李 沖,張 璇*,許 楊,王 曉,郝芳華,魚京善 (.北京師范大學(xué)水科學(xué)研究院,城市水循環(huán)與海綿城市技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 00875；.中節(jié)能咨詢有限公司,北京 0008)

生態(tài)安全作為國家安全的重要組成部分[1-2],如何科學(xué)有效地評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)安全已成為生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究的熱點(diǎn).生態(tài)安全研究涉及到自然與社會(huì)的多個(gè)方面,具有明顯的空間尺度效應(yīng),是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性問題[3-4].很多學(xué)者就生態(tài)安全評(píng)價(jià)、格局構(gòu)建等內(nèi)容開展了研究[4-5],多是從某個(gè)方面,面向具體問題展開,選擇相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)建立評(píng)價(jià)體系,比如洪澇干旱災(zāi)害防治、水土流失控制、生物多樣性、面源污染等[6-9].生態(tài)安全涉及的影響因子眾多且復(fù)雜,尚未形成公認(rèn)和客觀的生態(tài)安全評(píng)價(jià)體系,也使得生態(tài)安全評(píng)價(jià)體系構(gòu)建仍是爭論的焦點(diǎn).土地作為人與生態(tài)系統(tǒng)交互的重要媒介,土地利用變化經(jīng)常用來表征人類活動(dòng)的強(qiáng)烈程度[10].隨著人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng)加劇,農(nóng)業(yè)開發(fā)等活動(dòng)導(dǎo)致的面源污染增加、生境質(zhì)量下降等問題影響了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定.因此,人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)安全的影響應(yīng)該綜合考慮土地利用、面源污染和生境質(zhì)量等因素[9].

已有的研究中多以行政區(qū)劃作為研究生態(tài)安全的單元[7,11],在維持生態(tài)安全狀態(tài),制定、落實(shí)有關(guān)政策,考慮管理便利性,明確責(zé)任主體等方面有一定的參考價(jià)值.但從行政區(qū)劃角度探究往往弱化了對(duì)自然地理?xiàng)l件的考慮,在對(duì)生態(tài)安全影響因子的遷移、運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化過程研究中可能存在人為割裂自然聯(lián)系的現(xiàn)象.生態(tài)系統(tǒng)自有其機(jī)理和規(guī)律,因此,從流域尺度進(jìn)行研究,對(duì)生態(tài)安全關(guān)鍵區(qū)識(shí)別、威脅因子溯源分析等具有重要參考價(jià)值.在生態(tài)安全有關(guān)因子模擬方面,分布式模型具有模擬空間大尺度和時(shí)間長序列數(shù)據(jù)的能力,能解決實(shí)測數(shù)據(jù)較少或者空間分布不均等問題.生態(tài)安全評(píng)價(jià)需要綜合考慮多方面的資料,需要集中多個(gè)模型的優(yōu)勢,盡可能使評(píng)價(jià)結(jié)果更接近于真實(shí)情況.

京津冀北部的灤河和潮河流域作為我國華北的生態(tài)屏障區(qū),戰(zhàn)略地位突出,保障其生態(tài)安全對(duì)京津冀生態(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義[11-12].灤河和潮河流域生態(tài)基礎(chǔ)較好,植被覆蓋率較高,生態(tài)用地基數(shù)大,生態(tài)服務(wù)價(jià)值高,但是仍面臨著氣候變化、人類活動(dòng)、水土流失、環(huán)境污染等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[13],其中人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)帶來直接或者間接的影響,對(duì)生態(tài)安全造成了較大的威脅.比如環(huán)境承載力較低、面源污染負(fù)荷加重、生境質(zhì)量下降等[14].灤河和潮河作為京津冀北部的一個(gè)有機(jī)整體,共同擔(dān)負(fù)水源地供水、水源涵養(yǎng)和防風(fēng)固沙等任務(wù),區(qū)域內(nèi)的林地為中國三北防護(hù)林的建設(shè)貢獻(xiàn)了主要力量[15].因此把潮河和灤河作為整體分析生態(tài)安全.基于此,本文將人類活動(dòng)作為主要影響方面,建立研究區(qū)生態(tài)安全評(píng)價(jià)體系,評(píng)價(jià)生態(tài)安全特征,探究保障生態(tài)安全的措施和建議.

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

研究區(qū)包含灤河流域與潮河流域,位于39.73°N～42.71°N,115.56°E～119.61°E, 總 面 積48658km2.包括平原、高原和山地 3種地貌類型,高程從西北至東南呈下降趨勢,地形地勢變化較為明顯(圖 1)[11,16].2010和 2015年平均降水量分別為547.35和543.22mm.研究區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)用地多分布在河道附近,農(nóng)業(yè)面源污染對(duì)河道水質(zhì)的影響較為顯著,受人類活動(dòng)影響,研究區(qū)生態(tài)安全面臨著更多威脅.研究區(qū)生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)來自多個(gè)方面,包括水資源短缺、水土流失等自然環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[17-18],洪澇和干旱等極端事件發(fā)生概率增加、可利用水資源量減少等氣候變化造成的風(fēng)險(xiǎn)[14,19],面源污染負(fù)荷加重、土地利用變化和生境質(zhì)量退化等人類活動(dòng)造成的風(fēng)險(xiǎn)[13].本文將人類活動(dòng)影響作為切入點(diǎn),研究京津冀生態(tài)屏障區(qū)人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)安全的影響.

圖1 研究區(qū)地理概況Fig.1 Geographical situation of the study area

研究中使用的DEM(Digital Elevation Model)數(shù)據(jù)來自地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn/),分辨率為 90m;土地利用數(shù)據(jù)來源于資源環(huán)境數(shù)據(jù)云平臺(tái)(http://www.resdc.cn/),分辨率為 1km;土壤空間信息采用1:100萬土壤類型分布數(shù)據(jù),土壤屬性來源于中國土壤數(shù)據(jù)庫(http://vdb3.soil.csdb.cn/);農(nóng)業(yè)操作管理數(shù)據(jù)查閱文獻(xiàn)和當(dāng)?shù)亟y(tǒng)計(jì)年鑒;流量和水質(zhì)數(shù)據(jù)從當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境有關(guān)部門獲取.

1.2 分布式模型構(gòu)建

美國農(nóng)業(yè)部(USDA)農(nóng)業(yè)研究所(ARS)建立的SWAT模型(Soil and Water Assessment Tool)被廣泛應(yīng)用于流域水文過程模擬預(yù)測、農(nóng)業(yè)管理評(píng)價(jià)、污染物遷移等研究[20].本文使用 SWAT模型模擬水文和污染物遷移過程,在此基礎(chǔ)上計(jì)算得到各子流域的水源涵養(yǎng)量[12,21-22]和污染物負(fù)荷量.使用 SWATCUP軟件中的SUFI-2算法對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行率定和驗(yàn)證.考慮到數(shù)據(jù)的可獲取性,本文使用灤縣站的流量和大杖子(一)站的氨氮和總磷進(jìn)行校準(zhǔn),其中流量的率定期為2007～2012年,驗(yàn)證期為2013～2015年;氨氮和總磷的率定期為 2005～2011年,驗(yàn)證期為2012～2016年.模型模擬效果通過決定性系數(shù) R2與納什效率系數(shù)(NS)來評(píng)價(jià).當(dāng) R2≥0.6,NS≥0.5 時(shí),模型模擬效果較好[23],由于污染物濃度與徑流泥沙相比,實(shí)測和模擬不確定因素更多,可以適當(dāng)放寬要求[24-25].率定結(jié)果(表1)表明模型模擬效果滿足要求,R2均大于等于0.7,NS除污染物驗(yàn)證期較差外,其他均大于 0.5.污染物驗(yàn)證期 NS系數(shù)較低,但 R2較高,研究使用的是年總量,對(duì)峰值匹配的要求較低,可滿足研究需要[26-27].

表1 SWAT模型率定和驗(yàn)證結(jié)果Table 1 Calibration and validation results of SWAT model

InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型是美國斯坦福大學(xué)、大自然保護(hù)協(xié)會(huì)(TNC)和世界自然基金會(huì)(WWF)共同開發(fā)的模型工具,常用于評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值[28-29].InVEST模型生境質(zhì)量評(píng)估模塊的優(yōu)勢在于從生態(tài)系統(tǒng)類型威脅源和響應(yīng)狀態(tài)來評(píng)價(jià)生境質(zhì)量好壞.與其他研究不同的是,本文在模擬生境質(zhì)量的過程中,考慮了面源污染對(duì)生境質(zhì)量的威脅[9].

1.3 PSR模型和指標(biāo)體系

壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)模型是聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)合作開發(fā)署(OECD)提出的較為流行的生態(tài)評(píng)價(jià)模型之一,廣泛用于環(huán)境、生態(tài)安全評(píng)價(jià)等領(lǐng)域[30-31].其中壓力層代表人類生產(chǎn)、生活等對(duì)環(huán)境所造成的壓力;狀態(tài)層代表生態(tài)環(huán)境所處狀態(tài);響應(yīng)層代表人類在面對(duì)壓力時(shí)所采取的手段和措施,包括經(jīng)濟(jì)響應(yīng)、環(huán)境響應(yīng)等[32].壓力、狀態(tài)和響應(yīng)3個(gè)層面的各個(gè)指標(biāo)作為影響生態(tài)安全的主要因子組成了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[33].PSR模型可以表達(dá)出生態(tài)系統(tǒng)與人類活動(dòng)之間的聯(lián)系,使用價(jià)值較高.

1.3.1 指標(biāo)體系建立 本文將代表人類活動(dòng)的面源污染、土地利用特征和干旱特征的指標(biāo)作為壓力因子,考慮土地利用現(xiàn)狀特征,將生境質(zhì)量和水源涵養(yǎng)量有關(guān)表征指標(biāo)作為響應(yīng)因子.以子流域作為評(píng)價(jià)單元,共選取14個(gè)指標(biāo)(圖2).根據(jù)PSR模型評(píng)價(jià)框架,分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層與指標(biāo)層三個(gè)部分,其中目標(biāo)層是對(duì)子流域生態(tài)安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià),準(zhǔn)則層包括壓力、狀態(tài)和響應(yīng)三個(gè)方面(表 2).其中指標(biāo)層為所選取的評(píng)價(jià)指標(biāo),各指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取方式見圖2.

圖2 PSR模型指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)示意Fig.2 Indices system structure of PSR model

使用極差標(biāo)準(zhǔn)化的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱處理,避免原始數(shù)據(jù)單位和量級(jí)不一致對(duì)計(jì)算結(jié)果造成影響,計(jì)算得到用于主成分分析與生態(tài)安全計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù).根據(jù)指標(biāo)在流域生態(tài)安全上的正負(fù)作用,標(biāo)準(zhǔn)化處理過程分為正、負(fù)2種類型[30].

1.3.2 指標(biāo)權(quán)重賦值 使用主成分分析與經(jīng)驗(yàn)估測結(jié)合的方法決定指標(biāo)權(quán)重的大小.考慮到同一指標(biāo)在不同時(shí)期對(duì)生態(tài)安全的影響有所不同,本文采取權(quán)重動(dòng)態(tài)賦值的方法.對(duì)所選取的標(biāo)準(zhǔn)化生態(tài)安全評(píng)價(jià)因子進(jìn)行主成分分析,分別篩選出 2010和 2015年載荷較高的指標(biāo),在指標(biāo)權(quán)重預(yù)賦值的基礎(chǔ)上調(diào)大載荷較高指標(biāo)權(quán)重值,調(diào)小其他指標(biāo)權(quán)重值,最終得到指標(biāo)權(quán)重(表 2).使用主成分分析(PCA)時(shí)選擇主成分的個(gè)數(shù)應(yīng)當(dāng)滿足2個(gè)標(biāo)準(zhǔn):第一,特征值需要≥1;第二,累積貢獻(xiàn)率達(dá)到70%～90%[34-35].本文使用SPSS 22工具進(jìn)行主成分分析.

表2 生態(tài)安全評(píng)價(jià)各指標(biāo)權(quán)重值Table 2 Weight values of each index in ecological security evaluation

1.4 生態(tài)安全評(píng)價(jià)方法

本文選擇綜合評(píng)分法作為子流域生態(tài)安全的評(píng)價(jià)方法,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化后的各項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值加權(quán)求和,計(jì)算得到各子流域的生態(tài)安全綜合指數(shù).流域生態(tài)安全評(píng)價(jià)計(jì)算的數(shù)學(xué)公式為:

式中:T表示子流域生態(tài)安全綜合數(shù)值;Wi表示指標(biāo)的權(quán)重;iP表示各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)值.計(jì)算得出子流域的生態(tài)安全綜合數(shù)值,用以評(píng)價(jià)流域生態(tài)安全狀態(tài).

計(jì)算得到各子流域的生態(tài)安全綜合得分后,需要根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行安全等級(jí)劃分與判斷.參考相關(guān)研究,按照等分法把安全等級(jí)劃分為 5個(gè)(表3).

表3 生態(tài)安全等級(jí)劃分Table 3 Table of ecological security classification

2 結(jié)果分析

2.1 生態(tài)安全評(píng)價(jià)結(jié)果與分布特征

2010年灤河流域和潮河流域整體處在敏感級(jí)的水平上,西部、北部和東南部的部分子流域處于風(fēng)險(xiǎn)級(jí)水平(圖 3(a)).2015年,敏感級(jí)水平上的子流域個(gè)數(shù)較多,西部和東部部分子流域位于風(fēng)險(xiǎn)級(jí),北部較少的子流域處于較安全級(jí)別(圖3(b)).相比于2010年,2015年生態(tài)安全狀態(tài)分布上既包含具有提升趨勢的地區(qū),也有具有下降趨勢的區(qū)域.其中,研究區(qū)北部部分子流域生態(tài)安全狀態(tài)有所上升,從敏感級(jí)上升到較安全級(jí);而研究區(qū)東部部分子流域生態(tài)安全狀態(tài)有所下降,由敏感級(jí)變?yōu)轱L(fēng)險(xiǎn)級(jí).

2010年研究區(qū)內(nèi)90個(gè)子流域生態(tài)安全評(píng)分綜合指數(shù)為 0.50,其中壓力指數(shù)為 0.23,狀態(tài)指數(shù)為0.16,響應(yīng)指數(shù)為 0.11;2015年流域生態(tài)安全評(píng)分綜合指數(shù)為 0.48,其中壓力指數(shù)為 0.20,狀態(tài)指數(shù)為0.18,響應(yīng)指數(shù)為0.10 (圖 3 (c)).2010與2015年研究區(qū)整體生態(tài)安全等級(jí)均為敏感級(jí).2015年生態(tài)安全綜合指數(shù)數(shù)值略小于2010年,表明2010～2015年間生態(tài)安全狀態(tài)有所下降,可能是各指標(biāo)特征在子流域尺度上分布不均造成的.

綜上所述,2010～2015年間,流域生態(tài)安全狀態(tài)整體變化較小,相對(duì)穩(wěn)定(圖 3 (c)),空間上各子流域之間生態(tài)安全狀態(tài)存在差異(圖 3 (a)和(b)).

圖3 2010和2015年流域生態(tài)安全等級(jí)分布和總體評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.3 Distribution of ecological security level and overall evaluation results of the basin in 2010 and 2015

2.2 生態(tài)安全各層面評(píng)價(jià)結(jié)果分析

壓力層占整個(gè)評(píng)價(jià)體系的30%(表2),根據(jù)權(quán)重大小得到在這個(gè)體系下壓力層指標(biāo)對(duì)生態(tài)安全影響的重要程度.2010和2015年,壓力層總體得分分別為0.23和0.2,權(quán)重較高.壓力層各指標(biāo)中,總磷負(fù)荷、城鄉(xiāng)、工礦、居民用地比例和未利用土地比例3個(gè)指標(biāo)占的權(quán)重較大,對(duì)生態(tài)安全的影響較大;其次是氨氮負(fù)荷,耕地比例和干旱特征指數(shù)SPEI值等指標(biāo)(圖4(a)和(b)).表明流域生態(tài)環(huán)境受人類活動(dòng)的影響一直較為明顯,面源污染和土地利用變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的威脅較大.研究區(qū)耕地面積較大,僅低于林地和草地,以農(nóng)藥化肥過量使用為代表的農(nóng)業(yè)活動(dòng)導(dǎo)致氮磷等營養(yǎng)物負(fù)荷較高,所產(chǎn)生的面源污染對(duì)河流水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了威脅.灤河和潮河流域持續(xù)的城鎮(zhèn)化侵占了大量未利用土地,導(dǎo)致人類對(duì)自然資源的需求和對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的破壞強(qiáng)度有所增加.除此之外,干旱事件的發(fā)生會(huì)威脅到植物正常生長,對(duì)生態(tài)安全造成一定的威脅[14].

考慮到研究區(qū)林草地占比較大的基本特征,狀態(tài)層占整個(gè)評(píng)價(jià)體系的 50%(表 2).狀態(tài)層 2010和2015年總體得分分別為0.16和0.18.狀態(tài)層中各指標(biāo)的得分較低(圖4(c)和(d)).林地、草地和水域的比例在一定程度上可以表征研究區(qū)生態(tài)價(jià)值,對(duì)維護(hù)生態(tài)安全,保持生態(tài)系統(tǒng)功能具有重要作用.根據(jù)有關(guān)資料可知研究區(qū)林地、草地的面積之和占比超過70%[12],但林地、草地比例評(píng)分較低,說明研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體較穩(wěn)定,但也存在遭受破壞的威脅和風(fēng)險(xiǎn).林地和草地面積雖大,但是流域內(nèi)各子流域分布具有差異性以及景觀結(jié)構(gòu)的不同可能造成了林地比例和草地比例評(píng)分較低的情況.林地和草地面積大是優(yōu)勢,不過種植類型和景觀結(jié)構(gòu)合理優(yōu)化可能會(huì)提升生態(tài)服務(wù)價(jià)值,增強(qiáng)生態(tài)安全保障能力.水域評(píng)分較低,一是因?yàn)檠芯繀^(qū)面積較大,水域所占面積相對(duì)較小,分布較為分散;二是因?yàn)樗蛏鷳B(tài)系統(tǒng)受氣候波動(dòng)等因素的影響相對(duì)脆弱.另外,所使用的土地利用空間分布數(shù)據(jù)分辨率為 1km,因此可能存在水域面積被低估的狀況.

響應(yīng)層占整個(gè)評(píng)價(jià)體系的 20%(表 2).響應(yīng)層2010和2015年生態(tài)安全評(píng)分分別為0.11和0.10.其中,水源涵養(yǎng)量值明顯增加和生境稀缺性值明顯降低(圖 4(e)和(f)).提高水源涵養(yǎng)能力可以促進(jìn)生態(tài)安全,生境稀缺性值越高表征重點(diǎn)區(qū)域的生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能受到擾動(dòng)越強(qiáng)烈,生態(tài)易遭破壞.因此,研究結(jié)果說明生態(tài)安全可能與水源涵養(yǎng)能力和生態(tài)結(jié)構(gòu)關(guān)系密切,減少人類活動(dòng)的強(qiáng)度和范圍能有效促進(jìn)生態(tài)安全;通過加大水源涵養(yǎng)建設(shè)可提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,對(duì)重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行的生態(tài)保護(hù)和修復(fù)措施使得生境稀缺性降低明顯,說明對(duì)脆弱地區(qū)的保護(hù)效果顯著.

圖4 2010和2015年各層指標(biāo)評(píng)分結(jié)果Fig.4 Values of indices of each level in 2010 and 2015

3 討論

灤河和潮河流域生態(tài)系統(tǒng)整體較為穩(wěn)定,然而不同子流域之間存在差異,仍然需要加強(qiáng)維護(hù)和提升生態(tài)安全.研究區(qū)2010和2015年壓力層總磷負(fù)荷、城鄉(xiāng)、工礦、居民用地比例、未利用土地比例、氨氮負(fù)荷、耕地比例和干旱特征指數(shù)SPEI值等指標(biāo)得分均較高,說明研究區(qū)仍需將減少人類活動(dòng)強(qiáng)度作為主要目標(biāo).從研究結(jié)果來看,重點(diǎn)減少面源污染負(fù)荷,合理規(guī)劃使用土地是降低生態(tài)系統(tǒng)壓力的有效措施.在減少面源污染負(fù)荷方面,可控制農(nóng)藥化肥施用量,合理施肥,減少農(nóng)村生活垃圾排放等[24];在合理規(guī)劃使用土地方面,保持土地合理有序開發(fā),落實(shí)生態(tài)保護(hù)紅線、城市開發(fā)邊界,科學(xué)使用未利用土地等措施[36-37];雖然評(píng)價(jià)干旱特征的指標(biāo)得分不是最高,但仍要提高水資源配置管理能力應(yīng)對(duì)干旱等極端事件,以保障各方面用水供給.從狀態(tài)層來看,各指標(biāo)評(píng)分較低,且變化較小,可能是林草水用地在空間上分布不均造成的.研究區(qū)林地和草地面積較大,生態(tài)基礎(chǔ)較好,在保持其穩(wěn)定狀態(tài)的同時(shí),可以考慮優(yōu)化景觀格局,調(diào)整生態(tài)結(jié)構(gòu)等措施保障和提升生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)有狀態(tài)[12].從響應(yīng)層結(jié)果來看,提高水源涵養(yǎng)能力和降低生境稀缺性可以提升生態(tài)安全[38].通過植樹造林、退耕還林還草、水田改旱地、水庫合理調(diào)蓄等方式提高研究區(qū)水源涵養(yǎng)能力;通過劃定自然保護(hù)區(qū),實(shí)行山水林田湖草系統(tǒng)修復(fù)降低生境稀缺性[39].

生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),也是有機(jī)統(tǒng)一的整體,評(píng)價(jià)指標(biāo)除了對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成影響,各指標(biāo)之間也會(huì)相互影響,而且指標(biāo)間的互饋關(guān)系尚不清晰.本文將人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)安全的影響作為切入點(diǎn),考慮了干旱特征,通過建立指標(biāo)體系,評(píng)價(jià)分析了研究區(qū)生態(tài)安全.由于各指標(biāo)之間的關(guān)系并不是獨(dú)立的,可能是相互影響或相互制約的,因此本文對(duì)指標(biāo)間互饋機(jī)制的分析有待進(jìn)一步探討.后續(xù)的研究中,會(huì)重點(diǎn)考慮如何量化各指標(biāo)對(duì)生態(tài)安全的影響以及指標(biāo)間的相互影響關(guān)系.

4 結(jié)論

4.1 2010年研究區(qū)內(nèi)90個(gè)子流域生態(tài)安全評(píng)分綜合指數(shù)為 0.50,其中壓力指數(shù)為 0.23,狀態(tài)指數(shù)為0.16,響應(yīng)指數(shù)為0.11;2015年綜合指數(shù)為0.48,其中壓力指數(shù)為0.20,狀態(tài)指數(shù)為0.18,響應(yīng)指數(shù)為0.10.相較于2010年,2015年生態(tài)安全指數(shù)略有降低.生態(tài)系統(tǒng)整體較為穩(wěn)定,空間上各子流域之間生態(tài)安全狀態(tài)存在差異.

4.2 人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)安全的影響較大,面源污染和城鎮(zhèn)化是影響生態(tài)安全的主要因素,除此之外,干旱事件的發(fā)生會(huì)威脅到植物正常生長,進(jìn)而降低生態(tài)安全.林地和草地雖然面積較大,但評(píng)分較低,說明種植類型結(jié)構(gòu)以及景觀格局需要進(jìn)一步優(yōu)化.水源涵養(yǎng)量和生境稀缺性對(duì)生態(tài)安全的影響較為明顯,加大水源涵養(yǎng)能力建設(shè)和降低生境稀缺性可以提高生態(tài)服務(wù)價(jià)值,保障流域生態(tài)安全.

4.3 研究結(jié)果表明研究區(qū)仍需重點(diǎn)控制人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,提高水資源配置管理能力應(yīng)對(duì)干旱等極端事件,以保障各方面用水供給;保持林地、草地和水域現(xiàn)有穩(wěn)定狀態(tài),優(yōu)化景觀格局;采取措施提高水源涵養(yǎng)能力和降低生境稀缺性.