望虞河西岸水生态系统协同效应评价
2024-12-31常闻捷刘媛逄勇舒瑞琪胥瑞晨
摘要:
水生态系统统筹治理是新时期水生态环境保护领域的重点与难点,水生态系统作用机制复杂,各子系统间存在紧密的影响与反馈关系,厘清水生态环境各子系统间协同作用机制十分重要。为此,以望虞河西岸水生态环境功能分区(简称分区)为评价单元,以水环境、沉积物、水生态3个子系统为研究对象,利用2019年丰、枯水期的实测数据,通过建立协同效应模型量化评价单元中研究对象间的协同效应,探究其时空差异性,识别其主要限制因素。结果表明:① 丰水期环境条件更利于浮游动物的生长繁殖和水中污染物稀释,协同效应较枯水期更为强烈。② 中协同和强协同的区域分布在太湖滨湖和望虞河沿岸处,说明分区水生态环境治理、修复工程举措初见成效,3个子系统耦合较好;弱协同或不协同的分区聚集在锡澄运河以东、长江以南的“三角区”。依据研究结果实施分区分类精细化管控,有利于提升望虞河西岸地区污染防治和生态修复措施的实施效率。
关" 键" 词:
水生态环境功能区; 协同效应; 时空分布特征; 望虞河
中图法分类号: X826;X323
文献标志码: A
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.07.005
收稿日期:
2023-12-18;接受日期:
2024-04-03
基金项目:
国家水体污染控制与治理科技重大专项(2018ZX07208004-02);江苏省环保集团科技项目计划(JSEP-TZ-2021-1005-RE)
作者简介:
常闻捷,男,高级工程师,博士,研究方向为生态修复及环境管理。E-mail:changwenjie@jsep.com
Editorial Office of Yangtze River. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 license.
文章编号:1001-4179(2024) 07-0035-09
引用本文:
常闻捷,刘媛,逄勇,等.
望虞河西岸水生态系统协同效应评价
[J].人民长江,2024,55(7):35-43.
0" 引 言
“十四五”时期,中国着力构建水生态环境保护新格局,推进由水环境质量控制向水资源、水生态、水环境多要素协同治理转变[1]。在水生态环境系统性框架下各子系统之间交互影响程度颇深,水环境和沉积物是水生生物的栖境,每项水生态指标的变化都是水生生物的生理特性和水环境、沉积物理化特性叠加产生的结果,氮磷等营养盐含量过高会抑制水生生物的生命活动[2],重金属对水生生物也存在毒害作用[3],所以水环境和沉积物治理措施的实施会提升水生生物栖息环境,间接增强水生生物的生长繁殖速率,产生协同效应。转变期内,各地在实操过程中往往为统筹考虑、分项整治,但流域整治工程并没有厘清协同作用,未实现真正意义上的协同治理,因此亟需进行水生态子系统间的协同效应量化评价,厘清各子系统间的协同系数和影响因素,提高污染防治和生态修复措施的实施效率。
协同效应的概念起源于社会经济领域,指两项政策或经济举措产生“1+1gt;2”效果的现象,多用来评估投资盈利能力[4]、政策创新效应[5]等。随着研究领域的扩展,开始有学者研究生态环境与社会经济间[6]以及生态环境治理主体之间的协同性[7];随后协同效应相关研究在大气环境领域迅速发展,联合国政府间气候变化专门委员会将其定义为“某项污染物减排措施实施的同时还产生了其他环境效益的现象”[8],多用于减污降碳协同效应评价,学者已针对不同部门、不同研究区域、不同研究方法对减污降碳的协同效应进行了深入探讨[9-12]。总体来看,现有学者在政策及投资分析、大气环境减污降碳等方面的协同效应展开了丰富的研究,但尚缺少水生态环境协同效应的有关研究,该领域协同效应未有统一的定义,其量化评价方法及时空特征分析方法还不明确。
为此,本次研究借鉴大气环境领域对于协同效应的定义和研究方法,将水生态环境领域的协同效应定义为“水环境或沉积物子系统的改善也可促进水生态子系统向好发展的效应”,以望虞河西岸地区为研究区域,该区域属于三大产业聚集、河流水生态系统功能脆弱的敏感区,依据《江苏省太湖流域水生态环境功能区划(试行)》[13],以水生态环境功能分区(以下简称分区)为评价单元,以水环境子系统、沉积物子系统、水生态子系统为研究对象,引入协同效应模型量化评价单元中研究对象间协同效应,分析协同效应的时空差异性,分类识别主要限制因素,提出差异化治理思路。希望通过该研究提升望虞河西岸区域的水生态环境质量,恢复流域水生态系统功能,保证长江和太湖水生态安全,也为其他地区探究流域要素协同治理路径提供参考。
1" 材料与方法
1.1" 样品采集
1.1.1" 采样点
研究区域位于望虞河西岸地区,具体指望虞河以西、锡澄运河以东、北至长江、南至太湖的区域,涉及苏州张家港市、常熟市以及无锡江阴市、锡山区、新吴区和梁溪区[14],是连接长江和太湖两大重要水体的纽带区域。《江苏省太湖流域水生态环境功能区划(试行)》显示研究区域内共有12个分区(表1)。其中Ⅲ级分区(Ⅲ级区)位于望虞河沿岸和邻太湖区域,Ⅳ级分区(Ⅳ级区)位于锡澄运河沿岸和沿江区。充分考虑代表性、系统性和差异性原则,在研究区域布设38个河流采样点位,分区及采样点位分布见图1。
1.1.2" 采样时间
按照设置的采样点位(图1),分别在枯水期(2019年3月)和丰水期(2019年8月)进行现场监测及样品采集工作,样品包括常规水样、沉积物及水生动物样品。水样测试指标为高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)和叶绿素a(Chl.a),沉积物指标为铜(Cu)、镉(Cd)、铬(Cr)、锌(Zn)、砷(As)、铅(Pb)和汞(Hg)共7种重金属,水生动物指标包括浮游动物的密度和生物量、底栖动物的密度和生物量。
1.1.3" 样品分析处理和质量控制
水样、水生生物及沉积物按照各自对应的标准、指南及规范进行采集、处理和测试,样品采集后经妥善处理,送至实验室检测。详细样品采集、处理以及测试方法见图2。抽取10%的样品作为质控样,保证样品采集、处理和检测质量。
1.2" 研究方法
1.2.1" 水环境子系统评价方法
水环境子系统参照内梅罗综合污染指数法进行评价,该方法兼顾水质均值和最值的影响评价水质优劣,是运用较广泛的综合性多因子评价方法,计算公式[15]如下:
Fi=Ci/Si
(1)
IWQ=F2i平均值+F2i最大值2
(2)
式中:IWQ为水环境子系统值,即内梅罗综合污染指数;
Fi为水环境子系统中第i种指标的单项指数,指标包括高锰酸盐指数、氨氮、TP、TN和Chl.a;
Ci为水环境子系统第i种指标监测值,mg/L;
Si为第i种指标地表水标准值,mg/L。依据DB 32/T 3871-2020《太湖流域水生态环境功能区质量评估技术规范》,设2.0 mg/L为TN标准值,参考《太湖流域(江苏)水生态功能分区与标准管理工程建设课题》,设定64 μg/L为Chl.a标准值,其余水环境子系统指标均执行GB 3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类标准;
Fi平均值为各单项指数的平均值;
Fi最大值为各单项指数的最大值。水环境子系统状况分级标准[15]为:IWQlt;1.0为清洁,1.0≤IWQlt;2.0为轻污染,IWQ≥2.0为污染。
1.2.2" 沉积物子系统评价方法
分区沉积物子系统参照重金属潜在生态风险指数进行评价,计算公式[16]如下:
Ei=Ti×Di/Bi(3)
IR=7i=1Ei(4)
式中:Ei为沉积物中重金属元素i的潜在生态风险系数;
Ti表示沉积物子系统第i种重金属元素的毒性系数(Cu、Cd、Cr、Zn、As、Pb和Hg的毒性系数分别为5,30,2,1,10,5,40[17]);
Di表示沉积物子系统第i种元素含量实测值,mg/kg;
Bi表示沉积物子系统第i种元素土壤元素背景值,mg/kg;
IR为沉积物子系统值,即沉积物重金属潜在生态风险指数。采用调整后的IR分级标准[18]:IRlt;70污染程度为轻度,70≤IRlt;140为中等,140≤IRlt;280为较强,IR≥280为很强。
1.2.3" 水生态子系统评价方法
分区生态子系统现状采用Shannon-wiener多样性指数进行评价,其是表征生物多样性的常用指数之一。计算公式[19]如下:
Yj=-(nij/Nj)×ln(nij/Nj)
(5)
式中:Yj为浮游动物Shannon-wiener多样性指数(Y1)或底栖动物Shannon-wiener多样性指数(Y2);
nij表示采样点第i种浮游动物或底栖动物的丰度,ind/L或ind/m2;
Nj表示采样点浮游动物或底栖动物的总密度,ind/L或ind/m2。
水生态子系统值(Y)表示浮游动物和底栖动物的总体多样性现状,采用浮游动物Shannon-wiener多样性指数(Y1)和底栖动物Shannon-wiener多样性指数(Y2)的加权和,底栖生物在河道中相对固定,参考DB11/T 1722-2020《水生态健康评价技术规范》的指标赋权结果,设浮游动物、底栖动物Shannon-wiener多样性指数权重分别为1/3和2/3。
1.2.4" 协同效应分析方法
借鉴王淑佳等[20]修正过的耦合协调模型评价水环境子系统、沉积物子系统以及水生态子系统间的协同效应。为消除量纲和正逆性的影响,各子系统值需采用极差标准化法进行处理[20],I′WQ、I′R、Y′分别为IWQ、IR、Y极差标准化后的值。模型计算方法如下:
K=(1-U3-U1 +U2-U1 +|U3-U2 |3×U1×U2U3
(6)
A=a1U1+a2U2+a3U3
(7)
M=K×A
(8)
式中:Ui分别表示I′WQ、I′R、Y′,i=1,2,3,maxUi=U3;K表示子系统间耦合度;A表示子系统间综合协调指数;a1、a2、a3表示待定系数,a1+a2+a3=1,该研究认为各子系统同等重要,即a1=a2=a3=1/3;M表示协同系数,即子系统间耦合协调度。
M范围为[0,1],M值越接近于1表明协同效应越强。M等级划分标准在王淑佳等[20]的研究基础上根据研究区域情况进行合并修订,Mlt;0.5为不协同,0.5≤Mlt;0.6为弱协同,0.6≤Mlt;0.7为中协同,M≥0.7为强协同。
1.2.5" 数据分析方法
监测数据整理后分别进行IWQ、IR、Y、M的计算,分区值等于该分区内采样点的平均值。使用Origin 2022软件绘制IWQ、IR分布图,运用ArcGIS 10.6软件绘制Y、枯水期M、丰水期M以及年均M的空间分布图。
2" 结果与讨论
2.1" 分区子系统时空分布特征
2.1.1" 水环境子系统时空分布特征
由图3可知,各分区水环境子系统年均IWQ为0.59~1.03,83%的分区水质处于清洁状态。从时间上看,各分区枯水期IWQ普遍高于丰水期,丰水期IWQ较枯水期最大降幅达38%,这可能是因为区域河道基本采用闸控措施,枯水期河道水量小且流动缓慢,自净能力较弱,丰水期开闸泄洪水量增大起到了稀释作用[21]。从空间上看,Ⅳ级区水质明显劣于Ⅲ级区,Ⅳ级区工业企业密布,而Ⅲ级区靠近“引江济太”重要通道望虞河及太湖沿岸,具有相对严格的管理体制,排污能得到一定控制,因此水质相对稍好。Ⅳ-07的IWQ显著高于其他分区,时间上也呈现较为显著的相反趋势,这是由于该分区涉及江阴经济发达的华士镇、周庄镇、新桥镇等乡镇,根据《江阴统计年鉴(2020年)》,2019年城镇人口及国内生产总值(GDP)均较高,以纺织、钢铁、金属、电子等行业为主的企业众多,单位面积污染物入河量相较于其他分区较大[22]。时间上的相反趋势可能是因丰水期初期雨水冲刷效应显著[23-24],而当地的雨污管道收纳有限,产生雨水倒灌现象,导致污水溢出。
2.1.2" 沉积物子系统时空分布特征
分区沉积物子系统平均IR为163.62,处于较强生态风险等级。由图4可见,丰水期IR普遍高于枯水期,这可能是由于丰水期水体扰动强度较大加速了沉积物中重金属释放过程[25];空间维度上,由于Ⅳ级区工业企业更为密集,Ⅳ级区沉积物重金属污染远高于Ⅲ级区。其中Ⅳ-07年均IR高达286.28,处于很强生态风险等级,结合《江阴统计年鉴(2020年)》和《江阴年鉴(2020年)》,Ⅳ-07沉积物重金属污染可能与该分区涉重工业较为发达有关,Ⅳ-07涉及的周庄镇、华士镇、新桥镇工业增加值在研究区域内名列前茅,均在85亿元以上,重点工业行业有钢铁、纺织和金属制品等,初期雨水、生产过程、污染治理等环节可能导致重金属通过迁移转化逐渐富集至沉积物中。
2.1.3" 水生态子系统时空分布特征
研究区域水生态子系统年均Y为0.76,参照浮游动物和底栖动物多样性指数水质评价标准[26-27],所有分区均处于重污染状态,优势种群为中华窄腹剑水蚤、象鼻溞、霍甫水丝蚓、铜锈环棱螺等,均为耐污种类。底栖动物活动范围小[28],在河道中相对稳定,因此Y值大小主要取决于浮游动物。Y在丰水期相对较优(图5),可能原因为高水温环境更适于绝大多数浮游生物的生长繁殖[26],浮游植物作为饲料也会间接增加浮游动物多样性。空间上,Y呈现出“Ⅲ级区高Ⅳ级区低”的分布规律,Ⅲ-13、Ⅲ-15、Ⅲ-19、Ⅳ-06水生态子系统状况良好。生境异质性是导致水生态子系统分区分布差异的重要因素:Ⅲ级区部分河流邻近太湖,湖泊在维持生态系统能量转移中具有特殊的生态作用[29],故而Ⅲ级区具有一定生态延伸优势,水生植物种类和数量丰富,栖息空间更具多样化;城镇、工业扩张造成Ⅳ级区底质不佳、栖境单一。同时Ⅳ级区受航运、疏浚、闸控影响较重,沉积物重金属含量较高,水体扰动产生的悬浮颗粒会阻碍光照从而削弱水体初级生产力,导致水生动物食物同化率[30]降低,沉积物重金属毒性效应也会抑制水生动物的生长繁殖[31],导致浮游动物和底栖动物趋向单一化。
2.2" 水生态协同效应时空分布特征及成因分析
2.2.1" 水生态子系统时空分布特征
时间维度上,研究区域丰水期各系统间协同系数M均值为枯水期的1.10倍,图6(a)、(b)显示:除Ⅲ-13、Ⅳ-08外,其余分区的协同效应均在丰水期有不同程度的提高,丰水期M增长率在1%~37%之间,Ⅳ-09增幅最大。Ⅲ-13、Ⅳ-08在丰水期有所下降,其中Ⅲ-13在枯、丰两水期均处于强协同等级,丰水期M下降率为4%;Ⅳ-08的丰水期M下降率21%,协同等级从枯水期的强协同降至弱协同。空间维度上,根据图6(c)分析可知,67%的分区年均协同系数大于0.6,处于中协同水平,Ⅲ级区平均协同效应更强,水生态环境各子系统间呈良性循环。依据协同效应评价结果,各分区协同类型可分为两种:① 协同效应处于中协同及以上等级的分区,包括Ⅲ-13、Ⅲ-14、Ⅲ-15、Ⅲ-16、Ⅲ-19、Ⅳ-06、Ⅳ-08、Ⅳ-09,主要分布在滨湖和望虞河沿岸的“倒C区”。② 协同效应处于弱协同或不协同等级的分区,包含Ⅳ-03、Ⅳ-04、Ⅳ-05、Ⅳ-07,主要聚集在锡澄运河以东、长江以南的“三角区”。
2.2.2" 成因分析
结合望虞河西岸地区枯水期、丰水期I′WQ、I′R、Y′值(表2)分析可知,整体时间变化上,除Ⅲ-13、Ⅳ-08外,其余分区的协同效应均在丰水期增强,这可能因为该水期河道水量增大、水温升高,稀释作用增强,水质状况良好。适宜的生境使得多数浮游动物形成了结构稳定的群落[28],一定程度弱化了水流冲击,且底栖动物受水期更替影响较小,总体水生生物多样性更为丰富。同时,受极值标准化影响,沉积物中重金属污染限制效应水期变化不显著,因此子系统间协同效应相对更强。
Ⅳ-08在丰水期协同性下降是因水环境与水生态两个子系统变化方向相反且差异明显。Ⅳ-08范围内涉及张家港沿江段、十一圩港沿江段,均是太湖流域武澄锡虞区的骨干排水河道,根据太湖流域管理局水文局的水位站实测数据,或受丰水采样期望虞河常熟水利枢纽向长江排水影响,分区内沿江口门(十一圩港闸、张家港闸)水位抬升明显,分区水位增幅居首。此时该分区水质因河道水力冲刷而改善,但水位的大幅增加却使河底溶氧稀少、光照变弱,大部分底栖动物生长受到抑制,溶解氧不足的环境也会增加沉积物中硫化物含量从而增强对底栖动物的潜在毒性[32]。同时,分区水量丰沛、流速较急的特点破坏了底质栖境的稳定性,底栖动物检出物种数锐减,造成协同效应的减弱。
Ⅲ-13在两水期均为强协同等级,这与其在研究区域内具有最重要的地理区位和治理战略地位息息相关。地理区位上,该分区与太湖相邻,是河流与湖泊间
能量流动、物质交换过程强烈的过渡区域,具有“生态
服务功能辐射效应”[33],表征浮游植物[34-35]的高含量Chl.a会促进浮游动物趋于多样化[36]。同时,该分区临湖水位低,入湖闸门长时间关闭,可形成较为稳定的底质形态,适宜底栖动物生长繁殖。治理战略地位上,Ⅲ-13包括太湖(无锡市区)重要保护区、惠山国家森林公园等7个生态红线管控区,是研究区域内生态红线管控区占比最高的分区,作为太湖流域水生态修复的重点区域之一[37],近年来河岸生态化改造、河道底质原位修复等水生态修复措施力度不断加大,区域生境得到持续恢复且逐渐稳固,水生栖境类型趋于多样化,分区水生态系统稳中趋好。因此,Ⅲ-13的水生态功能发挥良好,水生态系统整体处于健康、和谐状态,协同效应显著且稳定。
整体空间变化上,协同效应处于中协同及以上等级的分区主要分布在滨湖区和望虞河沿岸的“倒C区”。此区域涉及太湖保护区和望虞河“引江济太”重要通道,是环境治理和生态修复工程建设的先导区。无锡新吴区、锡山区、苏州相城区与常熟市均长期致力于该区域污染负荷削减、水生态修复和河道空间管控工作,采取了一系列岸线资源及岸坡植被恢复、底质生境改良、排口原位净化及两岸滨水河流生态廊道建设等措施。这些分区较好的协同效应从侧面说明了工程举措初见成效。
协同效应处于弱协同或不协同等级的分区,主要聚集在锡澄运河以东、长江以南“三角区”。它们的特征主要分为以下3种情况:
(1) 水环境、沉积物子系统均较好但水生态子系统较差。Ⅳ-03在丰水期就属于这一类型,该分区沉积物重金属污染较少但底栖动物物种较为单一,结合实际污染排放情况推测可能存在未监测的障碍因子。分区范围内锡澄运河沿岸的江阴市青阳镇存在部分水产养殖,污染累加效应会导致底质氮磷富集,底栖动物繁衍或许因此受限,阻碍了水生态子系统的向好发展。
(2) 分区水环境、沉积物子系统其中之一处于较优状态,水生态子系统主要受其中不良的子系统影响,为Ⅳ-04、Ⅳ-05。以Ⅳ-04为例,该区域位于江阴市主城区澄江街道,人口密集,部分城镇污水未得到有效收集处理,直排或溢流入锡澄运河、东横河,枯水期河道自净能力减弱,城镇生活污染影响了水生动物的繁衍[38];分区内江阴高新技术产业开发区内新材料、精密机械、电子信息、半导体等产业发达,丰水期沉积物重金属对底栖动物产生抑制乃至毒害作用[39],水生态子系统严重受损。
(3) 3个子系统发展方向一致但现状均较差,为Ⅳ-07。Ⅳ-07的IWQ、IR均是区域最差,生态子系统也处于中下水平。该分区涵盖江阴市工业发达的周庄镇、华士镇、新桥镇,分布有各类乡镇工业集聚区,涉及钢铁、纺织和金属制品等行业。Ⅳ-07较差的协同效应是由其优越的经济条件与恶劣的水生态环境之间的矛盾所导致。
2.3" 基于协同效应分布特征的精细化管控思路
研究区域具有中协同或强协同效应的分区,可视为其生态功能发挥较好,水生态子系统协同向好发展趋势,在实施生境治理和水生态修复措施时,二者相辅相成,可达到更好的环境效益。
而对于协同效应较弱的分区,其水生态系统受到一定破坏,不能较好地发挥生态功能,系统内各子系统失去了原本的平衡性、和谐性。分区作为水质目标管理向水生态健康管理拓展的基础管理单元[40],有助于针对具有相似属性的区域开展研究并实施精细化管理措施。因此需制定分区分类管控计划,以改善分区水生态系统不良状态。
(1) 水环境子系统、沉积物子系统均处于较优水平,但水生态子系统状况较差导致协同效应较弱的(如Ⅳ-03),需增补分析沉积物中氮磷污染物生态风险,加强对水生生物的观测频次,进一步明确水生生物多样性发展的制约因素后,制定后续治理/修复计划,同步调控生态水位,确保水生生物的栖息不受影响。
(2) 水环境子系统、沉积物子系统其中之一处于较优状态,生态子系统主要受其中不良的子系统影响导致协同效应较弱的(如Ⅳ-04、Ⅳ-05),依据不同水期污染特征,对水环境、沉积物中情况较差的子系统进行针对性治理,水环境方面应提升污水收集处理能力,根据污水溢流情况的不同采取相应的污染控制策略,沉积物方面应进行底质修复与改造,因地制宜种植水生植物[41],吸附去除Cd、Cu等重金属。
(3) 3个子系统发展方向一致但现状均较差导致协同效应较弱的(如Ⅳ-07),这类区域已形成不良的水生态子系统结构和影响体系,需先行采取水质、沉积物重金属污染的整治措施,持续改善生境,待水环境子系统和分区沉积物子系统情况均有明显好转且水生生物种群结构稳定一段时间后,再行采取水生态修复措施。
3" 结 论
(1) 时间上,丰水期水生态子系统间协同效应较枯水期更为强烈,这是由于丰水期河道水量丰沛、水温升高,水质状况良好,适宜的生境使多数浮游动物形成了结构稳定的群落,弱化了水流冲击,底栖动物则受水期更替影响较小,水生生物多样性更丰富。
(2) 空间上,Ⅲ级区协同效应显著。中协同及以上等级的分区主要分布在太湖滨湖和望虞河沿岸处,分区水环境治理和水生态修复工程举措初见成效,3个子系统呈现耦合向好趋势。弱协同或不协同等级的分区聚集于锡澄运河以东、长江以南的 “三角区”,由污染类型不同可分为3种情况:① 分区环境、沉积物子系统较优但生态子系统较差;② 分区环境、分区沉积物子系统中一优一差,生态子系统较差;③ 3个子系统发展方向一致但现状均较差。
(3) 具有中协同或强协同效应的分区,其生态功能发挥较好,在实施生境治理和水生态修复措施时可达到更好的环境效益;而对于协同效应不强的分区,需制定分区分类管控计划,以改善分区水生态系统不良状态。
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(编辑:刘 媛)
Synergistic effect evaluation on water ecosystem in western area of Wangyu River
CHANG Wenjie1,2,3,LIU Yuan1,2,PANG Yong3,SHU Ruiqi1,2,XU Ruichen3
(1.Jiangsu Environmental Engineering Technology Co.,Ltd.,Nanjing 210019,China;" 2.Jiangsu Province Engineering Research Center of Standardized Construction and Intelligent Management of Industrial Parks,Nanjing 210019,China;" 3.College of Environment,Hohai University,Nanjing 210024,China)
Abstract:
The overall management of the water ecosystem is the key and difficult point in water ecological environment protection in the new era.The mechanism of the water ecosystem is complex,and each subsystem has a close influence and feedback relationship.It is very important to clarify the synergy mechanism among water ecosystem subsystems.Therefore,the water ecological environment functional zoning (zoning for short) on the west bank of Wangyu River was taken as the evaluation unit,and the three subsystems of water environment,sediment,and water ecology were taken as the research objects.Based on the measured data of the high-flow and low-flow seasons in 2019,a synergistic effect model was established to quantify the synergistic effect among the research objects in the evaluation unit,explore its spatial and temporal differences,and identify its main limiting factors.The results demonstrated that: ① The environmental condition in the high-flow season was more conducive to the growth of zooplankton and the dilution of pollutants in the water,then the synergistic effect was stronger than that in the low-flow season.② The sub-regions with moderate synergy and strong synergy were distributed in the shore area of Taihu Lake and Wangyu River,which showed that the water ecological environment management and restoration projects in these sub-regions had achieved initial results,and the coupling of the three subsystems tended to be good.The sub-regions with light synergy and non-synergy were clustered in the \"triangle area\" which was in the east of the Xicheng Canal and south of the Changjiang River.Referring to the evaluation results to take precise actions based on different functional zones and classifications can improve the implementation efficiency of pollution prevention and control as well as ecological restoration measures in the western area of Wangyu River.
Key words:
water ecological and environment functional zone; synergistic effect; spatial and temporal distribution characteristics; Wangyu River