何軍　劉嵐昕　王留鎖　董殿波

（遼寧省生態(tài)環(huán)境保護(hù)科技中心，遼寧沈陽(yáng) 110161）

摘要以遼寧朝陽(yáng)閻王鼻子水庫(kù)為研究對(duì)象，搜集2017—2019年水庫(kù)及其所在區(qū)域的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外生態(tài)安全評(píng)估研究理論，運(yùn)用“驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)”（DPSIR）模型構(gòu)建閻王鼻子水庫(kù)生態(tài)安全評(píng)估指標(biāo)體系（4個(gè)維度、12大項(xiàng)和25小項(xiàng)），評(píng)估閻王鼻子水庫(kù)的生態(tài)安全指數(shù)。結(jié)果表明，2017—2019年該水庫(kù)生態(tài)安全指數(shù)（ESI）逐年提升，生態(tài)服務(wù)功能達(dá)到優(yōu)秀水平，水庫(kù)的生態(tài)安全處于良好狀態(tài)。未來(lái)需要進(jìn)一步增強(qiáng)水庫(kù)的“山-水-林-田-湖-草”一體化功能，配套水庫(kù)周邊的生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施，有效防止生態(tài)環(huán)境退化；制訂水庫(kù)環(huán)境保護(hù)與管理模式，全面保障水庫(kù)生態(tài)安全，推動(dòng)遼寧朝陽(yáng)閻王鼻子水庫(kù)健康、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞閻王鼻子水庫(kù)；DPSIR模型；生態(tài)安全

中圖分類(lèi)號(hào)X824文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611（2023）11-0166-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.11.040開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Assessment of Ecological Security for Yanwangbizi Reservoir

HE Jun，LIU Lan-xin，WANG Liu-suo et al（Liaoning Eco-environmental Protection Science and Technology Center，Shenyang，Liaoning 110161）

AbstractYanwangbizi Reservoir was selected as the research object，which was located in Chaoyang，Liaoning Province.The statistical data of this reservoir including the society，economy and environment from 2017 to 2019 were collected.Referring to the theories of ecological security assessment at home and abroad，we applied the “driving force-pressure-state-impact-risk” model （DPSIR） and created index system （4 dimensions，12 major items and 25 minor items） for assessment on the ecological safety index （ESI） of Yanwangbizi Reservoir.The results showed that ESI of this reservoir increased during 2017-2019.The ecological service function of this reservoir reached the high level.The ecological security of this reservoir was in a good state.In the future，the integrated functions of mountains-rivers-forests-farmlands-lakes-grasslands of this reservoir should be further improved.The ecological environment infrastructure around this reservoir were constructed，in order to effectively prevent the degradation of the ecological environment.We should formulate the environmental protection and management mode of this reservoir，guarantee the ecological safety of this reservoir，promote the healthy，stable and sustainable development of Yanwangbizi Reservoir in Chaoyang，Liaoning Province.

Key wordsYanwangbizi Reservoir;DPSIR model;Ecological security

基金項(xiàng)目遼寧省自然基金項(xiàng)目（2022-MS-100）；國(guó)家“十三五”科技重大水專(zhuān)項(xiàng)（2018ZX07601-002）。

作者簡(jiǎn)介何軍（1965—），男，遼寧沈陽(yáng)人，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事水生態(tài)方面的研究。

收稿日期2022-06-13；修回日期2022-07-13水庫(kù)是人類(lèi)對(duì)水資源調(diào)控的一種重要水體，集生產(chǎn)、生活、運(yùn)輸?shù)裙δ苡谝惑w，在人們生產(chǎn)和日常生活中占有舉足輕重的作用。伴隨著人類(lèi)生產(chǎn)和生活對(duì)水庫(kù)的干擾日益增加，水庫(kù)的生態(tài)系統(tǒng)遭到了一定程度的破壞，全國(guó)一些水庫(kù)（如三峽水庫(kù)、大伙房水庫(kù)等）曾經(jīng)出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀況，給流域水生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。因此，水庫(kù)生態(tài)安全問(wèn)題不容忽視。水庫(kù)生態(tài)安全評(píng)估是環(huán)境問(wèn)題溯源、制定有效保護(hù)方案的主要手段，對(duì)水庫(kù)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)具有預(yù)警作用。

生態(tài)安全是統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)三者協(xié)調(diào)發(fā)展的重要前提［1-4］。最初的生態(tài)安全表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)“外部干擾”所展示的功能狀況［5］。隨著生態(tài)安全意識(shí)的提高以及工作內(nèi)涵的拓展，流域生態(tài)安全的概念在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)運(yùn)而生［6］。江河湖泊作為水-陸-海物質(zhì)循環(huán)和營(yíng)養(yǎng)傳遞的重要傳輸通道，給人類(lèi)的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了“高額”生態(tài)服務(wù)。近些年，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展給水環(huán)境質(zhì)量帶來(lái)了巨大的壓力，水質(zhì)惡化、生態(tài)流量降低、棲息地消亡和生物多樣性破壞等水生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益惡化，使水生態(tài)安全狀況受到威脅［7-9］。然而，關(guān)于水生態(tài)安全評(píng)估的研究報(bào)道很少。構(gòu)建科學(xué)的水庫(kù)水生態(tài)安全評(píng)估指標(biāo)體系，對(duì)于系統(tǒng)揭露水庫(kù)存在的生態(tài)環(huán)境危機(jī)具有重要指導(dǎo)作用。當(dāng)前國(guó)內(nèi)的水庫(kù)水生態(tài)安全評(píng)估對(duì)評(píng)價(jià)概念、體系、方法方面進(jìn)行了探討，還沒(méi)有較為成熟應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。尤其是評(píng)價(jià)方法選取上，不同水庫(kù)采用的方法也不盡相同［10-12］。其中，DPSIR（“驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)”模型）大多集中應(yīng)用于丹江口、魯班、于橋水庫(kù)等安全評(píng)估［13-15］，關(guān)于東北老工業(yè)基地（遼寧地區(qū)）的應(yīng)用則鮮見(jiàn)報(bào)道。閻王鼻子水庫(kù)地處遼寧省朝陽(yáng)市龍城區(qū)與朝陽(yáng)縣交界處，是大凌河流域朝陽(yáng)段上游僅有的一座水利樞紐工程，主要用于防洪和飲用水，同時(shí)兼顧農(nóng)業(yè)用水、水電和觀光的國(guó)家大型（Ⅱ）型控制性水利工程。該水庫(kù)作為遼寧省大凌河流域重要的控制性水利工程，在保障區(qū)域生態(tài)環(huán)境和居民日常取水需求方面占有舉足輕重的地位。然而，氮磷負(fù)荷過(guò)大、消落帶功能喪失等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題給閻王鼻子水庫(kù)帶來(lái)了一系列的環(huán)境威脅。因此，有必要構(gòu)建適合閻王鼻子水庫(kù)的生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)估“十三五”期間閻王鼻子水庫(kù)的生態(tài)安全狀況，以期為閻王鼻子水庫(kù)的可持續(xù)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)，為遼寧地區(qū)水庫(kù)的流域生態(tài)文明建設(shè)提供技術(shù)支撐。

1閻王鼻子水庫(kù)概況

閻王鼻子水庫(kù)處于遼寧省朝陽(yáng)市轄區(qū)內(nèi)，位于朝陽(yáng)市龍城區(qū)與朝陽(yáng)縣交界處，因其所處地勢(shì)險(xiǎn)要而得名。該水庫(kù)控制流域面積9.482 km2，是按照“百年一遇”洪水設(shè)計(jì)、“千年一遇”洪水校核，并將流域內(nèi)的防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到“50年一遇”。閻王鼻子水庫(kù)為東北老工業(yè)基地遼寧省朝陽(yáng)市城區(qū)提供工業(yè)用水和居民生活飲用水。同時(shí)，水庫(kù)及其周邊景色優(yōu)美、交通便利，具有日常休閑和生態(tài)旅游服務(wù)的功能。

2概念模型

生態(tài)安全評(píng)估主要是以水庫(kù)的水生態(tài)健康情況為中心，綜合考慮水域和陸域的情況，采用DPSIR 模型開(kāi)展水庫(kù)生態(tài)安全評(píng)估。選取5類(lèi)指標(biāo)全面地展示水庫(kù)生態(tài)安全所處的等級(jí)，更有效地揭露經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展“驅(qū)動(dòng)力”給水庫(kù)生態(tài)安全帶來(lái)的“壓力”，給水庫(kù)生態(tài)安全評(píng)價(jià)開(kāi)辟了良好的研究途徑。筆者從水庫(kù)層面構(gòu)建符合流域特色的水庫(kù)生態(tài)安全評(píng)估模型圖（圖1）［16］。

圖1水庫(kù)DPSIR模型

Fig.1DPSIR model of this reservoir 3評(píng)估指標(biāo)設(shè)計(jì)與選擇

生態(tài)安全評(píng)估從經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展、水生態(tài)健康、服務(wù)功能和管理調(diào)控層面進(jìn)行考慮，以水庫(kù)區(qū)域內(nèi)主要污染物的變化為研究對(duì)象，選用能夠量化的指標(biāo)開(kāi)展優(yōu)選。

3.1社會(huì)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展指標(biāo)考慮驅(qū)動(dòng)力和壓力層面。驅(qū)動(dòng)力指標(biāo)選取水庫(kù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的相關(guān)指標(biāo)，主要考慮人口、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)方面；壓力指標(biāo)則是社會(huì)發(fā)展給水庫(kù)帶來(lái)的環(huán)境效應(yīng)，突出反映流域污染負(fù)荷指數(shù)。

3.2水生態(tài)健康指標(biāo)生態(tài)健康指標(biāo)可以從水質(zhì)與水生態(tài)層面來(lái)反映。水質(zhì)指標(biāo)涵蓋了反映水體的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)，比如高錳酸鹽指數(shù)、總氮指數(shù)、總磷指數(shù)、透明度、葉綠素a指數(shù)等。水生態(tài)指標(biāo)涵蓋了群落層次的浮游植物多樣性指數(shù)、浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)、底棲生物多樣性指數(shù)。

3.3生態(tài)服務(wù)功能指標(biāo)水庫(kù)的生態(tài)服務(wù)功能集中表現(xiàn)在水環(huán)境質(zhì)量、水生態(tài)和景觀服務(wù)等層面。利用這一思路，影響指標(biāo)包括水庫(kù)的飲用水服務(wù)功能、生物棲息地服務(wù)功能、人文景觀服務(wù)功能等。

3.4調(diào)控管理指標(biāo)調(diào)控管理指標(biāo)則是人們的“反饋”方式對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的調(diào)控以及對(duì)水庫(kù)水質(zhì)水生態(tài)的改善作用。響應(yīng)指標(biāo)的設(shè)計(jì)和選取應(yīng)從政策入手，考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境2個(gè)維度，即資金投入和污染治理。

4評(píng)估方法

4.1標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的選取各項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的確定是水庫(kù)生態(tài)安全評(píng)估過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)全面對(duì)標(biāo)分析確定選取指標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)中的等級(jí)。優(yōu)選的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)遵循“有據(jù)可查”的原則，按照國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)合文獻(xiàn)資料記載的流域現(xiàn)狀和應(yīng)用理論進(jìn)行指標(biāo)定量，采取國(guó)內(nèi)外類(lèi)比法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)逐一開(kāi)展分級(jí)劃分［17］。

4.2數(shù)據(jù)的預(yù)處理和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)

4.3權(quán)重的計(jì)算權(quán)重的計(jì)算利用層次分析法

4.4生態(tài)安全分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估數(shù)值僅僅展示最終的評(píng)估結(jié)果，無(wú)法反映生態(tài)系統(tǒng)的安全水平。為了使評(píng)估數(shù)值能夠真實(shí)反映生態(tài)系統(tǒng)的安全狀態(tài)，對(duì)數(shù)值限值進(jìn)行了等級(jí)劃分。該研究借鑒全國(guó)重點(diǎn)湖泊水庫(kù)生態(tài)安全評(píng)估的方法［23］，具體見(jiàn)表16。

4.5評(píng)估過(guò)程及結(jié)果分析

4.5.1B層評(píng)估。

4.5.2生態(tài)安全指數(shù)（ESI）計(jì)算。

4.5.3生態(tài)安全指數(shù)分析。通過(guò)生態(tài)安全評(píng)估結(jié)果（表17）可以看出2017—2019年閻王鼻子水庫(kù)ESI值逐步提升，對(duì)比生態(tài)安全劃分標(biāo)準(zhǔn)可知，閻王鼻子水庫(kù)處于良好水平，水庫(kù)的生態(tài)服務(wù)功能處于優(yōu)秀水平，生態(tài)環(huán)境損毀程度可控，通過(guò)一系列的舉措完全能夠?qū)崿F(xiàn)自我修復(fù)，生態(tài)威脅不大。

從表17可以看出，2019年閻王鼻子水庫(kù)生態(tài)安全指數(shù)為79.39，與2017—2018年相比水庫(kù)生態(tài)安全性得到了穩(wěn)步提高，這主要是因?yàn)槌?yáng)市、區(qū)縣政府對(duì)閻王鼻子水庫(kù)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)密切關(guān)注，采取了污染防治、發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)、保障環(huán)保資金、加強(qiáng)環(huán)境管理、水源地規(guī)范化建設(shè)等一系列舉措。

5結(jié)論

當(dāng)前，隨著水源地生態(tài)文明建設(shè)工作的深入，閻王鼻子水庫(kù)所在地區(qū)配套了完整的廢棄物治理設(shè)備，水庫(kù)周邊的點(diǎn)源污染通過(guò)水源地規(guī)范化建設(shè)得到了有效控制。然而，該水庫(kù)周邊多為農(nóng)村地區(qū)，一些環(huán)境治理設(shè)施不能保障運(yùn)行，農(nóng)民環(huán)境意識(shí)淡薄，將給水庫(kù)生態(tài)環(huán)境安全帶來(lái)極大的隱患。如何更好地保護(hù)水庫(kù)水質(zhì)，成為閻王鼻子水庫(kù)生態(tài)安全的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)諸多水庫(kù)的生態(tài)安全保護(hù)為閻王鼻子水庫(kù)生態(tài)安全保護(hù)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，筆者基于以上經(jīng)驗(yàn)提出以下建議：①增強(qiáng)水庫(kù)的“山-水-林-田-湖-草”一體化功能；②配套水庫(kù)周邊的生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施，保障環(huán)境治理設(shè)施的正常運(yùn)行，減少污水排放和垃圾排放，防止生態(tài)環(huán)境退化；③推動(dòng)區(qū)域畜禽糞便還田工作，實(shí)現(xiàn)畜禽糞便減量化；④建立市、區(qū)、縣三方合作，共筑生態(tài)安全防線(xiàn)，全面保障水庫(kù)生態(tài)安全；⑤成立專(zhuān)門(mén)的流域生態(tài)保護(hù)部門(mén)，配套水庫(kù)保護(hù)法律和法規(guī)，制訂水庫(kù)環(huán)境保護(hù)與管理模式；⑥提高公眾參與度，共同推動(dòng)遼寧朝陽(yáng)閻王鼻子水庫(kù)健康、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

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