【正文】 區(qū)生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)，以河西走廊荒漠綠洲水土資源綜合開(kāi)發(fā)利用為例建立了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)決策耦合模型，該模型主要是對(duì)干旱區(qū)農(nóng)田鹽漬化進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。王春梅等 (2020)建立了森林生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用因子權(quán)重法對(duì)東北地區(qū)森林資源生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。相比國(guó)外的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究，國(guó)內(nèi)的研究更加宏觀，在未來(lái)的研究中可以借鑒國(guó)外生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的經(jīng)驗(yàn)與特點(diǎn)，加強(qiáng)野外長(zhǎng)期觀測(cè)，宏觀與微觀方法相結(jié)合，從而更全面的對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的功能和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià) [6]。近年來(lái)無(wú)節(jié)制、無(wú)秩序、不成規(guī)模地開(kāi)發(fā)生物資源，對(duì)森林的亂砍濫伐，水環(huán)境的人為影響日益加劇，導(dǎo)致該區(qū)水土流失嚴(yán)重，地力下降，生態(tài)環(huán)境急劇惡化，形勢(shì)不容樂(lè)觀。 總之，生態(tài)問(wèn)題已經(jīng)成為雅安經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，急需進(jìn)一步深入的研究雅安的水環(huán)境生態(tài)問(wèn)題。 進(jìn)行雅安水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，正是按照李文華院士建議的方法來(lái)研究，是基于區(qū)域尺度上描述和評(píng)估自然因子和社會(huì)因子對(duì)水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)及其組分產(chǎn)生不利作用的可能性和大小的過(guò)程，其目的在于明確雅安不同區(qū)縣水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的大小程度，為風(fēng)險(xiǎn)決策和管理提供理論和技術(shù)支持。 研究?jī)?nèi)容 本文將應(yīng)用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的一般方法和原理，針對(duì)雅安水環(huán)境的具體情況，建立雅安水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，并應(yīng)用層次分析法和模糊綜合評(píng)判兩種方法對(duì)模型進(jìn)行評(píng)判；通過(guò)影響因子基本數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計(jì)和相關(guān)專家評(píng)判打分，應(yīng)用MATLAB 工具進(jìn)行層次分析法和模糊綜合評(píng)判編程，計(jì)算出各個(gè)區(qū)縣的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，以確定出該區(qū)縣的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)； 借助于 GIS 的有關(guān)功能，作出雅安各個(gè)區(qū)縣水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的專題地 圖。56’ ～ 103186。51’～ 30186。東北邊與成都市交界，東邊與眉山市為鄰，東南邊與樂(lè)山市相鄰，南依涼山彝族自治州，西邊與甘孜藏族自治州相連，北邊與阿壩藏族羌族自治州接壤。 圖 1 雅安市行政區(qū)劃圖 地形地貌 雅安屬四川省盆地西緣山地，為盆地到青藏高原的過(guò)渡地帶。石棉縣境西北部海拔 5793米的神仙粱子是全市最高峰，高山區(qū) (海拔 3500～ 5000 米 )約占全市總面積的 6％，主要分布在寶興縣和天全縣的西北部，石棉縣的西南部，蘆山縣的北端，漢源縣和滎經(jīng)縣呈點(diǎn)狀分布，以寶興縣比例最大，約占全縣總面積的 30％。最低點(diǎn)是雨城區(qū)草壩鎮(zhèn)水口村龜都島，海拔 米。雅安市地貌主要特征是：地勢(shì)起伏大，山脈走向與地質(zhì)構(gòu) 造線一致；層狀地貌明顯，單斜山具有規(guī)律性分布；山脈走向制約著自然地理環(huán)境，高 3000 余米的大相嶺橫貫本市中部，走向近于西北，不僅是大渡河與青衣江的主要分水嶺，也是市內(nèi)自然地理的重要分界線。北部溝谷切割強(qiáng)烈，多峽谷分布、降雨集中，強(qiáng)度大，經(jīng)常造成洪澇災(zāi)害；南部屬大渡河中游河谷干旱少雨區(qū)，氣候干燥，日照多、降雨少、常有旱情發(fā)生。 7 氣候狀況 本區(qū)位于盆地邊緣的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候資源十分豐富，主要表現(xiàn)在氣候溫和，雨量充沛，呈立體分布，具體發(fā)展農(nóng)、林、牧等大農(nóng)業(yè)的優(yōu)越條件，但由于陰多濕高，光照不足和寒潮、干旱、洪澇、綿雨等多種自然災(zāi)害的影響，也造成了農(nóng)業(yè)發(fā)展的許多制約因素。年雨量，北部一般在 1000～ 1800 毫米，南部在 700～ 800 毫米。年總?cè)照諘r(shí)數(shù)，北部在 800～ 1000 小時(shí)，南部在 1200～ 1400 小時(shí)。 日照情況 全市除少數(shù)高山地區(qū)外，基本屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。日照情況：以大相嶺為界，南北差異明顯，北部日照少，南部日照多。石棉為全市日照最多的縣之一。北部青衣江河谷和南部大河河谷海拔最低，年均氣溫分別為14186。C和 17186。C。降雨：由于季風(fēng)環(huán)流和地形地貌的影響，北部的六縣（區(qū)）是全省著名暴雨區(qū)，降雨特點(diǎn)是夏秋多、冬春少、夜雨多、暴雨強(qiáng)度大，年均降雨量在 1200～ 1700毫米 之間，日最大 雨量達(dá) ，多年平均降水日數(shù) 177～ 236天。 水資源狀況 雅安屬四川省盆地邊緣山區(qū)，雨量較多，植被較好，徑流總量豐沛，水質(zhì)良好，水能資源得天獨(dú)厚。 全市多年平均地面徑流 億 m3，平均徑流深 1183 毫米， 平均 每平方公里產(chǎn)水量 萬(wàn) m3，其中青衣江流域多年平均徑流量 億 m3，占全市總量的 %，平均徑流深 1367 毫米；大渡河流域多年平均徑流量 億 m3，占總量的 24%，平均徑流深為 845 毫米；岷江流域多年平均徑流量 億 m3，占總量%，平均徑流量 982 毫米。徑流年際變化不 大，變差系數(shù)在 ～ 之間 。 河流：市內(nèi)河流屬岷江水系的支流大渡河、青衣江，全市流域面積在 30 平方公里以上的河流有 131條，其中流域面積大于 1000 平方公里的河流 11 條， 100 至 500 平方公里的河流 40 8 條， 500～ 1000 平方公里的河流 2 條，除名山縣的臨溪河 直接匯入岷江外，其余均屬大渡河流域和青衣江流域。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]。 167個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)， 1070個(gè)行政村，總?cè)丝?，其中 ： 非農(nóng)業(yè)人口，農(nóng)業(yè)人口 ，占總?cè)丝?80%，農(nóng)村勞動(dòng)力 。 全市耕地面積 ，其中 ： 水田面積 ，旱地面積 ，農(nóng)村人口平均耕地 。糧食總產(chǎn)量 ，農(nóng)業(yè)人均產(chǎn)糧 416公斤。 2020年全市財(cái)政收入 。 北部六縣 (區(qū) )地處青衣江流域上游，是全省著名四大暴雨區(qū)之一，年降水量 1200～ 1700 毫米之間，但年內(nèi)時(shí)空分配不均，每年 6～ 9 月的徑流量占全年的 60～ 70%，且多以暴雨出現(xiàn)；枯期降水量少，約占全年的 7%左右 。由于受天氣系統(tǒng)中的高中層副熱帶高壓環(huán)流和西藏大陸高氣壓支配， 該 區(qū)旱洪災(zāi)害頻繁。 本區(qū) 洪災(zāi)突出，主要是江河洪災(zāi)和溪溝洪災(zāi)。其次名山、天全分別為 150%和 123%[7]。據(jù)多年監(jiān)測(cè)，青衣江三氮的污染逐漸加重，特別是近年來(lái)，工業(yè)廢水、生活污水排放量增加，河流來(lái)水量減少，水質(zhì)污染較為嚴(yán)重，有毒物質(zhì)六價(jià)鉻含量 9 ，亞硝酸鹽氮含量最高達(dá) ；大渡河流域由于人口稀少，工業(yè)不發(fā)達(dá)，水質(zhì)狀況稍好。全市農(nóng)村污染 水有兩種類型，第一類蘆山、天全血吸蟲(chóng)疫區(qū)、水源被釘螺污染；第二類是隨著人類活動(dòng)的加劇，森林植被的破壞，農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)中的化肥，農(nóng)藥的使用，污染了天然河流，影響人民群眾的生活 生產(chǎn)飲用水 [7]。 EPA 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則將生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的過(guò)程分為 3 個(gè)階段，即問(wèn)題表述、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)表征 [838]。該階段最初的工作是將污染源、刺激、影響、生態(tài)系統(tǒng)及受體特征等多方面可用信息綜合起來(lái)考慮，然后達(dá)到以下的目的： ① 確定能充分反應(yīng)管理目標(biāo)的評(píng)價(jià)終點(diǎn)； ② 形成描述一個(gè)刺激與評(píng)價(jià)終點(diǎn)或多個(gè)刺激與評(píng)價(jià)終點(diǎn)之間關(guān)系的概念模型； ③ 制定分析計(jì)劃。分析過(guò)程包括： ① 暴露分析； ② 通過(guò)調(diào)查危害反應(yīng)關(guān)系來(lái)分析效應(yīng)。該階段又分三 步：第1 步風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，應(yīng)用分析階段的結(jié)果對(duì)暴露和效應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并評(píng)價(jià)相關(guān)的不確定性；第 2 步風(fēng)險(xiǎn)描述，對(duì)一系列支持或反駁上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的證據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并闡明對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)（ Target）產(chǎn)生不利效應(yīng)的重要性；第 3 步風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告，對(duì)各種不確定性及假設(shè)進(jìn)行總結(jié)并將結(jié)論報(bào)告提交給風(fēng)險(xiǎn)管理者。在進(jìn)行分析和風(fēng)險(xiǎn)表征時(shí)常常會(huì)重新回到第 1階段去收集新的數(shù)據(jù)并進(jìn)行進(jìn)一步的分析和表征。 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)方法 綜合國(guó)內(nèi)外的研究， 水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中廣泛存在著五種性質(zhì)，即不確定性、潛伏性、模糊性、灰色性及非線性。因而， 評(píng)價(jià)方法可采用層次分析法，灰色系統(tǒng)理論分析，模糊綜合評(píng)判等。 層次分析法 概述 層次分析法 (Analytic Hierarchy Process)簡(jiǎn)稱 AHP 法 ， 是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家 教授于 20 世紀(jì) 70 年代研究提出的一種新的決策科學(xué)方法，能既實(shí)用、又簡(jiǎn)潔地處理復(fù)雜的社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等決策問(wèn)題。在很短的時(shí)間里，它在理論研究及應(yīng)用領(lǐng)域中都取得了巨大的進(jìn)展 [40]。正因?yàn)槿绱?，它被廣泛地應(yīng)用于人們生活的各種宏觀與微觀決策中。它根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)以及所要達(dá)到的目標(biāo)，把問(wèn)題分解為不同的組成因素，并按各因素之間的隸屬關(guān)系和相互關(guān)聯(lián)程度分組，形成一個(gè)不相交的層次結(jié)構(gòu)。具有這一逐層支配關(guān)系性質(zhì)的結(jié)構(gòu)稱為遞階層次結(jié)構(gòu)。 其核心之二是將引導(dǎo)決策者，通過(guò)一系列成對(duì)比較的評(píng)判來(lái)得到各個(gè)方案或措施在某一個(gè)準(zhǔn)則之下的相對(duì)重要度的度量。 在層次結(jié)構(gòu)中，這些準(zhǔn)則本身也可以對(duì)更高層次的各個(gè)元素的相對(duì)重要性賦權(quán)。這樣，決策者就可進(jìn)行評(píng)價(jià)、選擇和計(jì)劃等決策活動(dòng)。在 1982 年 11 月召開(kāi)的中美能源、資源、環(huán)境學(xué)術(shù)會(huì)議上，美國(guó) Moorhead 州立大學(xué)能源研究所所長(zhǎng)H． Cholanmezlaad 教授向中國(guó)學(xué)者介紹了 AHP 方法在能源、資源、環(huán)境工程中的應(yīng)用，引起了與會(huì)的中國(guó)學(xué)者的強(qiáng)烈興趣。尤其在應(yīng)用方面，我國(guó)學(xué)者的涉及面十分廣泛 [40]。系統(tǒng)分析的觀點(diǎn)之一是把分析對(duì)象看作為一個(gè)整體 —— 系統(tǒng)。盡管每個(gè)子系統(tǒng)、子元素具有自身特定的功能和特點(diǎn)，有時(shí)彼此間甚至是相互沖突的，但它們都是構(gòu)成系統(tǒng)整體功能所不可缺少的組成部分。任何復(fù)雜系統(tǒng)都具有一定的層次結(jié)構(gòu)，下層因素受到上層因素的支配，反過(guò)來(lái)上層因素又要受到下層因素的影響。它要求決策者 在對(duì)問(wèn)題進(jìn)行決策分析時(shí)，首先要找出分析對(duì)象的諸影響因素及其彼此的相關(guān)關(guān)系，從而建立起能清晰反映出這種關(guān)系的層次遞階系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使決策者在進(jìn)行決策分析時(shí)，把復(fù)雜問(wèn)題自千頭萬(wàn)緒之中條理化。如人們?cè)谌粘Ｉ顩Q策中所遇到的問(wèn)題，多半屬于定性化分析判斷問(wèn)題。這有助于決策者作出判 別。這也正是 AHP 決策分析法區(qū)別于其他很多決策優(yōu)化方法的一個(gè)重要特征。因?yàn)槭澜鐚?duì)決策反應(yīng)的速度要求越來(lái)越快，而一些繁復(fù)的決策方法耗時(shí)、耗力、耗資金，在很多場(chǎng)合又不具有令人滿意的實(shí)用價(jià)值。若有計(jì)算機(jī)及有關(guān)程序，則整個(gè)計(jì)算就更方便 、更迅速了。同時(shí)， AHP 方法還能吸取決策者個(gè)人或集團(tuán)的閱歷、經(jīng)驗(yàn)、智慧、判斷能力，從而使得決策建立在更扎實(shí)的基礎(chǔ)上。作為一個(gè)決策工具，層次分析法具有簡(jiǎn)單、易用、有效、適應(yīng)性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，因而受到人們廣泛的重視 [4042]。通過(guò)調(diào)查研究和分析，準(zhǔn)確確定決策問(wèn)題的范圍和目標(biāo)，問(wèn)題包含的因素及各因素間的相互關(guān)系。圖 3 表示了一個(gè)典型的遞階層次結(jié)構(gòu)。如某個(gè)?? ?? ?? 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 13 因素與下一層次中所有因素均有聯(lián)系，則稱其與下一層次有完全層次關(guān)系。 構(gòu)造系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)的過(guò)程是從最高層 (目標(biāo) )開(kāi)始，通過(guò)中間層 (準(zhǔn)則 )，到最低層 (方案 )為止。但這些被測(cè)量對(duì)象的屬性大多數(shù)具有相對(duì)性質(zhì)，系統(tǒng)中各因素相關(guān)度的測(cè)量可通過(guò)人的判斷和經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成。兩個(gè)元素相對(duì)重要性的比較可變 換為一個(gè)數(shù)。 表 1 相對(duì)重要性的比例標(biāo)度 相對(duì)重要性的權(quán)數(shù) 定義 解釋 1 同等重要 對(duì)于目標(biāo)，兩個(gè)因素 貢獻(xiàn)是等同的 3 一個(gè)因素比另一個(gè)因素稍微重要 經(jīng)驗(yàn)和判斷稍微偏向一個(gè)因素 5 一個(gè)因素比另一個(gè)因素明顯重要 經(jīng)驗(yàn)和判斷明顯偏向一個(gè)因素 7 一個(gè)因素比另一個(gè)因素非常重要 一個(gè)因素非常的受到偏愛(ài) 9 一個(gè)因素比另一個(gè)因素極端重要 對(duì)另一個(gè)因素偏愛(ài)的程度是極端的 2， 4， 6， 8 上述兩相鄰項(xiàng)判斷的中值 上述非 0數(shù)的倒數(shù) 如果一個(gè)因素相對(duì)于第二個(gè)因素有上述的數(shù) 目（如 5），那么二個(gè)因素相對(duì)于第一個(gè)因素就有倒數(shù)值（如 1/5） 比例標(biāo)度確定后，即可建立判斷矩陣，其通用公式為： 1 1 1 2 11 2 2 2 212()nnnnijn n n nAa a aa a a aa a a???????????????? ??? ??? ?????????? 顯然， 1/ij jiaa?, 1iia? ， i， j=1， 2， ???， n。由矩陣?yán)碚?，用某一重量向?2 TnW W W W??? ?????右乘 A 矩陣得 ： 111 1 1221nWn n nnnW n WW n WA n WW n Waaaa? ? ? ??????? ? ? ???? ? ? ?? ??? ??? ??? ? ? ?? ? ? ???? ??????? ? ? ??? ? ? ? ? 14 向量 W 稱為判斷矩陣 A 的特征向量。特征向量通用算法是冪乘法和方根法（也稱幾何平均法），此外還有規(guī)范 列 平均法 (又稱為和積法 )。方根 法和規(guī)范例平均法與冪乘法相比，雖然粗糙，但只需手算或小型計(jì)算機(jī)即可， 十分 方便。 判斷矩陣的一致性檢驗(yàn) 在層次分析法中，為了構(gòu)造判斷矩陣引入了 1~9 的比例標(biāo)度法，這就使得決策者判斷思維數(shù)字化。為此，這種數(shù)字化方法還有助于決策者檢查并保持判斷思維的一致性。所謂判斷一致性，即判斷矩陣 A 有以下關(guān)系： /ij ik jka a a? , , 1, 2, ,i j k n? ??? 由矩陣?yán)碚?，判斷矩陣在滿足上述完全一致條件下，具有唯一的非零解，也是最大的特征根 max? =n，且除 max? ，其余的特征根均為零。這種非一致性，大多是思維的非一致性，也有筆誤造成的。 根據(jù)上面的分析，我們可通過(guò)求解下屬系統(tǒng)得到相對(duì)重