论文标题：Early warning level identification and evolutionary trend prediction of ecological risk in the upper Chang Jiang (Yangtze R.), China (hep.com.cn)

期刊：Frontiers of Earth Science

作者：Dongjie GUAN, Jiameng CAO, Danan HUANG, Lilei ZHOU

发表时间：17 Apr 2024

DOI：10.1007/s11707-024-1126-x

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原文标题

Early warning level identification and evolutionary trend prediction of ecological risk in the upper Chang Jiang (Yangtze R.), China

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作者

Dongjie GUAN, Jiameng CAO, Danan HUANG, Lilei ZHOU

文章概览

生态风险是生态系统稳定和社会和谐发展的动态反映。生态风险识别及演化趋势预测作为生态风险管理和预防的中介，所起的作用是复杂的。然而，目前的研究难以确定生态风险在何处、何时以及如何演变。因此，我们构建了生态风险源危害性和生态风险受体损失度的双重评价指标体系，以定量评价和模拟长江上游地区的生态风险。然后，采用正态云模型识别长江上游不同尺度的生态风险等级。最后，利用集对分析揭示长江上游地区生态风险的未来演变趋势。得出以下结论：（1）2015-2018年长江上游地区生态风险整体呈现西北片区低，东南片区高的空间格局，风险值由[0，0.28]上升到[0，0.32]。（2）2015年和2018年长江上游地区生态风险预警均为重警，综合生态风险值从0.5295下降到0.5135。（3）长江上游地区67%的城市生态风险未来将会降低，33%的城市生态环境有所恶化。（4）地质灾害发生概率对长江上游地区生态风险源的影响最为显著；生态系统服务和综合污染指数对长江上游地区生态风险受体的影响最为显著。

摘要图

摘要图中各小图对应的原图编号为：

Driving factors部分子图分别对应原文附件中的图A1-A4

Status warning部分子图：流域尺度对应的是原文图4，区域尺度对应的是原文图6

Future图是将原文图8进行统计后重新设计的结果

图5 2015-2018年长江上游地区综合生态风险时空演变格局

综合生态风险整体呈现西北片区低，东南片区高的空间格局。高生态风险区主要分布在三峡库区、秦岭-岷山-邛崃山一带以及西南大片地区。低风险区主要分布在四川盆地、横断山脉一带；长江源头的生态风险最低。2015年，生态风险源危害性范围由[0，0.28]扩展到2018年的[0，0.32]。综合生态风险最高值在增加。可见，生态风险源危害性在不断上升，其中，主要为西部地区的低风险逐渐被高风险源危害性替代。从地级市尺度生态风险变化趋势来看，2015-2018年，恩施、海西、重庆等在内的13个城市的生态风险呈降低趋势；宜昌、黔东南、昆明等在内的38个城市的生态风险呈增加状态。

图6 2015-2018年长江上游地区生态风险预警等级时空演变格局

长江上游地区综合生态风险预警结果显示（图6c）：2015年仅有攀枝花市为巨警；重警区域包含重庆市、成都市、雅安市等28个直辖市或者地级市，占比54.90%；中警区域包含成都市、遵义市、昌都市等在内的19个地级市，占比37.25%；轻警区域包含玉树、果洛、海西3个自治州；无无警区域。2018年巨警区域仅包含攀枝花市、昆明市、宜昌市和楚雄彝族自治州；重警区域包含重庆市、遵义市、宝鸡市等25个直辖市或者地级市，占比49.02%；中警区域包含成都市、巴中市、昌都市在内的18个地级市，占比35.29%；轻警区域包含玉树、果洛、海西、甘孜4个地级市。相较于2015年，长江上游2018年巨警区域的地级市由1个增加至4个；轻警区域的地级市由3个增加至4个；重警和中警的区域均有对应的变化。以上对比分析表明，2015年至2018年生态风险呈上升趋势。

图8 地级市尺度长江上游地区未来生态风险演变趋势分布格局

从集对势的距离范围分析，长江上游地区43个城市的集对势对悲观势较近，恶化的空间较小，在未来长期发展中生态风险具有较高的稳定性。同时它们的集对势与乐观势的距离较远，具备较大的改善空间。像襄阳、重庆、成都等城市虽然未来生态风险有恶化趋势，但是它们的集对势对悲观势较近，尽管有恶化，但恶化空间仍较小。8个城市的集对势对乐观势较近，说明系统对立趋势较重。虽具备改善空间，但短期内利好范围有限。同时对悲观势的距离较远，恶化的空间较大，一旦维护不好现状，区域内的生态风险可能有大幅度的下降。像乐山、眉山、广安和天水等城市虽然未来生态风险有向好发展趋势，但它们的集对势对乐观势较远，如果盲目乐观容易导致生态风险大幅下降。从集对势变化范围来看，海西的集对势波动范围最小，为[0.84，2.72]。海西整体有恶化趋势，达州的集对势波动范围最大，为[0，+∞]。

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