【摘 要】
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近年来,随着社会经济持续增加以及人类活动强度逐渐增大,我国西北地区的湖泊正面临着湖泊面积减少、水体咸化、水质恶化等一系列问题,生态安全保障持续受到挑战,尤其是干旱半干旱区湖泊生态安全状况更加严峻。因此对区域湖泊进行生态安全评价,对保护湖泊生态环境,保障湖泊生态安全,协同区域社会环境发展乃至响应国家生态文明建设战略需求等方面等具有重要意义。本研究以西北干旱半干旱地区代表性湖泊博斯腾湖为研究区域,采用
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近年来,随着社会经济持续增加以及人类活动强度逐渐增大,我国西北地区的湖泊正面临着湖泊面积减少、水体咸化、水质恶化等一系列问题,生态安全保障持续受到挑战,尤其是干旱半干旱区湖泊生态安全状况更加严峻。因此对区域湖泊进行生态安全评价,对保护湖泊生态环境,保障湖泊生态安全,协同区域社会环境发展乃至响应国家生态文明建设战略需求等方面等具有重要意义。本研究以西北干旱半干旱地区代表性湖泊博斯腾湖为研究区域,采用数据分析及数学模型的方法,分析了博斯腾湖水环境特征及变化趋势,探究了湖区水动力条件及其特征;采用DPSIR模型构建博斯腾湖生态安全评估体系,评估了博斯腾湖生态安全状况,分析了生态安全因子驱动因子,指出影响生态安全的主要驱动因素。本文研究的主要内容和结论如下:(1)分析了博斯腾湖流域水环境特征及变化趋势。博斯腾湖历年平均水位变化幅度较大,入湖水量以开都河来水为主,占入湖总水量的89.8%;湖区水质指标平均浓度基本满足Ⅲ类水质标准,水质空间差异性较为明显,水质较差区域多集中湖心及湖东部区域,湖区西南部区域水质较好。博斯腾湖水体综合营养指数表明,近10年博斯腾湖的综合营养指数平均值为39.13,稳定处于中营养状态,湖区水体营养状态分布不均匀,其中水质浓度较高的区域集中在湖心及湖东区,浓度较低的区域集中在西部及西南区。(2)探究了博斯腾湖水动力条件及其特征。由于湖泊水动力条件对湖泊水质状况影响较大,因此本研究构建湖区水动力学模型,模拟了博斯腾湖的水体更新时间并以此表征博斯腾湖水动力条件,模拟结果表明:博斯腾湖水体更新时间为5.8年,水动力条件较差,全湖整体水体更新时间呈现湖西岸向湖心递增的特点,其中西岸入流区及西南出流区水体更新较快,湖心部换水周期较慢,风生流是驱动全湖水体更新的主要因素。(3)构建了博斯腾湖生态安全评价体系。基于DPSIR驱动力-压力-状态-影响-响应)模型,以社会经济影响、水生态健康、生态服务功能和调控管理为主要内容,构建包含1个目标层,4个方案层指标,19个因素层指标以及44个指标层指标的博斯腾湖生态安全评价指标体系,并进行数据预处理、权重计算等模型的预处理工作。(4)评估分析了博斯腾湖生态安全基本状况,确定生态安全驱动因素。博斯腾湖近5年的生态安全指数(ESI)均处于51.0-56.8范围内,生态安全等级均处于Ⅲ级,安全状态为一般安全状态,生态系统尚能进行自我调节但易受到干扰。其中,生态安全指数、水生态健康指数、生态服务功能指数、调控管理指数等逐年升高,社会经济影响指数较低逐年降低。相关性分析表明:社会经济影响近5年来对生态安全指数提升的正向驱动性较弱,水生态健康、生态服务功能及调控管理对生态安全指数提升的正向驱动性较强。
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