張 穎，鈔振華，楊永順,徐維新，馬 赫

(1.南通大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,江蘇 南通 226007； 2.常州市金壇區(qū)不動(dòng)產(chǎn)登記交易中心,江蘇 常州 213200;3.青海省環(huán)境監(jiān)測中心站,青海 西寧 810007； 4.青海省氣象科學(xué)研究所,青海 西寧 810001)

基于PSR模型的青海湖流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)效果評價(jià)

張 穎1,2，鈔振華1，楊永順3,徐維新4，馬 赫1

(1.南通大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,江蘇 南通 226007； 2.常州市金壇區(qū)不動(dòng)產(chǎn)登記交易中心,江蘇 常州 213200;3.青海省環(huán)境監(jiān)測中心站,青海 西寧 810007； 4.青海省氣象科學(xué)研究所,青海 西寧 810001)

摘要：由于受人類活動(dòng)與自然環(huán)境變化等綜合因素的影響，青海湖流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的調(diào)節(jié)和自我恢復(fù)能力大幅下降，流域生態(tài)安全問題嚴(yán)重。本研究利用2002-2010年的MODIS NDVI產(chǎn)品、青海湖流域氣象數(shù)據(jù)、流域社會數(shù)據(jù)構(gòu)建了“壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)”模型，對青海湖流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)效果進(jìn)行評價(jià)研究。在此基礎(chǔ)上，利用層次分析法分析了青海湖流域自然資源和社會資源數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示：1)2002-2008年，青海湖流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)形勢嚴(yán)峻，植被退化面積是植被恢復(fù)面積的2倍以上。2008-2010年，環(huán)境治理工程實(shí)施之后，惡化形勢有所緩解，惡化面積減少至與植被恢復(fù)面積持平。2)實(shí)施治理工程之后，青海湖流域的生態(tài)環(huán)境有所好轉(zhuǎn)，但是局部地區(qū)生態(tài)環(huán)境仍處于退化狀態(tài)，甚至有惡化趨勢。天峻縣和共和縣分別有3 415.36和2 324.57 km2地區(qū)出現(xiàn)警戒狀態(tài)，分別占當(dāng)?shù)仃懙孛娣e的25%和38%。較嚴(yán)重的是，海晏縣有284.98 km2地區(qū)的生態(tài)安全處于重度危險(xiǎn)狀態(tài)，占當(dāng)?shù)仃懙孛娣e的18%，剩余地區(qū)都處于輕度危險(xiǎn)狀態(tài)。根據(jù)青海湖流域生態(tài)環(huán)境安全指數(shù)評價(jià)研究，提出了減緩生態(tài)環(huán)境惡化的可行性措施和改進(jìn)環(huán)境治理規(guī)劃的建議。

關(guān)鍵詞：青海湖流域；生態(tài)環(huán)境評價(jià)；PSR模型；MODIS NDVI

青海湖位于青海省東北部的青海湖盆地內(nèi)，是中國最大的內(nèi)陸高原咸水湖，是維系青藏高原東北部生態(tài)安全的重要水體，控制著西部荒漠化向東蔓延的天然屏障[1-4]。由于受人類活動(dòng)與自然環(huán)境變化等綜合因素的影響，青海湖流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的調(diào)節(jié)和自我恢復(fù)能力大幅下降，引發(fā)了嚴(yán)重的流域生態(tài)安全問題[5-7],主要表現(xiàn)為沼澤和濕地面積萎縮、草地退化及沙化現(xiàn)象嚴(yán)重等。青海湖流域的生態(tài)環(huán)境特征及其演變在很大程度上反映了青藏高原整體生態(tài)環(huán)境的變化趨勢。國內(nèi)外眾多學(xué)者就青海湖流域的生態(tài)環(huán)境問題展開了深入研究，并提出了減緩環(huán)境惡化的可行性措施[8-9]。白艷芬等[10]從生態(tài)環(huán)境脆弱性的影響因子和脆弱性形成的結(jié)果表現(xiàn)入手，通過遙感與GIS技術(shù)提取了植被指數(shù)等8項(xiàng)生態(tài)因子作為評價(jià)指標(biāo)，計(jì)算并評價(jià)了環(huán)青海湖地區(qū)綜合脆弱度。展秀麗等[11]開展了基于環(huán)境變化的流域綜合整治類型區(qū)的多級劃分，提出各類型區(qū)生態(tài)與環(huán)境治理的基本思路與方向。但針對青海湖流域生態(tài)環(huán)境的評價(jià)研究，主要采用定性描述與綜合評價(jià)為主，對生態(tài)環(huán)境的認(rèn)識具有片面性，也無法深入了解青海湖流域的生態(tài)環(huán)境問題。

作為連接氣象因素、水和土壤的自然紐帶，植被在土壤保持、大氣調(diào)節(jié)、氣候維護(hù)和整個(gè)生態(tài)穩(wěn)定性等方面作用顯著。地表植被覆蓋的變化影響區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)平衡，因此,研究植被覆蓋變化是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)[12]，遙感已成為植被動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測最為重要和最有效的工具[13-15]。青海湖流域?qū)儆诟吆莸厣鷳B(tài)系統(tǒng)，草地退化狀況是反映該流域生態(tài)環(huán)境狀況的有效指標(biāo)，以青海湖流域退化草地為對象進(jìn)行的時(shí)空變化研究相對較少[16]，此外，Harris[17]認(rèn)為,目前實(shí)行的監(jiān)測計(jì)劃主觀性太強(qiáng)且缺乏詳盡的記錄，所以包括青海湖流域在內(nèi)的青藏高原草地退化程度和量級仍然不是很明確。自2000年以來，在青海湖流域?qū)嵤┝送烁€林還草和生態(tài)環(huán)境保護(hù)與綜合治理項(xiàng)目，生態(tài)保護(hù)效果顯著，但缺乏對生態(tài)環(huán)境保護(hù)定性和定量相結(jié)合的深入評價(jià)。Pressure(壓力)-State(狀態(tài))-Response(響應(yīng))模型主要用于評估自然資源利用和可持續(xù)發(fā)展的模式，以壓力指標(biāo)、狀態(tài)指標(biāo)和響應(yīng)指標(biāo)3類指標(biāo)表征，能全面系統(tǒng)地反映生態(tài)系統(tǒng)中自然、經(jīng)濟(jì)、社會之間相互作用的因果關(guān)系，已成功用于不同的空間尺度和生態(tài)范疇研究[18-20]。在PSR模型中，壓力指標(biāo)表征了人類活動(dòng)對環(huán)境的破壞和擾動(dòng)作用；狀態(tài)指標(biāo)表征特定時(shí)間階段的環(huán)境狀態(tài)和環(huán)境變化情況；響應(yīng)指標(biāo)主要表征了人類活動(dòng)對環(huán)境不利現(xiàn)狀所作出的積極響應(yīng)及對已經(jīng)發(fā)生的不利因素進(jìn)行補(bǔ)救的措施。采用遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)分析工具三者結(jié)合的綜合研究方法，能很好地解決人類對生態(tài)安全的深入認(rèn)識和評價(jià)精度之間的矛盾[21]。因此，本研究收集MODIS植被指數(shù)產(chǎn)品、氣象數(shù)據(jù)及社會數(shù)據(jù)等，利用壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)框架模型評價(jià)青海湖流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)效果。

1研究區(qū)概況

青海湖流域地處36°15′-38°20′ N，97°50′-101°20′ E，西北高、東南低，包括天峻、剛察全縣和海晏縣南部、共和縣北部地區(qū)(圖1)，總面積為29 661 km2，海拔在3 194～5 174 m。該流域位于我國東南部暖濕季風(fēng)區(qū)和西北部寒流區(qū)的交匯地帶，同時(shí)也受西南部高寒區(qū)的影響，并有青海湖自身的水體效應(yīng)，形成寒冷期長、溫暖期短、四季不分明、干旱少雨、太陽輻射強(qiáng)烈、氣溫日較差大等氣候特征。

2數(shù)據(jù)與研究方法

2.1數(shù)據(jù)

2.1.1MODIS NDVI遙感數(shù)據(jù)本研究下載了2002、2004、2007、2008和2010年空間分辨率為250 m的MODIS NDVI 16 d合成產(chǎn)品，產(chǎn)品獲取時(shí)間分別為每年7月12日、7月28日，其中2004和2008年的獲取時(shí)間分別延后一天(http://modis.gsfc.nasa.gov/)，將兩期16 d合成產(chǎn)品進(jìn)行平均值處理得到這5個(gè)年份7月平均NDVI數(shù)據(jù)，以有效去除云層等干擾造成的數(shù)據(jù)失真。在此基礎(chǔ)上，以2002年為參考基準(zhǔn)分別將2004、2007、2008和2010年7月平均NDVI數(shù)據(jù)與之相減，得到青海湖流域草地的時(shí)空變化。

2.1.2青海湖流域的邊界數(shù)據(jù)本研究使用的青海湖流域邊界數(shù)據(jù)主要來源于青海湖流域生態(tài)環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)共享 (http://deep.qherc.org/)。

2.1.3氣象和社會數(shù)據(jù)2002、2004、2007、2008和2010年，青海湖流域剛察縣、海晏縣、共和縣和天峻縣逐日氣溫?cái)?shù)據(jù)和降水量數(shù)據(jù)均來源于青海湖流域生態(tài)環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)平臺。2010年流域內(nèi)四縣農(nóng)牧民人口密度、畜均草地面積、人均牲畜頭數(shù)、濕地面積、沙化面積和農(nóng)牧民人均純收入、封山育林面積、環(huán)境污染治理投資等數(shù)據(jù)均來源于青海湖流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)與綜合治理工程2010年監(jiān)測報(bào)告[22]。

2.2研究方法

在PSR框架中，以壓力因子、狀態(tài)因子和響應(yīng)因子為目標(biāo)層，分別將社會條件、經(jīng)濟(jì)要素、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)等方面選做指標(biāo)類，本研究共選用了11項(xiàng)指標(biāo)并在P-S-R框架上建立了青海湖流域生態(tài)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

利用層次分析法(AHP)確定了PSR模型中各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，定量評價(jià)青海湖流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)效果。

3研究區(qū)生態(tài)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)提取

3.1草地變化信息提取

草地退化具體表現(xiàn)為草地生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和固有功能的破壞或喪失，生物多樣性下降，穩(wěn)定性和抗逆能力減弱，草地系統(tǒng)生產(chǎn)力下降，但目前對草地退化的評估指標(biāo)沒有統(tǒng)一的體系和標(biāo)準(zhǔn)[16]。參照李博[23]和馬玉壽等[24]的研究成果，本研究從遙感監(jiān)測草地變化的角度出發(fā)，結(jié)合青海湖流域草地類型實(shí)際情況，將2002-2004年、2002-2007年、2002-2008年和2002-2010年青海湖流域的草地變化分為5個(gè)類別(表2)，得到近年來青海湖流域植被覆蓋空間變化情況(圖2)。在此基礎(chǔ)上，測算出不同草地變化類別面積的統(tǒng)計(jì)結(jié)果(圖3)。

表1　青海湖流域生態(tài)環(huán)境評價(jià)指標(biāo)體系

3.2氣象數(shù)據(jù)和社會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

青海湖地處季風(fēng)邊緣地帶，是氣候變化響應(yīng)的敏感區(qū)域，本研究收集統(tǒng)計(jì)了PSR框架中自然狀態(tài)的氣溫和降水?dāng)?shù)據(jù)，即2002-2010年青海湖流域剛察縣、海晏縣、共和縣和天峻縣逐日氣溫?cái)?shù)據(jù)和降水量數(shù)據(jù)(圖4)。將收集整理的社會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提取分類成壓力和響應(yīng)指標(biāo)格式，利用ArcGIS軟件生成與PSR模型相適應(yīng)的數(shù)據(jù)格式。

3.3指標(biāo)評價(jià)

層次分析法(Analytic Hierarchy Process，簡稱AHP)把研究對象作為一個(gè)系統(tǒng)，按照分解、比較判斷、綜合的思維方式進(jìn)行決策，它的一個(gè)重要特點(diǎn)就是用兩兩重要性程度之比的形式表示出兩個(gè)方案的相應(yīng)重要性程度等級。本研究主要利用層次分析法(AHP)確定了PSR模型中各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，主要步驟如下。

3.3.1數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化由于數(shù)據(jù)來源不同，本研究對各類數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一的量綱來衡量計(jì)算，采用了極差標(biāo)準(zhǔn)化和專家(青海省環(huán)境監(jiān)測中心專家)認(rèn)定方法處理指標(biāo)。將草地變化分級為重度退化、輕度退化、基本不變、輕微好轉(zhuǎn)、顯著好轉(zhuǎn)，分別賦值為0、3、5、7、9。

表2　青海湖流域草地變化分級標(biāo)準(zhǔn)

注：分級標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)MODIS NDVI值。

Note: The grading standards are based primarily on MODIS NDVI values.

圖2　2002-2010年青海湖流域植被覆蓋空間變化圖

極差標(biāo)準(zhǔn)化對指標(biāo)的處理分為兩部分：對生態(tài)環(huán)境有積極作用的指標(biāo)，采用公式(1)；對生態(tài)環(huán)境有消極作用的指標(biāo)，采用公式(2)。

(1)

(2)

其中，Y代表標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)；Xi表示各指標(biāo)對應(yīng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)；Xmax表示各指標(biāo)對應(yīng)的數(shù)據(jù)最大值；Xmin表示各指標(biāo)對應(yīng)的數(shù)據(jù)最小值。

除去草地變化是專家認(rèn)定外，畜均草地面積、年平均氣溫、年降水量、濕地面積和封山育林面積5個(gè)指標(biāo)是積極因素，值越大，生態(tài)環(huán)境安全指數(shù)就越高；余下的5個(gè)指標(biāo)為消極因素，值越大表示流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境越糟糕。

3.3.2構(gòu)造PSR模型各指標(biāo)的判斷矩陣及計(jì)算層次總排序權(quán)重目標(biāo)層與準(zhǔn)則層的判斷矩陣如表3。經(jīng)計(jì)算，該判斷矩陣的最大特征根為3.018 3，CI為0.009 1，CR為0.015 8，小于0.1，滿足判斷矩陣的一致性，3個(gè)指標(biāo)的權(quán)重分別為0.14、0.62和0.24(其中，CI為檢驗(yàn)判斷矩的一致性指標(biāo)，指標(biāo)數(shù)值越大，表示判斷矩陣的一致性越差；CR為CI與同階的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI的比值，若數(shù)值小于0.01，認(rèn)為判斷矩陣具有令人滿意的一致性，否則需要調(diào)整判斷矩陣，直至滿意)。在壓力層中3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相對重要性判斷，以農(nóng)牧民人口密度為基準(zhǔn)點(diǎn)，農(nóng)牧民人口密度、人均牲畜頭數(shù)、畜均草地面積的重要性之比為1∶1/2∶1/3。以人均牲畜頭數(shù)為基準(zhǔn)點(diǎn)，畜均草地面積與農(nóng)牧民人口密度的重要性之比為1∶1。經(jīng)計(jì)算，3個(gè)指標(biāo)的權(quán)重分別為0.17、0.39和0.44。

在狀態(tài)層中5個(gè)指標(biāo)構(gòu)造相應(yīng)判斷矩陣，根據(jù)各指標(biāo)兩兩對比得到相對重要性判斷。經(jīng)計(jì)算，5個(gè)指標(biāo)分別為年平均氣溫、年降水量、植被變化量、濕地面積和土地沙化面積，對應(yīng)的權(quán)重為0.08、0.10、0.31、0.27和0.24。

圖3　2002-2010年青海湖流域植被變化情況統(tǒng)計(jì)

圖4　2002-2010年青海湖流域四縣年均溫及年降水量變化

生態(tài)環(huán)境Ecologicalenvironment壓力Pressure狀態(tài)State響應(yīng)Response壓力Pressure11/41/2狀態(tài)State413響應(yīng)Response21/31

在響應(yīng)層中3個(gè)指標(biāo)構(gòu)造相應(yīng)的判斷矩陣，以農(nóng)牧民人均純收入為基點(diǎn)，環(huán)境污染治理投資和封山育林面積相對的重要性之比為1∶1/2∶1/2；而以環(huán)境污染治理投資為基點(diǎn)，封山育林面積與農(nóng)牧民人均純收入之比為2∶1，3個(gè)指標(biāo)的權(quán)重分別為0.20、0.49和0.31。

在此基礎(chǔ)上，各指標(biāo)的層次總排序的計(jì)算如表4。

表4　各指標(biāo)的層次總排序權(quán)重

3.4綜合評價(jià)

利用公式(3)計(jì)算了青海湖流域生態(tài)環(huán)境安全指數(shù)。

(3)

其中，Ai為第i個(gè)像元的生態(tài)環(huán)境安全指數(shù)；Yk表示各個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)；Wk表示各個(gè)指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)重值。

將計(jì)算得到的流域生態(tài)環(huán)境安全指數(shù)依照表5的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級，在此基礎(chǔ)上得到了青海湖流域2010年生態(tài)環(huán)境安全分類圖(圖5)。

表5　生態(tài)環(huán)境安全指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)

圖5　青海湖流域2010年生態(tài)環(huán)境安全分類

4青海湖流域生態(tài)環(huán)境綜合評價(jià)

2002-2008年，青海湖流域生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)退化狀態(tài)，退化面積是植被恢復(fù)面積的兩倍以上(圖2、3)，生態(tài)壓力明顯。隨著2007年底青海湖流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)與綜合治理工程的實(shí)施，該流域生態(tài)環(huán)境到2010年有了顯著好轉(zhuǎn)，植被的好轉(zhuǎn)面積由20%上升至50%左右。但環(huán)境治理政策的實(shí)施，僅使植被退化的面積剛好與植被恢復(fù)的面積大致相同，并沒有實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境安全。此外，2010年上半年，天峻縣出現(xiàn)連續(xù)降雪且該地區(qū)海拔較高，氣溫偏低，積雪融化速度較慢，對牧草返青及生長極為不利；夏季，青海湖流域平均氣溫上升至10年來最高，流域北部及鄰近地區(qū)出現(xiàn)中度干旱，農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)受到明顯影響，這些都導(dǎo)致該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境仍處于高壓態(tài)勢。

根據(jù)青海湖流域植被覆蓋的整體形勢，本研究基于PSR模型結(jié)合近年來的遙感數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)與2010年的社會統(tǒng)計(jì)類數(shù)據(jù)來分析對流域生態(tài)環(huán)境的影響。在此基礎(chǔ)上，得到了流域內(nèi)以4個(gè)縣行政區(qū)域?yàn)閱挝坏纳鷳B(tài)環(huán)境安全評價(jià)圖(圖5、圖6)。海晏縣有284.98 km2地區(qū)的生態(tài)環(huán)境處于重度危險(xiǎn)狀態(tài)，占該縣陸地面積的18%，剩余地區(qū)都處于輕度危險(xiǎn)狀態(tài)。從10類指標(biāo)數(shù)據(jù)分析，對生態(tài)環(huán)境有積極作用的指標(biāo)如濕地面積、封山育林面積等都表現(xiàn)為在四縣中數(shù)值最小，相反，對生態(tài)環(huán)境有消極作用的指標(biāo)如沙化面積、農(nóng)牧民收入、環(huán)境治理投資等指標(biāo)數(shù)值最大。海晏縣雖然人口較少，但牧民的態(tài)度消極，盲目發(fā)展經(jīng)濟(jì)，生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重。相對而言，天峻和剛察縣的生態(tài)環(huán)境比較穩(wěn)定，但仍有部分草地處于預(yù)警狀態(tài)。年降水量少、溫度高是共和縣濕地面積減少和沙化面積增多的主要原因。過度放牧、人為破壞現(xiàn)象仍然突出，導(dǎo)致了整個(gè)青海湖流域植被退化，加速了沙化的進(jìn)程。

圖6　青海湖流域生態(tài)環(huán)境安全評價(jià)

由此可見，青海湖流域的草地變化是自然因素和人類活動(dòng)共同作用的結(jié)果。

5結(jié)論

本研究對青海湖流域近年來生態(tài)環(huán)境保護(hù)效果的研究，得出以下結(jié)論：

1)針對青海湖流域存在的主要生態(tài)問題，深入考慮生態(tài)問題的主要影響指標(biāo)，并結(jié)合獲取的現(xiàn)有數(shù)據(jù)，利用壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)模型，確定了影響青海湖流域生態(tài)環(huán)境的主要因素有農(nóng)牧民人口密度、人均牲畜頭數(shù)、年平均氣溫、年降水量、濕地面積以及封山育林面積環(huán)境污染治理投資?；赑SR模型建立的評價(jià)指標(biāo)體系能全面地反映青海湖流域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，有利于對現(xiàn)狀的透徹分析，得到有效的治理措施，盡快恢復(fù)流域生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量。

2)通過MODIS NDVI遙感數(shù)據(jù)對青海湖流域植被變化的研究，得出2002-2008年，流域內(nèi)植被退化形勢嚴(yán)峻，退化面積是植被恢復(fù)面積的兩倍以上。從2008年環(huán)境治理工程投入運(yùn)行期間，減緩了植被的退化進(jìn)程，促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境的好轉(zhuǎn)。

3)利用2010年的社會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)合近年來植被的變化情況，評價(jià)國家實(shí)施該治理工程取得的實(shí)際效果?？傮w上看，青海湖流域生態(tài)環(huán)境得到了明顯好轉(zhuǎn)，但是還存在一些安全隱患。海晏縣有284.98 km2的地區(qū)生態(tài)環(huán)境安全處于重度危險(xiǎn)狀態(tài)，占該縣陸地面積的18%，剩余地區(qū)都處于輕度危險(xiǎn)狀態(tài)。天峻縣和共和縣分別有3 415.36和2 324.57 km2的地區(qū)出現(xiàn)預(yù)警狀態(tài)，分別占該縣陸地面積的25%和38%。針對整個(gè)青海湖流域生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，不僅要在治理措施上進(jìn)行科學(xué)有效地改進(jìn)，更重要的是，要提高當(dāng)?shù)鼐用褡陨淼沫h(huán)保意識，要落實(shí)政府對農(nóng)牧民生活的基本保障。

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(責(zé)任編輯王芳)

Effects of ecological environmental protection in Qinghai Lake basin based on PSR model

Zhang Ying1,2, Chao Zhen-hua1, Yang Yong-shun3, Xu Wei-xin4,Ma He1

(1.College of Geographical Science, Nantong 226007, China;2.Jintan Real Estate Registration Transaction Center, Changzhou 213200, China;3.Qinghai Province Environmental Monitoring Centre, Xining 810007, China;4.Institute of Qinghai Meteorological Science Research, Xining 810001, China)

Abstract:Due to human activities and the effects of natural factors such as environmental changes, ecological environmental regulation and self-recovery capability in Qinghai Lake basin, the ecological security problem was become seriously. Using MODIS NDVI product, meteorological data of four counties in Qinghai Lake basin and social data in 2010, this study built a “pressure-state-response (PSR)” model to evaluate the effect of the ecological environment protection of Qinghai Lake basin between 2002 and 2010. On this basis, this study extracted 11 natural resources and social resources data in Qinghai Lake basin to analyze the composite index by the analytic hierarchy process. The main conclusions are as follows. The ecological environment protection of Qinghai Lake basin was in serious condition, vegetation degradation area was more than 2 times of vegetation restoration area between 2002 and 2010. After the implementation of environmental engineering from 2008 to 2010, the situation was on the turn and the deterioration area reduced to the same as the vegetation restoration area. The ecological environment of Qinghai Lake basin had improved, but the regional ecological environment was still in degradation, or even worsen. The 3 415.36 km2 area of Tianjun County was in alert status. The 2 324.57 km2 area of Gonghe County was in alert status. They occupied a land area of 25% and 38%, respectively. More serious situation was found in Haiyan County, where 284.98 km2 area region was in severe danger of ecological security and occupying a land area of 18%, the rest was in a state of mild risk. Finally, according to the results of evaluation, we put forward some suggestions to slow the progress of the ecological environment deterioration and improve the environmental governance planning advice.

Key words:Qinghai Lake basin; ecological environment evaluation; ‘P-S-R’ framework model; MODIS NDVI

DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2015-0502

*收稿日期：2015-09-04

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“青藏高原植被變化空間異質(zhì)性及其對氣候變暖響應(yīng)的模擬”(41061002)；南通市科技計(jì)劃項(xiàng)目“基于WebGIS和Flex架構(gòu)的氣象信息發(fā)布系統(tǒng)研究(BK2014058)”；南通大學(xué)自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于RS和GIS的江蘇省植被覆蓋狀況研究”

通信作者：鈔振華(1977-)，男，河南新野人，教授，博士，主要從事生態(tài)遙感研究。E-mail:chaozhenhua@ntu.edu.cn

中圖分類號：X171.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-0629(2016)5-0851-10*1

Corresponding author:Chao Zhen-huaE-mail: chaozhenhua@lzb.ac.cn

張穎,鈔振華,楊永順,徐維新,馬赫.基于PSR模型的青海湖流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)效果評價(jià).草業(yè)科學(xué),2016,33(5)：851-860.

Zhang Y,Chao Z H,Yang Y S,Xu W X,Ma H.Effects of ecological environmental protection in Qinghai Lake basin based on PSR model.Pratacultural Science，2016,33(5)：851-860.

接受日期：2016-01-04

第一作者：張穎(1993-)，女，江蘇常州人，本科。E-mail：443568303@qq.com