基于集对分析法的喀斯特地区水资源安全动态变化及原因分析——以贵州省为例

根据中国西南喀斯特地区特殊的水文水资源特点,从水资源赋存、供水状况、用水状况、水资源利用效率、水资源管理等五个方面构建了水资源安全评价指标体系,选择SPA（集对分析法）对贵州省2001-2015年水资源安全状况进行了动态评价。结果表明:贵州省2001-2007年水资源处于临界安全状态,2008-2015年水资源整体处于安全和较安全等级（除2009干旱年份外）。从影响水资源安全的5大要素类的变化看,水资源赋存受自然环境因素影响显著,H2值较不稳定;供水状况因受水利工程建设的影响,2001-2015年H2值由0.53上升到0.90;用水状况因生产用水和生态环境用水的提高,H3值由2001年的0.87下降为2015年0.20;水资源利用效率因万元GDP用水量以及农田亩均灌溉用水量的显著下降,H2值由2001年的0.26增加到2015年的0.88,向安全和较安全等级转变明显;水资源管理受生活污水处理率、森林覆盖率显著提高的影响,H2值由2001年的0.09增加到2015年的0.58,由原先的极不安全等级提升到临界安全等级,但在某些方面,如万元GDP污染物减排率等仍有较大的提升空间;供水状况、水资源利用效率、水资源管理这几个方面均表明人类行为对水资源安全影响显著。      

喀斯特地区的水资源承载力评价研究——以贵州省为例

喀斯特地区水文运动规律特殊,生态环境脆弱,其水资源承载力也不同于非喀斯特地区。本文从喀斯特地区的水资源承载力入手,选取了供水模数、需水模数、水资源开发利用程度、人均供水量、工业用水重复利用率、耕地灌溉率、生态环境用水率等评价指标,并用多目标灰色关联投影法对贵州省各地区的水资源承载力状态进行了合理排序。最后对人口、GDP、水资源量和喀斯特面积与评价结果进行了灰色关联度分析,得出以上四因素与喀斯特地区的水资源承载力具有一定的关系,其关联程度大小顺序为: 水资源量> 人口> GDP> 喀斯特分布面积;喀斯特分布面积对其水资源承载力具有一定程度的影响,喀斯特地区经济发展的落后导致其经济发展与水资源承载力关系不明显; 随着经济技术水平的提高,喀斯特分布面积对水资源承载力的影响将逐渐减小。      

基于SPA的喀斯特地区水安全评价——以贵州省为例

根据目前公认的水安全内涵,将水安全分为三个子系统。水资源子系统、水环境子系统和水灾害子系统。三者相互联系、相互作用,形成了复杂、时变的水安全系统。基于水安全的基本原理和喀斯特区域特有的水循环机理,依据 “驱动力（D）—压力（P）—状态（S）—影响（I）—响应（R）”模型建立了贵州省喀斯特区域水安全评价指标体系。基于集对分析理论,引入能够体现系统确定性和不确定性的同异反联系度计算公式,建立了城市水安全的评价模型。将集对分析法运用到水安全的评价中, 可以先通过计算评价样本与评价指标之间的联系度对样本作初步的排序, 再对样本作进一步的同一、差异、对立的集对分析,以判断出评价样本的等级。研究结果表明:（1）在水资源安全状态方面,贵州省9个州市中4个处于安全状态,2个处于基本安全状态,2个处于不安全状态,1个处于危机状态;（2）在水环境安全状态方面,2个处于安全状态,4个处于基本安全,3个处于不安全;（3）在水灾害安全状态方面,1个处于非常安全,4个处于安全,1个处于基本安全,2个处于不安全,1个处于危机;（4）在水安全综合状态下,有3个处于安全状态,有4个处于基本安全状态,有2个处于不安全状态,没有处于非常安全和危机状态。      

喀斯特地区地下水资源承载力综合评价研究——以贵州省为例

喀斯特流域具有特殊的地表--地下双重介质结构,使其地下水资源承载力与非喀斯特地区有巨大差异.本文以贵州省为例,选取了地下水资源耕地灌溉率、地下水资源开发程度率、生态环境用水率等7项综合评价指标,利用可变模糊集理论,建立喀斯特地区地下水资源承载力综合评价模型,经评价得出:贵州喀斯特地区地下水资源承载力状态基本处在1～2级,表明贵州省对地下水资源开发利用已有相当的规模,但仍具有一定的开发利用潜力.最后对人口、GDP、地下水资源量和喀斯特面积与综合评价结果进行灰色关联度分析,得出以上4因素与喀斯特地区地下水资源承载力具有一定的关系,其关联程度大小顺序为:GDP>地下水资源量>人口>喀斯特分布面积;喀斯特分布面积对其地下水资源承载力具有一定程度的影响,但随着喀斯特地区经济的发展、科学技术的进步以及人们用水方式的改进,喀斯特对地下水资源承载力的影响将逐渐减小.     

喀斯特山区不同岩性分区下的景观生态质量差异——以罗甸县为例 

以贵州省罗甸县为例,获取岩性及2000、2005、2010和2015年4期景观格局分布等数据,从景观稳定程度和干扰程度视角对比分析了不同岩性分区的人为活动对景观生态质量变化的影响模式。研究表明:（1）利用景观稳定程度和干扰程度进行评价,能较好地反映不同岩性分区的景观生态质量差异;（2）非喀斯特区域的景观稳定程度高于亚喀斯特区域,典型喀斯特区域的景观稳定程度最低;（3）亚喀斯特区域的景观干扰程度高于非喀斯特区域,典型喀斯特区域受到的干扰最小;（4）非喀斯特区域的景观生态质量最好,亚喀斯特区域次之,典型喀斯特区域的景观生态质量较差;（5）2000—2015年,不同岩性分区下的景观生态质量变化呈现出不同趋势。典型喀斯特区域4期的景观生态质量分别为0.30、0.18、-0.24、-0.18,2000—2010年景观生态质量有所下降,但2010—2015年景观生态质量处于上升状态;亚喀斯特区域4期的景观生态质量分别0.55、0.17、0.32、-0.51,2000-2005年景观生态质量下降,而2005—2010年景观生态质量上升,2010-2015年景观生态质量又处于下降状态;非喀斯特区域4期的景观生态质量分别为0.66、0.38、0.27、-0.30,2000-2015年景观生态质量一直处于下降状态。受岩性及人类活动影响的亚喀斯特区域景观生态质量更为敏感。因此,在生态环境治理措施中应根据岩性的差异进行分区对待,更需关注亚喀斯特区域的景观生态质量。      

气候变化下贵州省水资源安全空间评价及敏感性分析

探讨气候变化下水资源安全的时空演变规律,对喀斯特地区水资源安全的保障有着重要意义。文章采用GA-BP神经网络模型,研究了贵州省水资源安全的空间分异特征,并分析其对气候要素变化的敏感性。结果表明:（1）研究区水资源安全有较强的空间异质性。2001－2015年,黔南的水资源安全一直是全省最差的地区,贵阳的水资源安全改善最为明显,变化幅度最小的是安顺;（2）当变动率相同时,年平均降雨量的变动对水资源安全的影响最大,其增加10%时水资源安全指数上升0.95%,单位地表水资源量变动的影响其次,单位地下水资源量变动的影响最小;（3）对年平均降雨量变化最为敏感的地区是遵义、毕节、六盘水和黔西南。研究结果可为贵州省水资源的调控和开发提供参考。      

基于NOAA/AVHRR的贵州喀斯特地区植被覆盖变化研究

利用1982- 1999年的AV HRR- N DV I数据和贵州省的气象观测数据,依据距平均一化植被指数(N DVI )和距平湿润指数( MI ) ,通过与非喀斯特地区的对比分析,研究了贵州喀斯特地区植被覆盖的变化趋势及其与气候湿润程度的关系,并对贵州省的生态建设进行了简要的评估,得出以下结论: 贵州喀斯特地区的植被覆盖总体处于上升趋势; 20世纪80年代处于湿润程度逐渐下降的时期, 90年代初,湿润程度缓慢上升;喀斯特地区存在相对干旱和相对湿润两种不同的地表环境,从而其植被覆盖变化与气候湿润程度的关系也存在较大差异;贵州近20年的生态建设和保护工作取得了一定成效。      

喀斯特生态环境风险评价——以贵州省为例

区域生态环境风险评价具有尺度大、风险源与风险受体多、空间异质性强等特点,开展区域生态环境风险研究是识别生态环境风险水平、制定防范应对策略的重要理论支撑。文章以贵州省为例,参考相对风险模型为风险评价原则,基于自然灾害成因,综合考虑区域自然及经济状况,建立贵州省喀斯特生态环境风险评价框架与指标体系,运用层次分析法及系统聚类分析法,对各评价单元的危险性、暴露性、脆弱性、防灾减灾能力进行分析,并划分了区域风险程度等级。结果表明:贵州省喀斯特生态环境风险分布与生态环境本底和社会经济发展水平相关性明显,高风险区主要分布在生态环境脆弱的高原山地、高原峡谷地区以及综合发展水平较高的贵阳中心城区,低风险区主要分布在喀斯特分布面积少、生态本底好、自然灾害较少的黔东南及黔西北地区。      

《中国岩溶》第25卷总目录

第1期水文地质岩溶地区地下河系统水资源定量评价的问题与出路…………………………………郭琳,陈植华(1)埋藏型岩溶地下水源地的三维数值模拟——以天津市宁河北岩溶地下水源地为例………………………………………周训,陈明佑,方斌,等(6)西南峰丛山区分散供水模式及存在的问题……………………………邹胜章,陈宏峰,梁彬,等(12)基于灰关联熵的喀斯特地区枯水资源演化趋势的探讨——以贵阳地区为例………………………………………………戴洪刚,梁虹,黄法苏,等(18)喀斯特地区水资源承载力评价研究——以贵州省为例……………………………周亮…     

抚顺地下水资源概况及问题分析

地下水资源的保护是居民饮水、区域经济发展的重要保障。本文分析了抚顺地区2007年-2014年水资源公报中地下水资源状况,地下水资源总量稳中有升,年均水量7.13亿m~3,地下水用水量年平均0.40亿m~3,地下水水质整体处于Ⅲ类水状态;抚顺地下水化学特征以重碳酸型为主。在此基础上,总结了抚顺地区地下水管理存在的问题,并提出相应管理对策,为地下水资源保护和合理开发利用提供科学指导。     

基于果园牧草间作的石漠化综合治理效益评价

开展石漠化综合治理效益评价,对于石漠化综合治理模式的优化和改进至关重要。文章以贵州兴义市南盘江镇田房村为研究对象,分析热带果树+覆盖作物措施的石漠化综合治理效益。通过调查兴义市南盘江镇田房村治理前（2014年）和治理后（2017年和2020年）的农业产业结构、产业资源发展、经济效益和生态效益,利用冗余分析(RDA)和结构方程建模(SEM)评价了田房村石漠化治理的综合效益。结果表明:通过将耕地转变为园地（芒果和澳洲坚果间作牧草或绿肥）,综合治理6年后,该示范区农业产业结构、产业资源发展、经济效益和生态效益均呈现向好趋势;除了农/林草面积比和农产品商品产值两个观测变量,农业产业结构和产业资源发展与经济效益和生态效益之间观测指标均呈显著相关;果园用地比重、务工劳动力比重、务工贡献率、农产商品化产值、农/林草面积比5个变量是引起经济效益和生态效益变化的重要驱动因子;石漠化治理能耦合生态环境与产业资源的协调发展,同时实现生态恢复和经济增收。热带果树+覆盖作物相结合综合治理石漠化是该村生态恢复和经济增收的有效措施。研究结果为喀斯特石漠化综合治理提供了依据。      

西南岩溶山区地下水资源承载能力评价——以贵州省七星关区为例

以国家扶贫攻坚重点地区——贵州乌蒙山七星关区为例,参考"全国地质资源环境承载能力评价与监测预警"形成的评价理论和方法,结合岩溶石山区地下水资源水文地质条件及开发利用实际,探索构建岩溶石山区县域范围内地下水资源承载能力评价方法。通过系统评价七星关区地下水资源承载能力,认为该区地下水资源承载能力较大,但资源、开采强度、劣质水分布不均,降低了部分区域地下水资源承载能力。评价结果为区域国土空间规划及"三区三线"划定提供了依据。同时,该评价方法亦为岩溶地区地下水资源承载能力评价提供了借鉴。     

基于模糊综合评价法的小流域喀斯特石漠化治理综合效益评价——以贵州省普定县陈家寨小流域为例

通过建立石漠化综合治理效益的评价指标体系,采集研究区治理前后环境、经济、社会等各项指标数据,运用模糊综合评价法对贵州省普定县陈家寨小流域综合治理效益进行了评价。研究结果表明:经过综合治理,研究区社会、经济得到了发展,生态环境明显改善。由于在洼地沟谷地带发展高效山地农业,种植辣椒、秋葵、何首乌、半夏、丹参等经济作物,人均收入和劳动生产率大幅提升,资金产投比和土地生产率提升明显,农产品商品率有所增加。通过对研究区山地坡面开展林分改造,林草覆盖率有所提高,土壤侵蚀模数和石漠化面积比例减少,贫困发生率、农村恩格尔系数和文盲率有所下降。研究区综合治理之后,经济效益评价等级由“差”变成了“中”,生态效益由“差”变成了“良”,社会效益仍然处于“差”,综合效益评价由“差”到“中”,其中经济效益增幅最大,这主要得益于小流域内利用道路积蓄雨水、修建集水池等抗旱设施,有效地解决了研究区的灌溉问题。      

基于水足迹理论与LMDI模型的贵州省水资源利用评价

基于水足迹理论构建区域水资源利用评价指标体系,分析贵州省2000-2017年水足迹时间变化,并采用LMDI模型探讨人口、经济和技术等驱动因素对水足迹变化的影响程度。结果表明:贵州省总水足迹经历了先波动增长后减少再逐渐增加的过程;水资源自给率年均达到97%以上,对外依赖程度较低;水足迹经济效益值逐年增加明显,水足迹土地密度与总水足迹变化趋势一致,而万吨水足迹人口密度则与总水足迹变化趋势相反;水资源压力指数整体维持在40%以上,其中偏枯水年和枯水年水资源压力指数大于70%;人文驱动因素对水足迹变化的影响程度:经济效应＞技术效应＞人口效应,自然驱动因素中降水量是导致水足迹变化的主要因素。      

基于3S技术的岩溶地区城市景观生态安全评价——以贵阳市为例

基于景观生态学理论,借助多时相遥感数据与GIS空间分析技术,运用“压力-状态-响应（press-state-response,PSR）”模型,构建岩溶地区城市景观生态安全评价体系,通过空间叠加分析得到2000年和2013年贵阳市城市生态安全等级分布图,并就其空间分布规律与演化特征进行了对比分析,结果表明:2000年、2013年贵阳市城市生态安全指数均较低,2000年处于安全级别以上的值为3.04,2013年处于安全级别以上的值下降到1.78,在空间分布上呈西南向东北递增的趋势;在2000-2013年间,景观生态安全指数除湿地以外其他景观类型均呈现明显的下降趋势,其中农田恶化较为明显,湿地是唯一改善的景观类型。研究时段内贵阳市景观生态安全状况处于恶化趋势,因而建议在今后的城市规划与建设中应优化土地利用格局,以提高城市景观生态安全水平。      

岩溶地区旅游生态安全评价及趋势分析——以广西为例

岩溶地区拥有丰富的旅游资源,但是生态环境相对脆弱,根据岩溶地区旅游发展的特点,以"压力-状态-响应"（PSR）模型为基础,同时从生态安全的概念出发,涵盖生态风险、生态健康和生态足迹指标,建立了岩溶地区旅游生态安全评价指标体系。调整的主要指标包括:土地压力指标、旅游经济密度、年平均气温和年平均降雨量指标、旅游空间密度、游客密度指数、旅游收入指标等。采用综合指数法和熵权法,分别引入2012年和2007年两年的数据,对广西岩溶地区旅游生态安全的现状、发展趋势及变化趋势的内在原因进行了分析。实证结果表明:（1）从现状评价看,2007、2012年广西岩溶地区旅游生态安全水平总体较低,处于安全级别的城市主要位于广西中部区域,其他城市则处于不安全级别;（2）从影响指标看,经济状态和旅游生态状态对当地的旅游生态安全影响较大;（3）从变化趋势看,广西岩溶地区旅游生态安全状态逐渐好转,广西中部地区保持安全状态,紧邻广西中部地区的地市处于持续危险区域,但综合指数呈上升趋势;梧州和贵港两个位于广西东部的城市同样处于持续危险区域,但是旅游生态安全综合指数呈小幅下降趋势;（4）旅游生态安全状态和趋势与岩溶分布没有显著的相关关系。      

典型岩溶县生态承载力演变分析——以云南泸西为例

以云南省泸西县为研究对象,从生态弹性力、生态支撑力、生态压力3个维度将生态承载力目标分层,结合研究区石漠化严重、水资源匮乏、经济结构以农业为主的特点构建了岩溶石漠化县的生态承载力综合评价指标体系,并采用主客观有机结合的赋权方式,评价了泸西县2008-2017年生态承载力演变规律。结果显示:在研究时段内,生态弹性力指数波动剧烈,生态支撑力指数稳定上升,生态压力指数略有下降,生态承载力指数由0.269 2增加至0.759 0,由低承载力上升到较高承载力,虽然在2012年受严重自然灾害影响有所下降,但是承载力整体上升明显,泸西县生态系统的承载能力有所提高,可持续发展状况有所提升;受岩溶断陷盆地坡度陡、水土流失及石漠化严重等问题的制约,叠加原始粗放的耕作方式,泸西县第二、三产业发展缓慢,这仍制约着泸西县经济的可持续发展。      

2000-2014年人类活动对贵州省植被净初级生产力的影响

利用MODIS实际净初级生产力数据与CASA模型估算得到的潜在净初级生产力,建立贵州省2000-2014年人类活动相对贡献指数(RCI),并依据各县喀斯特地貌面积和等级比例探究其年际变化及空间分布特征,再通过相关分析辨析选定的人类活动因子对其的影响。结果表明:(1)贵州省RCI均小于-0.5,人类活动促进了植被净初级生产力的增加,以2007年为转折点,影响程度先增强后减弱;(2)贵州省东北部、中部及西部地区的RCI多大于0,人类活动对生态环境有负面干扰作用;东南部及北部边缘地带的RCI多小于-1,人类活动的正面影响较强;(3)贵州省中部、北部大部分地区的RCI缓慢下降,人类活动对植被的正面影响增强;东南部部分区域的RCI由负转正,人类活动负面干扰作用增强;西南边界地区的RCI呈上升趋势却仍为负值,人类干预程度呈减弱趋势;(4)贵州省农业活动在人类活动的负面影响中有重要作用;城镇化与经济发展对生态环境既有正面影响,也有不可避免的负面干扰。