基于主成分投影法的长江上游水源涵养区生态安全评价，本文主要内容关键词为：涵养论文,水源论文,成分论文,安全评价论文,生态论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
主成分投影法是最近几年才出现的一种新的多指标评价方法，在工业经济效益比较和排序分析、上市公司财务状况排序、区域生态环境质量评价等方面有过研究。它将主成分分析法和投影法有机地结合起来，汲取了两者的优点,解决了诸如指标的信息重叠、评价单元在不同时间或空间整体比较和排序等问题。
区域生态安全评价的基本理论方法是把描述各评价区域的多个量纲不同的指标实际值转化为无量纲的评价值,并将这些评价值综合成一维的评价值，从而对评价单元做出整体性评价。设有n个被评价单元由m个评价指标描述,其数学意义是将这n个评价区域看成维评价指标空间A的n个点,通过无量纲化处理将空间A转换成另一空间B,这样空间B的每一维量纲都是一致的。空间A上的n个评价点相应转换成空间B中的点。然后再通过适当的方法，将这n个点投影到一条直线上，此时n个点在直线上的投影就是有序的和可比较的。
1 水源涵养区生态安全的主成分投影评价模型步骤
1.1 数据预处理
评价样本矩阵的建立 定义X为区域生态安全状况对应于m个评价指标与n个区域的样本矩阵，则
矩阵元素标准化 对于水源涵养区生态安全评价这样的多指标评价问题，由于指标之间存在着不可公度性，各指标的量纲、数量级和指标类型(如效益型、成本型等)也往往不相同,为了消除这种差异对评价结果的影响,在评价时首先要对评价样本矩阵进行规范化处理。本文采用极差变换法对样本矩阵元素进行规范化处理。对于评价矩阵
(2)计算投影值样本矩阵在理想样本上的投影值由下式得到：
(4)
2 水源涵养区生态安全的主成分投影评价实证分析
2.1 水源涵养区生态安全评价指标体系的建立
应用PSR模型，同时考虑到水源涵养区生态安全各评价因子的复杂关系和研究区的生态安全状况水平，在立地状态、资源环境状态、生物状态、人口压力、经济压力、状态响应和压力响应几部分来建立评价指标体系。如表1所示。
图1 水源涵养区评价等级图
2.2 评价结果
通过上述步骤的计算，可以得到长江上游重点的水源涵养区生态安全评价值，表2是评价的综合判别等级表征状态表；表3是阈值表；表4为评价结果、等级及排序；图1为水源涵养区评价等级图。
3 评价结果分析
由表4和图1中，可以得出在长江上游两个重点水源涵养区中，大部分地区处于IV等级，即较安全状态；少部分地区处于Ⅲ等级，即较安全状态。但其中有些IV等级县的投影值接近Ⅲ等级，比如什邡市、大邑县、新都县、蒲江县、温江县、洪雅县、峨眉山市等，由于这些县在右区当中，那总体看右区的生态安全状况还是相对稳定的，在经济发展的同时注重环境的保护和可持续发展，虽然人口相对集中，人口密度大，但是对治理环境的投入也较左区高；左区中的所有县均在IV等级，即较不安全状态。其原因为，这些地区生产水平较低，主要依靠农业和旅游业发展经济，工业发展较少，虽然这些县的植被覆盖度较高，但是人们的环境保护观念较差，对压力的响应不足，而且环保投入较少。
长江上游水源涵养区的生态环境问题主要是植被破坏、水土流失严重，生物多样性锐减，水生态平衡失调，人口增长压力及局部地区污染严重等。造成生态破坏的原因主要有两方面：一是自然因素，二是人为因素。自然因素主要是四川特殊的地貌类型和干湿季分明的气候特点等形成的生态脆弱而引发的生态破坏；人为因素主要是人口膨胀造成对生态环境的压力增大以及在经济发展过程中忽视对生态环境的保护造成一系列的生态破坏。造成水源涵养区生态破坏的人为因素大致有历史遗留问题，人口增长对生态环境造成的压力，单一的经济发展模式，经济发展长期依赖于对森林资源的开发，大型开发建设活动影响，法制和环境管理体制的不健全等，这些人为因素是造成该区域生态环境破坏的主要原因。
4 建议及措施
当前，水源涵养区内各县的生态系统结构和功能都遭受到了一定程度的破坏；在人口密度大、经济发展较快的地区面临的压力较大，而全区内的响应水平普遍较低。因此，要实现社会经济的可持续发展，必须依赖区域生态环境的改善，达到自然和人文社会的协调发展。为此，应坚持从实际出发，理顺生态系统结构、恢复生态系统功能，合理利用土地资源，调整产业结构，把生态建设、保护与经济发展紧密结合起来，最终实现生态效益、经济效益和社会效益的高度统一与协调。根据水源涵养区面临的生态环境问题，提出如下对策。
理顺生态系统结构，恢复生态系统功能 水源涵养区一些县的生态系统破坏已经由结构破坏发展到功能破坏。由于该区本身脆弱的生态系统使得其系统结构极易遭到破坏，又由于近年来经济的大力发展和人口的增长，人类对生态系统的破坏日益加重。因此，应积极采取措施保持生态系统结构稳定，功能健全。在生态系统功能较差的县，应积极恢复生态系统功能，大力提高植被覆盖度，严格控制工业废水、废气和固体废物的排放量，恢复生态系统承载功能；充分发挥自然保护区的作用，保障生态系统多样性。在生态系统结构较差的县，应注重生态系统结构的保护以防止发生生态系统功能恶化；应改造陡坡耕地，提高土地产出率；有些县经济较发达，人口密度大，对土地资源的开发利用程度较高，应注意土地利用的合理性，尽量减少不必要的土地开发，特别是耕地资源的保护，防治水土流失和土地沙漠化。
合理利用土地资源 首先，应因地制宜地调整用地结构，积极开发耕地后备资源，通过开垦条件较好的宜农荒地，加强基本农田保护，提高耕地生产能力；实行生态退耕还林还牧，严格控制其他各类用地对耕地的占用。同时依靠科技进步，提高土地集约经营水平，把先进的科研成果和实用技术转化为现实生产力，发展优质、高效、低耗的生态农业；其次，要提高森林覆盖率，尤其在生态环境脆弱的县，采取林、灌、草合理搭配，逐渐恢复高山峡谷和干热河谷地区植被覆盖度，加强牧草地的建设和管理。
积极开展生态旅游 水源涵养区是个旅游资源极其丰富的地区。从自然景观看，地形复杂、气候多样、山川挺拔、景色壮丽，从白雪皑皑的冰川世界到四季常青的热带风光。既有亚热带、热带风光，又有终年积雪的雪山群以及由于终年积雪形成的蔚为壮观的冰川、冰塔、冰瀑等，特色明显。从人文景观看，少数民族众多，各民族在长期的历史发展中，形成了自己独特的生活方式、社会结构、民风民俗、语言文字和绚丽多彩的历史文化、多姿多彩的节庆活动。因此，大力发展该区旅游业是促进区域经济发展、提高人民生活水平的有力措施。但在发展旅游业的同时应注意生态环境保护，积极开展生态旅游，建立旅游开发对环境影响的评估制度，设立旅游生态环境建设基金，对森林公园的开发要严格控制，采取切实有效的措施大力抓好生态环境保护工作。
提高人口素质，增强公众生态保护意识 由于水源涵养区人口受教育程度较低，公众的生态保护意识差。目前基础教育仍然处于落后状态，全民素质普遍较低，必须继续加强基础教育，普及9年义务教育，努力提高全民素质。进一步开展生态环境普法宣传教育活动，逐步提高广大农民的生态环境保护意识，使他们把生态环境保护的封山育林、植树造林、退耕还林等变为自觉的行动。努力开辟多种渠道，鼓励公众自觉参与生态环境保护行动和监督，改变不良生活习惯，提倡绿色消费。
加大生态保护力度和资金投入 应根据水源涵养区生态环境的特点和存在的问题有重点、有步骤地进行治理和保护，扩大自然保护区面积，保护森林资源，合理利用土地，加大对生态保护的力度。同时，实行政府宏观调控与市场调节相结合，建立多元化、多渠道的生态保护投资机制，切实增加生态保护资金投入。随着公共财政的建立，应把生态环境保护和建设规划纳入各级政府经济和社会发展的长远规划和年度计划，把生态保护投资列入财政预算的正常支出科目，保证各级政府对生态环境保护的投入。
实施生态环境与发展综合决策，推进经济增长方式的根本性转变 以可持续发展战略为方针，把生态环境与资源的承载力作为要素参与综合平衡，使环境质量同经济发展和人民生活水平的提高相适应。把生态环境保护与推进经济增长方式的转变有机结合起来。通过各种有效方式积极推进经济增长方式的转变，在转变过程中实现资源的合理配置和有效利用，减轻环境污染，维护生态平衡。在制定各项经济政策时，要周密考虑生态环境保护的规定和要求，从各方面落实生态环境保护。
强化生态环境管理 改革和完善各项环境管理制度，实施污染物排放总量控制，依照环保法律法规的要求，相应转变环境管理思想，加快改革环境管理制度，污染防治逐步从浓度控制转变为总量控制，从末端治理转变到全过程防治。完善环境影响评价制度，从对单个建设项目的环境影响评价向各项资源开发活动、经济开发区建设和重大经济决策的环境影响评价拓展；按照区域污染物排放总量控制目标要求审批项目，保证区域总量不再增加；建立环境影响评价的法律责任制，进行开发建设项目的后评估。