使用层次分析法和熵权法来全面确定权重。根据辽宁水生生物、水环境和生境状况，初步建立了辽宁河流水生态健康体系转换带，分析了辽宁省水生态问题，提出了水生态保护的对策。辽宁省水生态空间转换模型，如图1。

图1 水生态空间转换模型

2.1 构建水生态空间转换带模型方法

河流水生态空间的转换是指由于次生环境变化导致不同流域水生群落演替转换的特征，根据辽宁水生态抽样调查结果，筛选出辽宁水生生物指标、水环境指标和生境指标［2］。

水生生物指标利用香维维纳多样性指数计算水体中4种基本水生生物的多样性，获得水生生物综合生物多样性指数，水生生物综合指数广泛适用，可不受具体流域的限制。

水环境指数主要采用调查中水环境PCA分析的结果，从化学因素、物理因素和水文因素3个方面，利用person相关性分析，消除高的相关因子，筛选出最适宜整个地区的主要环境驱动因素是COD、总氮、总磷、电导率及水深和河流宽度，经标准化处理后可获得水环境指标。相关性分析如表1。

表1 环境因子person相关性分析

生境指标主要来自样本采集点的现场调查，根据河流快速生物监测所使用的栖息地评价指标，结合辽宁水生态河系的独特特点，选择了10项指标评价辽宁省水生态栖息地生境特征，如表2。

表2 水生态生境栖息地质量评价

续表2

根据《国家水功能区划技术纲要》，考虑到上游和下游水资源的综合开发利用［3］，将流域视为一个大系统，上下游、左右岸、流域与区域、行业与部门水资源综合开发利用，分区边界与管理边界尽可能一致，在一级分区的基础上，辽宁二级区划分为6个区：西辽河、东辽河、辽河、玉台河、鸭绿江、黄渤海诸河。分析层次过程和熵权法用于综合确定权重，如图2。

图2 水功能权重

2.2 建立水生态健康体系转换带

根据辽宁水生生物、水环境和栖息地现状，初步建立了辽宁河流水生态健康体系转换带［4］。一方面，辽宁河流水生态健康体系转换客观地反映了该省自身的水环境，另一方面，从水生生物学的角度，揭示了水生态的健康状况。根据辽宁水生态抽样调查结果，水生生物区水生生物多样性普遍较高，在保护水生生物方面具有非常特殊的地位和作用［5］。

3 水生态空间转换带特征

辽宁水生态空间系统转换区可直接反映水生生态系统的状况，健康的水体具有较高的水生生物多样性和丰富的物种［5］，当水体受到污染胁迫时，如物种入侵和水利工程改造，将影响水生态健康，从辽宁水生态空间系统转换计算机拟合结果来看，辽宁各流域水生态空间系统从上游到下游呈现从好到坏的转变，干流区域过渡不明显，显现出一定的稳定同质性。

4 结语

根据辽宁省水生态空间监测结果，构建了辽宁省空间生态转化模型，并应用了空间地理信息系统［6］，通过计算机模拟拟合辽宁省水生态空间转换带，重新安排辽宁省水生态空间分布特征，重新布设水生态调查点为辽宁省水生态时空转换规律研究提供了基础支持。