陳學(xué) 郭洪濤 雷波 王業(yè)春

摘要：河流健康評(píng)價(jià)與環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，評(píng)價(jià)理論和方法日益成為研究熱點(diǎn)。近年來，在不斷完善清晰河流健康內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，河流健康評(píng)價(jià)指標(biāo)日趨多樣和專業(yè)，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系更趨于復(fù)雜化。針對(duì)重慶市瀨溪河流域的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，采用層次分析法構(gòu)建了瀨溪河流域生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系，該體系由5個(gè)準(zhǔn)則層和21個(gè)指標(biāo)層構(gòu)成?？捎糜跒|溪河流域生態(tài)健康評(píng)價(jià)，為瀨溪河流域的生態(tài)健康診斷和保護(hù)提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：河流；流域健康；評(píng)價(jià)體系；層次分析法

DOI： 10.14068/j.ceia.2015.06.020

中圖分類號(hào)：X21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-6444（2015）06-0089-05

河流生態(tài)健康概念是伴隨生態(tài)系統(tǒng)概念而產(chǎn)生。20世紀(jì)末期，隨著人類對(duì)生存環(huán)境和資源問題的關(guān)注推動(dòng)了生態(tài)系統(tǒng)健康理念的形成和發(fā)展，而對(duì)河流水生生物和生態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)調(diào)則促成了河流健康概念的誕生[14]。對(duì)河流健康概念的認(rèn)知是一個(gè)逐漸深入的過程，從早期只強(qiáng)調(diào)河流生態(tài)健康到后來引入河流服務(wù)功能，終至被定義為與環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)特征相適應(yīng)，為人類的生存和發(fā)展提供可持續(xù)、良好的生態(tài)服務(wù)功能[23，57]。河流健康評(píng)價(jià)最早始于水質(zhì)評(píng)價(jià)，此后引入水生指標(biāo)、水量指標(biāo)、生態(tài)指標(biāo)等[512]。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系按照所選指標(biāo)不同可分為指示物種法和綜合評(píng)價(jià)法。綜合評(píng)價(jià)法強(qiáng)調(diào)棲息地功能，能反映復(fù)雜河流生態(tài)系統(tǒng)多尺度、多壓力的特征，被美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、南非等國(guó)家所廣泛采用[1317]。

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP法）是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家、匹茲堡大學(xué)教授A. L. Saaty于20世紀(jì)70年代提出。針對(duì)模糊或復(fù)雜的決策問題，使用定性與定量分析相結(jié)合的手段做出決策，尤其是將決策者經(jīng)驗(yàn)判斷給予量化，將思維過程層次化，逐層比較相關(guān)因素，逐層檢驗(yàn)比較結(jié)果的合理性，由此提供較有說服力的依據(jù)。A. L. Saaty運(yùn)用層次分析法為美國(guó)相關(guān)部門解決了電力分配、應(yīng)急研究、石油價(jià)格預(yù)測(cè)等方面的問題，證明該方法在實(shí)際運(yùn)用中的效果。在我國(guó)，該方法也被逐漸應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)計(jì)劃、行為科學(xué)、能源分析、成果評(píng)價(jià)等諸多領(lǐng)域，得到了較快的發(fā)展[1821]。

瀨溪河為沱江左岸一級(jí)支流，發(fā)源于重慶市大足區(qū)中敖鎮(zhèn)巴巖店，流經(jīng)重慶市大足區(qū)、榮昌縣、四川省瀘縣后，在瀘縣胡市鎮(zhèn)注入沱江，干流全長(zhǎng)192 km。流域受人類活動(dòng)干擾較為典型，流域生態(tài)系統(tǒng)收到城市開發(fā)、農(nóng)業(yè)種植、工業(yè)園區(qū)發(fā)展、水利工程建設(shè)、農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖等因素的威脅。因此，構(gòu)建瀨溪河流域生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系旨在為瀨溪河流域生態(tài)環(huán)境問題診斷及保護(hù)提供理論支撐。

1構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型

1.1指標(biāo)篩選

河流生態(tài)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)主要涉及流域陸域和水域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)承受壓力、生態(tài)服務(wù)功能等方面，具體指標(biāo)主要包括水質(zhì)狀況、水文狀況、河道形態(tài)特征、水生物多樣性、魚類多樣性、流域水資源利用現(xiàn)狀、陸地森林覆蓋現(xiàn)狀、土地利用現(xiàn)狀、土壤現(xiàn)狀及污染物排放現(xiàn)狀等方面?；谶x取指標(biāo)的系統(tǒng)性、可操作性和有效性原則，本文參考國(guó)家環(huán)境保護(hù)部《流域生態(tài)健康評(píng)估技術(shù)指南（試行）》和水利部《河流健康評(píng)估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)與方法》的相關(guān)指標(biāo)，充分咨詢熟悉瀨溪河現(xiàn)狀的專家學(xué)者，構(gòu)建了瀨溪河生態(tài)健康評(píng)價(jià)體系。

目標(biāo)層：流域健康（A）。

準(zhǔn)則層：生境結(jié)構(gòu)（B1）、水生生物（B2）、生態(tài)壓力（B3）、生態(tài)格局（B4）、服務(wù)功能（B5）。

指標(biāo)層：

生境結(jié)構(gòu)（B1）：水質(zhì)達(dá)標(biāo)率（v1）、枯水期徑流量占同期年均徑流量比例（v2）、河道連通性（v3）、河岸帶狀況（v4）、流量過程變異程度（v5）、生態(tài)流量保障程度（v6）。

生物資源（B2）：大型底棲動(dòng)物多樣性指數(shù)（v7）、魚類多樣性指數(shù)（v8）、指示性物種保持率（v9）。

生態(tài)壓力（B3）：水資源開發(fā)利用強(qiáng)度（v10）、水生生境干擾指數(shù)（v11）、點(diǎn)源污染負(fù)荷排放指數(shù)（v12）、面源污染負(fù)荷排放指數(shù)（v13）。

生態(tài)格局（B4）：景觀破碎度（v14）、植被覆蓋度（v15）、重要生境保持率（v16）、天然濕地保持率（v17）。

服務(wù)功能（B5）：水源涵養(yǎng)功能指數(shù)（v18）、土壤保持功能指數(shù)（v19）、受保護(hù)地區(qū)面積占國(guó)土面積比例（v20）、公眾滿意度指標(biāo)（v21）。

1.2構(gòu)造判斷矩陣

對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象以及各因素（指標(biāo)）之間的關(guān)系進(jìn)行初步分析，對(duì)同一層次的各因素，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣。為使矩陣中的各要素的重要性能夠進(jìn)行定量顯示，引進(jìn)了矩陣判斷標(biāo)度（1～9標(biāo)度法）。矩陣判斷標(biāo)度見表1。

1.3指標(biāo)權(quán)重判斷計(jì)算及一致性檢驗(yàn)

根據(jù)上述專家組設(shè)定指標(biāo)權(quán)重對(duì)比值構(gòu)建的判斷矩陣，采用統(tǒng)計(jì)軟件R3.1.2進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，如果CI值大于0.1，重新設(shè)定兩個(gè)指標(biāo)間的對(duì)比值直至通過檢驗(yàn)為止。計(jì)算判斷矩陣隨機(jī)一致性比率，由一致性指標(biāo)CI計(jì)算出檢驗(yàn)用的隨機(jī)一致性比率CR，當(dāng)CR小于0.1時(shí)，可認(rèn)為判斷矩陣滿足一致性要求，所求出的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重是合適的[2324]。具體計(jì)算結(jié)果見表8～表13。

2結(jié)果及討論

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，構(gòu)建了一個(gè)包含5個(gè)模塊，21個(gè)指標(biāo)的瀨溪河流域生態(tài)健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，見表14。

5個(gè)模塊中，權(quán)重大于20%的3個(gè)模塊分別為生態(tài)壓力、生態(tài)格局和服務(wù)功能，表明瀨溪河流域的生態(tài)問題主要體現(xiàn)在水域和陸域的人工干擾方面，一般認(rèn)為流域生態(tài)環(huán)境問題陸域是“源”，水域是“匯”，陸地生態(tài)系統(tǒng)變化是造成水域生態(tài)系統(tǒng)變化的原因。此外，針對(duì)流域健康評(píng)價(jià)具有尺度不確定性、系統(tǒng)復(fù)雜性、流域自然狀態(tài)差異性等問題，層次分析法的應(yīng)用可有效解決。在流域生態(tài)健康評(píng)價(jià)中，層次分析法

具有將目標(biāo)逐層分解、化繁為簡(jiǎn)、定性和定量結(jié)合、體系權(quán)重分配科學(xué)等優(yōu)點(diǎn)。本次研究所獲得的瀨溪河流域健康評(píng)價(jià)體系可為流域的管理部分提供生態(tài)健康診斷和環(huán)境保護(hù)提供理論基礎(chǔ)。

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