孫 雪，于 格，劉汝海，李 瑾，馬安青

(中國海洋大學環(huán)境科學與工程學院海洋環(huán)境與生態(tài)教育部重點實驗室，山東 青島 266100)

濕地是介于水體和陸地之間的生態(tài)過渡帶[1]，具有獨特的組織結構、生態(tài)功能和社會經濟價值。作為一種重要的生態(tài)系統(tǒng)，濕地可以為人類提供多種生態(tài)系統(tǒng)服務，在調節(jié)氣候、控制污染、蓄洪防旱、維持生物多樣性等方面起著重要作用[2-3]，單位面積服務價值居各類生態(tài)系統(tǒng)之首[4-5]。

對濕地的生態(tài)健康進行有效評估是開展?jié)竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)保護的基礎?，F階段，就評價對象而言，國內外濕地健康評價側重于河流、湖泊、濱海濕地或沼澤等單一類型。其中，國外以河流評價最為成熟[6-7]，如美國“生物完整性指數(IBI)”、“快速生物評估草案(RBP)”等提供了基于水生動植物類群的河流健康評價方法[8-10]；澳大利亞“河流評價計劃”(AusRivAS)、“河流狀況指數”(ISC)分別在西澳大利亞州[11]和維多利亞州[10,12]河流得到實踐；瑞典“岸邊與河道環(huán)境細則”(RCE)則被用于評估農業(yè)景觀中小溪流健康[10,13]。此外，相關學者還評價了北美五大湖湖泊濕地[14]、亞得里亞海灣、舊金山海灣等濱海濕地[15-16]，澳大利亞漫灘、英國泥炭等沼澤濕地[17-18]的健康狀況。中國濕地評價研究集中在撓力河、蛟流河、圖們江等多條河流濕地[19-21]，長江中下游洞庭湖、鄱陽湖等典型湖泊濕地[22-23]，遼河、黃河等環(huán)渤海河口三角洲、濱海濕地[2,24-25]以及若爾蓋高原沼澤、白洋淀、三江平原沼澤濕地[26-28]?？偟膩砜?，這些研究已針對單一類型濕地建立相應的濕地健康評價體系，但對有著多種濕地類型的復雜的流域系統(tǒng)研究較少，缺乏不同類型濕地的橫向比較。

目前，3S技術在濕地資源調查、濕地分類、濕地景觀格局變化以及未來濕地景觀預測等[28-29]濕地景觀空間化信息方面日趨成熟，并逐漸應用于濕地生態(tài)健康評價領域。不少學者[30-33]利用RS和GIS技術對landsat遙感影像進行圖像處理與解譯，并結合景觀生態(tài)學理論，通過濕地景觀參數反演獲取獲濕地景觀指數；或集RS和GIS的數據獲取、信息集成和空間分析功能為一體，評價諸如遼河三角洲[2]、洞庭湖區(qū)[22]、洪河保護區(qū)[28]等單個小尺度濕地的生態(tài)健康，探究其空間分布規(guī)律。從根本上講，現有研究多把RS和GIS技術作為濕地景觀指標數據的獲取手段，或局限于小尺度濕地健康狀況的空間可視化表達，難以進一步探究大尺度復雜濕地生態(tài)健康狀況的空間特征和相關性。因此，將評價對象從單一濕地擴展到多類型復雜濕地生態(tài)系統(tǒng)，并運用3S技術，評價多類型、大尺度的流域濕地健康的空間特征是十分必要的。

海河流域作為華北平原最大的水系，以不足全國1.3%的水資源承擔著全國10%的人口、13%的GDP用水[34-35]，社會經濟戰(zhàn)略地位重大。而子牙河流域作為海河流域的重度污染區(qū)，是河流、湖泊、濱海濕地、沼澤、水庫等多種不同類型濕地的復雜綜合體。長期以來，受城市化快速發(fā)展、水資源掠奪式開發(fā)以及水利工程大規(guī)模建設等的影響，流域內天然徑流持續(xù)大面積斷流，地下水位大幅下降，濕地生態(tài)退化和水質污染問題突出[34-36]，是典型的資源型和水質型缺水地區(qū)。水資源短缺、水質污染成為制約子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的主要威脅，亟待開展?jié)竦厣鷳B(tài)保護與修復工作。

本文選取具有多類型濕地的子牙河流域為研究區(qū)，以PSR模型為基礎，結合濕地水資源短缺和水質污染等實際問題，從壓力、狀態(tài)、響應3個方面選取43個指標，構建具有針對性的流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系。通過計算濕地生態(tài)健康指數，并運用GIS空間分析技術，評價子牙河流域濕地生態(tài)健康狀況，為該區(qū)域乃至整個海河流域的濕地保護與管理提供理論和技術支持。

1 研究區(qū)域與數據來源

1.1 研究區(qū)概況

子牙河流域位于海河流域的中南部，跨越山西、河北、天津3省市，有滏陽河和滹沱河兩個重要支流，自西南向東北呈倒“Y”型扇狀分布。為了突出研究重點，本文劃定研究區(qū)為113°56′E～117°33′E，36°23′N～38°57′N(見圖1)，西部以山西-河北省界為界線，南至漳河，在原子牙河流域基礎上，增加了東北部由子牙河、獨流減河、渤海灣和南排水河所圍成的濱海區(qū)域，以及中部邊界的衡水湖國家自然保護區(qū)，即將南大港、北大港、團泊洼、衡水湖等重點濕地納入本次研究。

作為流域尺度上的濕地生態(tài)系統(tǒng)，子牙河流域面積為39 853 km2，流域內的河流濕地將沿途各類濕地聯系起來，并相互影響。其中，研究區(qū)上游建有東武仕水庫、朱莊水庫、臨城水庫、崗南水庫和黃壁莊水庫5個人工濕地，形成明顯的山前水庫帶；中游平原區(qū)濕地類型最為豐富，包括邯鄲、邢臺、衡水境內的城市河流濕地、永年洼沼澤濕地以及邯鄲南湖、邯鄲北湖、衡水湖等湖泊濕地；而天津的團泊洼、北大港以及滄州南大港等則屬于下游濱海濕地，其水質和水量與中上游濕地密切相關。

圖1 研究區(qū)范圍及采樣點分布Fig.1 The study area and sampling points

1.2 數據來源

研究所需數據包括監(jiān)測數據、遙感影像和統(tǒng)計數據等，具體如下：

(1)水質和沉積物數據 水質和沉積物數據，來源于2014—2016年的實地監(jiān)測數據，采樣時間選擇在河流汛期(2014-07、2015-08、2016-06)和非汛期(2014-10、2016-03、2016-05)，共6期；采樣點位于研究區(qū)主要濕地的內部及外圍水域，共106個(見圖1)。每個監(jiān)測項目6期監(jiān)測數據的算術平均值作為其現狀值，具體測定方法見表1。

表1 水質和沉積物數據測定方法Table 1 The determination methods for water quality and sediment

(2)景觀數據 景觀數據是根據2014—2016年子牙河流域Landsat TM/ETM+/OLI遙感影像解譯分析獲得，其中每個年份均選擇6 景無云或少云影像拼接組合而成，影像收集時間集中在植被長勢良好的8、9月份；主要是利用ENVI軟件和ArcGIS軟件對研究區(qū)土地利用類型進行分類，識別主要地物類型，并結合景觀生態(tài)學理論，確定濕地演變特征及景觀格局參數。

(3)自然壓力、社會壓力和社會響應數據 以上三部分數據來源于海河水利委員會等水利部門提供的歷史水文資料、《海河流域水資源公報》(2014—2016)、《海河流域重要水功能區(qū)達標評估通報》(2014—2016)，2014—2016年河北省《經濟年鑒》、天津市《統(tǒng)計年鑒》、濕地各研究區(qū)內各市(區(qū))《國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》等社會統(tǒng)計數據。

2 研究方法

2.1 指標體系的構建

PSR模型是環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)評價領域中常用的一個評價框架，以壓力-狀態(tài)-響應因果關系為基礎[37]，將人類活動與自然環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)和人類活動有機統(tǒng)一起來。而濕地正是自然-經濟-社會復合的生態(tài)系統(tǒng)[38]，脆弱性和敏感性極高，易受各類環(huán)境要素的影響。因此，從人與濕地相互影響、相互作用的角度出發(fā)，PSR模型可以系統(tǒng)地反應自然過程或人類活動給濕地生態(tài)造成的壓力負荷，以及這些壓力脅迫作用下濕地所表現出的生態(tài)特征和環(huán)境狀況；人類又可通過一系列響應措施應對這些變化，以恢復濕地生態(tài)系統(tǒng)健康。此外，PSR模型具有易調整性，評價者可根據不同研究區(qū)的實際情況，因地制宜，選擇合適的指標確定體系結構。

因此，本文基于上述PSR模型，根據濕地生態(tài)健康評價的目的，以及代表性、可比性、全面性和數據可獲得性的指標選擇原則，借鑒現有濕地健康評價研究成果[3,21-22,37-40]，并結合子牙河流域濕地水資源極度短缺、水質高度污染的生態(tài)環(huán)境特點及其成因，構建包括壓力、狀態(tài)、響應3個層次43個指標的子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價體系(見表2)。

壓力層 下設自然壓力和社會壓力兩大類，選取降雨量、河流年徑流量等水文勢態(tài)指標作為自然壓力，描述自然氣候下的水資源短缺壓力；選取人口、經濟、工農業(yè)強度等方面的指標作為社會壓力，表征社會經濟發(fā)展帶來的水污染壓力。

狀態(tài)層 針對濕地水環(huán)境惡化、生態(tài)退化的現狀，結合濕地監(jiān)測數據和遙感影像，將其分為水質狀態(tài)、沉積物狀態(tài)和景觀狀態(tài)。其中，從有機污染、富營養(yǎng)化與鹽漬化方面選取9個水質狀態(tài)指標(DO、CODMn、CODCr、BOD5、NH3-N、TN、TP、Chl-a、鹽度)；從富營養(yǎng)化與重金屬污染方面選取9個沉積物狀態(tài)指標(TN、TP、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr)；景觀狀態(tài)則包括濕地面積退化率、植被覆蓋率、景觀破碎度、景觀均勻度指數和景觀多樣性指數。

表2 子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系Table 2 Assessment index system of wetland ecosystem health in Ziya River Basin

注：其它濕地包括湖泊濕地、沼澤濕地及濱海濕地。
Note:Other wetlands include lake,marsh and coastal wetlands.

響應層 鑒于數據可獲得性和指標數量比例考慮，響應層只設置社會響應，用水利環(huán)境管理投資、建成區(qū)綠化覆蓋率、水功能區(qū)達標率、城市污水處理率和納污性能指數等指標來衡量人類社會對濕地生態(tài)的保護力度。

2.2 指標標準化

為實現指標的無量綱化和可比性，本文采用分級量化的方法進行指標標準化，根據國家/行業(yè)/地方公布的標準、技術規(guī)范和相關研究成果[2,19-22,24,39-40]，如《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838-2002)、《水資源評價導則》(SL/T238)、《地表水資源質量評價技術教程》(SL395-2007)、《全國水資源保護規(guī)劃技術大綱》等，將評價指標劃分為健康、亞健康、脆弱、疾病、惡劣5個等級，見表3～5。

表3 濕地壓力指標分級量化標準Table 3 The standard classification of indicators from wetland pressure

2.3 指標權重分配

指標權重分配是在專家意見的基礎上，利用層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)在yaahp10.3軟件中計算完成。

由于不同類型濕地的壓力來源和對外界脅迫因子的敏感性存在差異，如子牙河流域的河流濕地主要流經城市區(qū)域，社會壓力偏大；而水庫濕地位于人類活動程度低的上游山區(qū)，自然壓力偏大；相對于前二者，湖泊、沼澤及濱海濕地多為重要的濕地保護區(qū)，保護管理力度較大，濕地外圍受一定程度上人類活動的影響，但其內部以自然狀態(tài)為主，自然壓力和社會壓力相當。因此，評價過程中，針對不同類型濕地，制定不同干擾梯度下的權重分配方案(見表2)。

表4 濕地狀態(tài)指標分級量化標準Table 4 The standard classification of indicators from wetland state

注：目前，我國底泥研究中尚無明確標準，故沉積物中TN、TP指標參考“加拿大安大略省底泥營養(yǎng)物質標準”中最低影響線和嚴重影響線；As、Cu等重金屬采用當地土壤背景值(X)加2倍標準差(S)的評判標準，X、S背景數據參考《中國土壤元素背景值》(中國環(huán)境監(jiān)測總站，1990)。
Note:Now,there is no clear standard for sediment in China.Therefore,the TN and TP in sediment refer to the lowest and severe impact line of the Subsoil Nutrient Standard in Ontario,Canada;Local soil Background value (X)plus 2 times standard deviation (S)equals the criteria of the heavy metals.The background data of X and S refers to “Soil element background value in China” (China Environmental Monitoring Station,1990).

表5 濕地響應指標分級量化標準Table 5 The standard classification of indicators from wetland response

2.4 健康指數和健康等級的確定

子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價采用綜合指數法，逐級加權，綜合評分，其公式為：

式中：Wi為第i項指標的歸一化權重；Xi為第i項指標的標準化值；R為單項指標對流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的貢獻率；E為濕地生態(tài)系統(tǒng)健康指數，在[0,1]值域內，其值越大，表示濕地生態(tài)系統(tǒng)健康狀況越差。

本文在已有研究成果的基礎上[2,20-21,23,38-41]，結合研究區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)的實際情況，確定了濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康劃分標準(見表6)，將濕地健康分為I～V級。

表6 子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康等級劃分標準Table 6 The standard classification of wetland ecosystem health assessment in Ziya River Basin

3 結果分析

3.1 子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康綜合評價

經計算，子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康指數為0.723 1，根據濕地生態(tài)系統(tǒng)健康等級劃分標準(見表5)可知，目前子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康為Ⅳ級，在[0,1]健康指數范圍內超過中等健康水平(健康指數≥0.5)，整體處于疾病狀態(tài)。

3.1.1 準則層、因素層分析 從壓力、狀態(tài)和響應3個準則層來看，子牙河流域濕地狀態(tài)層(健康指數0.725 2)健康狀況最差，壓力層(健康指數0.735 5)次之，均屬于IV級疾病狀態(tài)，且有傾向惡劣狀態(tài)的趨勢。這說明子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)承受了一定程度的壓力，正常組織結構和生態(tài)功能遭到破壞，濕地生態(tài)系統(tǒng)出現疾病反應，濕地的自然狀態(tài)活力較低、異常明顯；而響應層(健康指數0.642 7)健康狀況略好于前二者，但仍處于疾病狀態(tài)?？梢?，盡管相關部門對子牙河流域濕地采取了一定的保護應對措施，但效果尚不理想，仍需進一步加強管理。

就6個因素層指標健康指數而言，水質狀態(tài)(0.793 0)>社會壓力(0.746 0)>自然壓力(0.704 4)>景觀狀態(tài)(0.673 3)>社會響應(0.642 7)>沉積物狀態(tài)(0.514 5)(見圖2)，除沉積物狀態(tài)(III級、脆弱)外，其它指標均處于IV級、疾病水平，其中水質狀態(tài)最差，接近惡劣水平；從圖2貢獻率可以看出，因素層同樣指向水質狀態(tài)，其對子牙河流域濕地生態(tài)健康的貢獻率高達43.87%，其次是社會壓力(貢獻率15.48%)和自然壓力(貢獻率14.61%)。即雙重壓力作用下，較差的水質狀態(tài)成為子牙河流域濕地的關鍵性致病因子，威脅著流域濕地生態(tài)健康。由此可見，改善水質狀態(tài)是子牙河流域濕地生態(tài)恢復的重要目標和首要任務。

圖2 因素層各指標的健康指數及貢獻率Fig.2 Health index and contribution rate of each ndicator in factor layer

3.1.2 子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康主要控制因素 指標層是最終選取的基本評價對象，直接影響濕地生態(tài)系統(tǒng)健康。在子牙河流域濕地健康評價體系43個指標中，健康(4個)、亞健康(8個)、脆弱(11個)、疾病(9個)、惡劣(11個)的指標分別占9.30%、18.60%、25.58%、20.93%、25.58%。其中，水質TN、CODCr、NH3-N、TP、景觀破碎度、河流斷流幾率、CODMn、河流連續(xù)性8個指標的健康狀況為V級惡劣水平，對子牙河流域濕地健康的貢獻率在4%以上，累計貢獻率達53.16%(見圖3)。可以說，這些指標是子牙河流域濕地生態(tài)健康的主要控制因素，對流域濕地健康起著制約作用。

圖3 主要控制因素的健康指數及貢獻率Fig.3 Health index and contribution rate of the main controlling factors

研究發(fā)現，子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的主要控制因素中TN、CODCr、NH3-N、TP、CODMn等水質狀態(tài)指標居多，其對濕地健康的貢獻率依次為10.67%、9.32%、9.10%、5.49%、4.65%。這與研究區(qū)嚴重的水污染特點有關，濕地水質以Ⅴ類和劣Ⅴ類居多，TN、CODCr、NH3-N、TP、CODMn等水質指標超標嚴重，部分監(jiān)測站點濃度最高超出19.49、6.32、10.63、22.78、4.19倍。而造成這種現象的主要原因是子牙河流域濕地周邊資源能源消耗型重工業(yè)企業(yè)集中，流域內規(guī)模以上(廢污水年排放量≥10萬t)入河排污口有198個，污廢水入河量高達6.26億m3/a(2011年)，濕地成為污染物的主要承泄區(qū)，水體結構性污染突出。加之，企業(yè)偷排、漏排以及處理未達標排放現象時有發(fā)生，部分河流已演變成排污河道。

表征自然水文狀態(tài)的河流斷流幾率與河流連續(xù)性對子牙河流域濕地生態(tài)健康的貢獻率分別為4.89%、4.14%。其中，河流斷流幾率反映了水資源短缺對子牙河流域濕地的負面影響。子牙河流域濕地處于華北平原的缺水地區(qū)，多年持續(xù)性干旱，自然水量得不到保障，多地長期依靠開采地下水或跨流域引水來維持社會經濟的持續(xù)發(fā)展。隨著水資源供需矛盾以及城市群掠奪式水資源利用方式的日益加劇，濕地水體產匯流機制發(fā)生變化，河川徑流和地表水資源明顯減少，河流斷流天數在280天以上，斷流長度比例達65%；而河流連續(xù)性主要體現水利工程的修建對流域水流縱向連通性的阻礙作用。子牙河流域現存閘壩438座，約3.7個/百km，這些水利工程打破了正常的濕地環(huán)境流，在削減下游水量的同時，也干擾了污染物的遷移擴散過程，降低了濕地水體的自凈能力。

此外，景觀破碎度也對子牙河流域濕地產生一定的影響，貢獻率為4.90%，僅次于TN、CODCr、NH3-N、TP。這表明子牙河流域濕地生態(tài)健康還與土地利用方式有關，不斷擴大的圍墾、養(yǎng)殖以及建設用地侵占濕地，致使下墊面硬化，引發(fā)沼澤陸地化或斑塊割裂，加劇濕地的景觀破碎化和面積退化。

3.2 子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康分類評價

按類型將子牙河流域濕地劃分為河流濕地、湖泊濕地、濱海濕地、水庫濕地和沼澤濕地五大類，不同類型濕地生態(tài)健康指數對比發(fā)現，河流濕地(0.788 1)>沼澤濕地(0.734 3)>濱海濕地(0.650 4)>湖泊濕地(0.625 5)>水庫濕地(0.560 4)，健康指數均在0.5以上，超過中等健康水平(見表7)。

表7 子牙河流域不同類型濕地生態(tài)系統(tǒng)健康情況Table 7 Ecosystem health of different types of wetlands in Ziya River Basin

注：↑表示濕地生態(tài)健康狀況優(yōu)于流域整體水平，↓表示濕地生態(tài)健康狀況劣于流域整體水平。
Note:↑means that the wetland ecological health is better than the general level,↓which means that the wetland ecological health is inferior to the general level.

河流濕地和沼澤濕地生態(tài)健康狀況劣于流域整體水平(健康指數0.723 1)。其中，河流濕地健康狀況最差，屬于Ⅳ級、疾病狀態(tài)，這與研究區(qū)“有河皆干、有水皆污”水環(huán)境特點密切相關。河流濕地主要分布在河北省人類活動影響程度較高的市區(qū)，覆蓋石家莊、邢臺、邯鄲、衡水等重工業(yè)發(fā)達的城市群，河流沿岸各種生產生活行為產生的絕大部分污廢水，會通過管道排放、地表或地下徑流匯入河流；與此同時，河流的斷流和連通性受阻問題嚴重，自然流量不足，水體自凈能力差，納污能力不足，難以承擔高濃度的污染負荷，從而導致河流濕地生態(tài)健康不斷惡化。以永年洼為代表的內陸沼澤濕地，健康等級為Ⅳ級，疾病程度僅次于河流濕地。由于其承擔著城市滯洪排澇、滏陽河緩洪削峰的功能，接收和富集大量來自上游水體的污染物。加上雨季降水積存，常年積水，濕地水體流動性差，污染降解能力弱，濕地生態(tài)健康威脅較大。

而濱海濕地、湖泊濕地和水庫濕地這三類濕地多為重點保護區(qū)域，環(huán)境壓力明顯較河流類型等濕地輕，健康狀況也就優(yōu)于流域整體水平。濱海濕地與湖泊濕地相差不大，處于Ⅳ級健康水平，呈現疾病狀態(tài)；水庫濕地的健康狀況相對較好，達到III級脆弱水平。

3.3 子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康分區(qū)評價

針對研究區(qū)17個典型濕地子單元，基于ArcGIS空間分析平臺，執(zhí)行各指標柵格數據圖層的疊加運算，輸出子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康空間分布圖(見圖4)。經統(tǒng)計，17個濕地子單元的生態(tài)健康等級分布在III～V級(健康指數0.5～0.8)，脆弱、疾病和惡劣狀態(tài)的濕地分別占35%、53%和12%，也就是說，子牙河流域大部分濕地的自然狀態(tài)受到了破壞，健康狀況不容樂觀。同時，這些濕地的健康狀況還體現出明顯的空間分布規(guī)律，即研究區(qū)中游平原濕地健康狀況最差，下游濱海濕地次之，而上游山區(qū)濕地相對較好。出現這種區(qū)域分布格局主要是由于研究區(qū)內人類干擾和保護強度、污染源狀況以及流域水資源量等方面存在空間異質性。

具體來說，研究區(qū)上游山區(qū)的5座大型水庫多為飲用水或農業(yè)灌溉水源地，水質狀況較好，水量相對充足；且周邊城市化程度低，人類活動干擾較小，故濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況無明顯異常。但這些水庫卻形成了明顯的山前水庫帶，作為區(qū)域內重要的水文節(jié)點，可通過影響系統(tǒng)的連通性進而干擾流域的自然水文過程。

中游平原區(qū)濕地生態(tài)健康狀況較差，邢臺、衡水城市河流濕地生態(tài)健康已達到惡劣水平，永年洼、衡水湖等也呈現疾病狀態(tài)。這是因為子牙河中游多為河北省重要的工農業(yè)用水區(qū)，流域社會經濟較為發(fā)達，受當地醫(yī)藥、化工、皮革、造紙、印染、冶金等主導產業(yè)影響，社會生產需水量和污水排放量大。尤其是子牙河南部支流滏陽河流域，銘河、七里河、牛尾河、北澧河、午河、汪洋溝等20余條大小河流匯入其中，濕地水體污染負荷嚴重；同時，上游水利設施對下泄水的攔截作用，使得濕地水資源不足加劇水質污染。

于下游濕地而言，受上游高濃度來水的影響，獨流減河、捷地減河等濱海河流濕地生態(tài)健康也出現污染問題，呈疾病狀態(tài)，難以滿足補充水源的要求；加之連續(xù)性干旱和海岸地貌導致的水庫鹽堿化，現狀條件下無天然來水可供調用，不少濱海濕地面臨“旱洼”的困境。此外，像南大港等濕地其外圍還受漁業(yè)養(yǎng)殖等的顯著影響。但該部分濕地主要涉及南大港、北大港、團泊洼等國家重要濕地保護區(qū)，濕地保護制度較完善，環(huán)境執(zhí)法力度較大，部分濕地的核心區(qū)自然生態(tài)尚完整，故其整體健康狀況稍優(yōu)于中游平原濕地。

圖4 子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康空間分布圖Fig.4 Distribution of wetland ecosystem health in Ziya River Basin

4 結論

面對復雜的濕地生態(tài)系統(tǒng)，當前人類在濕地開發(fā)利用中過分追求經濟利益而忽視可持續(xù)發(fā)展，給濕地生態(tài)健康及其管理帶來了諸多不利影響?；诹饔虼蟪叨仍u價多類型濕地的生態(tài)健康狀況，重視不同類型濕地的差異性和流域上-中-下游濕地系統(tǒng)的聯結性，有助于管理者制定系統(tǒng)性和戰(zhàn)略性的管理策略。針對子牙河流域水資源短缺、水污染嚴重的特點，本文基于PSR模型構建多類型流域大尺度濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系，并利用GIS空間分析技術，對子牙河流域濕地健康進行綜合、分類和分區(qū)評價。主要結論如下：

(1)總體上講，子牙河流域濕地生態(tài)系統(tǒng)健康受到了一定的威脅，并呈現疾病狀態(tài)(健康指數0.723 1，健康等級Ⅳ級)，主要表現為濕地水質狀態(tài)惡劣，TN、CODCr、NH3-N、TP、CODMn等明顯超標，河流斷流幾率高，河流連續(xù)性差，景觀破碎化嚴重。

(2)就濕地類型而言，不同類型濕地生態(tài)健康指數大小為：河流濕地(0.788 1)>沼澤濕地(0.734 3)>濱海濕地(0.650 4)>湖泊濕地(0.625 5)>水庫濕地(0.560 4)。其中，河流濕地健康狀況最差，這與研究區(qū)“有河皆干、有水皆污”水環(huán)境特點密切相關。

(3)就空間尺度而言，受人類干擾和保護強度、污染源狀況以及流域水資源量等空間異質性的影響，子牙河流域中游平原濕地健康狀況最差，下游濱海濕地次之，而上游山區(qū)濕地相對較好。

由于子牙河流域濕地生態(tài)健康主要受水質狀態(tài)影響，且其空間變化特征與當地主導產業(yè)的分布呈現顯著的相關性，重工業(yè)發(fā)達的中游城市河流濕地健康狀況最差。因此，要想從根本上提高濕地健康水平，應從以下幾點著手：一、加強入河排污口整治，嚴格監(jiān)管污染物入河量，控制濕地水質惡化趨勢；二、增強河湖水體的流動性，增加濕地生態(tài)水量，提高水體自凈能力和納污能力；三、有效規(guī)劃管理濕地周邊城市的產業(yè)發(fā)展規(guī)模和模式，實現經濟效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。通過制定分類、分區(qū)濕地生態(tài)修復措施，短期內集中解決河流濕地和沼澤濕地，突出治理中游平原濕地污染問題。以保障正常水源供給能力為目標，考慮生態(tài)和地貌的連通性，合理規(guī)劃建設、調整或拆除上游的閘壩等水利工程；以維持濕地景觀生態(tài)用水量為目標，依托現有骨干供水工程網絡，對中下游缺水濕地實施跨流域調水；以恢復濕地原始狀態(tài)為目標，統(tǒng)籌土地利用規(guī)劃管理，有計劃地進行退耕還濕、退養(yǎng)還濕等。總之，濕地生態(tài)恢復應致力于保障濕地的生態(tài)完整性和功能可持續(xù)性，并使其朝著良性方向發(fā)展，以一種與生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)能力相協調的方式讓當代和后代人連續(xù)不斷地收益。