摘要：水土資源生態(tài)安全是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)久保障。該研究基于資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的視角對(duì)DPSIR模型進(jìn)行改進(jìn)，針對(duì)水資源系統(tǒng)的復(fù)雜、不確定性，運(yùn)用不同年份各指標(biāo)對(duì)水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)值的貢獻(xiàn)程度確定指標(biāo)權(quán)重、結(jié)合綜合評(píng)價(jià)法對(duì)黑龍江2003—2016年水土資源生態(tài)安全進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

　　結(jié)果表明：水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為IV級(jí)(較高風(fēng)險(xiǎn))，整體呈先下降后上升的發(fā)展趨勢(shì)。主因是正向指標(biāo)農(nóng)、工業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量的降低，導(dǎo)致生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)值的下降;后期上升趨勢(shì)是由于負(fù)向指標(biāo)生態(tài)環(huán)境用水比例的降低，導(dǎo)致生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)值的上升。2003—2016年影響系統(tǒng)對(duì)水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平影響顯著，響應(yīng)系統(tǒng)生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)值最大、安全性低，驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)安全性最高。生態(tài)安全建設(shè)的阻礙系統(tǒng)由社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源環(huán)境，主因是農(nóng)業(yè)用水比例過(guò)高、嚴(yán)重制約生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)值的降低。

　　關(guān)鍵詞：DPSIR模型,貢獻(xiàn)度,風(fēng)險(xiǎn)值,農(nóng)業(yè)用水

　　生態(tài)安全最早于20世紀(jì)80年代提出，特別是20世紀(jì)90年代后跨越國(guó)界的環(huán)境公害引起聯(lián)合國(guó)和世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家的廣泛關(guān)注，這已經(jīng)成為影響聯(lián)合國(guó)宗旨的核心內(nèi)容[1-2]。隨著資源短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題頻頻爆發(fā)，對(duì)水土資源生態(tài)安全進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理已成為當(dāng)前社會(huì)的重要問(wèn)題。

　　水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是對(duì)區(qū)域水、土地資源特征、開發(fā)利用程度以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和生態(tài)環(huán)境等諸多問(wèn)題分析的基礎(chǔ)上，綜合評(píng)估不同時(shí)期水土資源對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)程度。LI等[3]與HE等[4]研究了因工業(yè)污染損害蘭州飲用水安全問(wèn)題，TEKLU等[5]對(duì)埃塞俄比亞農(nóng)業(yè)污染飲用水對(duì)人類造成的危害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，HOLDING等[6]基于氣候?qū)Π驳铝_斯島淡水資源量的影響進(jìn)行水安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

　　LIU等[7]對(duì)吉林城市發(fā)展過(guò)程中土地資源需求增加與生態(tài)安全問(wèn)題進(jìn)行了研究。FAN等[8]基于景觀格局與空間統(tǒng)計(jì)對(duì)黑河中游的土地利用進(jìn)行動(dòng)態(tài)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，XIE等[9]基于景觀格局法對(duì)潘陽(yáng)湖地區(qū)土地利用進(jìn)行了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。此外有大量證據(jù)表明，近年來(lái)水、土地資源的持續(xù)過(guò)度利用和開發(fā)，使許多地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)已變得高度緊張和功能失調(diào)[10-12]。

　　綜上所述，很少有學(xué)者將區(qū)域水、土資源結(jié)合進(jìn)行生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;而且由于人為干擾導(dǎo)致不同年份生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平的主要影響因素存在差異，很少有學(xué)者對(duì)其進(jìn)行研究。該研究針對(duì)上述問(wèn)題，對(duì)DPSIR概念[13]模型進(jìn)行改進(jìn)、從資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的角度下構(gòu)建水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，為避免運(yùn)用層次分析法[14]出現(xiàn)評(píng)價(jià)結(jié)果主觀的問(wèn)題，該研究對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行等級(jí)劃分、采用歷年各指標(biāo)間相對(duì)貢獻(xiàn)率確定權(quán)重，能夠真實(shí)有效的反映不同年份區(qū)域水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平的影響因素變化。實(shí)例證明該方法對(duì)水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等領(lǐng)域探析的可行性與有效性，其評(píng)價(jià)結(jié)果可為相關(guān)部門合理制定政策、均衡發(fā)展區(qū)域水土資源生態(tài)安全提供理論指導(dǎo)。

　　1模型應(yīng)用

　　1.1指標(biāo)體系及安全等級(jí)的確定

　　指標(biāo)體系的構(gòu)建與等級(jí)的確立是評(píng)價(jià)模型的基礎(chǔ)和前提。通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料[15-16]、參考標(biāo)準(zhǔn)、專家意見、研究區(qū)實(shí)際情況，構(gòu)建以驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響、響應(yīng)為準(zhǔn)則層，資源環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)為因素層的區(qū)域水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系。對(duì)各指標(biāo)劃分5個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)標(biāo)度范圍、并賦以相應(yīng)分值。

　　改進(jìn)后的模型不僅能系統(tǒng)的表明驅(qū)動(dòng)力、壓力、狀態(tài)、影響與響應(yīng)之間層層遞進(jìn)關(guān)系，也能夠有效表示資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的有機(jī)統(tǒng)一關(guān)系。指標(biāo)體系中驅(qū)動(dòng)力是描述與人類生活方式相關(guān)的資源、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的改變，壓力是指自然資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)狀，狀態(tài)是指特定區(qū)域自然資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的現(xiàn)象與水平，影響是指由上述因素造成的資源環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)的改變而呈現(xiàn)出的結(jié)果，響應(yīng)是指?jìng)�(gè)人、社會(huì)及有關(guān)部門為適應(yīng)資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)改變所采取的對(duì)策。

　　安全區(qū)向?yàn)檎�的指�?biāo)與水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)(值)正相關(guān)，如土地墾殖比例越大、生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越高(值越大)、生態(tài)安全狀況越差;安全趨向?yàn)樨?fù)的指標(biāo)與水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)(值)負(fù)相關(guān)，如產(chǎn)水系數(shù)越大、生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)越低(值越小)、生態(tài)安全狀況越優(yōu)。

　　1.2確定指標(biāo)權(quán)重

　　權(quán)重的合理與否與評(píng)價(jià)結(jié)果直接相關(guān)。該研究為消除指標(biāo)在無(wú)量綱化處理后出現(xiàn)零值而影響評(píng)價(jià)結(jié)果的情況，引入新的無(wú)量綱化數(shù)據(jù)處理方法(式1)。以指標(biāo)各等級(jí)取值區(qū)間均值的平均值定義指標(biāo)狀態(tài)，歷年各指標(biāo)偏離定義指標(biāo)狀態(tài)的程度確定貢獻(xiàn)率，以貢獻(xiàn)率分配指標(biāo)權(quán)重(式2)。采用變異系數(shù)表明各指標(biāo)貢獻(xiàn)度(權(quán)重)的歷年波動(dòng)狀況(式3)。

　　1.3構(gòu)建評(píng)價(jià)模型

　　水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)值由綜合指數(shù)qij與指標(biāo)等級(jí)值pij計(jì)算得出，qij為指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理(消除量綱對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響)后與權(quán)重值ωij的線性組合。

　　1.4研究區(qū)概況

　　黑龍江是我國(guó)重要的商品糧基地。改革開放以來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、水資源的有限性與生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年黑龍江水資源開發(fā)利用率為41.79%，農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境用水比例為89.00%、0.71%。全國(guó)水資源開發(fā)利用率為18.60%，農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境用水比例為62.38%、2.36%。

　　黑龍江農(nóng)業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量(1175.1m3)遠(yuǎn)高于全國(guó)平均水平(591.8m3)。農(nóng)業(yè)用水比例居高不下，不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境造成傷害，也阻礙該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。黑龍江水資源開發(fā)利用主要來(lái)源于地下水的開采(2016年比2003年增加72.90%)，地下水開采彈性系數(shù)(地下水開采比例-地下水資源比例)為23.03%、遠(yuǎn)高于全國(guó)平均水平2.03%。

　　地下水的過(guò)度開采引起了水環(huán)境惡化、水土流失加重等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的頻頻爆發(fā)。單位面積廢水排放量2016年比2003年增加32.24%，對(duì)水土資源系統(tǒng)造成重大污染;該地區(qū)的環(huán)保投資比例(2.68%)低于全國(guó)平均水平(2.78%)，對(duì)水土資源污染的治理強(qiáng)度低于全國(guó)平均水平。為保障水土資源生態(tài)安全健康可持續(xù)性發(fā)展，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行水土資源生態(tài)安全評(píng)價(jià)是很有必要的。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1評(píng)價(jià)指標(biāo)貢獻(xiàn)度分析

　　以黑龍江省實(shí)際情況為例、由式(1，2)求得2003—2016年水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重。對(duì)水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平影響最顯著的指標(biāo)有農(nóng)業(yè)用水比例(0.0473)、生態(tài)用水比例(0.0538)、農(nóng)業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量(0.0475)、工業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量(0.0508)、農(nóng)林水支出比例(0.0477)、環(huán)保投資比例(0.0539)。表明該地區(qū)應(yīng)制定合理的水資源開發(fā)利用方案、提高水資源利用率、加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)、以提高環(huán)境本身的凈化能力、降低水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　對(duì)水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平影響不顯著的指標(biāo)有產(chǎn)水系數(shù)(0.0269)、人均濕地面積(0.0259)、人口密度(0.0264)、工業(yè)用水比例(0.0243)、自然生態(tài)面積比例(0.0234)。

　　表明該地區(qū)政策引導(dǎo)人口適度增長(zhǎng)、生態(tài)建設(shè)已取得初步成效。變異系數(shù)表明指標(biāo)的發(fā)展波動(dòng)狀況(式3)，水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)中農(nóng)業(yè)用水比例(0.6150)、生態(tài)用水比例(0.7794)、農(nóng)業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量(0.7118)、工業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量(0.5347)的變異系數(shù)最大;表明該地區(qū)農(nóng)業(yè)、生態(tài)用水比例變化幅度大、水資源利用不規(guī)律。人口密度(0.1217)、城鄉(xiāng)人均收入比(0.1369)、城市化水平(0.1106)、工農(nóng)技術(shù)人員比例(0.1459)的變異系數(shù)最小，表明該區(qū)域人口增長(zhǎng)、城市發(fā)展?fàn)顩r相對(duì)穩(wěn)定。綜上所述，水資源配置及利用率對(duì)水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平影響顯著，提高生態(tài)用水比例、將會(huì)加強(qiáng)區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè);降低農(nóng)業(yè)用水比例，將會(huì)緩解由水資源短缺對(duì)工業(yè)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的阻礙。

　　3結(jié)論與討論

　　該研究以資源環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)為視角改進(jìn)DP-SIR概念模型，通過(guò)不同年份各指標(biāo)貢獻(xiàn)率確定指標(biāo)權(quán)重、結(jié)合綜合評(píng)價(jià)法與對(duì)黑龍江2003—2016年的水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)。

　　1)農(nóng)業(yè)、生態(tài)用水比例上，農(nóng)、工業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量，農(nóng)林水支出、環(huán)保投資比例對(duì)水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平影響顯著。農(nóng)業(yè)、生態(tài)用水比例上，農(nóng)、工業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量等指標(biāo)權(quán)重變化幅度最大、不穩(wěn)定。表明水資源配置及利用率對(duì)水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平影響顯著，該地區(qū)應(yīng)制定合理的水資源開發(fā)利用方案、提高水資源利用率、加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)、以提高環(huán)境本身的凈化能力、降低水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　2)2003—2016年黑龍江水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平整體發(fā)展不均衡，處于IV級(jí)(較高風(fēng)險(xiǎn))、風(fēng)險(xiǎn)水平整體呈先下降后上升的趨勢(shì)。風(fēng)險(xiǎn)值降低的主因是正向指標(biāo)農(nóng)、工業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量的減小，第3階段風(fēng)險(xiǎn)值增大的主因是負(fù)向指標(biāo)生態(tài)環(huán)境用水量的降低。準(zhǔn)則層、影響系統(tǒng)中農(nóng)工業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量，因素層、資源環(huán)境中農(nóng)業(yè)用水比例，對(duì)水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平影響顯著。

　　3)該研究選取具有代表性的28個(gè)指標(biāo)、以不同年份各指標(biāo)的貢獻(xiàn)率確定指標(biāo)權(quán)重對(duì)黑龍江水土資源生態(tài)安全現(xiàn)狀進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究。評(píng)價(jià)結(jié)果與該地區(qū)農(nóng)業(yè)用水比例長(zhǎng)期居高不下、工農(nóng)業(yè)水資源利用率較低的資源利用現(xiàn)狀吻合[17];表明該方法同以往指標(biāo)權(quán)重確定方法相比更優(yōu)，評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確合理，貼近實(shí)際情況。

　　該研究分別從準(zhǔn)則層與因素層對(duì)水土資源生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行探討，明確2003—2016年準(zhǔn)則層中各系統(tǒng)權(quán)重值差異逐漸減小、因素層中各系統(tǒng)權(quán)重值差異逐漸增大;主因是農(nóng)業(yè)用水比例較高、進(jìn)而阻礙該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境建設(shè)，該結(jié)論可為區(qū)域水土資源優(yōu)化配置、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、加強(qiáng)生態(tài)安全建設(shè)提供理論依據(jù)。該方法較以往基于DPSIR或基于可持續(xù)發(fā)展理念構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等單層次的分析討論更具有說(shuō)服力，豐富了水土資源相關(guān)領(lǐng)域的研究。

　　由于水土資源生態(tài)安全研究中涉及評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，在指標(biāo)的選擇方面尚不能全部納入考慮范圍;后續(xù)研究中應(yīng)增大評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中有關(guān)水質(zhì)、土質(zhì)的指標(biāo)比例，并選取更多的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行篩選，進(jìn)一步提升評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。此外，不同地區(qū)的自然條件存在差異，其評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)標(biāo)度應(yīng)依據(jù)不同區(qū)域的資源環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況進(jìn)行劃分[18]。

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　　生態(tài)類論文范文：生態(tài)水文學(xué)的進(jìn)展與展望

　　摘要：生態(tài)水文學(xué)是一門探索和揭示形成生態(tài)格局和過(guò)程的水文學(xué)機(jī)制的科學(xué)，它的研究應(yīng)用對(duì)解決涉水的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題及由此引發(fā)的水災(zāi)害問(wèn)題有重要支撐作用。闡述了生態(tài)水文學(xué)的學(xué)科發(fā)展背景和需求，給出了生態(tài)水文學(xué)的概念并總結(jié)了生態(tài)水文學(xué)的研究問(wèn)題，提出了生態(tài)水文學(xué)國(guó)際國(guó)內(nèi)最新研究動(dòng)向，展望了學(xué)科的發(fā)展與戰(zhàn)略。