王翹楚

（大連水木工程管理有限公司，遼寧 大連 116023）

1 指標體系建立

1.1 生態(tài)彈性力

本溪市地處遼寧省北部，屬于降水量相對較豐沛地區(qū)，季節(jié)性降水明顯，中小河流斷流現象時有發(fā)生，降水量低于全國平均水平。境內外調水量較少，地下水儲量也相對較少，長期以來，由于地下水連續(xù)多年遞減，開發(fā)利用效益越來越低，缺水問題十分突出，故選取氣候、植被、供水3個方面7個指標作為生態(tài)彈性力評價指標。

1.2 生態(tài)支撐力

在太子河流域選取觀音閣水庫壩區(qū)至小夾河區(qū)段、老官砬子至觀音閣水庫壩區(qū)段、大峪溝入河口至老砬子區(qū)段、興安市界至大峪溝入河口區(qū)段4 個河段。總體上看，這4個河段水質狀況一般，生態(tài)環(huán)境處于輕微受損狀態(tài)，主要污染物為高錳酸鹽和氨氮，故選取人均水資源量、水資源利用率、工業(yè)氨氮年排放量作為水生態(tài)支撐力評價指標。

1.3 生態(tài)壓力

截至2018 年，除2014 年本溪市人口增長率為0.53‰，其余年份均為負增長。本溪市山區(qū)面積占全市80%，人均耕地0.03 hm2。藻類是水生生態(tài)系統中重要的生物成分，它對水生生態(tài)系統的變化和響應非常敏感。水生環(huán)境中，底棲動物也敏感。其中，大型底棲動物中，蜉蝣目、襀翅目、毛翅目3類對水生態(tài)系統影響較大。對于水體而言，底棲動物種類豐富，在密度一定的情況下對水體是有利的。綜上，選取人口密度、人均GDP、藻類細胞密度、底棲動物完整性作為生態(tài)壓力評價指標。水生態(tài)承載力評價指標體系詳見表1，水生態(tài)承載力評價指標數值詳見表2。

表1 水生態(tài)承載力評價指標體系

表2 水生態(tài)承載力評價指標數值

2 模型建立

2.1 評價指標等級劃分

為了更好地反映各等級水生態(tài)承載能力情況，根據各指標數據的變化情況結合部分文獻劃分方法，分別將每個因素劃分為5個等級，以便于定量且直觀反映各等級因素對承載力的影響程度[1]。評價等級劃分，詳見表3。

表3 評價指標極性及等級劃分

2.2 指標權重計算

根據模糊層次分析法，結合部分文獻取值方法，進行主觀判斷，建立準則層及相應指標層的模糊一致判斷矩陣[2]。

根據模糊層次分析法，計算得岀主觀權重，詳見表4。根據熵權法步驟處理得到指標層標準化矩陣，并計算各指標客觀權重及組合權重，再利用各指標客觀權重乘以其指標實際值構成準則層判斷矩陣，再根據熵權法得到準則層標準化矩陣，最后得到指標層各評價指標對于目標層的最終權重值[3]，詳見表4。

表4 評價指標權重值

3 計算結果

3.1 模糊綜合評價結果

將2010—2018 年各指標具體數值按指標極性、大小分類，經計算得到本溪地區(qū)2010—2018 年的隸屬度矩陣，將得到的權重矩陣與隸屬度矩陣相乘，得到模糊綜合評價矩陣，進行量化得出最終的評價結果[4-7]，詳見表5。

表5 本溪市水生態(tài)承載力模糊綜合評價結果

由表5可知，2010—2018年，本溪市水生態(tài)承載力整體狀況一般，但2010和2016年的評價等級為Ⅱ級，達到較強承載，說明近幾年的水生態(tài)系統承載力比較穩(wěn)定，2014 年后水生態(tài)承載力有一定上升趨勢且在一些豐水年達到了較強承載力。

水生態(tài)承載力模糊綜合評價的MK 趨勢結果為z=-0.31，表明2010—2018年本溪市水生態(tài)承載力有下降的趨勢，但未通過顯著性檢驗。

3.2 物元分析評價結果

將待評物元中的數據輸入物元模型，計算每個評價指標對每個評價等級的關聯度，各年份水生態(tài)承載力評價指標對應各評價等級詳見表6。

表6 各年份水生態(tài)承載力評價指標對應各評價等級

根據表6 提供的單個指標與等級關聯度信息可知，年平均氣溫、年平均日照時數、植被蓋度、地下水供水量、人口密度以及水體BOD 6 個指標在2010—2018 年出現不同等級的上升趨勢或保持著較高等級，說明這些指標對研究區(qū)水資源承載力等級的保持具有重要的貢獻；年平均降水量、年平均相對濕度、年蒸騰蒸發(fā)量、人均水資源量、水資源利用率、工業(yè)氨氮年排量、人均GDP、底棲動物完整性、藻類細胞密度9 個指標在這9 a 間出現不同等級的下降趨勢或者保持著較低水平，成為制約本溪市水生態(tài)承載力等級提升的因素。

各年份水生態(tài)承載力對各評價等級的綜合關聯度，詳見表7。

由表7 可知，2016 年本溪市水生態(tài)承載力等級為“Ⅱ級較強承載”，2014年承載力狀況較差為“Ⅳ級較弱承載”，其余年份承載力等級均為“Ⅲ級一般承載”。從關聯度的數值可以看出，2014 和2016 年的最大關聯度數值均在0～1，說明其具備向相鄰等級轉化的能力，而比較相鄰等級的關聯度可知，這2 a的承載力均具備向一般承載力轉化的能力，可見近幾年的水生態(tài)承載力基本穩(wěn)定在“Ⅲ級一般承載”，其間略有波動但并不大。

結合2 種評價方法來看，本溪市水生態(tài)承載力呈現出微弱增強的發(fā)展趨勢，因此需要合理采取有效措施加強這種發(fā)展趨勢，使其有能力為人類社會活動提供生態(tài)服務產品[8，9]。

4 結語

本溪市水生態(tài)承載力從一般可承載水平增強到較強承載水平，還有很大的提升空間，故對保持水生態(tài)承載力等級具有重要貢獻的指標應繼續(xù)保持，對制約本溪市水生態(tài)承載力等級提升的指標應采取措施加以改進。由于環(huán)境污染導致全球變暖，對地球生態(tài)環(huán)境產生了較大影響，本溪市年蒸發(fā)蒸騰量持續(xù)上升，而本溪市污廢水亂排、亂放現象屢禁不止，導致水體富營養(yǎng)化、底棲動物完整性降低、藻類細胞密度持續(xù)增加，這將極大影響水生態(tài)承載力，故應加大環(huán)保措施實施力度，杜絕污染水體亂排亂放現象，實行最嚴格的水資源管理制度，推動建設節(jié)水型社會建設，切實提高用水效率。