湖濱帶屬于水陸生態(tài)交錯(cuò)帶，天然的湖濱帶由陸向輻射帶、水位變幅帶和水向輻射帶組成［1］，是湖泊生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)維持湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康和改善水環(huán)境功能具有積極作用。由于防洪需要，我國(guó)許多湖泊在湖濱帶中修建了防洪大堤，破壞了湖濱帶原有生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和完整性，阻斷了水陸生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞，嚴(yán)重影響了湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮，導(dǎo)致了湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)退化，影響了湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)健康。大堤型湖濱帶的生態(tài)系統(tǒng)健康退化現(xiàn)象已引起廣泛關(guān)注［2］，科學(xué)識(shí)別大堤型湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)因子是開展湖濱帶生態(tài)修復(fù)的必要前提，然而該方面的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。太湖是我國(guó)的大型淺水湖泊，73%以上的岸帶都修建了防洪大堤，其余部分臨近山體，太湖的湖濱帶屬于典型的大堤型湖濱帶。本文以太湖為例，運(yùn)用驅(qū)動(dòng)因子的識(shí)別方法，分析影響其湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)健康的主要驅(qū)動(dòng)因子，旨在為我國(guó)類似湖泊湖濱帶的驅(qū)動(dòng)因子分析提供一定借鑒。

1驅(qū)動(dòng)因子識(shí)別方法的選擇

驅(qū)動(dòng)因子是指影響事物發(fā)展或狀態(tài)的關(guān)鍵性的內(nèi)在動(dòng)力或外在力量。就生態(tài)系統(tǒng)而言，影響其狀態(tài)的因子可以分為自然因子及人為因子兩大類，前者主要包括溫度、風(fēng)力、波浪、大氣沉降等，后者主要包括人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)，以及與其相關(guān)的環(huán)境污染、土地利用變更等［3］。然而并非所有影響因子都是驅(qū)動(dòng)因子，對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)因子是可以直接判斷的，但是對(duì)于生態(tài)等復(fù)雜系統(tǒng)則需要借助統(tǒng)計(jì)分析的方法，研究特征變量之間的相關(guān)關(guān)系，識(shí)別出哪些是起到關(guān)鍵作用的驅(qū)動(dòng)因子。與社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相比，環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)領(lǐng)域?qū)τ隍?qū)動(dòng)因子的研究相對(duì)薄弱，對(duì)于環(huán)境、生態(tài)驅(qū)動(dòng)因子的概念及其識(shí)別方法尚不成熟。有些研究沒有深入理解“驅(qū)動(dòng)因子”的含義，而直接用“影響因子”作為“驅(qū)動(dòng)因子”加以詮釋。有些研究沒有正確理解統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的原理，而采用簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)法來(lái)識(shí)別“驅(qū)動(dòng)因子”。另外應(yīng)用“主成分分析”方法來(lái)直接研究驅(qū)動(dòng)因子也欠妥，首先“主成分分析”是對(duì)表征事物現(xiàn)狀的多個(gè)指標(biāo)(注意不是有驅(qū)動(dòng)傾向的影響因子)進(jìn)行降維篩選的過(guò)程，例如從10個(gè)水質(zhì)指標(biāo)中篩選4—5個(gè)能盡量反映水質(zhì)現(xiàn)狀的指標(biāo)，而不是篩選能引起水質(zhì)發(fā)生變化的驅(qū)動(dòng)性影響因子;其次，“主成分分析”所篩選的幾個(gè)主成分之間是沒有相關(guān)性的，而在生態(tài)、環(huán)境、社會(huì)等領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)因子間的相關(guān)性是很難避免的，因此就可能錯(cuò)誤的舍棄真正的驅(qū)動(dòng)因子。所以，運(yùn)用正確的統(tǒng)計(jì)方法確定真正的驅(qū)動(dòng)因子是十分重要的。

驅(qū)動(dòng)因子的確定通常經(jīng)過(guò)以下2個(gè)步驟:(1)影響因子的定性篩選:是指在眾多因子中篩選出有可能影響評(píng)價(jià)目標(biāo)的因素，篩選原則是盡量全面并且有依據(jù)的考慮可能的影響因素。(2)驅(qū)動(dòng)因子的確定及驅(qū)動(dòng)力大小排序:社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的大量研究顯示最被認(rèn)可的2種方法是“多元線性逐步回歸法”和“偏相關(guān)系數(shù)法”［4］。前者是在因變量與自變量(影響因子)之間建立多元回歸方程，通過(guò)逐步回歸法確定驅(qū)動(dòng)因子，即每引入一個(gè)變量同時(shí)檢驗(yàn)方程中各個(gè)自變量的顯著性，合格保留、不顯著剔除，反復(fù)進(jìn)行直到再?zèng)]有顯著的變量可以引入為止［5］。各驅(qū)動(dòng)因子的影響力大小可以通過(guò)比較各自標(biāo)準(zhǔn)偏回歸系數(shù)來(lái)確定。后者“偏相關(guān)系數(shù)法”是通過(guò)固定因變量與其中一個(gè)自變量以外的其他變量對(duì)它們的影響以后，這兩個(gè)變量之間的相關(guān)關(guān)系，它反映了事物間的本質(zhì)聯(lián)系。描述這種關(guān)系的強(qiáng)度指標(biāo)為偏相關(guān)系數(shù)，絕對(duì)值越大，偏相關(guān)程度越大。研究證明對(duì)于在二元回歸中兩者相對(duì)大小始終一致，而在自變量個(gè)數(shù)超過(guò)2個(gè)的回歸模型中兩者得出驅(qū)動(dòng)因子的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)大小卻不一定完全一致［6］。在兩者結(jié)果不一致的時(shí)候還需追蹤數(shù)據(jù)樣本的波動(dòng)性、與實(shí)際情況的相符性進(jìn)行選擇判斷。鑒于以上情況，本研究在定性篩選影響因子后，分別采用了“多元線性逐步回歸法”和“偏相關(guān)系數(shù)法”確定太湖湖濱帶的生態(tài)系統(tǒng)健康狀況驅(qū)動(dòng)因子及驅(qū)動(dòng)力大小順序。

2驅(qū)動(dòng)因子的確定

2．1影響因子的定性篩選

影響因子的定性篩選范圍是依據(jù)評(píng)價(jià)目標(biāo)本身的特點(diǎn)而定的，既要有代表性又要兼顧獲取的可能，篩選過(guò)少的影響因子可能造成真正的驅(qū)動(dòng)因子缺失，但篩選過(guò)多的影響因子無(wú)疑會(huì)增加不必要的工作量。與其它大尺度的研究區(qū)域(例如喀斯特地形區(qū)、沙漠化地區(qū)等)相比，太湖湖濱帶的范圍是周長(zhǎng)405km，寬度僅為50—100m不等的環(huán)形區(qū)域，且有環(huán)湖大堤的阻隔，外界環(huán)境對(duì)湖濱帶的影響主要是通過(guò)入湖河流產(chǎn)生的。在這種情況下，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口、相關(guān)性不強(qiáng)的政策行為等就可以忽略不計(jì)，因此本文著重考慮與太湖湖濱帶密切相關(guān)的自然以及人為影響因子。另外，由于太湖湖濱帶缺少歷史實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)驅(qū)動(dòng)因子的研究很難采用常見的縱向時(shí)間統(tǒng)計(jì)法，考慮到同一湖泊湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)健康狀況在空間分布上的差異也能反映出某個(gè)影響因子作用力的差異，因此采用“空間換時(shí)間”的方法，通過(guò)研究同一時(shí)間環(huán)太湖湖濱帶不同點(diǎn)位的生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)及其影響因子間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系來(lái)確定其驅(qū)動(dòng)因子。根據(jù)多年的研究經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐分析，選取了太湖主體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、入湖河流污染負(fù)荷通量、岸帶類型、風(fēng)浪強(qiáng)度4個(gè)主要影響因子。

(1)太湖主體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)

太湖主體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)是對(duì)太湖水質(zhì)的綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)，它的好壞直接影響到湖濱帶的生態(tài)系統(tǒng)健康狀況，對(duì)湖濱帶的水質(zhì)、底質(zhì)、生物都有直接的影響。例如，太湖北部湖區(qū)污染嚴(yán)重，水質(zhì)較差，呈富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，其湖濱帶區(qū)植物種類單一，分布面積少，底棲動(dòng)物多數(shù)為耐污種;而東太湖湖區(qū)水質(zhì)狀況相對(duì)較好，呈輕度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，湖濱帶植物種類較多，且覆蓋度大，底棲動(dòng)物中耐污種相對(duì)少些。因此，太湖主體湖區(qū)的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)對(duì)于湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)健康狀況有較大的影響。

(2)入湖河流污染負(fù)荷通量

入湖河流污染負(fù)荷是湖泊污染物的重要來(lái)源，大部分點(diǎn)源與面源污染物是通過(guò)入湖河流進(jìn)入湖泊的，污染物在水力坡度、密度梯度和風(fēng)力等作用下發(fā)生遷移，與湖水尤其是處于湖濱帶的近岸湖水混合，造成水質(zhì)下降。由于一些太湖入湖河流有隨季節(jié)反向流動(dòng)的特點(diǎn)，因此采用河流的污染負(fù)荷通量來(lái)表達(dá)。有研究發(fā)現(xiàn)入湖河流在近河口處300m內(nèi)污染物濃度明顯上升，300m以外由于有較高的稀釋擴(kuò)散而受影響明顯減弱［7］。而太湖湖濱帶的范圍為大堤向水域50—100m范圍內(nèi)，正是受入湖河流影響最大的范圍。所以，入湖河流的污染負(fù)荷通量也是影響湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的重要因素。另外，入湖河流的污染負(fù)荷通量與所在流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、土地利用方式、人口、環(huán)境措施等密切相關(guān)，可以用來(lái)反映湖濱帶所受的流域環(huán)境的綜合壓力。