流域社會經濟活動對山口湖生態影響評估

劉麗娜　馬春子　張靖天　何卓識

摘要：采用層次分析法和多級模糊綜合評估相結合的方法評估山口湖流域社會經濟活動對山口湖的生態影響。結果表明：面源污染是山口湖流域生態環境問題的主要矛盾;流域社會經濟活動對山口湖的生態影響為二級，即存在一定的社會經濟壓力，但對湖庫生態系統影響較輕，湖庫生態結構尚合理、系統結構尚穩定。

Abstract： The ecological impact of socio-economic activities on Shankou Lake basin was assessed by the combination of analytic hierarchy process and multi-level fuzzy comprehensive assessment. The results indicated that non-point source pollution was the main contradiction of ecological environment problems in Shankou Lake Basin. The ecological impact of socio-economic activities on Shankou Lake basin is two-level， that is， there are certain social and economic pressures， however， the impact on lake and reservoir ecosystem is relatively slight， and the ecological structure of lake and reservoir is still reasonable and stable.

關鍵詞：流域社會經濟;山口湖;層次分析法;模糊綜合評估;生態影響評估

Key words： social economy of watershed;Shankou Lake;analytic hierarchy process;fuzzy comprehensive assessment;ecological impact assessment

中圖分類號：X52 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）23-0008-03

0 ?引言

湖泊流域社會經濟活動是影響湖泊生態環境的主要因素，是流域污染物排放的主要來源，能夠對湖泊生態環境產生直接影響[1，3]。流域社會經濟的快速發展，加劇了區域內資源與環境、人口和經濟發展之間的矛盾[4，5]。

山口湖（126°50'46.86″E～126°50'48.34″E，48°31'40.75″N～48°31'15.30″N）屬于東北山地湖泊，由南北河、土魯木河和長水河3條支流匯集而成，并在壩口處攔截匯入訥謨爾河[3]。山口湖周邊有龍鎮、二龍山、長水河、永豐、花園、紅五月、躍進等24個行政鄉鎮、部隊農場、勞教農場和國營農場，匯水區域有沾河林業局林場、長水河農場和通北林業局林場。區域內現有人口92萬人，其中城鎮人口26萬人，山口湖下游流域平均人口密度為66人/平方公里，上游為人煙稀少地區，山口湖流域社會經濟活動調查范圍見圖1。來自流域內各林場和農場的耕地和分散排放的生活污水是流域水體主要的面源污染物，其中，南北河湖叉南岸和長水河湖叉兩岸的旱地是山口湖水體面源污染的直接來源。流域內各林場和農場沒有工業點源，長水河農場生活污水是山口湖水體的主要入湖點源[4]。目前，山口湖流域的社會經濟活動引起的環境污染已經對山口湖生態環境產生較大威脅，同時，生態環境的惡化也會進一步制約流域的社會經濟發展。因此，采用層次分析法和多級模糊綜合評估法分析流域社會經濟活動對山口湖生態環境影響，對協調流域社會經濟及山口湖生態環境間的平衡發展具有現實的指導意義。

1 ?材料與方法

1.1 湖泊流域社會經濟活動調查

參考生態環境部《湖泊生態安全調查與評估技術指南》（2012）（以下簡稱《指南》）確定流域社會經濟活動調查內容，見表1。調查采用填寫調查表格的方式，參照《指南》并結合山口湖流域實際情況設計調查表格。通過發放調查問卷、查閱當地年鑒以及對重點區域實際調研等相結合的方式收集數據。

1.2 評估指標體系建立

湖泊流域社會經濟活動對湖泊水環境和水生態施加壓力，同時，湖泊水環境和水生態也對壓力給予反映，在選取評估指標時，要綜合考慮這兩方面因素。評估指標及參數是科學評價湖泊生態影響的基礎，本研究根據科學性、系統性、可獲得性及代表性的指標選取原則[5]，將流域社會經濟活動對山口湖生態影響評估指標分為社會經濟壓力、水體污染負荷和水體環境狀態三個指標類別，見表2。

社會經濟壓力指標有人均GDP、人口密度、環保投入指數、水利影響指數和土地利用指數五項分指數指標。近年來，由于山口湖環境保護力度的加大，正在逐年沿湖岸采取退耕還湖、湖濱帶修復的措施，不存在繼續圍墾的趨勢，因而“圍墾指數”在山口湖的湖區意義不大，土地利用分指數指標中只選擇城鎮用地比重、耕地比重和水面比重三項指標。

水體污染負荷指標包含面源和點源污染負荷兩項分指數指標，將COD、TN、TP負荷量作為面源和點源污染負荷的評估指標。水體環境狀態指標也包含兩項分指數指標，分別是入湖河流水環境綜合指數和流域水域環境質量綜合指數，將COD、TN、TP濃度作為分指數指標的評估指標。

1.3 流域社會經濟影響計算步驟

步驟一：確定評價因子集

將評估指標體系中的所有評估指標都作為評價因子。

步驟二：確定評價標準及評價因子權重

將各評價因子的實測值分為5個等級，即V={1，2，3，4，5}，并確定相應的評價標準，在各組合評價中，根據評價指標對湖泊生態的響應程度，采用“層次分析法”確定其權重W，即指標層的權重為（W1，W2，…，W21）[6]。然后利用“專家打分法”，對同一層次內的指標進行分析，根據其在指標層內的重要性，進行層次排序、檢驗，計算其權重[7]，見表2。

步驟三：模型計算

首先根據確定的評價指標和相應評價標準，建立模糊綜合評價矩陣。隸屬度通過建立隸屬函數來確定，因模糊事物特性不同，所以隸屬函數的類型也不同，本研究采用升半階梯形隸屬函數和降半階梯形隸屬函數。根據模糊綜合評價矩陣和各指標的不同權重，計算出上一級模糊綜合評價結果和模糊綜合評價矩陣，以此類推，最后得出最終模糊綜合指數[2，7]。

Y=W？莓R=（Y1，Y2，…，Ym）

式中，Y為流域生態系統綜合評價結果;W為子系統的權重集;？莓為復合運算符號，R是由各子系統綜合評價結果構成的模糊矩陣[8]。

步驟四：賦分和等級歸類

根據計算得到的綜合指數的最終得分和隸屬等級進行歸類。

1.4 評價標準

根據流域社會、經濟、人類活動等評價指標與湖庫生態影響的響應關系，確定評價指標的等級標準，將社會經濟活動對湖泊影響等級劃分為一級（80～100）、二級（60～80）、三級（40～60）、四級（20～40）、五級（0～20）。等級越高說明社會經濟壓力越大、湖庫生態系統出現異常的幾率越高、湖庫生態結構和系統結構就越不穩定、湖庫水質惡化。

2 ?結果與討論

采用分指數評估和綜合評估相結合的方法對流域社會經濟活動進行評估。根據計算得到的綜合指數的分值，對流域綜合壓力指數等級進行劃分，得到流域社會經濟活動對湖泊生態影響綜合評估結果，見表3。

經計算分析，山口湖流域社會經濟壓力、水體污染負荷和水體環境狀態指標之間存在因果關系。隨著社會經濟壓力指標的增加，加大了水體污染負荷，從而惡化了水體環境。三項指標的等級隸屬都為四級，進一步說明隨著流域社會經濟發展，山口湖水體有惡化趨勢。點源、面源污染來的得分分別為12.48和10.08，說明面源污染是山口湖流域生態環境問題的主要矛盾。山口湖流域社會經濟活動對湖泊生態影響的綜合得分為60.08分，根據流域社會經濟活動對湖泊生態影響綜合評估標準，山口湖流域社會經濟活動對湖泊生態的影響為二級水平，說明山口湖流域存在一定的社會經濟壓力，但對山口湖生態系統的影響較輕，湖泊生態結構尚合理、系統結構尚穩定。

3 ?結論

①面源污染是引起山口湖流域生態環境問題的主要因素，為確保流域社會經濟活動和湖泊生態環境的協調發展，應合理開發和利用流域的土地，合理規劃流域社會經濟活動。

②山口湖流域社會經濟活動對湖泊生態的影響為二級水平，即存在一定的社會經濟壓力，但對湖庫生態系統影響較輕，湖庫生態結構尚合理、系統結構尚穩定。

參考文獻：

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