中圖分類(lèi)號(hào):X171.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A doi:10.12128/j.issn.1672-6979.2025.06.009
0引言
生態(tài)地質(zhì)學(xué)作為一門(mén)融合生態(tài)學(xué)與地質(zhì)學(xué)的交叉學(xué)科[1],其研究范疇聚焦于地球系統(tǒng)多圈層(巖石圈、土壤圈、水圈、大氣圈及生物圈)的交互作用機(jī)制[2。在全球城鎮(zhèn)化與工業(yè)化進(jìn)程加速的背景下,人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)的擾動(dòng)效應(yīng)顯著加劇,已成為影響區(qū)域生態(tài)安全格局與可持續(xù)發(fā)展模式的關(guān)鍵制約因素[3-6]。構(gòu)建科學(xué)的生態(tài)地質(zhì)脆弱性診斷與評(píng)估體系,正逐步成為地球系統(tǒng)科學(xué)框架下的前沿研究核心議題
生態(tài)地質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)是評(píng)估區(qū)域生態(tài)地質(zhì)環(huán)境對(duì)內(nèi)外干擾的敏感程度、自我恢復(fù)能力以及所承受壓力大小的重要手段[8-11]。目前,已有多種評(píng)價(jià)模型和方法應(yīng)用于生態(tài)地質(zhì)脆弱性研究,其中SRP模型(敏感性—恢復(fù)力一壓力度模型)綜合考慮了生態(tài)系統(tǒng)的多種屬性,較為全面地反映生態(tài)地質(zhì)脆弱性的本質(zhì)特征,在區(qū)域生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)中得到廣泛應(yīng)用[12-14] 。
黃河流域是我國(guó)重要的生態(tài)屏障和經(jīng)濟(jì)地帶,其生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性對(duì)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要[15]。聊城—段作為典型的生態(tài)—經(jīng)濟(jì)矛盾區(qū)域,近年來(lái)面臨土壤鹽漬化、地面沉降、地下水污染等專(zhuān)項(xiàng)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題?,F(xiàn)有研究多聚焦單一問(wèn)題,對(duì)多因子耦合作用下的生態(tài)地質(zhì)脆弱性綜合評(píng)價(jià)仍顯不足。例如,魯峰等[16針對(duì)泰山區(qū)域提出生態(tài)修復(fù)模式,但未系統(tǒng)考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)壓力對(duì)脆弱性的影響;李元征等17雖基于GIS開(kāi)展生態(tài)敏感性評(píng)價(jià),卻未整合恢復(fù)力與壓力度指標(biāo)。這種綜合性評(píng)價(jià)的缺失,導(dǎo)致區(qū)域生態(tài)保護(hù)策略缺乏精準(zhǔn)性與可操作性。因此,本研究以SRP模型為核心,耦合自然與人文因子,構(gòu)建多維評(píng)價(jià)體系,旨在為黃河流域生態(tài)屏障建設(shè)與高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
研究區(qū)概況
研究區(qū)涵蓋聊城市、德州市、市三市全域,地處魯中山地北緣與黃河沖積平原過(guò)渡帶,地形南高北低,自南向北依次分布中低山區(qū)、山前沖洪積傾斜平原及黃河沖積平原(圖1)。氣候?qū)倥瘻貛О霛駶?rùn)一半干旱季風(fēng)氣候,多年平均氣溫 13.2°C ,多年平均降水量 594mm/a ,多年平均蒸發(fā)量1075mm/a 。水系以黃河為主體,支流呈放射狀分布,兼有臥虎山水庫(kù)等人工水利設(shè)施[18]
地質(zhì)構(gòu)造受齊河-廣饒斷裂和聊城-蘭考斷裂控制,形成濟(jì)陽(yáng)坳陷、臨清坳陷與魯中隆起并存的格局?;鶐r地層從新太古代至新生代廣泛出露,南部以中酸性巖槳巖為主,北部以第四系松散沉積物覆蓋。水文地質(zhì)特征表現(xiàn)為兩大含水巖組:松散巖類(lèi)孔隙水(黃河沖積平原)和碳酸鹽巖裂隙巖溶水(魯中山區(qū)),前者分布廣且動(dòng)態(tài)穩(wěn)定,后者富水性差異式中: EVI 為生態(tài)地質(zhì)脆弱性指數(shù); ESI 為生態(tài)地質(zhì)敏感性指數(shù); ERI 為生態(tài)地質(zhì)恢復(fù)力指數(shù); EPI 為生態(tài)地質(zhì)壓力度指數(shù); Si?Ri?Pi 分別代表敏感性、恢復(fù)力、壓力度第 i 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值; Wi 分別為每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的分級(jí)賦值。 EVI,ESI,EPI 為正向指數(shù),數(shù)值越大代表脆弱性、敏感性、壓力度越高;ERI為負(fù)向指數(shù),數(shù)值越大代表恢復(fù)力越低。
顯著,與地下水系統(tǒng)密切關(guān)聯(lián)。
生態(tài)地質(zhì)環(huán)境整體呈現(xiàn)脆弱性與動(dòng)態(tài)演化特征。土壤鹽漬化問(wèn)題長(zhǎng)期存在,近年隨治理措施推進(jìn)呈局部緩解趨勢(shì)。地面沉降與地下水超采密切相關(guān),沉降速率隨管控政策實(shí)施逐步趨緩。水土流失類(lèi)型空間分異明顯,黃河南北分別以水蝕和風(fēng)蝕為主導(dǎo);黃河懸河段受河道淤積與人類(lèi)活動(dòng)干擾,穩(wěn)定性面臨持續(xù)挑戰(zhàn),南北岸演化趨勢(shì)呈現(xiàn)反向性。
2 研究方法
2.1 SRP模型原理
SRP模型即“敏感性—恢復(fù)力—壓力度\"模型,該模型從生態(tài)系統(tǒng)對(duì)干擾的抵抗能力、受到干擾后的恢復(fù)能力以及所承受的外部干擾程度3個(gè)維度來(lái)綜合評(píng)估生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性[19]。敏感性反映了生態(tài)地質(zhì)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)外干擾的響應(yīng)程度,敏感性越高,系統(tǒng)在受到干擾時(shí)越容易發(fā)生變化?;謴?fù)力體現(xiàn)了生態(tài)地質(zhì)系統(tǒng)受到干擾后自我修復(fù)和恢復(fù)的能力,恢復(fù)力越強(qiáng),系統(tǒng)從受損狀態(tài)恢復(fù)到原有狀態(tài)的速度越快。壓力度則衡量了外部因素對(duì)生態(tài)地質(zhì)系統(tǒng)施加的壓力大小,壓力度越大,系統(tǒng)所面臨的脆弱性風(fēng)險(xiǎn)越高[20]。通過(guò)這3個(gè)方面的綜合考量,可以更全面、準(zhǔn)確地評(píng)估生態(tài)地質(zhì)脆弱性[21]。SRP模型為脆弱性評(píng)價(jià)提供框架(敏感性—恢復(fù)力一壓力度),AHP用于量化各指標(biāo)權(quán)重,確保評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性。兩者結(jié)合實(shí)現(xiàn)“模型框架-指標(biāo)量化-綜合評(píng)估”的完整流程,具體計(jì)算過(guò)程如下:
首先根據(jù)指標(biāo)權(quán)重加權(quán)計(jì)算生態(tài)地質(zhì)敏感性指數(shù)(ESI)、恢復(fù)力指數(shù)(ERI)及壓力度指數(shù)(EPI),再綜合計(jì)算生態(tài)地質(zhì)脆弱性指數(shù)( EVI ),計(jì)算見(jiàn)公式(1):
2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)選取
SRP模型從敏感性(Sensitivity)、恢復(fù)力(Re-silience)和壓力度(Pressure)3個(gè)維度對(duì)生態(tài)地質(zhì)脆弱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。本研究基于該模型,結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況,選取了一系列評(píng)價(jià)指標(biāo),構(gòu)建了生態(tài)地質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(圖2)。
2.2.1 敏感性指標(biāo)
地形地貌方面,選取坡度和地表起伏度。坡度影響地表植被發(fā)育和水土流失程度,坡度越大,植被生長(zhǎng)越困難,水土流失風(fēng)險(xiǎn)越高,生態(tài)地質(zhì)脆弱性增加;地表起伏度反映區(qū)域地形破碎程度,起伏度越大,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可能性越大,生態(tài)地質(zhì)條件越惡劣。
地質(zhì)條件指標(biāo)包括地層巖性和斷裂帶密度。不同的地層巖性對(duì)土壤植被發(fā)育和地表穩(wěn)定性有顯著影響,如堅(jiān)硬基巖有利于保持地表穩(wěn)定,而松散巖層則容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害;斷裂帶密度反映區(qū)域地殼穩(wěn)定性,斷裂帶越密集,地層巖體強(qiáng)度和穩(wěn)定性越低,生態(tài)地質(zhì)穩(wěn)定性越差。
生態(tài)地質(zhì)問(wèn)題選取懸河穩(wěn)定性、地面沉降、土壤鹽漬化和地下水環(huán)境質(zhì)量。懸河一旦決堤,將對(duì)周邊地區(qū)造成嚴(yán)重災(zāi)害;地面沉降會(huì)導(dǎo)致建筑物損壞、土地沼澤化等問(wèn)題;土壤鹽漬化影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤生態(tài)系統(tǒng);地下水環(huán)境質(zhì)量直接關(guān)系到人類(lèi)健康和植被生長(zhǎng),這些問(wèn)題均對(duì)生態(tài)地質(zhì)脆弱性產(chǎn)生重要影響。
2.2.2 恢復(fù)力指標(biāo)
凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)和歸一化植被指數(shù)( ND
VI)是衡量植被生長(zhǎng)狀況和生態(tài)系統(tǒng)功能的重要指標(biāo)。NPP表示綠色植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物總量減去自養(yǎng)呼吸后的剩余部分,NPP越高,植被生長(zhǎng)越旺盛,生態(tài)系統(tǒng)的能量積累和物質(zhì)循環(huán)能力越強(qiáng),生態(tài)地質(zhì)恢復(fù)力越好; NDVI 能直觀反映植被覆蓋度和生長(zhǎng)狀況,NDVI值越大,植被覆蓋度越高,生態(tài)地質(zhì)穩(wěn)定性越高。
土地利用類(lèi)型反映了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的干預(yù)程度。不同土地利用類(lèi)型的生態(tài)功能和抗干擾能力不同,例如林地、濕地等自然生態(tài)用地具有較強(qiáng)的生態(tài)調(diào)節(jié)功能,而建設(shè)用地則對(duì)生態(tài)系統(tǒng)破壞較大。本研究將土地利用類(lèi)型分為未利用地、草地、耕地、林地、濕地、水體、人造地表等,用于評(píng)估生態(tài)恢復(fù)力。
2.2.3 壓力度指標(biāo)
人口密度和人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度(以GDP衡量)用于表征壓力度。人口密度反映了人類(lèi)活動(dòng)的集中程度,高密度的人口聚集會(huì)對(duì)自然資源造成過(guò)度開(kāi)發(fā)和破壞,增加生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的壓力;GDP能在一定程度上反映地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度,GDP越高,人類(lèi)對(duì)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的改造和擾動(dòng)越大,生態(tài)地質(zhì)脆弱性可能越高。
2.3 數(shù)據(jù)來(lái)源
本次研究數(shù)據(jù)主要來(lái)源于數(shù)據(jù)共享平臺(tái)及實(shí)測(cè)資料的轉(zhuǎn)化(表1)。人口密度、GDP等社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)源自中科院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)平臺(tái);地形地貌數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)字高程模型(DEM)獲??;地質(zhì)條件數(shù)據(jù)源于區(qū)域地質(zhì)勘查報(bào)告;生態(tài)地質(zhì)問(wèn)題數(shù)據(jù)通過(guò)野外實(shí)地監(jiān)測(cè)、采樣分析等轉(zhuǎn)化而來(lái);土壤和植被數(shù)據(jù)源自國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心。
2.4基于GIS的評(píng)價(jià)指標(biāo)量化與分級(jí)
由于不同指標(biāo)的數(shù)據(jù)類(lèi)型和空間精度存在差異,在GIS平臺(tái)支持下對(duì)原數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。運(yùn)用柵格表面分析、焦點(diǎn)分析、密度分析、要素轉(zhuǎn)柵格、柵格重分類(lèi)等功能,將各因子數(shù)據(jù)類(lèi)型統(tǒng)一為 30m×
30m 的柵格,并統(tǒng)一投影到同一個(gè)坐標(biāo)系。在參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、以往研究成果及研究區(qū)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上,結(jié)合自然斷點(diǎn)法分級(jí)工具,構(gòu)建了本次評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表2),初步得出了單因子評(píng)價(jià)結(jié)果(圖3)。
2.5 層次分析法確定權(quán)重
運(yùn)用層次分析法(AHP)確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。首先構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型,將目標(biāo)層設(shè)為生態(tài)地質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià),準(zhǔn)則層分為自然環(huán)境、土壤環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、生態(tài)地質(zhì)問(wèn)題4個(gè)方面,指標(biāo)層為選取的13個(gè)具體評(píng)價(jià)指標(biāo)。
權(quán)重確定過(guò)程中,通過(guò)專(zhuān)家打分法,依據(jù)Saa-ty1-9標(biāo)度法對(duì)指標(biāo)重要性進(jìn)行兩兩比較,構(gòu)建判斷矩陣。以“敏感性”準(zhǔn)則層為例,判斷矩陣及權(quán)重計(jì)算結(jié)果如表3所示。
經(jīng)檢驗(yàn),各矩陣一致性比率(CR)均小于0.1,滿(mǎn)足一致性要求。最終確定的權(quán)重結(jié)果顯示(表4),土壤鹽漬化、地面沉降、地層巖性、斷裂帶密度、人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度是權(quán)重較大的5個(gè)指標(biāo),表明這些因素對(duì)生態(tài)地質(zhì)脆弱性影響較大。
3 綜合評(píng)價(jià)及結(jié)果
3.1 敏感性、恢復(fù)力和壓力度評(píng)價(jià)結(jié)果分析
依據(jù)單一指標(biāo)評(píng)估結(jié)果,通過(guò)指標(biāo)權(quán)重加權(quán)計(jì)算敏感性指數(shù)(ESI)、恢復(fù)力指數(shù)(ERI)及壓力度指數(shù)(EPI),并綜合得出生態(tài)地質(zhì)脆弱性綜合指數(shù)(EVI)。如表5及圖3的 Π(Πn) 、(o)、(p)所示,敏感性指數(shù)(ESI)以輕度脆弱及以下為主(占 49.6% ,集中分布于研究區(qū)中部(聊城東昌府區(qū))和東北部(德州樂(lè)陵市、慶云縣),高度脆弱區(qū)主要集中在南部基巖山區(qū)(歷城區(qū)、萊蕪區(qū))及西北部平原斷裂帶密集區(qū)(聊城陽(yáng)谷縣);恢復(fù)力指數(shù)(ERI)脆弱性低和輕度脆弱區(qū)域分別占據(jù)了 31.04% 和 30.55% ,這些區(qū)域通常植被覆蓋較好;而較高和高度脆弱區(qū)域則主要位于城鎮(zhèn)地區(qū),如歷下區(qū)、德州德城區(qū);壓力度指數(shù)(EPI)與人類(lèi)活動(dòng)密切相關(guān),較高和高度脆弱區(qū)主要分布在城市周邊的人口密集帶,如、德州、聊城的市中心,凸顯經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的壓力集中效應(yīng)。
a—坡度;b—地形起伏度;c—地層巖性;d—斷裂帶密度;e—懸河穩(wěn)定性;f—地面沉降;g—土壤鹽漬化;h—地下水質(zhì)量;i—NDVI;j—NPP;k—土地利用類(lèi)型;1—人口密度;m—GDP;n—敏感性指標(biāo)疊加;o—恢復(fù)力指標(biāo)疊加;p—壓力度指標(biāo)疊加;1—脆弱性低;2—輕度脆弱;3—中度脆弱;4—較高脆弱;5—高度脆弱。
3.2 脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果分析
如圖4a所示,研究區(qū)的生態(tài)地質(zhì)脆弱性等級(jí)以輕度脆弱區(qū)為主導(dǎo)(占 34.70% ,其次是低脆弱性區(qū)域(占 28.85% )和中度脆弱區(qū)(占 17.11% ),這些區(qū)域主要集中在黃河以北的平原地帶。該地區(qū)地勢(shì)平坦,地層穩(wěn)定,生態(tài)狀況優(yōu)良,具有較強(qiáng)的抗干擾和恢復(fù)能力。
較高脆弱區(qū)的面積占 15.31% ,主要分布在聊城市中部和德州市北部的斷裂帶密集區(qū)域。斷裂活動(dòng)破壞了地層結(jié)構(gòu),降低了地質(zhì)穩(wěn)定性,加上人類(lèi)活動(dòng)的不合理性,例如過(guò)度開(kāi)采地下水和大規(guī)模工程建設(shè),進(jìn)一步加劇了生態(tài)地質(zhì)的脆弱性,容易引發(fā)地面沉降、地裂縫等自然災(zāi)害。
高度脆弱區(qū)的面積占 4.03% ,主要分布在大城市的中心區(qū)域和基巖山區(qū)。大城市的中心區(qū)域城市化程度高,人口密集,人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度大,生態(tài)恢復(fù)力較弱?;鶐r山區(qū)的巖石性質(zhì)不穩(wěn)定,易于風(fēng)化,地質(zhì)災(zāi)害瀕發(fā),例如市南部山區(qū)容易發(fā)生崩塌、滑坡等自然災(zāi)害,生態(tài)地質(zhì)脆弱性高。
4生態(tài)地質(zhì)脆弱性分區(qū)與分析
4.1分區(qū)結(jié)果及生態(tài)保護(hù)修復(fù)建議
基于生態(tài)地質(zhì)脆弱性評(píng)估,依據(jù)脆弱性等級(jí)和空間分布的相似性與差異性,同時(shí)盡可能保持地域的完整性,進(jìn)行了生態(tài)地質(zhì)脆弱性分區(qū)(圖4b)。
研究區(qū)域被劃分為20個(gè)不同的分區(qū),這些分區(qū)的脆弱性等級(jí)分布顯示出明顯的空間聚集性和區(qū)域分帶性特征。黃河以北的平原地區(qū)主要表現(xiàn)為中輕度脆弱區(qū),這得益于地形的穩(wěn)定性以及較強(qiáng)的生態(tài)恢復(fù)能力;相比之下,斷裂帶密集區(qū)域(例如聊城中部)和基巖山區(qū)(例如萊蕪)由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破碎和人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)烈干擾,表現(xiàn)出高度的脆弱性;大城市中心(如)由于高人口密度和經(jīng)濟(jì)壓力,生態(tài)恢復(fù)能力較弱,因此脆弱性較高。
為了深入分析各分區(qū)生態(tài)地質(zhì)脆弱性的成因,對(duì)生態(tài)地質(zhì)較高脆弱和高度脆弱的區(qū)域進(jìn)行了細(xì)致的剖析,并提出了相應(yīng)的生態(tài)保護(hù)與修復(fù)建議,詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)表6。
a—生態(tài)地質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果;b一生態(tài)地質(zhì)脆弱性綜合分區(qū)。
4.2 評(píng)價(jià)結(jié)果的區(qū)域差異與成因分析
研究區(qū)生態(tài)地質(zhì)脆弱性的區(qū)域差異是自然本底條件與人類(lèi)活動(dòng)長(zhǎng)期交互作用的結(jié)果,呈現(xiàn)顯著空間分異特征。自然因素奠定脆弱性基礎(chǔ):南部基巖山區(qū)地表起伏大、地質(zhì)結(jié)構(gòu)破碎,巖石風(fēng)化強(qiáng)烈,在降水等外營(yíng)力作用下易發(fā)生崩塌、滑坡等災(zāi)害,生態(tài)地質(zhì)敏感性高;北部沖積平原地形平坦、地層穩(wěn)定,形成低敏感性的自然基底。斷裂密集區(qū)因巖體完整性差、地下水徑流復(fù)雜,加劇地面沉降、地裂縫等隱患;氣候水文過(guò)程則通過(guò)物質(zhì)遷移引發(fā)次生問(wèn)題,平原區(qū)干旱導(dǎo)致土壤鹽漬化,山區(qū)強(qiáng)降雨加劇水土流失,削弱生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力。
人類(lèi)活動(dòng)通過(guò)疊加效應(yīng)顯著強(qiáng)化脆弱性。城市化進(jìn)程中,人口與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)高度集聚導(dǎo)致城市中心區(qū)自然生態(tài)空間被擠占,植被覆蓋度下降,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能減弱,恢復(fù)力降低;高強(qiáng)度資源開(kāi)發(fā)(如地下水過(guò)度開(kāi)采)引發(fā)區(qū)域性地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,不合理灌溉與施肥導(dǎo)致平原區(qū)土壤鹽漬化加劇、地下水質(zhì)量問(wèn)題開(kāi)始顯現(xiàn)。
區(qū)域脆弱性呈現(xiàn)“南北分異、城山高值\"格局:黃河以北平原因自然穩(wěn)定性強(qiáng)、生態(tài)恢復(fù)力較高,以中輕度脆弱區(qū)為主;斷裂密集區(qū)與基巖山區(qū)因地質(zhì)條件復(fù)雜且受人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)烈干擾,形成敏感性與壓力度雙高的脆弱區(qū)域;大城市中心區(qū)因人口經(jīng)濟(jì)壓力超載與生態(tài)系統(tǒng)退化,呈現(xiàn)“高壓力一低恢復(fù)”的顯著脆弱性特征。這種分異本質(zhì)是地質(zhì)構(gòu)造演化與人類(lèi)活動(dòng)干擾在不同時(shí)空尺度上的非線性疊加,揭示了自然一社會(huì)雙系統(tǒng)交互作用下生態(tài)地質(zhì)脆弱性的形成機(jī)理。
5 結(jié)論
(1)基于SRP模型框架,結(jié)合黃河流域(聊城一段)生態(tài)地質(zhì)特征,從敏感性、恢復(fù)力與壓力度3個(gè)維度篩選并厘定了13項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)因子,通過(guò)層次分析法(AHP)構(gòu)建分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與權(quán)重矩陣,建立了適用于該區(qū)域的生態(tài)地質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)模型。
(2)區(qū)域脆弱性空間分異顯著,脆弱性低及輕度脆弱區(qū)占主導(dǎo)地位(合計(jì) 63.55% ),主要分布于黃河以北平原(如德州樂(lè)陵市、平陰縣),得益于地形平坦、地層穩(wěn)定及植被覆蓋良好;而高度及較高脆弱區(qū)占比 19.34% ,集中分布于斷裂帶密集區(qū)(聊城中部)基巖山區(qū)(萊蕪、鋼城區(qū))及大城市中心(歷下區(qū)、德州德城區(qū)),其成因與地質(zhì)結(jié)構(gòu)破碎、人類(lèi)活動(dòng)干擾強(qiáng)烈密切相關(guān)。
(3)針對(duì)不同脆弱區(qū)特征提出差異化治理對(duì)策:斷裂帶密集區(qū)強(qiáng)化地質(zhì)災(zāi)害防控,部署自動(dòng)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)并實(shí)施工程加固,管控地下水開(kāi)采以遏制地面沉降;基巖山區(qū)聚焦生態(tài)韌性提升,治理崩塌滑坡隱患并推廣耐旱固土植被種植,建設(shè)生物多樣性保護(hù)與森林碳匯基地;平原農(nóng)耕區(qū)針對(duì)土壤鹽漬化與地下水超采,推廣節(jié)水灌溉與耐鹽植物種植,配套灌排工程與鹽堿地改良措施,劃定地下水禁限采區(qū);城市中心區(qū)控制開(kāi)發(fā)強(qiáng)度,修復(fù)生態(tài)空間、治理污染,推進(jìn)生態(tài)移民與土地整治,構(gòu)建系統(tǒng)保護(hù)格局。
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Ecological Geological Vulnerability Assessment of the Yellow River Basin (Liaocheng - Jinan Section) Based on SRP Model
LI Ning1,2, HUANG Weirong1,2, JIANG Chaohua1,2, XU Xiufeng12,WANG Can12, FUSUlXiaoqing1,2
(1. Shandong Physical and Chemical Exploration Institute,Shandong Jinan 25ool3,China; 2. Shandong Geological Exploration Engineering Technology Research Center, Shandong Jinan 25Ool3,China)
Abstract:The Yelow River Basin (Liaocheng-Jinan section) is a composite region serving as an ecological barrier and a densely populated economic activity zone.Theeco-geological vulnerability assessment has great significance to coordinate regional sustainable development.Aiming to address the limitations of traditional studies that focus on single eco- geological isses and overlook multifactorial coupling effects,by using SRP(Sensitivity—Resilience—Pressure)model as the theoretical framework,integrating the Analytic Hierarchy Process (AHP)and GIS spatial analysis techniques,an eco-geological vulnerability assessment system has been constructed.It comprises 13 indicators across three dimensions. Through quantifying the interactions of key factors,such as topography, engineering geology,eco-geology,and human activities,spatial diferentiation patterns of vulnerability in the study area has been revealed. The vulnerabilityin the study area shows significant spatial differentiation,with low vulnerability and mild vulnerability areas dominating,accounting for a total of 63.55% . It is mainly distributed in the plains north of the YellowRiver(Leling cityin Dezhou city,Pingyincountyin Jinancity).The terain in this area is flat,the strata are stable,and the vegetation coverage is good,therefore the ecological restoration ability is strong. The proportion of highly vulnerable areas and highly vulnerable areas is 19.34% ,mainly distributed in densely populated fault zones (central Liaocheng city),bedrock mountainous areas (Laiwu city,Gangcheng district of Laiwu city),and major urban centers (Lixia district of Jinan city,Decheng district of Dezhou city),accounting for 4.03% and 15.31% respectively. Areas with dense fault zones (such as central Liaocheng city) and bedrock mountainous areas(such as Laiwu city)exhibit high vulnerabilitydue to fragmented geological structures and strong human activity interference. Due to high population density and economic presure,ecological restoration capacity of big city centers (such as Jinan city) is weak and vulnerable.
Key Words: Yelow River Basin;eco- geological vulnerability assessment; SRP model; ecological protec tion and restoration