洞庭湖位居长江中游荆江南岸,具有调节长江中游洪水、沉淤泥沙、繁衍生物多样性以及发展农牧业等重要生态服务功能,在维系江湖水系和水域生态平衡方面发挥了巨大作用。在开发利用洞庭湖流域资源,或整治、修复生态时,须从维护整个流域生态功能的角度出发,着重考虑湖泊与其支流之间的相互关系,根据洞庭湖流域不同生态系统类型以及不同区域的生态位,进行科学合理的生态功能分区,对不同功能区域实行分区管理,使洞庭湖资源为人类可持续地利用。对洞庭湖水域,以西洞庭湖主体——目平湖为例,应用美国环境保护局(EPA)2005年12月发布的AQUATOX(V2.1)模型,进行水质与生态环境模拟,研究水体富营养化和水生态过程,分析湖泊水生态系统各组成部分之间的关系及其生态驱动作用。对洞庭湖湖流的流动与混合、营养盐及溶解氧在水体和沉积物中循环、颗粒物的沉积和再悬浮、浮游动植物及食物网相互关系进行了初步分析。AQUATOX模型将水动力模型、水质模型与生态模型相结合,克服了一般模型考虑因素偏少、不能反映实际生态情况,且没有可视化界面的缺点。通过对2002年洞庭湖区TM/ETM遥感影像解译,得到湖区的土地利用、植被等信息,采用等级性分区方法将其分为4个初级生态功能区:水域生态景观功能区、湖泊湿地保护区、退田还湖湿地恢复区和环湖生态经济区。并从洞庭湖流域管理角度,以长沙市为例,对洞庭湖区外围地带进行了生态功能分区。研究适合于洞庭湖流域的生态系统功能分区方法和指标体系,明确生态适宜性和生态服务功能的空间分异规律,利用地理信息系统软件ARCMAP/INFO进行生态功能分区,从对洞庭湖的保护和资源利用角度,指出每个功能区的功能、保护目标与发展方向。