本溪市水生態承載力探討

王翹楚

（大連水木工程管理有限公司，遼寧 大連 116023）

1 指標體系建立

1.1 生態彈性力

本溪市地處遼寧省北部，屬于降水量相對較豐沛地區，季節性降水明顯，中小河流斷流現象時有發生，降水量低于全國平均水平。境內外調水量較少，地下水儲量也相對較少，長期以來，由于地下水連續多年遞減，開發利用效益越來越低，缺水問題十分突出，故選取氣候、植被、供水3個方面7個指標作為生態彈性力評價指標。

1.2 生態支撐力

在太子河流域選取觀音閣水庫壩區至小夾河區段、老官砬子至觀音閣水庫壩區段、大峪溝入河口至老砬子區段、興安市界至大峪溝入河口區段4 個河段。總體上看，這4個河段水質狀況一般，生態環境處于輕微受損狀態，主要污染物為高錳酸鹽和氨氮，故選取人均水資源量、水資源利用率、工業氨氮年排放量作為水生態支撐力評價指標。

1.3 生態壓力

截至2018 年，除2014 年本溪市人口增長率為0.53‰，其余年份均為負增長。本溪市山區面積占全市80%，人均耕地0.03 hm2。藻類是水生生態系統中重要的生物成分，它對水生生態系統的變化和響應非常敏感。水生環境中，底棲動物也敏感。其中，大型底棲動物中，蜉蝣目、襀翅目、毛翅目3類對水生態系統影響較大。對于水體而言，底棲動物種類豐富，在密度一定的情況下對水體是有利的。綜上，選取人口密度、人均GDP、藻類細胞密度、底棲動物完整性作為生態壓力評價指標。水生態承載力評價指標體系詳見表1，水生態承載力評價指標數值詳見表2。

表1 水生態承載力評價指標體系

表2 水生態承載力評價指標數值

2 模型建立

2.1 評價指標等級劃分

為了更好地反映各等級水生態承載能力情況，根據各指標數據的變化情況結合部分文獻劃分方法，分別將每個因素劃分為5個等級，以便于定量且直觀反映各等級因素對承載力的影響程度[1]。評價等級劃分，詳見表3。

表3 評價指標極性及等級劃分

2.2 指標權重計算

根據模糊層次分析法，結合部分文獻取值方法，進行主觀判斷，建立準則層及相應指標層的模糊一致判斷矩陣[2]。

根據模糊層次分析法，計算得岀主觀權重，詳見表4。根據熵權法步驟處理得到指標層標準化矩陣，并計算各指標客觀權重及組合權重，再利用各指標客觀權重乘以其指標實際值構成準則層判斷矩陣，再根據熵權法得到準則層標準化矩陣，最后得到指標層各評價指標對于目標層的最終權重值[3]，詳見表4。

表4 評價指標權重值

3 計算結果

3.1 模糊綜合評價結果

將2010—2018 年各指標具體數值按指標極性、大小分類，經計算得到本溪地區2010—2018 年的隸屬度矩陣，將得到的權重矩陣與隸屬度矩陣相乘，得到模糊綜合評價矩陣，進行量化得出最終的評價結果[4-7]，詳見表5。

表5 本溪市水生態承載力模糊綜合評價結果

由表5可知，2010—2018年，本溪市水生態承載力整體狀況一般，但2010和2016年的評價等級為Ⅱ級，達到較強承載，說明近幾年的水生態系統承載力比較穩定，2014 年后水生態承載力有一定上升趨勢且在一些豐水年達到了較強承載力。

水生態承載力模糊綜合評價的MK 趨勢結果為z=-0.31，表明2010—2018年本溪市水生態承載力有下降的趨勢，但未通過顯著性檢驗。

3.2 物元分析評價結果

將待評物元中的數據輸入物元模型，計算每個評價指標對每個評價等級的關聯度，各年份水生態承載力評價指標對應各評價等級詳見表6。

表6 各年份水生態承載力評價指標對應各評價等級

根據表6 提供的單個指標與等級關聯度信息可知，年平均氣溫、年平均日照時數、植被蓋度、地下水供水量、人口密度以及水體BOD 6 個指標在2010—2018 年出現不同等級的上升趨勢或保持著較高等級，說明這些指標對研究區水資源承載力等級的保持具有重要的貢獻；年平均降水量、年平均相對濕度、年蒸騰蒸發量、人均水資源量、水資源利用率、工業氨氮年排量、人均GDP、底棲動物完整性、藻類細胞密度9 個指標在這9 a 間出現不同等級的下降趨勢或者保持著較低水平，成為制約本溪市水生態承載力等級提升的因素。

各年份水生態承載力對各評價等級的綜合關聯度，詳見表7。

由表7 可知，2016 年本溪市水生態承載力等級為“Ⅱ級較強承載”，2014年承載力狀況較差為“Ⅳ級較弱承載”，其余年份承載力等級均為“Ⅲ級一般承載”。從關聯度的數值可以看出，2014 和2016 年的最大關聯度數值均在0～1，說明其具備向相鄰等級轉化的能力，而比較相鄰等級的關聯度可知，這2 a的承載力均具備向一般承載力轉化的能力，可見近幾年的水生態承載力基本穩定在“Ⅲ級一般承載”，其間略有波動但并不大。

結合2 種評價方法來看，本溪市水生態承載力呈現出微弱增強的發展趨勢，因此需要合理采取有效措施加強這種發展趨勢，使其有能力為人類社會活動提供生態服務產品[8，9]。

4 結語

本溪市水生態承載力從一般可承載水平增強到較強承載水平，還有很大的提升空間，故對保持水生態承載力等級具有重要貢獻的指標應繼續保持，對制約本溪市水生態承載力等級提升的指標應采取措施加以改進。由于環境污染導致全球變暖，對地球生態環境產生了較大影響，本溪市年蒸發蒸騰量持續上升，而本溪市污廢水亂排、亂放現象屢禁不止，導致水體富營養化、底棲動物完整性降低、藻類細胞密度持續增加，這將極大影響水生態承載力，故應加大環保措施實施力度，杜絕污染水體亂排亂放現象，實行最嚴格的水資源管理制度，推動建設節水型社會建設，切實提高用水效率。