【正文】 研究現(xiàn)狀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是近十幾年逐漸興起并得到發(fā)展的一個(gè)研究領(lǐng)域，其產(chǎn)生適應(yīng)20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的環(huán)境管理目標(biāo)和環(huán)境管理觀念的轉(zhuǎn)變。生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是生態(tài)科學(xué)研究的重要領(lǐng)域，是環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要組成部分[1]， 是關(guān)于生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)價(jià)和綜合研究，是目前國際上的一個(gè)熱點(diǎn)問題[2]。從早期的黃土高原水土流失到東北的黑土層減少，從黃河的斷流到湖泊的水體大面積的污染，從污灌引起的重金屬污染到食品農(nóng)藥殘留等，特別是20世紀(jì)90年代發(fā)生了淮河全流域污染，黃河斷流，長江、嫩江、松花江的三江大水等一系列的水事件，引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。 Engineering, Agriculture Hydraulic Engineering: TAN YaoshengTutor:NI FuquanAbstract：Ecological risk assessment is an important area of ecological science research and a significant ponent of environmental risk assessment. Based on basic principles and methods of ecological risk assessment, for specific situation of water environment in Ya’an, the paper builds ecological risk assessment model of this area and applies AHP and fuzzy prehensive evaluation to calculate the model. MATLAB is used to conduct programming in evaluation process, avoiding the plicated manual calculation, thus, ecological risk levels of all districts and counties are obtained quickly and accurately. Finally, GISrelated functions are used to make thematic maps of ecological risk level in study area. The results show: ecological risk level of Baoxing is Ⅰ, belonging to relatively slight risk。最后借助于GIS的相關(guān)功能，作出研究區(qū)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的專題地圖。雅安水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究信息與工程技術(shù)學(xué)院 農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè) 譚堯升（指導(dǎo)教師：倪福全 職稱：教授）摘要：生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是生態(tài)科學(xué)研究的重要領(lǐng)域，是環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要組成部分。結(jié)果表明：寶興縣的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅰ級(jí)，屬較輕風(fēng)險(xiǎn)；漢源縣、廬山縣、滎經(jīng)縣的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅱ級(jí)，屬輕度風(fēng)險(xiǎn)；石棉縣、天全縣、名山縣的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅲ級(jí)，屬中度風(fēng)險(xiǎn)；雨城區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅴ級(jí)，屬重度風(fēng)險(xiǎn)，建議重點(diǎn)研究和治理該區(qū)的水生態(tài)環(huán)境問題。 ecological risk level of Hanyuan, Lushan, Yingjing is Ⅱ, belonging to slight risk。全球氣候變暖，生物多樣性喪失，土地沙化和水土流失迅速加劇，以及水污染，土壤污染，大氣污染等一系列的環(huán)境問題已逐漸成為社會(huì)的焦點(diǎn)。它有效整合了學(xué)術(shù)研究、政策制定和生態(tài)環(huán)境管理，越來越多地被應(yīng)用到生態(tài)環(huán)境問題的解決。在20世紀(jì)70年代，各工業(yè)化國家的環(huán)境管理政策目標(biāo)是力圖完全消除所有的環(huán)境危害，或?qū)⑽：档疆?dāng)時(shí)技術(shù)手段所能達(dá)到的最低水平。 總體來說，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：第一階段是20世紀(jì)80年代之前的萌芽階段，評(píng)價(jià)內(nèi)容為環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，以突發(fā)環(huán)境事件為主；第二階段是20世紀(jì)80年代發(fā)展階段，評(píng)價(jià)內(nèi)容主要為毒理評(píng)價(jià)和人體健康評(píng)價(jià)；第三階段是20世紀(jì)90年代大發(fā)展階段，主要是各國生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)框架和指南建立，以大量案例為基礎(chǔ)的探索研究為主；第四階段是20世紀(jì)90年代末至今，是景觀、區(qū)域和流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法和模式探索階段，主要進(jìn)行了大尺度的綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究。后來，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究的內(nèi)容開始逐漸從毒理風(fēng)險(xiǎn)、人體健康風(fēng)險(xiǎn)向生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變，尺度也從種群、群落向生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)展。歐洲的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究與美國的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)有較大不同，其研究主要是在新化學(xué)品評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在這之后，很多學(xué)者開始把研究尺度擴(kuò)展到了區(qū)域、景觀和流域尺度。研究尺度從單一種群擴(kuò)展到生態(tài)系統(tǒng)、區(qū)域、流域和景觀尺度。 國內(nèi)研究國內(nèi)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究起步較晚，從90年代才開始起步，國家環(huán)保局1990年下發(fā)057號(hào)文件，要求對(duì)重大環(huán)境污染事故隱患進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，尤其是世界銀行和亞洲開發(fā)銀行貸款項(xiàng)目的環(huán)境影響報(bào)告中必須包含有環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的章節(jié)[5]。趙肖等(2008)分析了滴滴涕對(duì)太湖經(jīng)濟(jì)魚類危害的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。李輝霞和蔡永立(2002)則利用降雨量影響度、地形地貌影響度和社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損度3個(gè)指標(biāo)，利用成因分析法對(duì)太湖流域主要城市的洪澇災(zāi)害生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。 研究目的雅安市屬四川西緣山地典型區(qū)，是長江上游生態(tài)環(huán)境保護(hù)區(qū)，山高、坡陡、谷深、生態(tài)環(huán)境脆弱、生態(tài)交錯(cuò)帶眾多，群落間的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，受外界因子影響較大。中國工程院院士李文華在雅安生態(tài)經(jīng)濟(jì)報(bào)告會(huì)上談到，對(duì)于一個(gè)地區(qū)的生態(tài)建設(shè)，我們應(yīng)該做的：一是生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)；另一個(gè)要定出一個(gè)指標(biāo)體系來，將來好直接按指標(biāo)去檢查，另外就是要充分利用過去資料，加上新技術(shù)的應(yīng)用。 研究區(qū)概況 基本概況雅安市位于四川盆地西部邊緣，東經(jīng)101186。56’，面積為15314平方公里。以山地為主，山地面積占全市總面積的94％。境內(nèi)山脈縱橫，地形切割強(qiáng)烈，地貌類型復(fù)雜多樣。境內(nèi)物質(zhì)坡面移動(dòng)強(qiáng)烈、崩塌、滑坡、泥石流經(jīng)常發(fā)生[7]。年平均氣溫，北部為14～16度，南部為17～18度。其主要特征是冬少嚴(yán)寒，夏無酷熱，氣候溫和。氣溫：氣溫分布呈明顯的南北水平差異和隨地勢(shì)變化的垂直差異。C～18186。南部石棉縣、漢源，年降雨量700多毫米，多年平均降水日數(shù)143天[7]。徑流年際變化不大，～。市內(nèi)水能資源離負(fù)荷近，建設(shè)周期短，對(duì)雅安農(nóng)村中級(jí)電氣化建設(shè)，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)高速發(fā)展將起到巨大作用[7]。，其中：。 水環(huán)境狀況水資源年內(nèi)分配不均，旱洪災(zāi)害頻繁。%，據(jù)解放以來的旱災(zāi)統(tǒng)計(jì)，在192年次中，旱災(zāi)出現(xiàn)188次，春旱、夏旱、∶∶96，石棉發(fā)生嚴(yán)重春旱的次數(shù)占春旱次數(shù)的50%。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人類活動(dòng)的影響，本區(qū)青衣江流域的水資源污染日趨嚴(yán)重。2 材料和方法 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基本模型生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)首先需要了解所要評(píng)價(jià)的環(huán)境特征及污染源情況，判斷是否需要進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果為風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。(2) 風(fēng)險(xiǎn)分析 風(fēng)險(xiǎn)分析包括兩個(gè)方主要方面：暴露和效應(yīng)及其相互關(guān)系。需要注意的是，雖然問題表述、分析和風(fēng)險(xiǎn)表征這三個(gè)過程是依次進(jìn)行的，但生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)通常是一個(gè)反復(fù)的過程。作為一個(gè)客觀存在的環(huán)境系統(tǒng)，確切地說，是一個(gè)未確知性的灰色——模糊——隨機(jī)系統(tǒng)。它以其深刻的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，合理的決策手段，簡(jiǎn)單的應(yīng)用方式引起了世界各國學(xué)者及決策者們的極大關(guān)注與重視。層次分析法的核心之一是把復(fù)雜的決策問題層次化。遞階層次結(jié)構(gòu)的決策問題，最后可歸結(jié)為最低層(供選擇的方案、措施等)相對(duì)于最高層(系統(tǒng)目標(biāo))的相對(duì)重要性的權(quán)值或相對(duì)優(yōu)劣次序的總排序問題。通過層次的遞階關(guān)系可以繼續(xù)這個(gè)過程，直到各個(gè)供決策的方案或措施對(duì)最高目標(biāo)的總排序計(jì)算出來為止。之后于1988年9月在我國召開了第一屆國際AHP研討會(huì)，更多的中國學(xué)者開始了對(duì)這門新的決策科學(xué)的研究，無論在AHP理論研究或是實(shí)際應(yīng)用中，都取得了很好的成果。系統(tǒng)中的每個(gè)子系統(tǒng)乃至每個(gè)子元素都是與系統(tǒng)內(nèi)其他部分相互關(guān)聯(lián)、彼此影響的。而AHP方法的思想基礎(chǔ)與系統(tǒng)分析的原則是一致的。AHP方法在對(duì)事物進(jìn)行決策分析時(shí)，能對(duì)定性問題定量化進(jìn)行綜合分析處理，并能得到明確的定量化結(jié)論，以優(yōu)劣排序的形式表現(xiàn)出來。(3) 簡(jiǎn)便性 由于世界的千變?nèi)f化，社會(huì)的迅速發(fā)展，這使得從事實(shí)際工作的決策者們對(duì)決策方法的簡(jiǎn)便性有很高要求。(4) 準(zhǔn)確性 在我們的研究對(duì)象中，無論決策者所追求的是“滿意的決策”，或是“最優(yōu)的決策”，AHP方法都可以提供具有準(zhǔn)確性的結(jié)果，這是因?yàn)樗胸S富的數(shù)學(xué)原理為準(zhǔn)確性提供了可信的基礎(chǔ)。 遞階層次結(jié)構(gòu)模型在AHP方法中首先要建立決策問題的遞階層次結(jié)構(gòu)的模型。………………決策目標(biāo)準(zhǔn)則2準(zhǔn)則1準(zhǔn)則3子準(zhǔn)則1子準(zhǔn)則1方案2方案1方案3………………目標(biāo)層準(zhǔn)則層子準(zhǔn)則層方案層子準(zhǔn)則1圖3 典型遞階層次結(jié)構(gòu)[40]在層次模型中，用作用線表明上一層次因素同下一層次因素之間的關(guān)系。 相對(duì)重要性的比例標(biāo)度和判斷矩陣工程技術(shù)領(lǐng)域，有些問題是可以量化的，而有些問題與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的某些決策問題一樣，是難于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行量化的。表1說明了相對(duì)重要性的比例標(biāo)度。層次分析法的計(jì)算問題是判斷矩陣的最大特征根和特征向量W。步驟概括如下：(1) 計(jì)算判斷矩陣行元素的成績(jī)Mi；(2) 計(jì)算的n次方根；(3) 對(duì)向量歸一化。 在應(yīng)用層次分析法時(shí)，保持思維一致性是非常重要的。只有判斷矩陣滿足判斷一致性時(shí)，所求得的重要性矢量W的估計(jì)才能作為可靠的重要性比例標(biāo)度，即權(quán)重。當(dāng)矩陣A不具備完全一致性時(shí)，n, 與其余的特征根具有如下關(guān)系： 由上式知，若判斷矩陣具有較滿意的一致性時(shí)，稍大于n，其余特征根均接近于零。為了度量不同階段矩陣是否具有滿意的一致性，我們還需引入判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI值。當(dāng)CR=CI/RI＜時(shí)，即認(rèn)為判斷矩陣具有滿足的一致性，否則就需要舍去或調(diào)整判斷矩陣，并使之具有滿意的一致性。但是實(shí)際上并非如此，模糊的現(xiàn)象、事物、概念在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、人們?nèi)粘Ｉ钪惺谴罅康拇嬖诘?，需要用?shù)學(xué)去研究和處理[40]。(1) 能定量的處理影響分析和設(shè)計(jì)的種種模糊因素，使分析的結(jié)果和設(shè)計(jì)的方案更符合客觀實(shí)際，更為優(yōu)化合理；(2) 能充分考慮事物的中間過渡性質(zhì)，浮動(dòng)地選取閾值，從而能夠給出一系列不同水平下的分析結(jié)果和設(shè)計(jì)方案，為人們提供廣泛的選擇余地。模糊數(shù)學(xué)的應(yīng)用十分廣泛，它研究和應(yīng)用的領(lǐng)域主要有：語言、系統(tǒng)工程、信息處理及自動(dòng)控制、模式（圖像）識(shí)別、故障診斷、邏輯、決策、人工智能、以及生物、工程、醫(yī)學(xué)、社會(huì)、心理、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。在結(jié)構(gòu)工程中，“穩(wěn)定”這個(gè)概念，含義也不明確。例如，巖土結(jié)構(gòu)工程中的地應(yīng)力，在客觀上很難精確測(cè)量，故測(cè)量的數(shù)據(jù)往往不精確，因而計(jì)算的結(jié)果必然也是不精確，不確定。也就是說人們往往要用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型去描述復(fù)雜的事物現(xiàn)象，這必然引起不精確性的問題，因而產(chǎn)生不確定性[40,4248]。在評(píng)價(jià)工程老化程度（可靠性）時(shí)，為了通過綜合評(píng)價(jià)得出合理的結(jié)論，則影響工程老化程度的因素，如工程安全性、耐久性和適用性就構(gòu)成了影響因素集。(2) 確定評(píng)價(jià)集評(píng)價(jià)集是評(píng)價(jià)者對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象可能做出的各種評(píng)價(jià)結(jié)果所組成的集合。因各因素的重要程度不同，各因素所賦的權(quán)重也就不同。這些權(quán)重構(gòu)成的集合稱為子權(quán)重集，也稱二級(jí)權(quán)重集。雖然，權(quán)重集的制定有相當(dāng)?shù)闹饔^性，但應(yīng)盡量使其符合實(shí)際，以提高評(píng)判的可靠性。(4) 單因素模糊評(píng)價(jià)單獨(dú)從一個(gè)因素出發(fā)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)評(píng)價(jià)集元素的隸屬程度，稱為單因素模糊評(píng)價(jià)。表示和之間隸屬“合理”關(guān)系的程度，即按評(píng)價(jià)時(shí)，評(píng)價(jià)對(duì)象取的合理程度。模糊綜合評(píng)價(jià)可表示為：式中為模糊綜合評(píng)價(jià)集；為權(quán)重集（權(quán)重向量），可視為一個(gè)行模糊矩陣。 MATLAB MATLAB是英文MATrix LABoratory（矩陣實(shí)驗(yàn)室）的縮寫。 概括來講，其主要的功能包含如下[49]： (1) 數(shù)值計(jì)算和符號(hào)計(jì)算功能 MATLAB以矩陣作為數(shù)據(jù)操作的基本單位，這使得矩陣運(yùn)算變得非常簡(jiǎn)捷、方便、高效。MATLAB和著名的符號(hào)計(jì)算語言Maple相結(jié)合，使得MATLAB具有了符號(hào)計(jì)算功能。利用MATLAB圖形句柄操作，用戶可以更靈活地對(duì)圖形進(jìn)行各種操作，為用戶在圖形表現(xiàn)方面開拓了一個(gè)沒有束縛的廣闊空間。MathWorks公司有心讓MATLAB成為新一代的通用軟件開發(fā)工具，并為此提供了將MATLAB源程序編譯為獨(dú)立于MATLAB集成環(huán)境運(yùn)行的EXE文件以及將MATLAB程序轉(zhuǎn)化為C語言程序的編譯器。功能件工具箱主要用來擴(kuò)充其符號(hào)計(jì)算功能、可視建模仿真功能及文字處理功能等；學(xué)科性工具箱專業(yè)性比較強(qiáng)，如控制系統(tǒng)工具箱(Control System Toolbox)、信號(hào)處理工具箱(Signal Processing Toolbox)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱(Neural Network Toolbox)、最優(yōu)化工具箱(Optimization Toolbox)、金融工具箱(Financial Toolbox)、統(tǒng)計(jì)學(xué)工具箱(Statistics Toolbox)等，這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，用戶可以直接利用這些工具箱進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究。所謂空間數(shù)據(jù)，是指對(duì)出現(xiàn)在地球表面及其附近的地理現(xiàn)象的記錄，都與地形有關(guān)，都具有地理位置特征，均可以用地圖予以表示。 雅安水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 問題分析與模型建立結(jié)合研究區(qū)域的實(shí)際情況，考慮各種自然因子和社會(huì)因子對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的影響范圍和程度、資料收集的難度和四川農(nóng)業(yè)大學(xué)倪福全的四川西緣山地農(nóng)村飲水安全的研究成果，在此，可按行政區(qū)進(jìn)行劃分。因雅安處于長江上游，受水質(zhì)等因子影響較小，水量對(duì)其生態(tài)環(huán)境需水的影響比水質(zhì)要大得多，因而在進(jìn)行水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，可考慮能否為生態(tài)環(huán)境提供足夠的水量。通常是衡量一個(gè)地區(qū)在某段時(shí)間內(nèi)降水多少的數(shù)據(jù)，并取其多年平均值，稱為多年平均降水量。一般溫度越高、濕度越小、風(fēng)速越大、氣壓越低、則蒸發(fā)量就越大；反之蒸發(fā)量就越小。(3) 多年平均徑流深