基于EFI方法的流域生态安全特征及其演变规律

摘要

阿克苏河流域山水工程作为联合国生态修复旗舰项目，在应对气候变化、保护生物多样性、提升生态服务价值与生态产品质量、维护流域生态安全等方面发挥着重要作用.基于地域分异规律、生态系统耦合原理以及环境效应机制，在分析生态脆弱性时空演变与生态安全耦合关系的基础上，构建由4个子系统20个指标组成的阿克苏河流域山水林田湖草沙生命系统的生态脆弱性评价指标体系，并应用EFI方法，分析各指标及子系统对EFI的贡献及其生态效应.EFI正指标数值愈大，生态安全性愈低；EFI负指标数值绝对值愈大，生态安全性愈高.采用实际监测、实验分析、模型模拟、遥感制图以及逻辑推理与经验分析等途径，获得了1998年度及2023年度各指标的多源属性数据，并确定各指标权重及其阈值；通过归一化处理等方法，规范生态安全评价的数据基础.结果表明：1)生态安全是错综复杂的系统性问题.各个子系统及其要素之间相互作用，流域生态安全表现出一定的综合性、滞后性、复杂性及不确定性.2)阿克苏河流域25年间生态安全处于稳定趋好状态，1998年、2023年EFI值分别为0.08及0.06.通过评价标准可知，生态脆弱性进一步减弱，生态安全程度持续增强.3)各子系统生态安全程度及其对流域生态安全效应的贡献程度各不相同.水资源子系统各指标基本维持稳定并逐渐趋好，子系统脆弱性稳中趋弱，生态安全特征表现出稳中趋强的演变规律.土地资源子系统中相关要素的正负效应共存，特别是受盐渍化指数波动的影响，生态安全改善的趋势受到一定程度的限制.生物资源子系统及环境子系统的EFI值均在大幅度降低，生态安全程度明显增强.在揭示生态安全演变过程及其规律的基础上，提出生态安全风险防控、格局优化、过程调控、生态修复及管理模式，为促进流域绿色低碳高质量发展提供支撑.

关键词

生态脆弱性指数(EFI) / 生态安全 / 阿克苏河流域 / 山水工程 / 山水林田湖草沙生命系统 / 柯柯牙 / 绿洲-荒漠区域