湖濱帶屬于水陸生態(tài)交錯帶，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)識別大堤型湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)的驅(qū)動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)動因子的識別方法，分析影響其湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)健康的主要驅(qū)動因子，旨在為我國類似湖泊湖濱帶的驅(qū)動因子分析提供一定借鑒。

1驅(qū)動因子識別方法的選擇

驅(qū)動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)、社會活動，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)動因子，對于簡單系統(tǒng)中的驅(qū)動因子是可以直接判斷的，但是對于生態(tài)等復(fù)雜系統(tǒng)則需要借助統(tǒng)計分析的方法，研究特征變量之間的相關(guān)關(guān)系，識別出哪些是起到關(guān)鍵作用的驅(qū)動因子。與社會經(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)動因子的研究相對薄弱，對于環(huán)境、生態(tài)驅(qū)動因子的概念及其識別方法尚不成熟。有些研究沒有深入理解“驅(qū)動因子”的含義，而直接用“影響因子”作為“驅(qū)動因子”加以詮釋。有些研究沒有正確理解統(tǒng)計學(xué)方法的原理，而采用簡單相關(guān)系數(shù)法來識別“驅(qū)動因子”。另外應(yīng)用“主成分分析”方法來直接研究驅(qū)動因子也欠妥，首先“主成分分析”是對表征事物現(xiàn)狀的多個指標(biāo)(注意不是有驅(qū)動傾向的影響因子)進(jìn)行降維篩選的過程，例如從10個水質(zhì)指標(biāo)中篩選4—5個能盡量反映水質(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)動性影響因子;其次，“主成分分析”所篩選的幾個主成分之間是沒有相關(guān)性的，而在生態(tài)、環(huán)境、社會等領(lǐng)域驅(qū)動因子間的相關(guān)性是很難避免的，因此就可能錯誤的舍棄真正的驅(qū)動因子。所以，運(yùn)用正確的統(tǒng)計方法確定真正的驅(qū)動因子是十分重要的。

驅(qū)動因子的確定通常經(jīng)過以下2個步驟:(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價目標(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)動因子的確定及驅(qū)動力大小排序:社會經(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，通過逐步回歸法確定驅(qū)動因子，即每引入一個變量同時檢驗方程中各個自變量的顯著性，合格保留、不顯著剔除，反復(fù)進(jìn)行直到再沒有顯著的變量可以引入為止［5］。各驅(qū)動因子的影響力大小可以通過比較各自標(biāo)準(zhǔn)偏回歸系數(shù)來確定。后者“偏相關(guān)系數(shù)法”是通過固定因變量與其中一個自變量以外的其他變量對它們的影響以后，這兩個變量之間的相關(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)，絕對值越大，偏相關(guān)程度越大。研究證明對于在二元回歸中兩者相對大小始終一致，而在自變量個數(shù)超過2個的回歸模型中兩者得出驅(qū)動因子的驅(qū)動力相對大小卻不一定完全一致［6］。在兩者結(jié)果不一致的時候還需追蹤數(shù)據(jù)樣本的波動性、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)動因子及驅(qū)動力大小順序。

2驅(qū)動因子的確定

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)評價目標(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，篩選過少的影響因子可能造成真正的驅(qū)動因子缺失，但篩選過多的影響因子無疑會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)境對湖濱帶的影響主要是通過入湖河流產(chǎn)生的。在這種情況下，社會經(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，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)測數(shù)據(jù)，對驅(qū)動因子的研究很難采用常見的縱向時間統(tǒng)計法，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影響因子作用力的差異，因此采用“空間換時間”的方法，通過研究同一時間環(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)計關(guān)系來確定其驅(qū)動因子。根據(jù)多年的研究經(jīng)驗和實(shí)踐分析，選取了太湖主體營養(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個主要影響因子。

(1)太湖主體營養(yǎng)狀態(tài)

太湖主體的營養(yǎng)狀態(tài)是對太湖水質(zhì)的綜合性評價指標(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，底棲動物多數(shù)為耐污種;而東太湖湖區(qū)水質(zhì)狀況相對較好，呈輕度富營養(yǎng)狀態(tài)，湖濱帶植物種類較多，且覆蓋度大，底棲動物中耐污種相對少些。因此，太湖主體湖區(qū)的營養(yǎng)狀態(tài)對于湖濱帶生態(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源，大部分點(diǎn)源與面源污染物是通過入湖河流進(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)反向流動的特點(diǎn)，因此采用河流的污染負(fù)荷通量來表達(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)，可以用來反映湖濱帶所受的流域環(huán)境的綜合壓力。