1 引言
湖泊流域是維系人類文明的重要淡水生境，主要由入湖河流、湖體和集水區(qū)內(nèi)陸地生態(tài)系統(tǒng)組成，多重的棲息地環(huán)境為人類的生存和發(fā)展提供了淡水、礦產(chǎn)等豐富的資源，同時是流域物種多樣性、氣候調(diào)節(jié)、水土保持和污染控制的根本保證.我國湖泊總面積約 1200×104 hm2，占國土面積 0.8%，湖泊水質(zhì)直接影響著我國整體水質(zhì)狀況，隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市化進程加快、工農(nóng)業(yè)以及生活廢水隨意排放，致使湖泊水體遭受嚴重污染(孟平和馬濤，2015).有效解決流域水環(huán)境和水質(zhì)量的關(guān)鍵是要建立完整穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)，提高河道自身的凈化能力(高永年和高俊峰，2010)，對不同的生態(tài)環(huán)境問題提出不同的相應解決對策，而水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是水生態(tài)系統(tǒng)完整性的基礎，也是區(qū)分不同區(qū)域生境特征與功能差異的重要指標，因此選用水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征指標作為湖泊流域水生態(tài)功能三級分區(qū)指標，可以更加準確精細地區(qū)分流域不同區(qū)域的特征，便于更有效的管理.
水生態(tài)功能分區(qū)就是基于水生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)域差異，以流域內(nèi)不同尺度的水生態(tài)系統(tǒng)及其影響因素為研究對象，是流域水質(zhì)目標管理的空間單元，是確定流域水環(huán)境基準、標準和總量控制及評價的基礎(孫然好等，2013;王儉等，2013;馬溪平等，2010)，也是實現(xiàn)流域水環(huán)境“分區(qū)、分類、分級、分期”管理目標的基礎(孟偉等，2011).其最早由加拿大森林學家Orie Loucks在1962年提出，即具有相似生態(tài)系統(tǒng)或期待發(fā)揮相似生態(tài)功能的陸地及水域(Marshall et al., 1987).1980年代中期，美國環(huán)境保護署(USEPA)確立，水生態(tài)區(qū)就是具有相對同質(zhì)的淡水生態(tài)系統(tǒng)或生物體，及其與環(huán)境相關(guān)的土地單元.基于土壤、自然植被、地形和土地利用4個區(qū)域性特征指標，對水生態(tài)區(qū)進行了區(qū)劃(Omernik，1987)，以指導流域管理.隨后世界各國根據(jù)本國國情逐漸開展淡水生態(tài)分區(qū)，例如：2000年歐盟水框架指令(WFD)首次發(fā)布了與管理政策相關(guān)的歐洲水生態(tài)區(qū)總體方案;2001年Unmack提出了澳大利亞“淡水魚類生態(tài)地理省區(qū)劃”(Unmack，2001)等等.
我國對水生態(tài)功能分區(qū)的研究，以孟偉等提出建立我國水生態(tài)分區(qū)體系為起點，對水生態(tài)類型和分區(qū)理論和方法，進行了一系列的研究和實踐(孟偉等， 2007，2013).2008年啟動的有關(guān)流域水生態(tài)功能分區(qū)的研究課題，是“國家水體污染控制與治理科技重大專項”中的重要內(nèi)容，并取得了初步的成果，為今后進一步研究綜合流域管理奠定了基礎.
目前流域水生態(tài)功能分區(qū)的研究，主要集中在以區(qū)分自然因素與人類活動為目的的大中尺度分區(qū).這些工作主要集中在遼河(孟偉等，2007;李法云等，2012;劉素平，2011)、海河(孫然好等，2013)、太子河(張楠等，2013)以及太湖(高永年和高俊峰，2010)等流域，建立的分區(qū)指標主要是反映水生態(tài)系統(tǒng)的自然背景空間異質(zhì)性，如地貌、氣候、植被、水文、土地利用等因子，這些工作為國家流域的水生態(tài)功能分區(qū)研究奠定了基礎，同時為流域的管理提供了技術(shù)框架與指導.隨著國家對水系管理的深化和細化，需要對各流域內(nèi)不同區(qū)域的水生態(tài)系統(tǒng)特征和功能進行識別、區(qū)分，對不同功能區(qū)進行分類，為制定流域生態(tài)系統(tǒng)管理目標，提供基礎技術(shù)支持.
對于以區(qū)分水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能特征差異為目的的分區(qū)研究，有研究者針對遼河流域進行了研究和實踐(劉素平，2011;龔磊等，2012;萬峻等，2013)，研究基于水體生態(tài)過程特征如水生生物種群結(jié)構(gòu)、水生生境特征等建立了分區(qū)指標體系(劉素平，2011).對于該尺度的湖泊流域水生態(tài)功能分區(qū)，有高永年等(高永年等，2012)在太湖流域進行了研究和實踐.研究以太湖流域為對象，針對流域水生態(tài)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)特征和管理需求，以體現(xiàn)太湖流域水生態(tài)功能空間差異的目的進行了三級分區(qū)，雖然分區(qū)指標考慮到了太湖流域特點以及水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征，如葉綠素含量、底棲動物多樣性指數(shù)、水生境類別、水體流速等，但只是部分反映了湖泊水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征，缺少基本的河道特征、化學指標等.而且分區(qū)指標中，生物指標占比重偏大，對于污染程度較高，水生態(tài)系統(tǒng)破壞較高的湖泊，不具有適用性.因此，對于高原淺水且生態(tài)系統(tǒng)退化比較嚴重的湖泊，如滇池，需要針對該類湖泊流域特征，研究其水生態(tài)功能三級分區(qū)指標體系，并通過具體實踐校驗其方法的科學性與可行性.
因此，本文擬以滇池流域為例，在前期一二級分區(qū)基礎上(高喆等，2015)，研究滇池湖泊流域的水生態(tài)功能三級分區(qū)理論和方法，為占我國湖泊面積1.3%(于洋等，2010)的高原湖泊水生態(tài)管理，提供技術(shù)支持.
2 滇池流域概況與一二級分區(qū)結(jié)果
滇池流域位于云貴高原中部，為南北長、東西窄的湖盆地，地處長江、紅河、珠江三大水系分水嶺地帶，西有橫斷山脈，東臨滇東高原，北臨烏蒙山、梁王山，介于北緯24°29′～25°28′，東經(jīng)102°29′～103°01′之間，總面積為2920 km2.滇池屬于長江流域金沙江水系，為斷陷構(gòu)造湖泊，湖面面積約為300 km2，是云貴高原湖面最大的淡水湖泊.入滇池水系有12個，主要入湖河流29條，呈向心狀流入滇池，只有西園隧道一個出水口，是典型高原湖泊.滇池自1996 年修建了船閘后就被分割為既相互聯(lián)系，又幾乎互不交換的草海、外海兩部分.
在本研究組的前期工作中(高喆等，2015)，滇池流域已劃分為5個一級與10個二級水生態(tài)功能區(qū)(圖 1).一級功能區(qū)，主要表示了流域不同區(qū)域的自然地理差異，從氣象、水文、地形、土壤植被4個方面來考慮區(qū)劃指標的選擇，選取多年年均降水量、多年年均干燥度、高程、坡度、土壤類型、植被覆蓋指數(shù)(NDVI)、河網(wǎng)密度、湖庫率作為一級分區(qū)的備選指標.對備選指標進行相關(guān)性分析和空間異質(zhì)性分析，最終確定滇池流域水生態(tài)功能一級分區(qū)指標，即平均高程、湖庫率、植被覆蓋指數(shù)(NDVI).二級功能區(qū)在自然因素差異的基礎上，主要表述了人類干擾活動差異，考慮土地利用方式和社會經(jīng)濟條件，反映人類活動的影響，選取農(nóng)田百分比、農(nóng)村城市建設用地百分比、人口密度、單位土地GDP作為二級分區(qū)的備選指標.對備選指標進行相關(guān)性分析和空間異質(zhì)性分析，最終確定滇池流域水生態(tài)功能二級分區(qū)指標為農(nóng)田百分比、農(nóng)村城市建設用地百分比、人口密度.一、二級水生態(tài)功能分區(qū)是大、中尺度范圍的分區(qū)(唐濤和蔡慶華，2010)，主要從驅(qū)動因子考慮;三級功能區(qū)則是更精細化的較小尺度分區(qū)，主要從水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的表征因子出發(fā)，區(qū)分不同區(qū)域間的生境差異.滇池流域水生態(tài)功能一級到三級的分區(qū)定位從生態(tài)區(qū)到生態(tài)亞區(qū)再到生態(tài)子區(qū)，區(qū)域范圍逐漸縮小，區(qū)域功能更加具體明晰，特別是二級分區(qū)到三級分區(qū)完成了分區(qū)因子從單純的陸域驅(qū)動因素到水體表征因素的過渡，實現(xiàn)了分區(qū)水陸完整性的綜合考量，便于更精細化地管理.
圖1 滇池流域水生態(tài)功能一級與二級分區(qū)圖
3 數(shù)據(jù)與方法
3.1 分區(qū)目的與原則
水生態(tài)功能分區(qū)的基本目的是揭示流域水生態(tài)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)與空間特征差異，為水生態(tài)系統(tǒng)差別化管理和水質(zhì)目標管理提供支撐，進而為實現(xiàn)流域水生態(tài)健康服務(高永年等，2012).滇池流域水生態(tài)功能三級分區(qū)，以反映流域水生態(tài)系統(tǒng)功能空間差異性為目的，通過水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)差異性反應其功能的差異性.三級分區(qū)在二級分區(qū)的基礎上進行進一步細化，同時考慮到陸地與水體生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征的差異性，對滇池流域陸域與湖體分別進行分區(qū)，并以水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性為基礎.
因此，滇池流域水生態(tài)功能三級分區(qū)主要應遵循以下原則：
(1)分區(qū)基本單元細化到支流;
(2)源匯分開：陸域與湖體針對各自特點采用不同的分區(qū)指標體系;
(3)考慮水文結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)的完整性;
(4)一致性：合并分區(qū)基本單元時應遵循具有相同結(jié)構(gòu)和功能的河段向上合并.
3.2 分區(qū)基本單元劃分的理論基礎和方法
分區(qū)單元是水生態(tài)功能分區(qū)的基礎，分區(qū)指標空間化是基于分區(qū)單元進行的，所以分區(qū)單元的確定對于滇池流域水生態(tài)功能三級分區(qū)至關(guān)重要.湖泊流域主要由陸域與湖泊兩大生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成，不同的生態(tài)系統(tǒng)具有各自的特點.滇池陸域干支流交錯，構(gòu)成河網(wǎng)體系，將陸地生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)，通過水文過程，輸入到湖體;而湖泊水體在集水區(qū)下游，相當于一個大型水庫，承接陸源物質(zhì).基于陸域集水區(qū)與湖泊水體完整性的理論基礎，以細化到三級支流的子流域為數(shù)據(jù)基礎，劃分分區(qū)單元(圖 2).
圖2 滇池流域水生態(tài)功能三級陸域與湖體分區(qū)單元
河流子流域的提取利用水文分析軟件進行，其原理是基于地形起伏提取匯水區(qū).本研究基于1 ∶ 50000的DEM數(shù)據(jù)，結(jié)合流域水系矢量數(shù)據(jù)，利用ArcGIS的Hydrology模塊進行水文分析，將滇池流域水系劃分為144個匯水區(qū).
滇池湖體是一個完整的水生態(tài)系統(tǒng)，沒有天然的分區(qū)單元基礎.利用ArcGIS中的Create Fishnet工具，直接對其進行小單元區(qū)域劃分，根據(jù)最優(yōu)選擇，將其劃分為500 m×500 m的格里網(wǎng)作為湖體三級分區(qū)的基本單元，最后滇池湖體共劃分為1339個分區(qū)單元.
3.3 分區(qū)指標體系構(gòu)建
滇池流域水生態(tài)功能三級分區(qū)目的，是通過識別流域水生態(tài)系統(tǒng)功能空間差異性，對全流域分區(qū)，并通過水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)差異性反應其功能的差異性，為水生態(tài)系統(tǒng)健康管理目標的制定，提供技術(shù)支持.流域水生態(tài)系統(tǒng)由河道、河床、堤岸、水體水文、水化學質(zhì)量、水生物群落等構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與完整性狀態(tài)，與水生態(tài)系統(tǒng)功能的穩(wěn)定與完整性息息相關(guān).在水生態(tài)系統(tǒng)的河道、水文等水文形貌特征，水質(zhì)等化學結(jié)構(gòu)特征和生物群落特征，決定了水生態(tài)系統(tǒng)的生物棲息地特征，其特征要素是水生態(tài)系統(tǒng)完整性的基礎.因此，在三級分區(qū)中，將以維持水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性基礎的棲息地生境要素作為指標選擇范圍.
影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的生境要素主要有地形地貌、土地利用、社會經(jīng)濟、河道物理特征、水體化學特征、水利工程等，三級水生態(tài)功能分區(qū)以反映水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)差異性為主要目的，在指標選取上需要體現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)物理完整性、化學完整性和生物完整性的生境要素;根據(jù)不同生境要素特點及滇池流域特征，確定各類生境要素備選指標為：①反映河道水文地貌的指標：河道坡降、蜿蜒度、河道基質(zhì)、渠道化特征、河流等級、河流連接度、流量以及流速;②反映水化學狀態(tài)的指標：營養(yǎng)鹽指標(TP、TN、NH3-N);③反映生物特征的指標：葉綠素a含量、藻毒素含量、藻類SHDI、底棲SHDI.
表1 水生態(tài)系統(tǒng)生境要素指標描述
基于所選生境要素指標，結(jié)合各指標的空間差異性與數(shù)據(jù)可得性選出渠道化特征、藻類SHDI、底棲SHDI、NH3-N、TN、TP、蜿蜒度和坡降作為陸域水生態(tài)功能三級分區(qū)的備選指標.選出TN、TP、NH3-N、藻毒素、藻類SHDI、Chla(葉綠素a)作為三級湖體水生態(tài)功能分區(qū)的備選指標.基于因子分析，辨識表征滇池流域入湖河流與湖體水環(huán)境狀況的主導因子，篩選出能夠表征水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)差異性的主導因子作為最終分區(qū)指標(表 2).
表2 滇池流域三級水生態(tài)功能分區(qū)指標體系
其中，營養(yǎng)鹽指標與葉綠素a為實測采樣數(shù)據(jù)，樣品采集和保存依據(jù)《水和廢水監(jiān)測分析方法(第4版)》(國家環(huán)境保護總局，2002a)進行，樣品測定依據(jù)《中華人民共和國地表水環(huán)境質(zhì)量標準(GB3838—2002)》(國家環(huán)境保護總局，2002b)進行，二者均由云南省昆明市環(huán)境監(jiān)測中心完成;藻毒素與葉綠素a含量為野外采集水樣經(jīng)過簡單預處理后，在實驗室測定所得.
蜿蜒度是通過ArcGIS 10.1軟件，利用Analysis Tools中Overlay的Intersect功能統(tǒng)計各子流域內(nèi)的河段長度，并計算其與該河段的直線距離比值而得到;坡降是基于流域1：50000 DEM數(shù)據(jù)，在ArcGIS 10.1中，提取子流域河段上游入流域點與下游出流域點的高程值，兩點高差與該河段水平距離的比值即為河道坡降.
渠道化特征為河道純物理特征，同時考慮底質(zhì)狀態(tài)，通過專家打分法量化其特征.具體方法為：將流域內(nèi)的河流渠道化特征進行綜合評定打分，分成5級(0～0.2，0.2～0.4，0.4～0.6，0.6～0.8，0.8～1.0)，上游河道維持自然狀態(tài)，未經(jīng)過渠道化處理，可打分0.8～1.0之間;下游城市河流三面光，無底泥，水質(zhì)差，多數(shù)排污河，可打分0～0.2之間，其它等級根據(jù)實際情況進行評定.
底棲動物與藻類的Shannon-weaver多樣性指數(shù)(SHDI)均是通過實際野外采樣獲取底棲動物與藻類樣品，后期經(jīng)實驗室鑒定分類，基于香農(nóng)多樣性指數(shù)計算公式而得到.
3.4 分區(qū)結(jié)果確定
分區(qū)指標確定后，對指標數(shù)據(jù)進行歸一化處理，并通過熵權(quán)法確定各指標權(quán)重因子.熵權(quán)法是以一種基于各項指標觀測值提供的信息量來確定指標權(quán)重的方法，能夠客觀實際地評價指標因子重要程度.熵是系統(tǒng)無序程度的一個度量，指標的信息熵越小表示該指標提供的信息量越大，在綜合評價中所起作用越大，權(quán)重越高(陳瑞等，2012).以各分區(qū)指標數(shù)據(jù)為列向量，構(gòu)造i×j的矩陣(馬文麗等，2011;遲國泰等，2008)，由公式(1)計算第j個指標第i個測值的特征比重(pij);根據(jù)公式(2)由特征比重計算得到各指標的熵值;最后根據(jù)公式(3)確定得到各指標權(quán)重(表 3).
表3 分區(qū)指標權(quán)重因子
從權(quán)重因子可看出，蜿蜒度占據(jù)了滇池流域陸域三級分區(qū)指標體系的主導地位，這是因為相對于渠道化形成的順直河流，自然彎曲河流對河流物理形態(tài)、水文、水化以及水生生物群落等方面的影響存在較大的差異性(趙軍等，2011).蜿蜒度可影響河水泛濫過程(馬宗偉等，2005)，進而影響河道形態(tài)，形成多樣的河流生境條件，增加生物多樣性(徐彩彩等，2014)，對水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的形成中具有明顯的影響作用.
得到各指標權(quán)重因子后，在每個分區(qū)單元范圍內(nèi)，對各項分區(qū)指標進行加權(quán)求和，得到各分區(qū)單元的指標綜合值，之后利用ArcGIS10.1軟件對分區(qū)單元綜合值進行聚類分級，最后經(jīng)邊界調(diào)整后得到滇池流域水生態(tài)功能三級分區(qū)結(jié)果.
4 結(jié)果與分析
4.1 分區(qū)方案
滇池流域水生態(tài)功能三級分區(qū)共劃分為20個陸域三級區(qū)和4個湖體三級區(qū)(圖 3).命名原則為：地名+河流/水庫名稱+主要土地利用類型+河道特征+主體功能區(qū).分區(qū)主體功能是指分區(qū)中生態(tài)系統(tǒng)所表現(xiàn)出的最明顯的水生態(tài)服務功能類型，是基于生態(tài)系統(tǒng)過程和人類發(fā)展需求而定的(Costanza，2008).確定各分區(qū)的主體功能便于管理者更好地了解各分區(qū)生態(tài)系統(tǒng)功能特點，從而為水生態(tài)保護目標提供支撐.為揭示流域陸地背景對河段水體各類屬性的支持和保障功能，滇池流域三級分區(qū)確定主體功能為生境維持、水質(zhì)調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、社會承載與生物多樣性維持5類(萬峻等，2013).
圖3 滇池流域水生態(tài)功能三級分區(qū)圖
表4 滇池流域水生態(tài)功能三級分區(qū)特征
從空間分布來看，滇池流域各三級區(qū)主體功能存在較大的差異性.對于陸域而言，位于滇池流域上游三級區(qū)(如：LGI1-1、LGI1-2、LGI1-3區(qū))多表現(xiàn)為以水質(zhì)調(diào)節(jié)與水源涵養(yǎng)為主體功能，;環(huán)滇池區(qū)域的三級區(qū)(如：LGIII1-1、LGIII1-4、LGIII2-1區(qū))主要表現(xiàn)為社會承載功能;位于滇池流域東部(如：LGIII3-1、LGIII3-2區(qū))的三級區(qū)，由于林地面積比例與植被覆蓋度較高，以生境維持與水源涵養(yǎng)功能為主體功能.對于滇池湖體來說，草海區(qū)以生物多樣性維持功能為主體功能，外海區(qū)多以水質(zhì)調(diào)節(jié)與生物多樣性維持功能為主體功能.
4.2 合理性評價
滇池流域水生態(tài)功能三級分區(qū)的目的是反映流域水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的空間差異性，而結(jié)構(gòu)的差異性可通過生物的群落特征來體現(xiàn).對中國的多數(shù)流域來說，比較適宜采用分布廣泛、適應性較強的著生藻類和底棲動物進行驗證(高喆等，2015).故為驗證三級分區(qū)結(jié)果的科學性與合理性，采用底棲動物與藻類的Shannon-weaver多樣性指數(shù)對三級分區(qū)結(jié)果從定量與定性兩個角度進行分析與校正.
4.2.1 陸域分區(qū)結(jié)果檢驗
滇池流域陸域各區(qū)著生藻與底棲動物的Shannon-weaver多樣性指數(shù)對比情況如圖 4所示.從圖 4看出，著生藻Shannon-weaver多樣性指數(shù)在滇池流域變化趨勢大致為中部(LGIII1-1、LGIII1-2、LGIII1-3、LGIII1-4、LGIII2-1、LGIII2-2、LGIII2-3、LGIII3-1、LGIII3-2)較高，南北部較低，LGIII3-1三級水生態(tài)功能區(qū)著生藻Shannon-weaver多樣性指數(shù)最高，LGIII1-2、LGIII2-1三級水生態(tài)功能區(qū)次之，LGI2-2三級水生態(tài)功能區(qū)最低;而底棲動物Shannon-weaver多樣性指數(shù)空間分布為，在滇池流域變化趨勢為南北部較高，中部較低，其中LGI1-3三級水生態(tài)功能區(qū)底棲動物Shannon-weaver多樣性指數(shù)最高，LGI1-2與LGI2-1三級水生態(tài)功能區(qū)次之，LGIII3-1三級水生態(tài)功能區(qū)最低.
圖4 滇池陸域著生藻與底棲動物Shannon-weaver多樣性指數(shù)比對分析
此外，滇池流域陸域各三級區(qū)種類分布也存在著較大差異，底棲清潔種多分布于滇池流域上游區(qū)，其中球形無齒蚌主要集中在LGI1-1、LGI1-2、LGI1-3、LGI2-2等三級水生態(tài)功能區(qū)，米蝦集中在LGI21三級水生態(tài)功能區(qū)，背角無齒蚌集中在LGIII1-4等三級水生態(tài)功能區(qū)，球蜆集中在LGIII1-2等三級水生態(tài)功能區(qū)中;下游區(qū)分布較少，只有LGIII2-2等少數(shù)幾個三級水生態(tài)功能區(qū)有分布，且多為球形無齒蚌.
綜上，不難看出，各陸域三級水生態(tài)功能區(qū)之間在種類數(shù)與種類分布上具有明顯的差異性，而同一二級區(qū)中的三級區(qū)又存在著一定的相似性，故符合三級分區(qū)結(jié)果.
4.2.2 湖體分區(qū)結(jié)果檢驗
滇池流域湖體各區(qū)浮游藻與底棲動物的Shannon-weaver多樣性指數(shù)對比情況如圖 5所示.從圖中看出，滇池湖體草海區(qū)(LGIV1)浮游藻Shannon-weaver多樣性指數(shù)較高，外海區(qū)(LGIV2-1、LGIV2-2與LGIV2-3)較低，其中外海區(qū)中LGIV2-2三級生態(tài)功能區(qū)浮游藻Shannon-weaver多樣性指數(shù)較高.而湖體底棲動物Shannon-weaver多樣性指數(shù)空間分布為，外海區(qū)較高，草海區(qū)較低，外海區(qū)中LGIV2-1三級水生態(tài)功能區(qū)底棲動物Shannon-weaver多樣性指數(shù)較高.
圖5 滇池湖體浮游藻與底棲動物Shannon-weaver多樣性指數(shù)比對分析
綜上，滇池湖體各三級水生態(tài)功能區(qū)之間浮游藻與底棲動物的Shannon-weaver多樣性指數(shù)存在明顯的差異性，而同一二級區(qū)中的三級區(qū)又存在著一定的相似性，符合湖體三級分區(qū)結(jié)果.
相較于已有的流域水生態(tài)功能三級分區(qū)研究，本研究的方法與結(jié)果同樣具有一定合理性.如龔磊等在對東遼河流域進行水生態(tài)功能三級分區(qū)時，在對相應流域的水生態(tài)水環(huán)境特征監(jiān)測基礎上，也是運用地理信息系統(tǒng)空間分析和主成分分析等數(shù)學方法，提出了流域的三級水生態(tài)功能分區(qū)方案，并用底棲無脊椎動物的相關(guān)指標進行聚類分析證明其合理性(龔磊等，2012).高永年等則以體現(xiàn)太湖流域水生態(tài)功能空間差異的目的，基于“基本分類單元確定-各級分類指標空間離散-二階空間聚類-人工輔助歸類-分區(qū)特征描述及合理性分析”的技術(shù)路線對太湖流域進行了三級分區(qū)(高永年等，2012).本研究結(jié)合滇池流域特征，借鑒已有研究方法的基礎上，并進行了一定創(chuàng)新，如利用熵權(quán)法確定權(quán)重，結(jié)合藻類與底棲相關(guān)指標共同進行分區(qū)合理性校驗等，加強了分區(qū)方法的科學性和分區(qū)結(jié)果的可靠性.具體參見污水寶商城資料或http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
5 結(jié)論
1)滇池流域水生態(tài)功能三級分區(qū)以反映流域水生態(tài)功能空間差異性為目的，定位于流域水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)空間差異性，通過結(jié)構(gòu)空間差異性來反映功能空間差異性.分別針對滇池流域陸域與湖體采用不同指標體系進行分區(qū)，其中選取渠道化特征、NH3-N、TN、TP、蜿蜒度作為三級陸域水生態(tài)功能分區(qū)指標，選取TN、TP、NH3-N、藻毒素作為三級湖體水生態(tài)功能分區(qū)指標，最終在滇池流域水生態(tài)功能二級分區(qū)的基礎上共劃分了20個陸域水生態(tài)功能三級區(qū)和4個湖體水生態(tài)功能三級區(qū).
2)不同的滇池流域水生態(tài)功能三級區(qū)具有不同的主體功能，基于水生態(tài)系統(tǒng)服務功能的理論基礎，根據(jù)滇池流域?qū)嶋H情況與管理需求，將滇池流域陸域三級區(qū)主體水生態(tài)功能分為生境維持、水質(zhì)調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、社會承載與生物多樣性維持功能5類;將滇池湖體三級區(qū)主體水生態(tài)功能分為水質(zhì)調(diào)節(jié)與生物多樣性維持功能2類.通過對各區(qū)主體水生態(tài)功能的計算，最終確定1～2個功能作為各三級區(qū)的主體水生態(tài)功能.
3)滇池流域24個三級水生態(tài)功能區(qū)的功能空間差異性間接表明了三級分區(qū)結(jié)果的合理性，同時通過生物指標的分區(qū)校驗，充分說明了三級分區(qū)指標選擇與方法的科學性以及結(jié)果的合理性.該分區(qū)結(jié)果可作為后期滇池流域進行水質(zhì)目標管理控制單元劃分的基礎，為管理者有針對性地對滇池流域不同生境狀況的區(qū)域進行保護與修復提供依據(jù)，使綜合流域管理更加具體化、精細化.
