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D0I:10.13374/i.issm1001t63x.2010.02.001 第32卷第2期 北京科技大学学报 Vol 32 No 2 2010年2月 Journal of Un iversity of Science and Technobgy Beijing Fb2010 长江上游水源涵养区界定及生态安全影响因素分析 董伟)蒋仲安)苏德)高吉喜) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)中国环境科学研究院，北京100012 摘要对长江上游水源涵养区进行了详细地划分，采用生态系统内外部指标相结合的方法，建立界定指标体系，以界定模 型结合AGS空间分析模块的手段，界定出重点水源涵养区·结合研究区实际情况，根据压力状态响应(P$R)框架模型 建立了多层次结构的生态安全评价指标体系·运用层次分析向量相似度主成分投影法对重点水源涵养区生态安全状况进 行评价·针对评价结果，采用灰关联分析方法进行研究区生态安全影响因素关联度综合分析·研究结果表明：影响研究区生 态安全的主要因素是降雨量、GDP增长率、水资源有效利用率、植被覆盖度和水环境质量. 关键词生态安全；界定：灰关联：水源涵养区 分类号X171.1 Deli itation of w ater conservation areas in the upper Y angtze R iver and ana lysis of influencing factors on eco security DONG Wer,JIANG Zhong-an,SU De),GAO Jix 1)School ofCivil and Envimrmental Engneering University of Science and Technology Beijng Beijng 100083 China 2)Chnese Research Academy of Envimonmental Sciences Beijing 100012 China ABSTRACT In onder to partition water conservation areas in the upper Yangtze R iver inner and extemal indexes in an ecosystem were used to constructed a deli itation index system.and the key water conservation areas were deli itated by the delin itation model in canbination w ith the A rG IS Spatial Analyst Based on the actual situation of researh areas a multi-level and multi-structure index system for eco"security assessment was built w ith the PSR (pressure"state-response)model framework Eco"security assesament of the key water conservation areas was carried out by a combined application of AHP analytic hierarchy process),vector sin ilarity and prin- cipal component projection method Gray correlation was added in finding out the main influencing factors on regional eco"security The results show that these main factors are rainfall increase rate ofGDP effective utilization rate of water resources vegetation coverage and water environm ental quality KEY WORDS ecological security:delm itation:gray correlation:water conservation area 随着全球生态的恶化和环境问题的日益严重， 留、树干截留、林下植被截留、枯落物持水和土壤储 长江流域生态灾难频繁发生，因此长江上游的洪水 水对大气降雨进行再分配，从而实现调节地表径流、 控制成为生态安全乃至整个区域安全的重中之重， 缓洪蓄水、增加水资源的目的，目前，薛达元等山、 生态安全研究已成为人们关注的焦点，其核心是生 黄志刚等、关文彬等)、张三焕等和吴波等 态系统服务功能研究，而水源涵养功能又是生态系 分别应用区域年径流量核算法、森林集水区法、土壤 统功能的核心内容之一·水源涵养区则是体现生态 蓄水估算法、降水储存量估算法和地下径流增长法 系统服务功能的重要区域，处于大江、大河源头，大 等对不同水源涵养区进行了划分；这些研究主要集 型水利工程周围，且长期为城市和农村发展提供稳 中于区域内在生态功能的研究上，较少考虑外部因 定的给水来源，区域自身具有优越持水能力的区域 素对水源涵养功能的影响，对水源涵养区的划分界 都被划为水源涵养区，其主要功能在于通过林冠截 定和区域水源涵养的系统性研究较少，因此，本文 收稿日期：2009-04-08 基金项目：.联合国环境规划署UNEP资助项目(N。MSGL-2328-2740-4822) 作者简介：董伟(1978)男，博士研究生：蒋仲安(1963)男，教授，博士生导师，Email jza1963@263net第 32卷 第 2期 2010年 2月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．32Ｎｏ．2 Ｆｅｂ．2010 长江上游水源涵养区界定及生态安全影响因素分析 董 伟 12） 蒋仲安 1） 苏 德 2） 高吉喜 2） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院北京 100083 2） 中国环境科学研究院北京 100012 摘 要 对长江上游水源涵养区进行了详细地划分采用生态系统内外部指标相结合的方法建立界定指标体系以界定模 型结合 ＡｒｃＧＩＳ空间分析模块的手段界定出重点水源涵养区．结合研究区实际情况根据压力--状态--响应 （Ｐ--Ｓ--Ｒ）框架模型 建立了多层次结构的生态安全评价指标体系．运用层次分析--向量相似度--主成分投影法对重点水源涵养区生态安全状况进 行评价．针对评价结果采用灰关联分析方法进行研究区生态安全影响因素关联度综合分析．研究结果表明：影响研究区生 态安全的主要因素是降雨量、ＧＤＰ增长率、水资源有效利用率、植被覆盖度和水环境质量． 关键词 生态安全；界定；灰关联；水源涵养区 分类号 Ｘ171∙1 ＤｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｒｅａｓｉｎｔｈｅｕｐｐｅｒＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｎｅｃｏ-ｓｅｃｕｒｉｔｙ ＤＯＮＧＷｅｉ 12）ＪＩＡＮＧＺｈｏｎｇ-ａｎ 1）ＳＵＤｅ 2）ＧＡＯＪｉ-ｘｉ 2） 1） ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇＢｅｉｊｉｎｇ100083Ｃｈｉｎａ 2） ＣｈｉｎｅｓｅＲｅｓｅａｒｃｈＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＢｅｉｊｉｎｇ100012Ｃｈｉｎａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｐａｒｔｉｔｉｏｎｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｒｅａｓｉｎｔｈｅｕｐｐｅｒＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｉｎｎｅｒａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌｉｎｄｅｘｅｓｉｎａｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｄｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｋｅｙｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｒｅａｓｗｅｒｅｄｅｌｉｍｉｔａｔｅｄｂｙｔｈｅｄｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅＡｒｃＧＩＳＳｐａｔｉａｌＡｎａｌｙｓｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｃｔｕａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａｓａｍｕｌｔｉ-ｌｅｖｅｌａｎｄｍｕｌｔｉ-ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｄｅｘ ｓｙｓｔｅｍｆｏｒｅｃｏ-ｓｅｃｕｒｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｗａｓｂｕｉｌｔｗｉｔｈｔｈｅＰＳＲ （ｐｒｅｓｓｕｒｅ-ｓｔａｔｅ-ｒｅｓｐｏｎｓｅ） ｍｏｄｅｌｆｒａｍｅｗｏｒｋ．Ｅｃｏ-ｓｅｃｕｒｉｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｔｈｅ ｋｅｙｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｒｅａｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙａｃｏｍｂｉｎｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡＨＰ（ａｎａｌｙｔｉｃｈｉｅｒａｒｃｈｙｐｒｏｃｅｓｓ）ｖｅｃｔｏｒｓｉｍｉｌａｒｉｔｙａｎｄｐｒｉｎ- ｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｇｒａｙｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｗａｓａｄｄｅｄｉｎｆｉｎｄｉｎｇｏｕｔｔｈｅｍａｉｎｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｎｒｅｇｉｏｎａｌｅｃｏ-ｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｒｅｒａｉｎｆａｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｒａｔｅｏｆＧＤＰｅｆｆｅｃｔｉｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｗａｔｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅｓｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅ ａｎｄｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｄｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ；ｇｒａｙｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ；ｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｒｅａ 收稿日期：2009--04--08 基金项目：联合国环境规划署 ＵＮＥＰ资助项目 （Ｎｏ．ＩＭＩＳ：ＧＦＬ--2328--2740--4822） 作者简介：董 伟 （1978— ）男博士研究生；蒋仲安 （1963— ）男教授博士生导师Ｅ-ｍａｉｌ：ｊｚａ1963＠263．ｎｅｔ 随着全球生态的恶化和环境问题的日益严重 长江流域生态灾难频繁发生因此长江上游的洪水 控制成为生态安全乃至整个区域安全的重中之重． 生态安全研究已成为人们关注的焦点其核心是生 态系统服务功能研究而水源涵养功能又是生态系 统功能的核心内容之一．水源涵养区则是体现生态 系统服务功能的重要区域处于大江、大河源头大 型水利工程周围且长期为城市和农村发展提供稳 定的给水来源区域自身具有优越持水能力的区域 都被划为水源涵养区其主要功能在于通过林冠截 留、树干截留、林下植被截留、枯落物持水和土壤储 水对大气降雨进行再分配从而实现调节地表径流、 缓洪蓄水、增加水资源的目的．目前薛达元等 ［1］、 黄志刚等 ［2］、关文彬等 ［3］、张三焕等 ［4］和吴波等 ［5］ 分别应用区域年径流量核算法、森林集水区法、土壤 蓄水估算法、降水储存量估算法和地下径流增长法 等对不同水源涵养区进行了划分；这些研究主要集 中于区域内在生态功能的研究上较少考虑外部因 素对水源涵养功能的影响对水源涵养区的划分界 定和区域水源涵养的系统性研究较少．因此本文 DOI :10．13374／j．issn1001—053x．2010．02．001