濟(jì)南市水生態(tài)功能分區(qū)及水生態(tài)健康評(píng)價(jià).pdf

1、生態(tài)系統(tǒng)的功能與服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)研究的重要領(lǐng)域和熱點(diǎn)問題。由于自然地理?xiàng)l件的差異和人類活動(dòng)的影響，造就了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)空間功能差異性。隨著城市化速度加快，水資源供需矛盾突出，水污染嚴(yán)重、生態(tài)用水嚴(yán)重不足、水生態(tài)退化等問題日益凸顯。因此，水生態(tài)系統(tǒng)功能識(shí)別及分區(qū)管理則是針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)存在空間差異的區(qū)域進(jìn)行生態(tài)保護(hù)和修復(fù)有效手段。因此在濟(jì)南市水生態(tài)功能分區(qū)基礎(chǔ)上，對(duì)區(qū)域各功能區(qū)水生態(tài)特征進(jìn)行分析，為不同區(qū)域管理的決策制定提供支持。本文對(duì)濟(jì)南市水生

2、態(tài)功能進(jìn)行一、二、三級(jí)分區(qū)研究，并對(duì)各區(qū)水生態(tài)特征進(jìn)行分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于DPSIR（驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)）指標(biāo)框架，挑選出適合水生態(tài)一、二、三級(jí)分區(qū)指標(biāo)，作為候選指標(biāo)。在環(huán)境因子與相關(guān)水生態(tài)因子相關(guān)性分析和空間變異尺度基礎(chǔ)上，建立了水生態(tài)功能一、二、三級(jí)指標(biāo)體系。結(jié)合指標(biāo)和濟(jì)南市水功能區(qū)劃進(jìn)行功能的定位和命名。首先，對(duì)備選指標(biāo)進(jìn)行空間異質(zhì)性分析，通過各環(huán)境要素空間自相關(guān)距離表明，高程的空間自相關(guān)距離為

3、53km，是濟(jì)南市水生態(tài)功能分區(qū)大尺度分析的適宜指標(biāo)。通過高程提取出濟(jì)南市三大流域邊界，以水文要素作為一級(jí)分區(qū)指標(biāo)。土地利用類型的林地則適合中尺度分區(qū)，而年均降水量和年均蒸發(fā)量的空間自相關(guān)距離均在430km以上，相對(duì)濟(jì)南市行政區(qū)面積，分區(qū)尺度過大，不適用作為分區(qū)指標(biāo)。基于自然因素-人類活動(dòng)-生態(tài)影響這一時(shí)空影響機(jī)制，人口密度能反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況，適宜作為二級(jí)分區(qū)指標(biāo)。另外，高程、土地利用和人口密度均與水質(zhì)因子和水生物因子的部分指標(biāo)存在顯著

4、相關(guān)關(guān)系，表明以上指標(biāo)是與濟(jì)南市水生態(tài)關(guān)系密切的指標(biāo)。水生態(tài)三級(jí)指標(biāo)為河段尺度的水文因素及水生態(tài)因子來表征對(duì)自然-人類影響的響應(yīng)，通過與底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)CCA分析，篩選出水理化因子、流量、底棲動(dòng)物多樣性指數(shù)和棲息地質(zhì)量為依據(jù)，參照濟(jì)南市行政區(qū)劃和水系完整性條件，完成三級(jí)分區(qū)劃分。⑵前人關(guān)于生態(tài)分區(qū)和地理分區(qū)研究基礎(chǔ)上，表述了水生態(tài)分區(qū)基本原則，包括發(fā)生統(tǒng)一性原則、等級(jí)性和尺度原則、區(qū)域共軛性原則和綜合性和主導(dǎo)因素原則。并按照“自上而下”

5、和“自下而上”相結(jié)合的水生態(tài)功能分區(qū)方法。前者重在宏觀格局把握，使分區(qū)結(jié)果具有直觀的生態(tài)物理學(xué)意義；后者是針對(duì)區(qū)域共軛性原則，保持子流域的完整性，進(jìn)行合并相似單元得到高級(jí)區(qū)劃單元。⑶利用2014年和2015年三次采樣數(shù)據(jù)對(duì)濟(jì)南市水生態(tài)功能區(qū)的水質(zhì)污染源情況和基于底棲動(dòng)物完整性指數(shù)進(jìn)行了生態(tài)健康評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，濟(jì)南市黃河區(qū)南部區(qū)域都表現(xiàn)出較好的水環(huán)境，而北部徒駭馬頰河區(qū)及東部小清河區(qū)污源較為嚴(yán)重，大致呈現(xiàn)出自南向北、自西向東污染程度擴(kuò)散趨

6、勢(shì)。位于Ⅰ區(qū)的三級(jí)生態(tài)區(qū)中，Ⅰ-1-1區(qū)生態(tài)健康度一般，有2個(gè)為亞健康，1個(gè)較差，4個(gè)為一般。Ⅰ-1-2區(qū)有2個(gè)點(diǎn)為亞健康，其余點(diǎn)多為較差和極差。位于Ⅱ區(qū)的三級(jí)生態(tài)區(qū)中，Ⅱ-1-1生態(tài)區(qū)中，1個(gè)點(diǎn)位為亞健康，1個(gè)為一般，1個(gè)為較差。Ⅱ-2-1相對(duì)Ⅱ區(qū)的其它三級(jí)區(qū)，生態(tài)健康度稍好，有兩個(gè)點(diǎn)為亞健康。黃河區(qū)Ⅲ的健康狀態(tài)較好，該區(qū)域位于南部山區(qū)，以林草地為主，人類開發(fā)程度較低，水系受人類干擾程度較弱。特別地，在最南部的Ⅲ-2-2區(qū)的J1點(diǎn)位水