国际水生态功能分区管理及对太湖流域的启示_周家艳
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（2）建立各分区不同类型水体的水质标准 明尼苏达州营养物标准： 明尼苏达州具有多种 多样的湖泊资源， 从北方适宜寒水鱼生长的寒带森 林到南部以农业为主的富产的浅水湖。 由于地区差 异和湖泊类型多样， 单一的磷指标值不能成为明尼 苏达州湖泊保护的全州标准。 20 世纪 80 年代后期， 明尼苏达州污染控制机构（MPCA）基于生态分区，建 立了从北部深水的原生态湖泊到南部浅水的富营养 湖泊不同的磷标准。 此后，该标准经改良后被广泛应 用于明尼苏达州的地方、州、联邦政府的湖泊湿地管 理中。 美 国 环 保 局 氮 、 磷 水 质 标 准 (Water Quality Criteria for Nitrogen and Phosphorus)：1998 年， 美 国 EPA 确立了针对地方营养物标准发展的国家战略( the National Strategy for the Development of Regional Nutrient Criteria)。 2000 ～ 2001 年，针对 14 个生态分 区，美国 EPA 相继建立了河流、溪涧、湖库、河口区 与海岸带的营养物水质标准，如总磷、总氮、叶绿素 a 和透明度。 （3）建立不同区域的生态恢复标准 为比较特定区域和全国的生态恢复速率和恢复 状态，美国阿肯色州、俄亥俄州和俄勒冈州建立了不 同区域的生态恢复标准。 通过比较这些标准与受纳 水体的化学和微生物属性， 可以评估联邦水污染控 制法及其修正案的实施效果[4]。 （4）基于水生态分区的河流、湖泊评估 明尼苏达州湖泊评估项目 （Minnesota National Lakes Assessment Project, NLA）：2007 年，美国的州、 部落、环保局及其他合作机构，就溪流、湖泊、湿地、 河口联合开展了全国湖泊调查。 在此基础上，明尼苏 达 州 污 染 控 制 机 构 （MPCA） 和 明 尼 苏 达 州 自 然 资 源 部 （MDNR）牵 头 进 行 了 明 尼 苏 达 州 2007 年 全 国 湖 泊评估， 总结了明尼苏达州湖泊的水化学特征和相 关变量， 这些数据可以为在全国尺度上研究各种指
水污染控制、环境规划、政策与管理.
1 国外水生态分区管理经验
1.1 美国 美国是世界上最先制定水生态分区的国家之
一， 并且形成了水生态区划为基础的水环境管理方 法与技术体系。 美国水生态分区方案于 1987 年发 布，为三级区划体系；为了加强非点源污染的管理和 监测，正在进行第四级区划。
在分区的基础上， 美国对各分区建立了详尽的 自然地理、野生动物、本土植物等数据库；根据水生 态区的实际情况， 制定了各分区不同类型水体的营 养物标准，建立了不同区域的生态系统恢复标准；以 水生态分区为基础开展河流、 湖泊的生态系统完整 性评价；基于水生态分区，建立土地资源和水资源变 化的响应关系，预测土地利用变化的效应[5]。
(Jiangsu Provincial Academy of Environmental Science, Nanjing 210036, China)
Abstract： The applications of international aquatic ecological region in the establishment on water quality criteria, assessment on rivers and lakes, and response on land cover change were summarized in this paper. According to the analysis on the characteristics of the aquatic ecosystem in Tai Lake and the demand for the water environment management, some ideas for the aquatic ecological region management in Tai Lake were put forward. Key words： Aquatic ecological function region； Environmental management； Tai Lake
本文对国外水生态分区管理的经验进行了系统 总结， 结合太湖流域水生态系统的实际状况和水环 境管理需求， 对水生态功能分区管理在太湖流域的 应用前景进行了初步设想， 以期推进流域水生态的 改善，促进我国水环境管理的发展。
收 稿 日 期 ：2012-04-12 基 金 项 目 ： 国 家 水 体 污 染 控 制 与 治 理 科 技 重 大 专 项(2012ZX07506-001). 作者简介：周家艳（1980-），女，江苏仪征人，硕 士 ，工 程 师 ，研 究 方 向 为
第 25 卷 第 3 期
周家艳等 国际水生态功能分区管理及对太湖流域的启示
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系统、物种和植物群落的适应能力。 阿 肯 色 野 生 动 物 行 动 计 划 (Arkansas Wildlife
Action Plan)：2007 年美国鱼类和野生动物保护局批 准了阿肯色野生动物行动计划， 该行动计划明确了 需要优先保护的生态分区及阿肯色州 7 个生态分区 内，共 369 种最需要保护的物种的 45 个陆生生境和 18 个水生生境。
第 25 卷 第 3 期 2012 年 6 月
环境科技 Environmental Science and Technology
Vol．25 No．3 Jun．2012
国际水生态功能分区管理及对太湖流域的启示
周家艳， 李 冰， 宛文博， 王 水， 屈 健， 周永艳
(江苏省环境科学研究院， 江苏 南京 210036)
（5）基于水生态分区的土地覆被变化及响应研究 美国地质调查局土地覆被趋势项目(U.S. Geological Survey Land Cover Trends Project)： 该研究项目由美 国 地 质 调 查 局 （USGS）地 理 分 析 和 监 测 方 案 支 持 ， 并 获得美国环保局 （EPA） 和美国国家航空和航Fra Baidu bibliotek局 （NASA）协作。 该项目旨在了解美国土地使用和土地 覆被变化的速率、趋势、原因，以进一步研究土地利 用、土地覆盖变化的影响及对环境系统的相关反馈。 由于土地利用和土地覆盖变化对土地管理、 经济健 康、可持续发展及社会政治的影响，其受到了利益相 关方、科学家和公众的广泛关注[5]。 1.2 欧盟 20 世纪 末 ， 欧 洲 国 家 统 一 开 展 了 水 生 态 分 区 工作。 2000 年 ， 欧 盟 委 员 会 提 出 欧 洲 水 框 架 指 令 (EuropeanWater Framework Directive，WFD)， 首 次 全 面阐述了欧洲淡水生态系统的管理和保护概念，以 及 水 生 生 物 区 系 在 水 质 评 价 中 的 重 要 作 用 。 WFD 将地表水分成了河流、湖泊、过渡水区和沿海水域， 据此对水生态系统进一步分区分类，并对不同类型 水域的管理选择不同生态系统状态参照基准。 在各 欧盟成员国分区过程中，可供选择的指标类别除了 WFD 给 出 的 地 理 、 地 质 、 水 文 、 气 象 、 化 学 和 土 壤 等，通常还包括用来确定生物保护状态和生态状况 的鱼类、浮游植物、藻类和底栖生物以及某些两栖 动物等。 河流生态分区中有关指标包括经纬度、流 域大小、离河源距离、水流势能、河宽、水深、流量、 降水、气温、河床或河谷形状、酸中和能力、基质组 成，湖泊型水生态分区中的指标包括水深、水位、湖 泊型状、滞留时间、混合特性、酸中和能力、营养物 背景值。
（1）基于水生态分区的各类数据库 本地种子网络（Native Seed Network, NSN)：基于 分区，美国应用生态研究所（非盈利机构，主要职责 包括生境修复、生态保护研究、生态教育）建立了本 地种子网络（NSN）。 NSN 提供权威的研究手段和有 关本地物种的全面信息， 提倡使用从适合的遗传资 源中获得的本地植物，来保护生物多样性，维持生态
印 第 安 纳 州 生 物 调 查 水 产 研 究 中 心 (Indiana Biological Survey-Aquatic Research Center)： 为 给 子 孙后代维持州的自然历史，该中心对每个生态分区， 开展系统的地形地貌、河流水系、土壤、天然植被、作 物情况及分区内主要河流的水环境状况的研究。
International Aquatic Ecological Region Management and its Application Prospects in Taihu
ZHOU Jia-yan, LI Bing, WAN Wen-bo, WANG Shui, QU Jian, ZHOU Yong-yan
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环境科技
2012 年 6 月
（1）英国 2004 年 ， 英 国 在 广 泛 征 集 相 关 机 构 、 民 众 对 WFD 看法的基础上，对 WFD 进行了发展，并在 2005 年 起 草 了 流 域 基 础 规 划 战 略 （River Basin Planning Strategy）。 英格兰和威尔士的环境、食品、农村事务 部、威尔士议会政府等部门联合起草了流域规划指导 手册， 在此基础上， 结合地方环境机构规划 （Local Environment Agency Plans，LEAPs），制定了 小 流 域 抽 象 管 理 策 略 （Catchment Abstraction Management Strategies，CAMS） [4]， 提 出 了 小 流 域 洪 水 管 理 计 划 （CatchmentFloodManagement Plans，CFMPs）[6]、 区 域 空间战略（Regional Spatial Strategies，RSSs）、农村发 展项目、水业资产管理计划（AMPs）等。 2009 年，英 国提出了首个流域管理计划和措施方案， 设定了各 地区的总体计划、详细措施和水体管理目标。 （2）爱尔兰香农河流域试点 为了协助欧盟 WFD 在爱尔兰的实行，爱尔兰政 府在国家发展规划指导下提出了为期 4 年的香农河 流域试点工程项目， 对不同小流域进行功能的界定 （包括需要特殊保护的区域、营养敏感地区、沐浴水 域、贝类丰富水域、饮用水水体等）。 在功能分区的基 础上， 对每个分区提出控制城市废水排放的管理措 施、处理系统、维护方案、标准、污染减排计划、发放 排污许可证、农业发展计划等。 另外，为有效保护水 域， 将流域管理规划与其他的规划 （如土地利用规 划、栖息地和物种保护规划、水体服务规划、污染减 排规划等）相结合。 1.3 新西兰 新西兰生态环境具有地质地理形态差异性明 显、生物多样性丰富、环境差异性大的特点。 由于持 续的城市化和工业化的运作， 使得新西兰生态环境 恶化，大多数特有物种数量锐减，环境退化。 为体现区域的差异化， 使重要流域得到重点保 护，新西兰对全国的河流进行分类，评估每个集水单 元 的 重 要 性 ， 提 出 WONI 项 目 （water of national important）。 为保护现有的生物多样性（物种、栖息地 和生态系统）和新西兰特有的物种，该项目将集水单 元分为 2 类， 即 I 类集水区， 具有国家级重要性；II 类集水区具有突出重大特征， 如濒危物种生存的湿 地，并给出每个集水单元的价值分数、总河流环境分 类 （REC）级 别 、天 然 覆 盖 率 、特 殊 物 种 或 区 域 特 征 等。 并在此基础上，进一步制定了新西兰生物多样性 战略（the New Zealand Biodiversity Strategy）。
标的空间分布特征提供良好的基础， 也能够与以前 基于生态区参照的湖泊数据进行比较。
美国环保局全国湖泊评估（EPA's National Lake Assessment）：每个湖泊都是其流域状态的反映。2010 年美国对全国的 9 个Ⅲ级生态分区开展了湖泊评 估。 在评估过程中，该项目在各分区选择特定的参照 条件，这样不仅使一个分区内的湖泊可以与该分区的 特定参照湖泊进行比较，也使分区之间具有可比性[5]。
水生态区指具有相对同质的淡水生态系统或生 物体及其与环境相互关系的土地单元。在国外，水生 态区划的提出使得可以对具有同样生态特征的资源 属性和水体进行统一管理，并制定相应的管理标准， 确定监测的参考条件及恢复目标， 采取切实可行的 管理对策和恢复措施[1]。
太湖是我国第三大淡水湖， 在经济社会快速发 展中，太湖流域水生态系统受到了不同程度的破坏， 水质污染十分严重。同时，由于流域水生态要素的空 间分布不均， 生态系统面临的胁迫也存在显著区域 差异 。 [2-3] 要针对不同的水生态系统问题 ，提出不同 的对策与解决方案， 施行基于水生态功能分区的环 境管理是必然途径。
美 国 环 保 局 （EPA） 小 型 溪 流 的 评 估 （EPA's Wadeable Stream Assessment, WSA）： WSA 于 2004 ～ 2005 年由美国 EPA 和各个州联合开展，是美国有 史以来第一次对小型溪流生物状况的全面调查。 在 生态分区的基础上，项目随机设置 1 392 个样点，代 表了区域内具有相似生态特征的所有溪流的状况。 同时，所有样点使用同样的标准方法，以保证结果在 全国范围内具有可比性[5]。
摘 要： 系统总结了国际水生态分区在水质标准建立、 河流湖泊评估、 土地覆被变化及响应等研究中的方法和经
验，结合太湖流域水生态系统特征和水环境管理需求，初步提出了适用于太湖流域的水生态分区管理思路。
关键词： 水生态功能分区； 环境管理； 太湖
中图分类号: X2
文献标识码: B
文章编号: 1674-4829(2012)03-0058-05
水污染控制、环境规划、政策与管理.
1 国外水生态分区管理经验
1.1 美国 美国是世界上最先制定水生态分区的国家之
一， 并且形成了水生态区划为基础的水环境管理方 法与技术体系。 美国水生态分区方案于 1987 年发 布，为三级区划体系；为了加强非点源污染的管理和 监测，正在进行第四级区划。
在分区的基础上， 美国对各分区建立了详尽的 自然地理、野生动物、本土植物等数据库；根据水生 态区的实际情况， 制定了各分区不同类型水体的营 养物标准，建立了不同区域的生态系统恢复标准；以 水生态分区为基础开展河流、 湖泊的生态系统完整 性评价；基于水生态分区，建立土地资源和水资源变 化的响应关系，预测土地利用变化的效应[5]。
(Jiangsu Provincial Academy of Environmental Science, Nanjing 210036, China)
Abstract： The applications of international aquatic ecological region in the establishment on water quality criteria, assessment on rivers and lakes, and response on land cover change were summarized in this paper. According to the analysis on the characteristics of the aquatic ecosystem in Tai Lake and the demand for the water environment management, some ideas for the aquatic ecological region management in Tai Lake were put forward. Key words： Aquatic ecological function region； Environmental management； Tai Lake
本文对国外水生态分区管理的经验进行了系统 总结， 结合太湖流域水生态系统的实际状况和水环 境管理需求， 对水生态功能分区管理在太湖流域的 应用前景进行了初步设想， 以期推进流域水生态的 改善，促进我国水环境管理的发展。
收 稿 日 期 ：2012-04-12 基 金 项 目 ： 国 家 水 体 污 染 控 制 与 治 理 科 技 重 大 专 项(2012ZX07506-001). 作者简介：周家艳（1980-），女，江苏仪征人，硕 士 ，工 程 师 ，研 究 方 向 为
第 25 卷 第 3 期
周家艳等 国际水生态功能分区管理及对太湖流域的启示
59
系统、物种和植物群落的适应能力。 阿 肯 色 野 生 动 物 行 动 计 划 (Arkansas Wildlife
Action Plan)：2007 年美国鱼类和野生动物保护局批 准了阿肯色野生动物行动计划， 该行动计划明确了 需要优先保护的生态分区及阿肯色州 7 个生态分区 内，共 369 种最需要保护的物种的 45 个陆生生境和 18 个水生生境。
第 25 卷 第 3 期 2012 年 6 月
环境科技 Environmental Science and Technology
Vol．25 No．3 Jun．2012
国际水生态功能分区管理及对太湖流域的启示
周家艳， 李 冰， 宛文博， 王 水， 屈 健， 周永艳
(江苏省环境科学研究院， 江苏 南京 210036)
（5）基于水生态分区的土地覆被变化及响应研究 美国地质调查局土地覆被趋势项目(U.S. Geological Survey Land Cover Trends Project)： 该研究项目由美 国 地 质 调 查 局 （USGS）地 理 分 析 和 监 测 方 案 支 持 ， 并 获得美国环保局 （EPA） 和美国国家航空和航Fra Baidu bibliotek局 （NASA）协作。 该项目旨在了解美国土地使用和土地 覆被变化的速率、趋势、原因，以进一步研究土地利 用、土地覆盖变化的影响及对环境系统的相关反馈。 由于土地利用和土地覆盖变化对土地管理、 经济健 康、可持续发展及社会政治的影响，其受到了利益相 关方、科学家和公众的广泛关注[5]。 1.2 欧盟 20 世纪 末 ， 欧 洲 国 家 统 一 开 展 了 水 生 态 分 区 工作。 2000 年 ， 欧 盟 委 员 会 提 出 欧 洲 水 框 架 指 令 (EuropeanWater Framework Directive，WFD)， 首 次 全 面阐述了欧洲淡水生态系统的管理和保护概念，以 及 水 生 生 物 区 系 在 水 质 评 价 中 的 重 要 作 用 。 WFD 将地表水分成了河流、湖泊、过渡水区和沿海水域， 据此对水生态系统进一步分区分类，并对不同类型 水域的管理选择不同生态系统状态参照基准。 在各 欧盟成员国分区过程中，可供选择的指标类别除了 WFD 给 出 的 地 理 、 地 质 、 水 文 、 气 象 、 化 学 和 土 壤 等，通常还包括用来确定生物保护状态和生态状况 的鱼类、浮游植物、藻类和底栖生物以及某些两栖 动物等。 河流生态分区中有关指标包括经纬度、流 域大小、离河源距离、水流势能、河宽、水深、流量、 降水、气温、河床或河谷形状、酸中和能力、基质组 成，湖泊型水生态分区中的指标包括水深、水位、湖 泊型状、滞留时间、混合特性、酸中和能力、营养物 背景值。
（1）基于水生态分区的各类数据库 本地种子网络（Native Seed Network, NSN)：基于 分区，美国应用生态研究所（非盈利机构，主要职责 包括生境修复、生态保护研究、生态教育）建立了本 地种子网络（NSN）。 NSN 提供权威的研究手段和有 关本地物种的全面信息， 提倡使用从适合的遗传资 源中获得的本地植物，来保护生物多样性，维持生态
印 第 安 纳 州 生 物 调 查 水 产 研 究 中 心 (Indiana Biological Survey-Aquatic Research Center)： 为 给 子 孙后代维持州的自然历史，该中心对每个生态分区， 开展系统的地形地貌、河流水系、土壤、天然植被、作 物情况及分区内主要河流的水环境状况的研究。
International Aquatic Ecological Region Management and its Application Prospects in Taihu
ZHOU Jia-yan, LI Bing, WAN Wen-bo, WANG Shui, QU Jian, ZHOU Yong-yan
60
环境科技
2012 年 6 月
（1）英国 2004 年 ， 英 国 在 广 泛 征 集 相 关 机 构 、 民 众 对 WFD 看法的基础上，对 WFD 进行了发展，并在 2005 年 起 草 了 流 域 基 础 规 划 战 略 （River Basin Planning Strategy）。 英格兰和威尔士的环境、食品、农村事务 部、威尔士议会政府等部门联合起草了流域规划指导 手册， 在此基础上， 结合地方环境机构规划 （Local Environment Agency Plans，LEAPs），制定了 小 流 域 抽 象 管 理 策 略 （Catchment Abstraction Management Strategies，CAMS） [4]， 提 出 了 小 流 域 洪 水 管 理 计 划 （CatchmentFloodManagement Plans，CFMPs）[6]、 区 域 空间战略（Regional Spatial Strategies，RSSs）、农村发 展项目、水业资产管理计划（AMPs）等。 2009 年，英 国提出了首个流域管理计划和措施方案， 设定了各 地区的总体计划、详细措施和水体管理目标。 （2）爱尔兰香农河流域试点 为了协助欧盟 WFD 在爱尔兰的实行，爱尔兰政 府在国家发展规划指导下提出了为期 4 年的香农河 流域试点工程项目， 对不同小流域进行功能的界定 （包括需要特殊保护的区域、营养敏感地区、沐浴水 域、贝类丰富水域、饮用水水体等）。 在功能分区的基 础上， 对每个分区提出控制城市废水排放的管理措 施、处理系统、维护方案、标准、污染减排计划、发放 排污许可证、农业发展计划等。 另外，为有效保护水 域， 将流域管理规划与其他的规划 （如土地利用规 划、栖息地和物种保护规划、水体服务规划、污染减 排规划等）相结合。 1.3 新西兰 新西兰生态环境具有地质地理形态差异性明 显、生物多样性丰富、环境差异性大的特点。 由于持 续的城市化和工业化的运作， 使得新西兰生态环境 恶化，大多数特有物种数量锐减，环境退化。 为体现区域的差异化， 使重要流域得到重点保 护，新西兰对全国的河流进行分类，评估每个集水单 元 的 重 要 性 ， 提 出 WONI 项 目 （water of national important）。 为保护现有的生物多样性（物种、栖息地 和生态系统）和新西兰特有的物种，该项目将集水单 元分为 2 类， 即 I 类集水区， 具有国家级重要性；II 类集水区具有突出重大特征， 如濒危物种生存的湿 地，并给出每个集水单元的价值分数、总河流环境分 类 （REC）级 别 、天 然 覆 盖 率 、特 殊 物 种 或 区 域 特 征 等。 并在此基础上，进一步制定了新西兰生物多样性 战略（the New Zealand Biodiversity Strategy）。
标的空间分布特征提供良好的基础， 也能够与以前 基于生态区参照的湖泊数据进行比较。
美国环保局全国湖泊评估（EPA's National Lake Assessment）：每个湖泊都是其流域状态的反映。2010 年美国对全国的 9 个Ⅲ级生态分区开展了湖泊评 估。 在评估过程中，该项目在各分区选择特定的参照 条件，这样不仅使一个分区内的湖泊可以与该分区的 特定参照湖泊进行比较，也使分区之间具有可比性[5]。
水生态区指具有相对同质的淡水生态系统或生 物体及其与环境相互关系的土地单元。在国外，水生 态区划的提出使得可以对具有同样生态特征的资源 属性和水体进行统一管理，并制定相应的管理标准， 确定监测的参考条件及恢复目标， 采取切实可行的 管理对策和恢复措施[1]。
太湖是我国第三大淡水湖， 在经济社会快速发 展中，太湖流域水生态系统受到了不同程度的破坏， 水质污染十分严重。同时，由于流域水生态要素的空 间分布不均， 生态系统面临的胁迫也存在显著区域 差异 。 [2-3] 要针对不同的水生态系统问题 ，提出不同 的对策与解决方案， 施行基于水生态功能分区的环 境管理是必然途径。
美 国 环 保 局 （EPA） 小 型 溪 流 的 评 估 （EPA's Wadeable Stream Assessment, WSA）： WSA 于 2004 ～ 2005 年由美国 EPA 和各个州联合开展，是美国有 史以来第一次对小型溪流生物状况的全面调查。 在 生态分区的基础上，项目随机设置 1 392 个样点，代 表了区域内具有相似生态特征的所有溪流的状况。 同时，所有样点使用同样的标准方法，以保证结果在 全国范围内具有可比性[5]。
摘 要： 系统总结了国际水生态分区在水质标准建立、 河流湖泊评估、 土地覆被变化及响应等研究中的方法和经
验，结合太湖流域水生态系统特征和水环境管理需求，初步提出了适用于太湖流域的水生态分区管理思路。
关键词： 水生态功能分区； 环境管理； 太湖
中图分类号: X2
文献标识码: B
文章编号: 1674-4829(2012)03-0058-05