海河流域生态环境管理论文

2022-04-23

摘要:为了方便乌恰县流域生态环境的管理与规划,通过生态系统健康评价的PSR模型建立了适合该区域流域生态系统健康评价的指标体系,采用层次分析法确定各项指标值及其权重,并通过灰色预测模型对乌恰县流域生态系统健康进行预测。今天小编为大家精心挑选了关于《海河流域生态环境管理论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

海河流域生态环境管理论文 篇1:

漳卫南运河流域生态健康演变分析

摘要:流域生态系统健康评价是目前流域生态系统管理研究的热点问题之一。基于PSR模型对漳卫南运河流域三个年代(20世纪80年代、90年代、21世纪初)的流域生态状况进行了健康评价,在分析其生态健康演变趋势的基础上采用典型相关分析法识别了主要的人为驱动因子。结果表明:20世纪80年代以来,漳卫南运河流域的生态健康呈现由好变差又略微转好的趋势;急剧增加的人口压力、水土保持措施的开展以及水资源的开发利用是影响流域健康发展的主要的人类活动驱动因子。

关键词:PSR模型;生态健康;景观格局;子流域;人类活动;驱动因子

16721683(2014)05006705

Ecological health evolution analysis in the Zhangweinan river basin

TAN Juanjuan,DONG Zengchuan,FANG Qing,FU Xiaohua,XU Wei

(College of Hydrology and Water resource,Hohai University,Nanjing 210098)

Key words:PSR model;ecological health;landscape pattern;sub basin;human activity;driving factor

近年来随着工业化、城镇化的推进,不合理的人类活动对流域生态系统造成了严重威胁,流域生态系统健康已开始恶化[13]。为了寻求流域生态系统和社会经济发展的平衡点,人们努力寻找一个适合于流域生态系统特征的健康评价方法。

20世纪90年代早期,Costnza[45]提出了生态健康的度量标准,包括组织(多样性)、活力(新陈代谢)、恢复力、平衡能力,主要是自然因素。随后,Rapport[6]进一步完善了生态系统健康的度量标准,将人类视为生态系统的组成部分,并同时考虑了生态系统自身的健康状况和满足人类需求的程度。国外针对流域生态系统健康的评价指标主要有以下几种结构:以流域水质评价最为核心[7];以流域土地利用为核心[8];“压力状态响应”[9]模型;“自然条件限制因子流域生态健康指标因子人类活动影响因子”[10];“生物因素非生物因素”;开发与保护并重的流域健康评价指标体系。在我国流域生态环境健康评价尚处于探索阶段,但隨着生态文明建设的提出,生态系统健康评价也逐渐成为一个研究热点[1116]。

漳卫南运河是海河流域五大水系之一,流经山西省、河北省、河南省、山东省和天津市,也是海河流域最南部的防洪骨干水系,水资源缺乏居海河流域之首,且随着社会经济的发展,流域水资源短缺、水土流失严重、生态环境恶化严重影响流域的健康发展。因此评估漳卫南运河流域生态健康演变过程,并定量分析人类活动对流域健康演变的影响,对于保障流域社会经济可持续发展、促进和谐社会建设具有重要价值。

1 资料来源

本研究采用的资料包括:漳卫南运河流域1∶25万数字高程模型(DEM);漳卫南运河流域20世纪80年代、90年代、21世纪初三期土地利用调查数据即土地利用/覆盖图,来源于美国Landsat卫星TM影像数据;漳卫南运河流域行政区划图(包括各地市及县);指标体系数据来源于海河流域水资源综合规划、海河流域生态环境恢复水资源保障规划、漳卫南运河流域三次水土流失调查报告、流域水文年鉴以及河北、山西、河南省和流域各市统计年鉴。

本文研究区流域总面积37 700 km2,山区、丘陵区面积25 466 km2,占流域总面积的68%;平原面积12 234 km2,占流域总面积的32%,包含九个行政区:邯郸、长治、晋城、晋中、新乡、安阳、焦作、鹤壁以及濮阳市,其行政区划及县界见图1。

2 研究方法

2.1 流域生态健康演变分析方法

(1)生态健康评价指标体系的建立。

流域作为一个社会经济自然复合生态系统,其生态系统健康状况受自然环境背景和人类活动程度的双重影响。PSR(压力状态响应)模型用于分析流域生态健康评价具有非常清晰的因果关系:人类活动对环境施加一定的压力,从而环境状态发生一定的变化,而另一方面人类社会应当对环境的变化作出响应,因此被广泛使用于流域生态系统健康评价中。

由于研究区流域面积比较大,直接以整个流域作为评价

单元无法体现流域内不同分区生态健康演变的差异性,因此

需要對流域划分评价单元。小流域是具有相对完整的自然过程的区域单元,以小流域作为生态系统健康评价的分析单元,便于人们有针对性的进行生态环境保护和建设、生态恢复等生态环境管理工作。然而在具体评级过程中,涉及到大量的社会经济数据,而这些数据通常是以行政区为单元统计的。考虑到子流域评价指标获取的难度以及流域资料的详尽程度,确定生态系统健康评价指标体系见图2,其中:压力指标反映生态环境所面临的压力。20世纪80年代以来,流域人口的不断增长,城镇化建设的加快,土地资源及水资源的过度开发,严重影响了流域生态的健康发展,因此将人类活动给漳卫南运河流域生态健康带来的压力分为土地压力和人口压力。

状态指标反映生态系统在各种自然、人类等因素综合作用下所表现出的一种状态,即其生态功能现状。从景观生态学[17]的角度选择活力、组织、恢复力、生态系统服务功能四个指标来反映生态系统自身的结构和功能。

响应指标是对生态环境所受压力的反应。生态系统受到干扰时,会导致自然和社会经济两个方面的变化:在自然方面表现为生态系统的功能弱化,社会经济方面表现为流域的生产能力变差。

(2)指标权重确定。

指标权重反映各个指标因子对区域生态系统健康状况的贡献差异。目前权重的确定方法较多,如因子分析法、层次分析法[18]、熵权法、神经网络等方法。考虑到生态系统健康评价本身是一种主观判断,主观赋权法更为合理,本文选择层次分析法确定指标权重,结果见表1。

成分分析法和典型相关分析法两种。当变量间的相关关系较小时,主成分分析是没有意义的,而典型相关分析有利于综合描述两组变量间的典型相关关系,表示所得的自变量能够充分解释相应的标准变量的分布。因此,本文选用典型相关分析法来识别流域生态环境演变的驱动因子。

3 漳卫南运河流域生态健康评价

3.1 子流域划分及指标数据提取

本文运用ArcGIS的水文分析模块(Hydrology Model),基于数字高程模型提取流域的特征信息,将漳卫南运河流域划分为64个小流域。

社会经济指标(如土地垦殖指数、人口密度、人均生产总值等)一般是以行政区为单位进行统计的。本文按照均匀叠加法运用ArcGIS中的叠加分析功能将漳卫南运河流域内九个行政区以及其各县1985年、1995年以及2005年统计年鉴数据折算到各个小流域上。景观指数的获取是按照子流域的大小对土地利用图进行切割,通过景观指数分析软件Fragstats计算而得,其中生物第一潜在生产力利用迈阿密(Miami)模型计算获得。

3.2 子流域生态系统健康综合评价结果

在指标数据确定的基础上,利用模糊综合评价模型,对20世纪80年代以来的漳卫南子流域生态系统健康状况进行综合评价,并采用ArcGIS制作专题地图来实现评价结果的可视化表达,采用不同的颜色渲染不同健康等级的子流域,20世纪80年代、90年代、21世纪初漳卫南运河子流域的生态系统健康评价结果见图3。

从图3(a)可以看出,漳卫南运河流域20世纪80年代的总体生态系统健康状况较好;而平原区的生态健康状况较差,有部分子流域已处于病态水平,集中在邯郸市、安阳市以及鹤壁市。从图3(b)来看,20世纪90年代流域生态系统健康状况恶化,近一半的子流域处于病态水平;漳卫河山区属于长治市的子流域2、11、26由20世纪80年代很健康状态变为20世纪90年代的病态,子流域13、25、22、32的生态健康状况也有所恶化,漳卫河平原地区属于新乡市的大量子流域变为病态,比如子流域29、52、56、60和62。分析人口压力指标数据可知:20世纪80年代到90年代,流域人口增加,城市化进程加快,水资源开发利用较大,生态环境受人类活动压

迫急剧增大,生态健康受到严重的影响。从图3(c)来看,漳卫南运河流域生态系统健康状况较90年代有所改善,上游山区生态健康有所改善的子流域主要为2、5、6、13、15、16和25,平原地区有所改善的子流域主要为29、52、55、56、62、63和64。这主要是由于2000年以来针对漳卫南运河流域采取了积极有效的生态环境修复措施,分析自然及社会系统响应指标数据可知:20世纪90年代到21世纪初,林草地面积增大,水土流失状况改善,同时该区的经济状况的到较大改善,也是生态环境改善的有利因素,子流域的活力因此增

加,系统的恢复力得到加强,相应的组织结构的不合理状况得到改善,使得漳卫南运河流域的生态健康有了一定的提高。

4 人类活动驱动因子识别结果

采用典型相关分析法对漳卫南运河流域20世纪80年代至21世纪初间的生态系统健康指标体系进行分析。其中,标准变量组Y代表各种生态健康状态指标变化,用20世纪80年代至21世纪初两个时段的状态指标差值表示;自变量组X代表自然因子和人类活动因子,同样用两时段差值计算,各变量的数据长度为64个,具体变量见表3。

运用SPSS软件进行统计分析,根据计算结果可知前3个典型变量对结果分析有效。从典型相关分析中分离出的漳卫南运河流域生态系统健康状态变化与驱动力因子的典型相关分析结果图(图4)可以看出以下结果。

第一组典型变量将混布与并列指数(-0.610)、综合弹性度(1.706)和生态系统服务功能(-1.687)的变化从其他类型中分离出来,自变量组中相应的解释变量主要有土地垦殖指数(0.818)、人口密度(-0.713)、林地覆盖率(-1.107)和水资源开发利用率(0.684)。人口密度变小,林地覆盖率增大,生态系统的弹性度会增大,而生态服务功能及混布与并列指数反而会降低,但土地垦殖指数以及水资源开发利用率的降低能增强生态服务功能及混布与并列指数。

第二组典型变量把蔓延度(-0.710)和弹性度(0.827)的变化从其他类型中分离出来,相应的解释变量主要是化肥施用强度(0.521)、林地覆蓋率(0.558)和人均区域生产总值(0.532)。说明生态系统的弹性度与林地覆盖率与人均区域生产总值呈正相关关系,化肥施用过多会降低生态系统弹性度,但对蔓延度反而其积极作用。

第三组典型变量将多样性(1.856)和均匀度(-1.909)的变化从其他类型中分离出来,其驱动力因子主要是降雨气温值(0.697)和土壤侵蚀度(0.689)。表明漳卫南运河流域降雨量气温值增大、土壤侵蚀程度减轻,会提高景观的多样性,但会降低景观均匀度。

通过上述分析可以确定:影响漳卫南运河流域景观生态系统健康状况的主要人类活动因子是人口增长、水土保持(即耕地和林地变化)以及水资源开发利用。因此,在今后的发展中必须严格控制人口的增长,在城市化的进程中,减少不合理的人类活动;加强对生态环境的保护与整治,注重林地保护,综合治理水土流失,合理开发水资源,促进流域生态系统向健康的方向发展。

5 结论

(1)漳卫南运河流域自20世纪80年代以来,生态健康状况呈现出由好变差、再由差到改善的过程。20世纪90年代处于病态的区域集中在漳卫南运河流域的平原地区。

(2)影响漳卫南运河流域生态系统健康状况的主要原因是近30年来漳卫南运河流域城市化发展迅速,人口压力持续增加。20世纪初针对漳卫南运河流域采取的生态环境修复措施,使得生态系统的恢复力加强,生态系统服务功能增强,因此漳卫南运河流域的生态健康有了改善,但持续增加的人口压力以及不合理的人类活动使得流域的生态健康仍处于临危状态。

(3)影响漳卫南运河流域生态系统健康状况的主要人类活动因子是增长的人口、水土保持的开展以及水资源的开发利用。人口压力是造成流域生态健康变差的主要原因,人类对自然资源不合理的开发利用也会对流域的生态系统健康造成严重的影响,水土保持的开展对流域的景观生态格局起到积极作用,流域内林地与草地面积有了明显的增加,流域生态健康有了一定程度的改善。

受资料及研究方法的限制,本文提出的流域健康评价指标体系仍不完善,而且通过典型相关分析法得到的相关性结果的有效性还有待验证,今后需要进一步深入研究。

参考文献(References):

[1]

蔡燕,王会肖.生态系统健康及其评价研究进展[J].中国生态农业学报,2007,15(2):184187.(CAI yan,WANG Huixiao.Ecosystem health and its evaluation research progress[J].Chinese Journal of EcoAgriculture,2007,15(2):184187.(in Chinese))

[2] 魏晓华,孙阁.流域生态系统过程与管理[M].北京:高等教育出版社,2009.(WEI Xiaohua,SUN Ge.The processes and management of river basin ecosystem[M].Beijing:The Higher Education Press,2009.(in Chinese))

[3] 罗跃初,周忠轩,孙轶,等.流域生态系统健康评价方法[J].生态学报.2003,23(8):16061614.(LUO Yuechu,ZHOU Zhongxuan,SUN Yi,et al.Watershed ecosystem health evaluation method[J].Acta Ecologica Einica.2003,23(8):16061614.(in Chinese))

[4] Costanza R,Norton B G,Hashell B D.Ecosystem Health:New Goals for Environmental Management[M].Washington DC:Island Press.1992:1125.

[5] Costanza R.Predicators of ecosystem health.In:Rapport D J R.Costanza,P R.Epstein,C.Gaudet & R.Levins eds.Ecosystem health.Malden and Oxford:Blackwell Science.1998:240250.

[6] Rapport D J.Dimensions of ecosystem health.In:Rapport,D J,R Constanza,P R Epstein,C Gaudet & R Levins eds.Ecosystem Health.Malden and Oxford:Blackwell Science.1998:3440.

[7] M B beck.Vulnerability of water quality in intensively developing urban watersheds[J].Environment Modeling& Software,2005,20(4):381400.

[8] Tenley M Conway,Richard G Lathrop.Alternative land use regulations and environmental impacts:assessing future land use in n urbanizing watershed[J].Landscape and Urban Planning,2005,71(1):115.

[9] Rainer WALZ.Development of environmental indicator systems:experiences from Germany[J].Environmental Management,2000,25(6):613623.

[10] Ralph W Tiner.Remotelysensed indicators for monitoring the general condition of “natural habitat” in watersheds:an application for Delaware’s Nanticoke River watershed[J].Ecological Indicators,2004,4(4):227243.

[11] 刘国彬,胡维银,许明祥.黄土丘陵区小流域生态经济系统健康评价[J].自然资源学报,2003,18(1):4449.(LIU Guobin,HU Weiyin,XU Mingxiang.The watershed health evaluation of ecological economic system in loess hillygully region[J].Journal of Natural Resources,2003,18(1):4449.(in Chinese))

[12] 宋兰兰,陆桂华,刘凌,等.区域生态系统健康评价指标体系构架——以广东省生态系统健康评价为例[J].水科学进展,2006,17(1):116121.(SONG Lanlan,LU Guihua,LIU ling,et al.Evaluation indicators system for regional ecosystem health[J].Advances in Water Science,2006,17 (1):116121.(in Chinese))

[13] 罗治敏.基于遥感信息的流域生态系统健康评价——以大宁河流域为例[D].北京:中国科学院研究生院,2006.(LUO Zhimin.The river ecosystem health evaluation based on remote sensing information[D].Beijing:Graduate school of Chinese academy of sciences,2006.(in Chinese))

[14] 顏利,王金坑,黄浩.基于 PSR 框架模型的东溪流域生态系统健康评价[J].资源科学,2008(1):107113.(YAN Li,WANG Jinkeng,HUANG Hao.Ecosystem health evaluation of Dong xi River basin based on PSR model[J].Resources Science,2008(1):107113.(in Chinese))

[15] 方庆,董增川,刘晨,等.基于景观格局的区域生态系统健康评价——以滦河流域行政区为例[J].南水北调与水利科技,2012,10(63):3741.(FANG Qing,DONG Zengchuan,LIU Chen,et al.The regional ecosystem health assessment based on the landscape pattern[J].SouthtoNorth Water Transfers and Water Science &Technology,2012,10 (63):3741.(in Chinese))

[16] 方庆,董增川,刘晨,等.基于PSR模型的唐山地区生态系统健康评价[J].中国农村水利水电,2013,(6):2629.(FANG Qing,DONG Zengchuan,LIU Chen,et al.Ecosystem health evaluation of Tangshan based on PSR model[J].China Rural Water and Hydropower,2013,(6):26~29.(in Chinese))

[17] 肖笃宁,李秀珍,高俊,等.景观生态学[M].北京:科学出版社,2003.(XIAO Duning,LI Xiuzhen,GAO Jun,et al.Landscape Ecology[M].Beijing:Science Press,2003.(in Chinese))

[18] 李艳利,李东艳,李艳粉.层次分析法与模糊综合评价法在城市生态系统健康评价中的应用[J].广州环境科学,2009,24(3):3943.(LI Yanli,LI Dongyan,LI Yanfen.The Analytic Hierarchy Process and Fuzzy Comprehensive Evaluation for the Assessment of Urban Ecosystem Health.Guangzhou Environmental Sciences,2009,24(3):3943.(in Chinese))

[19] 李秀珍,布仁仓,常禹,等.景观格局指标对不同景观格局的反应[J].生态学报,2004,24(1):123134.(LI Xiuzhen,BU Rengcang,CHANG Yu,et al.The response of landscape metrics against pattern scenarios[J].Acta Ecologica Einica,2004,24(1):123134.(in Chinese))

作者:谈娟娟等

海河流域生态环境管理论文 篇2:

乌恰县流域生态系统健康评价与预测分析

摘 要:为了方便乌恰县流域生态环境的管理与规划,通过生态系统健康评价的PSR模型建立了适合该区域流域生态系统健康评价的指标体系,采用层次分析法确定各项指标值及其权重,并通过灰色预测模型对乌恰县流域生态系统健康进行预测。综合评价结果表明:(1)2008—2015年乌恰县流域生态系统健康状态总体上在不断“恶化”,2014年退化至0.176,达到“病态”状态;(2)根据灰色预测模型,做出该地区未来5 a的流域生态系统健康预测,分别为0.306,0.289,0.273,0.258,0.244,流域生态系统处于不健康状态,并有向病态发展的趋势,生态健康面临的威胁越来越严重,急需对该区域流域生态系统进行保护与管理。该研究可为协调区域发展同生态环境之间的关系问题提供依据。

关键词:生态系统健康;评价;流域;乌恰县

Ecosystem Health Assessment and Prediction Analysis of Wuqia County Watershed

YE Jiaqi1,2, LI Zhenghai1, ZHANG Jing1, BAOYajing1, LIU Chong1, XU Yuan1, CUI Lixin1

(1. College of Environment and Resources, Dalian University for Nationalities, Dalian, Liaoning 116600, China; 2. College of Ecology and Environment, Inner Mongolia University, Hohhot, Inner Mongolia 010021, China)

Key words: ecosystem health; assessment; basin; Wuqia County

隨着社会的发展,人类对经济和物质财富的需求与日俱增,全球生态危机问题日趋严重,人类健康与可持续发展的环境基础受到威胁[1]。如何有效地处理人口、资源、环境与经济的关系,在资源有限的条件下探索社会、经济和生态和谐发展的问题,已引起人们的广泛关注[2]。一般来说,一个健康的生态系统要满足以下特点:不存在失调症状、具较好的自我修复与自我维持能力[3]、对邻近的生态系统不产生危害、可支持和推动社会经济发展并能保护人类健康[4-5]。

流域生态系统是一个具有完整结构的“社会—经济—自然”复合生态系统[6]。常用的流域生态系统健康评价方法有生物监测法[7-9]和指标体系法[10-13]。其中,指标体系法应用最为广泛[14],当前的研究多根据不同流域及评价目的建立各自的评价体系[15-17]。如应用“状态—压力—响应”(PSR)框架模型,评价红树林湿地[18]、滨海湿地[19]、流域[20]等生态系统健康状况,取得了较好的进展,相关研究多集中在我国的东部沿海地区,对于我国西部地区尤其是民族地区的研究甚少。

乌恰县隶属于新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州,近年来,受人类活动以及气候等因素的影响,出现植被覆盖减少、水土流失严重、下游水体污染加剧等众多生态环境问题。该区流域生态系统的健康与否,将会直接影响乌恰县自然生态环境的稳定性,并对当地农牧民的生产和生活产生不可估量的影响,迫切需要从流域角度统筹经济社会发展和生态环境保护工作。为此,笔者采用PSR模型、应用层次分析法确定各评价指标的权重,评估2008—2015年该流域生态系统健康状况,并应用灰色预测模型对该区的健康变化进行预测,以期为科学协调区域资源开发与环境保护间的关系,促进该流域生态系统健康保持良性发展,维护当地人民安居乐业和长治久安,促进区域“生态文明”提供科学依据。

1 数据和方法

1.1 研究区概况

乌恰县地处天山南麓与昆仑山的交汇处,坐落于我国最西边,东部与阿图什市、疏附县相连,南部与阿克陶县相接,西北面与吉尔吉斯斯坦交界[21]。东西全长180 km,南北宽160 km,全县面积2.2×104 km2,人口6.1万。境内有克孜勒苏河和恰克玛克河两大水系,地表水流量9.6×108 m3[22]。属极度干旱的典型大陆性气候,气温日、年变幅大,年平均气温0 ℃以下;气候干燥,降水量少且蒸发量大。土壤以亚高山草原土、灰色森林土、山地栗钙土、山地棕钙土为主。

1.2 数据来源与处理

进行流域生态系统健康评价时,既要考虑到流域生态功能,又要考虑其为人类提供不同生态产品或服务的社会与经济功能[3,14]。考虑到乌恰县内流域资料的可获得性,结合指标选取的科学性、系统性、代表性和易操作性原则[23],从压力、状态、响应这3个层次中依次选取了人口密度、耕地面积、NPP、NDVI、综合弹性值、人均GDP等[24]6个单项指标作为生态系统健康评价指标[25],建立了健康评价指标体系(表1)。其中,人口密度、耕地面積、人均GDP等数据均采用2006—2015年乌恰县的统计年鉴。NPP利用MODIS4级标准数据产品MOD17,空间分辨率为250 m,该数据集使用BIOME-BGC模型计算陆地植被净初级生产力(NPP),具有较高的精度。利用MODISMOD13Q1月最大NDVI产品(分辨率250 m,下载地址:http://ladsweb.nascom.nasa.gov/data/search.html),采用最大值合成法获得相应年内的最大NDVI;综合弹性值通过生态系统的恢复力大小来体现,按照不同的土地利用类型对生态系统恢复的贡献度,依次给出不同的恢复力值。

参评指标数据需要利用极差标准化处理将其转化成无量纲数据,经过极差转换后,其值均在0~1之间,将正向和逆向指标均转换成正向指标,最优值是1,最劣值是0。

1.3 研究方法

层次分析法(AHP)通常被用以生态系统健康的评价[26],此法通常分成3层,最上边是目标层,中间的一层是准则层(指标层),最底下则为方案层,由上往下对问题的分解反映了生态系统整体健康的重要性,由下往上明确最低层相对于最高层的重要程度,由此体现出子系统健康的重要层次[27]。指标权重值如表1所示,其中压力指标为0.305,状态指标为0.568,响应指标为0.127。

灰色预测是指对系统的行为特征值发展趋势所进行的预测,它不但可对含有已知信息而且含有未知信息的系统进行推测。徐宁等[28]曾提出一种优化的GM(1,1)模型构建方法。灰色预测使用的灰色建模软件是由南京航空航天大学灰色系统研究所研究开发的。

2 结果与分析

2.1 乌恰县生态系统健康状态评价

根据已知各单因素指标和综合指标的权重值,计算出乌恰县流域2008—2015年流域生态系统的健康状况,结果如表2所示。其中:乌恰县流域的压力指标(表中压力指标全部为负向指标,通过反向归一化乘以各指标权重后,则表示值越小压力越大)在2008年为0.305,之后呈逐年降低的趋势,并且在2014年降为0.050,2015年略有提升至0.077,说明压力有所减小;状态指标年际波动幅度比较大,总体呈“降-升-降-升”的趋势,其最高值出现2008年(0.383),2011年有一个小高峰(0.269),2个波谷分别为2009年和2014年,状态指标分别为0.055和0.060;响应指标则呈逐年增长的趋势,从2008年的0.001逐渐涨到2015年的0.127,说明生态系统的响应能力逐年增长。

将该区域生态系统健康的状态分级,按照分值高低0.8~1.0、0.6~0.8、0.4~0.6、0.2~0.4、0.1~0.2分成5个等级,即一级“很健康”、二级“健康”、三级“亚健康”、四级“不健康”、五级“病态”。从评价结果可以发现(表2),2008—2015年乌恰县内流域生态系统健康状态总体上呈阶梯状下降。从2008年的健康状态,经历不健康状态(2009年)、亚健康状态(2010—2013年),到2014年直接退化至病态,2015年健康的状况虽有所好转但仍处于不健康状态。

2.2 乌恰县生态系统健康状态预测

根据2008—2015年乌恰县流域生态系统的健康情况,对该流域2016—2020年可能出现的生态系统健康状态进行预测分析(表3)。其中:压力指标从2016—2020年仍然在逐年降低,预计到2020年达到0.019;预计在2016年状态指标为0.153,逐渐降低到2020年的0.138;而响应指标继续呈增长的趋势,2020年增长为0.222。如果按目前的情况发展下去,此区域的生态系统健康仍将不断下滑,并最终达到病态状况,加上日趋频繁的人为活动的影响,将严重阻碍该区生态系统的安全,甚至影响到该区域社会经济的发展,对该区乃至国家的生态环境安全构成严重威胁。

3 结论与建议

本文以PSR为评价模型,结合层次分析法,构建了乌恰县流域生态系统健康的评价指标体系,反映了该区域内流域生态系统的健康情况。

(1)该县总体健康状况较差,长期处于亚健康和不健康状态,且呈下降趋势,在2014年达到最小值0.176,呈现病态。

(2)预测显示该地区生态系统健康面临的威胁将越来越严重,健康状况会持续恶化。

因此,若想改善该地区的生态健康状况,必须对该区域流域生态系统进行保护与管理,采取相应的环境保护措施,包括多植树造林以改善水土流失状况,对周边企业加大监控力度,控制排污量以及污水达标排放;加大有关生态环境保护知识的宣传教育力度,提升该区民众对流域生态系统的保护意识。

参考文献:

[1]孟伟,张远,郑丙辉,等.生态系统健康理论在流域水环境管理中应用研究的意义、难点和关键技术——代“流域水环境管理战略研究”专栏序言[J].环境科学学报,2007,27(6):906-910.

[2]王文杰,张哲,王维,等.流域生态健康评价框架及其评价方法体系研究(一)——框架和指标体系[J].环境工程技术学报,2012,2(4):271-277.

[3]罗跃初,周忠轩,孙轶,等.流域生态系统健康评价方法[J].生态学报,2003,23(8):1606-1614.

[4]王治良,王国祥.洪泽湖湿地生态系统健康评价指标体系探讨[J].中国生态农业学报,2007,15(6):152-155.

[5]CAIRNS J. Ecosystem health through ecological restoration: barriers and opportunities[J].Journal of aquatic ecosystem health,1994,3(1):5-14.

[6]王如松,欧阳志云.社会-经济-自然复合生态系统与可持续发展[J].中国科学院院刊,2012,27(3):337-345.

[7]LI L, ZHENG B H, LIU L S, et al. Biomonitoring and bioindicators used for river ecosystems: definitions,approaches and trends[J].Procedia environmental sciences,2010(2):1510-1524.

[8]張红叶,蔡庆华,唐涛,等.洱海流域湖泊生态系统健康综合评价与比较[J].中国环境科学,2012,32(4):715-720.

[9]JIA Y T,CHEN Y F.River health assessment in a large river: Bioindicators of fish population[J].Ecological indicators,2013,26:24-32.

[10]颜利,王金坑,黄浩.基于PSR框架模型的东溪流域生态系统健康评价[J].资源科学,2008,30(1):107-113.

[11]李中才,刘林德,孙玉峰,等.基于PSR方法的区域生态安全评价[J].生态学报,2010,30(23):6495-6503.

[12]上官修敏.黄河三角洲湿地生态系统健康评价研究[D].济南:山东师范大学,2013.

[13]郝利霞,孙然好,陈利顶.海河流域河流生态系统健康评价[J].环境科学,2014,35(10):3692-3701.

[14]解雪峰,蒋国俊,肖翠,等.基于模糊物元模型的西苕溪流域生态系统健康评价[J].环境科学学报,2015,35(4):1250-1258.

[15]李春晖,崔嵬,庞爱萍.流域生态健康评价理论与方法研究进展[J].地理科学进展,2008,27(1):9-17.

[16]SU M R,FATH B D.Spatial distribution of urban ecosystem health in Guangzhou, China[J].Ecological indicators,2012,15(1):122-130.

[17]张松,郭怀成,盛虎,等.河流流域生态安全综合评估方法[J].环境科学研究,2012,25(7):826-832.

[18]王树功,郑耀辉,彭逸生,等.珠江口淇澳岛红树林湿地生态系统健康评价[J].应用生态学报,2010,21(2):391-398.

[19]邱虎.江苏盐城滨海湿地生态系统健康评价与保护对策研究[D].金华:浙江师范大学,2012.

[20]杨予静,李昌晓.丽娜·热玛赞.基于PSR框架模型的三峡库区忠县汝溪河流域生态系统健康评价[J].长江流域资源与环境,2013,22(S1):66-74.

[21]房靓.新疆重点旅游地旅游气候舒适度分析[D].乌鲁木齐:新疆师范大学,2016.

[22]谢再顺,何秉宇.乌恰县饮用水源地保护区保护对策[J].环境与可持续发展,2011,36(2):5-7.

[23]李佩武,李贵才,张金花,等.深圳城市生态安全评价与预测[J].地理科学进展,2009,28(2):245-252.

[24]刘翀,张靖,李政海,等.巴里坤湖流域生态系统健康评价[J].大连民族大学学报,2017,19(3):198-201.

[25]刘明华,董贵华.RS和GIS支持下的秦皇岛地区生态系统健康评价[J].地理研究,2006,25(5):930-938.

[26]侯扶江,李广,常生华.放牧草地健康管理的生理指标[J].应用生态学报,2002,13(8):1049-1053.

[27]侯扶江,徐磊.生态系统健康的研究历史与现状[J].草业学报,2009,18(6):210-225.

[28]徐宁,党耀国,丁松.基于误差最小化的GM(1,1)模型背景值优化方法[J].控制与决策,2015,30(2):283-288.

作者:叶佳琦 李政海 张靖 鲍雅静 刘翀 徐媛 崔立新

海河流域生态环境管理论文 篇3:

流域水环境保护管理存在的问题及对策

水对人类而言具有十分重要的意义,林业、渔业、畜牧业和农业等各个行业都需要水资源。我国落后的流域水环境管理对社会经济和环境保护之间的协调发展造成了严重阻碍。本文笔者结合自身工作实践经验,对我国流域水环境管理的问题进行了阐述,并和我国的实际情况相结合,探讨了相应的解决方法,以期能使流域水资源相关管理问题得到有效解决,将流域水资源的经济价值提高。

针对人类生产和生活而言,流域水环境保护的意义十分重大,并能使居民的用水需要得到满足,所以,将流域水环境保护管理做好是我国环境保护部门的首要任务。现阶段我国水环境保护形势极其严峻,水资源污染情况十分不乐观。我国流域水环境保护工作仍有很多问题存在,所以需要将我国流域水环境保护管理水平提高,为我国经济的可持续发展奠定坚实的基础。

一、我国流域水环境管理的现状

从全局来看,我国主要面临的问题有三个,即洪涝灾害、水资源短缺和水污染[1]。我国在1998~1999年出现大面积严重河段污染后,开始逐渐对流域水环境的管理引起了高度重视。我国曾经将松辽、海河、珠江、淮河、黄河、长江六大水利委员会和太湖流域管理局共七个流域机构成立了起来,颁布了《长江流域综合利用规划要点报告》和《中华人民共和国水污染防治法》等和水资源利用相关的政策规划和法律法规,并将科学的方法和手段引入到了传统的流域水资源管理领域,其主要目的是为了将科学合理的水资源保护体系建立起来,逐渐运用水环境和水资源生态模拟等新型互联网技术,以此使流域水资源得到合理配置,将流域水环境管理水平提高。

二、流域水环境保护管理方面存在的问题

(一)相关法律法律体系不完善

现阶段,我国只有很少的和流域水环境保护管理有关的法律,单独的法律很难将管理的合力实现,所以,很长一段时间里我国的水环境保护管理均为取得实际效果,管理效率十分低下,未有效惩治污染水环境的行为,所以,我国的政府应立足于《水法》和《水污染防治法》等相关法律,对一些更为详细、细致的法规法律予以增加,落实管理效力。

(二)保护机制残缺

由于科学技术的不断进步,使得我国水体污染治理和流域水环境保护能力等均得到了较大的提升,但在保护机制方面依然存在着一些问题。我国需进行管理的水域面积较大,这样就会出现部分水域管理不到的情况,同时有的地区在水域管理方面还具有分歧,进而导致了水域管理呈现出极其混乱的局面。现阶段,我国水域管理方面的相关部门较少,并却在着各部门职责划分不清楚的情况,进而导致水域管理得不到有效的统一。其中,流域管理机构属于对流域水环境予以保护管理的主体,独立于其它部门,但无权去干涉水环境方面的违法违规等行为,进而使得水域管理方面的相关工作无法满足实际要求。

(三)流域水环境保护管理的资金投入不足

现阶段,发展是我国经济的主旨,尽管近年来我国逐渐增强了对流域水环境予以保护的重视度,但部分政府仍然存在着重视度不够的情况,因此对这一方面的投入资金不足,进而导致水环境检测相关设备较为落后,使得工作效率得不到保障,这样有关管理部分无法确保流域水环境保护工作的有效性,严重制约了我国流域水环境治理工作的有序进行。

(四)社会公众环境意识淡薄

社会公众在环境保护方面的意识较弱,进而无法建立起参与监督机制[2]。当前,污染之后在进行治理是我国在环境保护方面的常态,造成这一情况的主要原因在于公众对经济、环境和社会之间存在的关系缺乏较为全面的认识,因此在环境保护方面的意识不强。其次,在流域水管理方面,公众仅仅只是旁观者,缺乏参与感,因此就使得环境治理得到不较好的监督,进而就不能够构成较为完善与全面的管理监督机制。

三、流域水环境管理现存问题的解决对策

(一)健全流域管理法规体系

现阶段,我国在环境立法方面还具有缺乏执法制度、操作性较低以及立法存在空白等相关问题,甚至部分法规之间还有着冲突与矛[3]盾。同时执法过程中还存在着执法不严的情况,再加上执法规划不够完善,就导致执法行动当中随意性较强,例如执法大检查等相关突击检查,无法对污染着产生威慑,所以就存在如淮河流域零点行动过后,依然出现污染的现象。所以,需结合流域管理的相关特点,充分考虑各区域在公共利益冲突方面的平衡与协调,并对行政区域管理与流域管理之间存在的关系予以明确;对流域管理范围进行规划,同时制定和地方行政管理之间的协调机制;制定流域管理的基本原则与制度;重视各法律法规在可操作性以及系统性等方面存在的弊端,不断对法律法规以及执法程序予以完善。

(二)完善相关的管理机制

现阶段,流域水环境保护机制仍缺乏完善性,还需要进一步强化统一监督管理、各部门分工负责体制。我国的水环境管理体制为环保部门统一监督管理、各部门分工负责,然而在实际管理工作中,很难有效实行统一监督管理,分工负责的协调难度较大,难以有效解决跨水污染纠纷。其主要原因是因为实际职能的流域水环境保护机构以及相应的法律法规措施、协调管理机制的缺少。

不仅要完善相关的法律法规,同时还要完善我国的保护管理机制,管理机制和法律法规是相互配合、相互补充的,这是因为只有有效的补充法律法规,管理机制才会真正发挥自身的作用,同时管理机制才会顺利落实,这样才能有效支撑管理部门的权利,因此,要协调法律法规和管理机制。当发生相关法律落后的情况时,管理机制要有所发展和适应,将政策法律的要求和指示充分体现出来,当管理机制需要帮助的时候,应第一时间把需求告诉法律制定部门,向其求助,必须明确各个管理部门的责任,将责任落实到每一个人头上。

(三)增加资金投入

系统性和长期性是流域水环境保护管理的显著特征,能不能将流域水环境保护管理工作做好,资金投入力度是重点。水环境污染治理,污染物检测离不开大量投入先进的技术和仪器,这些都需要充足资金的支持。

在环境治理方面的资金和环境保护资金上,国家财政预算都尚未有稳定的供应来源。因此,在保护环境的时候,缺少足够的执法力度,执法水平缺乏严谨性,就水环境的检测设备而言,更是极为缺乏,同时因为污水处理的设备较少,从而使环境受到污染后不能第一时间进行处理。所以,应第一时间将资金投入力度加强,保证在投资过程中环境保护的可以順利进行,这就离不开政府制定相关的经济措施,对流域水环保管理工作予以刺激,使其得到稳定发展。也让其可以在城市水污染中得到有效实施。政府应对民众和民间供应商予以鼓励,让其积极投资,将彼此之间的信任增强,保持长时间的合作。

(四)提高群众参与度

污水处理厂、环境保护部门和政府在流域水环境保护工作中占据着十分重要的位置,但也必须重视其群众的力量,同时因为流域水环境保护管理和民众的生活有着极为密切的联系,只有群众和政府、有关部门的工作进行积极配合,才可以有效落实流域水环境保护管理,使流域水环境污染得到改善,将流域水环境保护管理做好。政府和相关部门应加强宣传减少污染物排放、节约用水和水资源保护等方面的力度,让人们充分认识到保护和节约水资源的重要性,对其进行鼓励,让他们积极投身到流域水环境保护管理工作中,借助群众的力量把流域水环境保护管理的各项措施落到实处,将流域的治理效果提高,使全民活动、全民参与的流域水环境保护管理模式形成。

(五)制定水环境保护规划和跨行政区界水环境质量标准及污染物排放标准 在流域水环境保护中统一规划是极为重要的内容。以规划为指导,借助协调各相关部门和地区,对上下游责任和各相关部门的任务予以明确,重视把污染治理落实到项目,将权威性和可操作性较强的规划制定出来具有十分重大的意义。可以说,规划是个纲,纲举水环境保护的目就能张。对跨行政区界水环境质量标准和污染物排放标准予以制定和修改也是流域水环境保护的一项重要工作。

总而言之,流域水环境保护管理工作不是短时间就能完成的,其需要依靠国家、政府、环保局以及人民群众的长时间共同努力。虽然现阶段水环境和保护管理仍有诸多问题存在,但现阶段,国家和人们已高度重视其水环境保护管理,逐渐加大了资金投入力度,不断更新了技术设备,笔者坚信,流域水环境一定会得到有效的管理和保护。

作者:王春兰

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