地理科学进展 ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (8): 1159-1170.doi: 10.18306/dlkxjz.2019.08.005
高俊峰,高永年,张志明
收稿日期:
2019-02-18
修回日期:
2019-06-11
出版日期:
2019-08-25
发布日期:
2019-08-25
作者简介:
高俊峰(1967— ),男,内蒙古鄂尔多斯人,研究员,博士生导师,研究方向为流域水生态功能评估与流域过程模拟。E-mail: gaojunf@niglas.ac.cn
基金资助:
GAO Jungfeng,GAO Yongnian,ZHANG Zhiming
Received:
2019-02-18
Revised:
2019-06-11
Online:
2019-08-25
Published:
2019-08-25
Supported by:
摘要:
地域分异是地理学核心研究方向之一,水生态功能分区是地学分区面向生态环境领域的发展和应用。基于水生态分区的管理是流域水环境管理的趋势,流域水生态功能分区是建立中国新型水环境管理的基础。论文在界定水生态功能分区涉及的主要概念基础上,分析了湖泊型流域水生态系统的尺度,为湖泊型流域水生态功能分区体系的建立奠定了理论基础;根据分区的目的,建立了分区的原则和指标体系,研发了分区技术、结果验证校核方法;以巢湖流域为例,进行了一级至四级水生态功能分区,并对分区结果进行验证。湖泊型流域水生态功能分区有助于丰富地域分异规律研究,对水生态目标管理的理论与方法具有指导作用。
高俊峰,高永年,张志明. 湖泊型流域水生态功能分区的理论与应用[J]. 地理科学进展, 2019, 38(8): 1159-1170.
GAO Jungfeng,GAO Yongnian,ZHANG Zhiming. Theory and application of aquatic ecoregion delineation in lake-basin[J]. PROGRESS IN GEOGRAPHY, 2019, 38(8): 1159-1170.
表2
湖泊型流域水生态功能类型"
水生态功能类型 | 说明 |
---|---|
珍稀、濒危物种保护功能区 | 指有代表性的珍稀、濒危等各类野生水生动植物物种的天然集中分布区 |
特有物种保护功能区 | 指我国或地方特有的鱼类等物种的天然集中分布区 |
敏感物种保护功能区 | 指有代表性的、对环境敏感或已消失的各类野生水生动植物物种的天然集中分布区 |
丰富生物多样性维持功能区 | 在底栖动物、鱼类等水生生物类型方面具有丰富多样性的区域 |
种质资源保护功能区 | 指具有重要经济价值、遗传育种价值或生态价值,或属于中国或地方特有的水生物苗种区等 |
水生物产卵索饵越冬功能区 | 指对维护鱼类等水生物多样性具有重要作用的水域,包括鱼虾类产卵场、索饵场、越冬场、鱼虾贝藻休养场等 |
鱼类等洄游通道功能区 | 指洄游性经济鱼、虾类的群体主群、集群由越冬场游向产卵场生殖的必经水域 |
涉水重要保护与服务功能区 | 指自然保护区、湿地、水源地等需要加以特别保护的区域 |
淡咸水生态交错维持功能区 | 指与咸水海洋生态系统密切相关的并与流域河流相交或相邻的主要入海河流水系,需要采取有效的保护措施和科学的开发方式进行特殊管理的区域,属河流生态系统与海洋生态系统过渡的综合生态系统 |
湖滨带生态生境维持功能区 | 指与太湖湖泊生态系统密切相关的、并与太湖相交或相邻的主要入湖、出湖河流水系,属河流生态系统与湖泊生态系统交错的综合生态系统 |
调节与循环功能区 | 指承担营养物循环、泥沙输送、水文循环、水运保障等功能的流域性河流,包括引江济太工程河道,以及向重要水源地供水的骨干河道等 |
森林岸带生境区 | 指岸带以森林生境为主的河段、湖库等 |
城镇岸带生境区 | 指岸带以城镇生境为主的河段、湖库等 |
农田岸带生境区 | 指岸带以农田生境为主的河段、湖库等 |
表3
巢湖流域水生态功能四级分区河段/湖库生境类型验证"
河段/湖库 主类型名称 | 大型底栖动物 | 鱼类 | 藻类 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
种类数 | 优势种 | 种类数 | 优势种 | 种类数 | 优势种 | |
缓流城镇岸带低蜿蜒度河流 | 32 | 霍甫水丝蚓、苏氏尾鳃蚓、黄色羽摇蚊、尖口圆扁螺、铜锈环棱螺、长角涵螺 | 12 | 鲤、鲫、? | 76 | 钝脆杆藻、极细微曲壳藻和披针形曲壳藻可疑变种 |
缓流农田岸带低蜿蜒度河流 | 133 | 铜锈环棱螺、长角涵螺、林间环足摇蚊 | 31 | 鲫、鲤、? | 88 | 弧形峨眉藻线性变种、尖辐节藻和两尖辐节藻 |
缓流农田岸带高蜿蜒度河流 | 58 | 铜锈环棱螺、长角涵螺、方格短沟蜷、尖膀胱螺 | 16 | 鲫、鲤、花? | 79 | 钝脆杆藻、极细微曲壳藻、披针形曲壳藻可疑变种 |
缓流森林岸带低蜿蜒度河流 | 48 | 方格短沟蜷、铜锈环棱螺、椭圆萝卜螺、尖膀胱螺 | 5 | 鲫、棒花鱼、沙塘鳢 | 35 | 弧形峨眉藻线性变种、尖辐节藻、两尖辐节藻 |
急流城镇岸带高蜿蜒度河流 | 5 | 尖口圆扁螺 | 4 | 鲫、?、泥鳅 | 31 | 短小曲壳藻、肘状针杆藻尖喙变种、小型异极藻 |
急流农田岸带低蜿蜒度河流 | 15 | 铜锈环棱螺、方格短沟蜷、河蚬 | 4 | 鲫、鲤、? | 46 | 爆裂针杆藻、肘状针杆藻、环状扇形藻 |
急流森林岸带低蜿蜒度河流 | 31 | 放逸短沟蜷、铜锈环棱螺、扁蜉属 | 9 | 宽鳍鱲、沙塘鳢、泥鳅 | 22 | 近棒形异极藻尖细变种、小型异极藻、极细微曲壳藻 |
急流森林岸带高蜿蜒度河流 | 143 | 扁蜉属、铜锈环棱螺、毛翅目Hydropsyche sp.、椭圆萝卜螺 | 22 | 鲫、泥鳅、和虾虎鱼属一种 | 109 | 披针形曲壳藻、短小曲壳藻、极细微曲壳藻 |
大型水库 | 9 | 雕翅摇蚊和铜锈环棱螺 | — | — | 25 | 喙头舟形藻、变异直链藻、钝脆杆藻 |
中小型水库 | 28 | 角涵螺、铜锈环棱螺、椭圆萝卜螺、尖膀胱螺、大沼螺、锯齿新米虾、纹沼螺、日本沼虾 | — | — | 71 | 卵圆双眉藻、尖顶异极藻、拟短缝藻 |
小型湖泊 | 5 | 铜锈环棱螺、大沼螺 | — | — | 25 | 近粘连菱形藻斯科舍变种、微小内丝藻、爆裂针杆藻 |
大型湖泊 | 21 | 霍甫水丝蚓、红裸须摇蚊、苏氏尾鳃蚓、中国长足摇蚊、多巴小摇蚊 | — | — | 113 | 微小微囊藻、水华鱼腥藻/铜绿微囊藻小型变种 |
1 | 陈利顶, 孙然好, 汲玉河 . 2018. 海河流域水生态功能分区研究 [M]. 第2版. 北京: 科学出版社. |
[ Chen L D, Sun R H, Ji Y H. 2018. Regionalization of aquatic ecoregions in Haihe River Basin. 2nd edition. Beijing, China: Science Press. ] | |
2 |
傅伯杰, 刘国华, 陈利顶 , 等. 2001. 中国生态区划方案[J]. 生态学报, 21(1):1-6.
doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2001.01.001 |
[ Fu B J, Liu G H, Chen L X , et al. 2001. Scheme of ecological regionalization in China. Acta Geographica Sinica, 21(1):1-6. ]
doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2001.01.001 |
|
3 | 高俊峰, 蔡永久, 夏霆 , 等. 2016. 巢湖流域水生态健康研究 [M]. 北京: 科学出版社. |
[ Gao J F, Cai Y J, Xia T , et al. 2016. Aquatic ecosystem health of Chao Lake Basin. Beijing, China: Science Press. ] | |
4 | 高俊峰, 高永年 . 2012. 太湖流域水生态功能分区研究 [M]. 北京: 中国环境科学出版社. |
[ Gao J F, Gao Y N. 2012. Regionalization of aquatic ecoregions in Tai Lake Basin . Beijing, China: China Environmental Press. ] | |
5 | 高俊峰, 蒋志刚 . 2012. 中国五大淡水湖保护与发展 [M]. 北京: 科学出版社. |
[ Gao J F, Jiang Z G. 2012. Conservation and development of China's five largest freshwater lakes . Beijing, China: Science Press. ] | |
6 | 高俊峰, 张志明, 黄琪 , 等. 2017. 巢湖流域水生态功能分区研究 [M]. 北京: 科学出版社. |
[ Gao J F, Zhang Z M, Huang Q , et al. 2017. Aquatic eco-function regions of Chao Lake Basin. Beijing, China: Science Press. ] | |
7 | 高永年, 高俊峰 . 2010. 太湖流域水生态功能分区[J]. 地理研究, 29(1):111-117. |
[ Gao Y N, Gao J F . 2010. Delineation of aquatic ecoregions in Taihu Lake Basin. Geographical Research, 29(1):111-117. ] | |
8 | 高永年, 高俊峰, 陈炯峰 , 等. 2012. 太湖流域水生态功能三级分区[J]. 地理研究, 31(11):1942-1951. |
[ Gao Y N, Gao J F, Chen J F , et al. 2012. Delineation of level Ш aquatic ecological function regionalization in the Taihu Lake Basin. Geographic Research, 31(11):1942-1951. ] | |
9 | 黄秉维 . 1958. 中国综合自然区划的初步草案[J]. 地理学报, 25(4):348-365. |
[ Huang B W . 1958. A preliminary draft of integrated physical regionalization in China. Acta Geographica Sinica, 25(4):348-365. ] | |
10 | 黄艺, 曹晓峰, 樊灏 , 等. 2018. 滇池流域水生态功能分区研究 [M]. 北京: 科学出版社. |
[ Huang Y, Cao X F, Fan H , et al. 2018. Regionalization of aquatic ecoregions in Dianchi Basin . Beijing, China: Science Press. ] | |
11 | 冷疏影 . 2016. 地理科学三十年: 从经典到前沿 [M]. 北京: 商务印书馆. |
[ Leng S Y. 2016. 30 years of geography: From classic to cutting-edge. Beijing, China: The Commercial Press. ] | |
12 | 李建军, 张文培, 何继 . 2010. 安徽河湖概览 [M]. 武汉: 长江出版社. |
[ Li J J, Zhang W P, He J. 2010. Rivers and lakes of Anhui . Wuhan, China: Changjiang Press. ] | |
13 | 李艳梅, 曾文炉, 周启星 . 2009. 水生态功能分区的研究进展[J]. 应用生态学报, 20(12):3101-3108. |
[ Li Y M, Zeng W L, Zhou Q X . 2009. Research progress in water eco-functional regionalization. Chinese Journal of Applied Ecology, 20(12):3101-3108. ] | |
14 | 吕一河, 傅伯杰 . 2001. 生态学中的尺度及尺度转换方法[J]. 生态学报, 21(12):2096-2105. |
[ Lv Y H, Fu B J . 2001. Ecological scale and scaling. Acta Ecologica Sinica, 21(12):2096-2105. ] | |
15 | 水利部长江水利委员会. 1999. 长江流域地图集 [M]. 北京: 中国地图出版社. |
[ Changjiang Water Resources Commission of the Ministry of Water Resources. Atlas of the Changjiang River Basin. Beijing, China: China Cartographic Publishing House. ] | |
16 | 王耀武, 陈昌新, 王宗观 , 等. 1999. 巢湖流域暴雨洪水特性分析[J]. 水文, ( 4):50-52. |
[ Wang Y W, Chen C X, Wang Z G , et al. 1991. Characteristic analysis on rainstorm flood in Chaohu Basin. Hydrology, ( 4):50-52. ] | |
17 | 于宏兵, 周启星, 郑力燕 . 2016. 松花江流域水生态功能分区研究 [M]. 北京: 科学出版社. |
[ Ding H B, Zhou Q X, Zheng L Y. 2016. Regionalization of aquatic ecoregions in Songhua River Basin . Beijing, China: Science Press. ] | |
18 | 郑度 . 2008. 中国生态地理区域系统研究 [M]. 北京: 商务印书馆. |
[ Zheng D. 2008. Study on eco-geographic regional systems in China . Beijing, China: The Commercial Press. ] | |
19 | 中国河湖大典编委会. 2010. 中国河湖大典·长江卷 [M]. 北京: 中国水利水电出版社. |
[ Editorial Committee of Encyclopedia of Rivers and Lakes in China. 2010. Encyclopedia of rivers and lakes in China. Beijing, China: China Water & Power Press. ] | |
20 | 中国科学院《中国自然地理》编辑委员会. 1984. 中国自然地理·气候 [M]. 北京: 科学出版社. |
[ Editorial Committee of Physical Geography of China (Chinese Academy of Sciences). 1984. Physical geography of China: Climate. Beijing, China: Science Press. ] | |
21 | 中国科学院《中国自然地理》编辑委员会. 1985. 中国自然地理·地表水 [M]. 北京: 科学出版社. |
[ Editorial Committee of Physical Geography of China (Chinese Academy of Sciences). 1985. Physical geography of China: Surface water. Beijing, China: Science Press. ] | |
22 | 祝迎春 . 2005. 二阶聚类模型及其应用[J]. 市场研究, ( 1):40-42. |
[ Zhao Y C . 2005. Twostep cluster model and its application. Marketing Research, ( 1):40-42. ] | |
23 | Bailey R G . 2009. Ecosystem geography: From ecoregions to sites[M]. 2nd edition. New York: Springer-Verlag. |
24 | Bailey R G . 2014. Ecoregions: The ecosystem geography of the ocean and continents[M]. 2nd edition. New York: Springer-Verlag. |
25 | Fisher S G. 1994. Pattern, process and scale in freshwater systems: Some unifying thoughts [C]// Giller P S, Hildrew A G, Raffaelli D G. Aquatic ecology: Scale, pattern and process. Oxford, UK: Blackwell Scientific Publications: 575-591. |
26 | Kalff J . 2002. Limnology: Inland water ecosystems[M]. New Jersey, NJ: Prentice Hall. |
27 | Zhang T, Ramakrishnon R, Livny M . 1996. Birch: An efficient data clustering method for very large databases [C]// Proceedings of the ACM SIGMOD conference on management of data. Montreal, Canada. |
[1] | 罗静,蒋亮,罗名海,田玲玲,陈国磊,田野,吴益坤. 武汉市新城区乡村发展水平评价及规模等级结构研究[J]. 地理科学进展, 2019, 38(9): 1370-1381. |
[2] | 朱青,廖凯华,赖晓明,刘亚,吕立刚. 流域多尺度土壤水分监测与模拟研究进展[J]. 地理科学进展, 2019, 38(8): 1150-1158. |
[3] | 周玉科. 青藏高原植被NDVI对气候因子响应的格兰杰效应分析[J]. 地理科学进展, 2019, 38(5): 718-730. |
[4] | 刘丽, 李宁, 张正涛, 冯介玲, 陈曦, 白扣, 黄承芳. 中国省域尺度17部门资本存量的时空特征分析[J]. 地理科学进展, 2019, 38(4): 546-555. |
[5] | 李少星, 王先芝, 纪小乐, 张烨. 乡镇尺度上的山东省人口老龄化空间格局演变与影响因素研究[J]. 地理科学进展, 2019, 38(4): 567-576. |
[6] | 李鲁奇, 马学广, 鹿宇. 飞地经济的空间生产与治理结构——基于国家空间重构视角[J]. 地理科学进展, 2019, 38(3): 346-356. |
[7] | 张百平. 中国南北过渡带研究的十大科学问题[J]. 地理科学进展, 2019, 38(3): 305-311. |
[8] | 韩冬, 乔家君, 马玉玲. 基于空间界面视角的新时期乡村性空间分异机理——以河南省巩义市为例[J]. 地理科学进展, 2018, 37(5): 655-666. |
[9] | 廖凯华, 吕立刚. 东南湿润区坡面土壤水文过程研究进展与展望[J]. 地理科学进展, 2018, 37(4): 476-484. |
[10] | 谌丽, 张文忠, 褚峤, 王鹏, 李加忠. 北京城市街区尺度对居民交通评价的影响[J]. 地理科学进展, 2018, 37(4): 525-534. |
[11] | 张虹鸥, 王洋, 叶玉瑶, 金利霞, 黄耿志. 粤港澳区域联动发展的关键科学问题与重点议题[J]. 地理科学进展, 2018, 37(12): 1587-1596. |
[12] | 安宁, 马凌, 朱竑. 政治地理视野下的粤港澳大湾区发展思考[J]. 地理科学进展, 2018, 37(12): 1633-1643. |
[13] | 江颖慧, 焦利民, 张博恩. 城市地表温度与NDVI空间相关性的尺度效应[J]. 地理科学进展, 2018, 37(10): 1362-1370. |
[14] | 刘思婧, 李国旗, 金凤君. 中国星级仓库的区位选择行为与等级差异[J]. 地理科学进展, 2017, 36(7): 843-852. |
[15] | 王丰龙, 刘云刚. 尺度政治理论框架[J]. 地理科学进展, 2017, 36(12): 1500-1509. |
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