石羊河流域水生態(tài)安全影響因子及驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究

戴文淵， 郭 武， 鄭志祥， 陳亦晨， 張 芮， 許 勇

（1.甘肅政法大學(xué)環(huán)境法學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省證據(jù)科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)水利水電工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

目前，從復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)視角研究水生態(tài)安全彌補(bǔ)了以往研究中“就水言水”的缺陷，已成為流域管理的新趨勢，顯示出了極大的優(yōu)越性，對流域的綜合治理和高質(zhì)量發(fā)展意義重大［1］。隨著水生態(tài)文明建設(shè)的進(jìn)一步展開和推進(jìn)，推動(dòng)流域綜合治理及生態(tài)保護(hù)，創(chuàng)建流域系統(tǒng)綜合保障和治理體系的任務(wù)緊迫；近年來，水生態(tài)安全相關(guān)研究也越來越引起了社會(huì)各界的高度關(guān)注［2-3］。西北內(nèi)陸河流域，尤其是石羊河流域，是我國內(nèi)陸河流域中，人口密集、水資源的開發(fā)利用率高且供需矛盾突出、生態(tài)環(huán)境問題較為突出的典型流域，其水文循環(huán)及生態(tài)功能有衰退現(xiàn)象，生態(tài)系統(tǒng)功能“局部改善、整體退化”的趨勢仍在繼續(xù)，生態(tài)環(huán)境惡化且有向系統(tǒng)性水危機(jī)轉(zhuǎn)變的風(fēng)險(xiǎn)［4-6］，因此，厘清石羊河流域水生態(tài)安全狀況，研究水生態(tài)安全主要影響因子，開展水生態(tài)安全狀況系統(tǒng)分析，探究其驅(qū)動(dòng)機(jī)制就顯得尤為重要［7-9］。

水有改善環(huán)境、資源供給和生態(tài)維持的三重功能，水生態(tài)安全因此也兼有經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和自然屬性，它是以水為主線的水生態(tài)資源、環(huán)境和災(zāi)害的綜合效應(yīng)。水生態(tài)安全問題不能單純看作水問題，它伴隨著人們的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生產(chǎn)生活方方面面，已經(jīng)納入了國家安全戰(zhàn)略。水生態(tài)安全［10-11］是以人為本的戰(zhàn)略性概念，目的是為了實(shí)現(xiàn)人水和諧，指國家、區(qū)域等層面內(nèi)水能夠支撐人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，既要防止因水問題對經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展能力的削弱，又要防止發(fā)生系統(tǒng)性水危機(jī)；水生態(tài)安全相關(guān)研究屬多學(xué)科的交叉與融合范疇，雖已建立了相關(guān)基礎(chǔ)模型和研究方法［12-16］，能較清晰地闡明水生態(tài)系統(tǒng)中各子系統(tǒng)間的因果關(guān)系，注重對現(xiàn)狀的分析研究；但絕大多數(shù)是基于PSR（壓力-狀態(tài)-響應(yīng)）及擴(kuò)展模型，模型構(gòu)建中主觀意識(shí)較強(qiáng)。同時(shí)，現(xiàn)有研究還存在以下不足：（1）水生態(tài)安全評價(jià)體系構(gòu)建存在“就水言水”的缺陷，關(guān)注水的綜合影響的較少；（2）目前水生態(tài)安全研究還處于理論體系構(gòu)建階段，很少涉及深層次驅(qū)動(dòng)機(jī)制方面的研究；（3）絕大多數(shù)研究是基于PSR 系統(tǒng)視角，從WSENCE（以水為主線的經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)）視角和PSR 系統(tǒng)視角相結(jié)合進(jìn)行流域水生態(tài)安全分析的較少；（4）關(guān)注現(xiàn)狀的多，預(yù)警分析的少。因此，本文構(gòu)建了基于W-SENCE-PSR（以水為主線的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)-壓力狀態(tài)響應(yīng)）框架的內(nèi)陸河流域水生態(tài)安全最新評價(jià)指標(biāo)體系，充分體現(xiàn)了水的相互作用關(guān)系（PSR系統(tǒng)），及相對狀態(tài)安全（SENCE系統(tǒng)），發(fā)揮了該系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)明晰和因果邏輯關(guān)系明確的優(yōu)勢，提高了體系的理論和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值；通過對近10 a間石羊河流域水生態(tài)安全影響因子及驅(qū)動(dòng)機(jī)制的實(shí)證研究，開展了水生態(tài)安全現(xiàn)狀及預(yù)警評價(jià)，進(jìn)行了流域水生態(tài)安全的影響因子和分系統(tǒng)綜合效果分析，為研究區(qū)的流域水行政管理、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、水生態(tài)安全制度完善等工作提供了科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)概況

石羊河流域位于101°41′～104°16′E，36°29′～39°27′N 之間，流域面積約4.16×104km2,地勢整體上呈南高北低，由西南向東北方向傾斜；石羊河流域的主要河流有西大河、東大河和黃羊河等共計(jì)8 條支流，高山的冰雪融水以及降水是這些河流的主要補(bǔ)給來源。從行政區(qū)劃上來看，石羊河流域主要有4市9縣，即金昌市、武威市的涼州區(qū)、張掖市和白銀市的部分區(qū)域。石羊河流域南部和北部為山地，中部走廊為平原區(qū)，流域大致劃分為3個(gè)氣候區(qū)，即南部祁連山高寒半干旱區(qū)，降水300～600 mm，年蒸發(fā)量700～1200 mm，干旱指數(shù)1～4，年平均氣溫2～6 ℃；中部平原干旱區(qū)年降水量150～300 mm，年蒸發(fā)量1300～2000 mm，干旱指數(shù)4～15，年平均氣溫小于6～8 ℃；北部溫暖干旱區(qū)年降水量小于150 mm，年蒸發(fā)量2000～2600 mm，干旱指數(shù)15～25，年平均氣溫小于8 ℃。流域?qū)儆诖箨懶愿珊禋夂?，降水稀少同時(shí)蒸發(fā)強(qiáng)烈，空氣比較干燥且溫差較大，第一產(chǎn)業(yè)所負(fù)擔(dān)的人口比重比較大，綠洲區(qū)承載人口密度大，同時(shí)該區(qū)也是甘肅工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)、人口集中、供水用水矛盾突出，生態(tài)惡化程度最嚴(yán)重的區(qū)域之一［17-20］，是西北干旱區(qū)人水關(guān)系不協(xié)調(diào)的典型代表區(qū)域。

1.2 數(shù)據(jù)收集及統(tǒng)計(jì)分析

為了方便數(shù)據(jù)收集及統(tǒng)計(jì)分析，在本研究中，流域分區(qū)與甘肅省水資源公報(bào)、甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的劃分標(biāo)準(zhǔn)保持一致，采用三級(jí)劃分。在進(jìn)行調(diào)查和評價(jià)分析中，資源子系統(tǒng)、環(huán)境子系統(tǒng)、生態(tài)子系統(tǒng)方面的相關(guān)數(shù)據(jù)通過甘肅省水文局提供的統(tǒng)計(jì)資料和《石羊河流域水資源公報(bào)》（2009—2018 年）中獲?。唤?jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和社會(huì)子系統(tǒng)方面的數(shù)據(jù)主要通過《甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒》（2009—2018 年）獲得；流域水資源行政管理類相關(guān)數(shù)據(jù)主要通過水利部門公開的信息和年度報(bào)告等方式獲得。

由于受數(shù)據(jù)獲取限制，研究數(shù)據(jù)選用了石羊河流域2009—2018 年10 a 的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測了2019—2023年間數(shù)據(jù)變化，在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和處理過程中分別運(yùn)用了Microsoft Office Excel 2003軟件和MATLAB R2014a軟件。

2 研究方法

流域水生態(tài)安全的目標(biāo)是提高可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，合理開展水資源的開發(fā)和利用，最終達(dá)到人水和諧；開展流域水生態(tài)安全的分析評價(jià)，不僅僅涉及到水資源領(lǐng)域，還涵蓋區(qū)域與水有關(guān)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)及自然系統(tǒng)的綜合性問題［21-23］。水生態(tài)安全研究涉及水科學(xué)、生態(tài)學(xué)、安全學(xué)科、環(huán)境法學(xué)等研究領(lǐng)域，需從復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)視角進(jìn)行綜合分析［24-28］。

2.1 基于W-SENCE-PSR 框架的水生態(tài)安全評價(jià)體系

在內(nèi)陸河流域的水生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系創(chuàng)建過程中，結(jié)合已在水生態(tài)安全評價(jià)方面所建立的理論基礎(chǔ)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及指標(biāo)頻次分析［11,29-32］，從復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)視角出發(fā)，建立了水資源、水環(huán)境、水生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展5個(gè)方面33個(gè)指標(biāo)構(gòu)成的干旱內(nèi)陸河流域水生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系［11-18］（圖1）。

圖1 基于W-SENCE-PSR框架的流域水生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系Fig.1 Water ecological security evaluation based on W-SENCE-PSR conceptual framework

2.2 基于模糊系統(tǒng)分析的影響因子確定

運(yùn)用模糊系統(tǒng)分析確定指標(biāo)權(quán)重主要有以下幾個(gè)步驟：

（1）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。具體按“Min-max 標(biāo)準(zhǔn)化”方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理［5,11］。

（2）建立模糊矩陣R［5,11］和模糊相關(guān)矩陣U。

（3）模糊相關(guān)程度分析。按照模糊相關(guān)矩陣U，根據(jù)最大矩陣元定理，得出各個(gè)評價(jià)指標(biāo)的置信水平；并由下式分別得出各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。

式中：Wi為第i項(xiàng)流域水生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)的指標(biāo)權(quán)重；λi為第i項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的置信水平；i=1,2,3,···,n。

根據(jù)模糊系統(tǒng)分析法確定了流域水生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)的指標(biāo)權(quán)重大小，它表征的是該指標(biāo)在整體系統(tǒng)中相對重要的程度，可以得出影響石羊河流域水生態(tài)安全的最主要因子。

2.3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)值預(yù)測

BP算法已被普遍運(yùn)用到指標(biāo)值的預(yù)測中，在本文中，依次運(yùn)用newff函數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建立，init函數(shù)進(jìn)行初始化；train 函數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練；sim 函數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)仿真［11］。

2.4 基于模糊綜合評價(jià)的驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)分析

按照已創(chuàng)建好的水生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系，對流域水生態(tài)安全狀況進(jìn)行模糊綜合評價(jià)，得到的評價(jià)向量由因素權(quán)重向量與模糊矩陣合成。即：

式中：Y指評價(jià)向量；y1,y2,…,yn為流域各年模糊綜合評價(jià)指數(shù)；R為流域水生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣；X為流域水生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)權(quán)重向量；T為向量轉(zhuǎn)置符號(hào)。

3 結(jié)果與分析

3.1 影響因子確定分析

基于模糊系統(tǒng)分析的影響因子確定，由公式（2）計(jì)算得出，石羊河流域水生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，指標(biāo)權(quán)重值分布情況如圖2。

圖2 指標(biāo)權(quán)重雷達(dá)圖Fig.2 Index weight entirely

由石羊河流域水生態(tài)安全指標(biāo)的權(quán)重值可知，指標(biāo)B14（雨水利用量）、B15（生態(tài)環(huán)境用水量占總用水量比例）、B16（徑污比）、B22（單位面積牲畜頭數(shù)）、B23（當(dāng)年降水變化）的指標(biāo)權(quán)重值相對較大，分別為：0.0503、0.0480、0.0560、0.0407、0.0401，因此，上述5 個(gè)指標(biāo)為石羊河流域水生態(tài)安全的最主要影響因子，這些評價(jià)指標(biāo)的累計(jì)貢獻(xiàn)率為23.5%。指標(biāo)B3(國有及規(guī)模以上工業(yè)增加值占比)、B6〔（林果面積、草場面積、魚塘面積）/流域計(jì)算面積〕、B12(產(chǎn)水模數(shù))、B25(水庫年蓄水變量)的指標(biāo)權(quán)重值相對較小，分別為：0.0101、0.0200、0.0001、0.0176，指標(biāo)的累計(jì)貢獻(xiàn)率僅為4.7%。因此，以上這4 個(gè)指標(biāo)為石羊河流域水生態(tài)安全的次要影響因子。

3.2 水生態(tài)安全現(xiàn)狀系統(tǒng)分析

基于模糊綜合評價(jià)的驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)分析，由公式（3）計(jì)算得到，石羊河流域2009—2018 年間的水生態(tài)安全模糊綜合評價(jià)向量Y1：

Y1=(0.2785,0.3205，0.2954，0.3019,0.2979，0.2723，0.2982，0.3203，0.3351，0.3065）T

參照2013年環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《流域生態(tài)健康評估技術(shù)指南》和2016 年水利部發(fā)布的《江河生態(tài)安全調(diào)查與評估技術(shù)指南》，以及學(xué)者們關(guān)于模糊綜合評價(jià)結(jié)果的分類方法相關(guān)研究［11-18］，將石羊河流域的水生態(tài)安全模糊綜合評價(jià)指數(shù)值按照標(biāo)準(zhǔn)分為以下3 個(gè)等級(jí)：Y＜0.3 為Ⅰ級(jí)，表征流域水生態(tài)安全狀況為較差；0.3≤Y≤0.45 為Ⅱ級(jí)，表征流域水生態(tài)安全狀況為一般；Y＞0.45 為Ⅲ級(jí)，表征流域水生態(tài)安全狀況為良好。根據(jù)以上的安全等級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，依次對石羊河流域近10 a間的水生態(tài)安全狀況進(jìn)行分級(jí)。結(jié)果顯示，石羊河流域水生態(tài)安全狀況呈波動(dòng)變化態(tài)勢，整體上水生態(tài)安全的狀況相對較差，10 a 中有5 a 的水生態(tài)安全狀況處于Ⅰ級(jí)；2015年后均處于Ⅱ級(jí)，可能與此時(shí)石羊河流域?qū)嵤┝艘幌盗兄攸c(diǎn)治理工程作用不斷顯現(xiàn)有關(guān)［11,13,17］；近年來，通過上下游聯(lián)動(dòng)，實(shí)施關(guān)井壓田、節(jié)水改造、水資源配置保障、生態(tài)建設(shè)、水源涵養(yǎng)等措施，石羊河尾閭湖青土湖出現(xiàn)大片濕地，生態(tài)環(huán)境有所好轉(zhuǎn)［11］。

3.2.1 W-SENCE 系統(tǒng)分析 通過W-SENCE 系統(tǒng)（以水為主線的經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-自然復(fù)合系統(tǒng)）分析表明（圖3），石羊河流域社會(huì)子系統(tǒng)和資源子系統(tǒng)對整個(gè)系統(tǒng)的安全狀況影響相對較大，2 個(gè)子系統(tǒng)的模糊綜合指數(shù)為0.08，兩者累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)47%以上，是流域水生態(tài)安全的最主要驅(qū)動(dòng)力來源。生態(tài)子系統(tǒng)對流域水生態(tài)安全的影響相對較小，模糊綜合評價(jià)指數(shù)為0.05，貢獻(xiàn)率僅為17%。因此，石羊河流域的水資源和社會(huì)發(fā)展對流域水生態(tài)安全影響最大，需特別關(guān)注石羊河流域的資源性缺水問題和社會(huì)發(fā)展變化情況，確保水資源與社會(huì)發(fā)展情況相適宜，推動(dòng)人水和諧。

圖3 基于W-SENCE系統(tǒng)分析的石羊河流域水生態(tài)安全評價(jià)結(jié)果Fig.3 Fuzzy comprehensive evaluation results of water ecological security evaluation based on the W-SENCE system

3.2.2 PSR 系統(tǒng)分析 通過水生態(tài)安全的PSR 系統(tǒng)（壓力-狀態(tài)-響應(yīng)）分析表明（圖4），石羊河流域響應(yīng)子系統(tǒng)對水生態(tài)安全的影響相對較大，模糊綜合指數(shù)為0.120，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)40%，其次為壓力子系統(tǒng)，模糊綜合評價(jià)指數(shù)為0.110，累計(jì)貢獻(xiàn)率為36%，狀態(tài)子系統(tǒng)影響相對最小，模糊綜合評價(jià)指數(shù)為0.074，累計(jì)貢獻(xiàn)率為24%。因此，響應(yīng)子系統(tǒng)是石羊河流域水生態(tài)安全的主要驅(qū)動(dòng)力來源，需盡可能減少人類活動(dòng)對環(huán)境的不良影響，并結(jié)合各子系統(tǒng)具體情況，采取對應(yīng)措施，提升流域水生態(tài)安全狀況。

圖4 基于PSR系統(tǒng)的水生態(tài)安全評價(jià)結(jié)果Fig.4 Fuzzy comprehensive evaluation results of water ecological security evaluation based on the PSR system

3.3 水生態(tài)安全預(yù)警系統(tǒng)分析

3.3.1 基于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的指標(biāo)值預(yù)測 運(yùn)用MATLAB 軟件進(jìn)行石羊河流域評價(jià)指標(biāo)值的預(yù)測，以B31廢污水排放量（單位面積化學(xué)需氧量排放量）指標(biāo)值預(yù)測為例（圖5），可以依次得到其他32 個(gè)指標(biāo)的預(yù)測值。

由圖5 可以看出,石羊河流域單位面積化學(xué)需氧量排放量指標(biāo)整體上呈波動(dòng)變化態(tài)勢；2013—2018 年，預(yù)測值與真實(shí)值的擬合性非常好，預(yù)測值曲線與真實(shí)值變化曲線二者幾乎完全重合，這說明預(yù)測模型具有非常好的擬合效果，并且誤差也在允許范圍內(nèi)（表1）。根據(jù)預(yù)測值表及預(yù)測模型曲線，2019—2023年，單位面積化學(xué)需氧量排放量將呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，在2020年達(dá)到極大值。

表1 單位面積化學(xué)需氧量排放量預(yù)測值與真實(shí)值比較Tab.1 Comparison of predicted and real chemical oxygen demand per unit area

圖5 單位面積化學(xué)需氧量排放量預(yù)測Fig.5 Forecast of chemical oxygen demand per unit area

3.3.2 石羊河流域水生態(tài)安全預(yù)警系統(tǒng)分析 根據(jù)石羊河流域2019—2023 年的水生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)預(yù)測值，由公式（3）計(jì)算得到，石羊河流域2019—2023 年的水生態(tài)安全狀況預(yù)警模糊綜合評價(jià)結(jié)果（模糊綜合評價(jià)指數(shù)），得到模糊綜合評價(jià)向量Y2：

Y2=(0.36,0.34，0.32，0.31,0.38）T

按照水生態(tài)安全評價(jià)結(jié)果分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，石羊河流域2019—2023 年水生態(tài)安全狀況均處于Ⅱ級(jí)（水生態(tài)安全狀況為一般）及以上，總體上有了較明顯的提升。

從W-SENCE 系統(tǒng)來看，石羊河流域的水生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)顯示（圖6），社會(huì)子系統(tǒng)對流域水生態(tài)安全的影響相對最大，模糊綜合評價(jià)指數(shù)年均值為0.08，累計(jì)貢獻(xiàn)率為24%，其次為資源子系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)，模糊綜合評價(jià)指數(shù)均為0.07，貢獻(xiàn)率為21%，生態(tài)子系統(tǒng)模糊綜合評價(jià)指數(shù)為0.06，貢獻(xiàn)率為19%，環(huán)境子系統(tǒng)的影響相對最小，模糊綜合評價(jià)指數(shù)為0.05，貢獻(xiàn)率為15%。因此，社會(huì)子系統(tǒng)仍然是今后石羊河流域水生態(tài)安全的最主要驅(qū)動(dòng)力來源。

圖6 基于W-SENCE系統(tǒng)的水生態(tài)安全評價(jià)結(jié)果Fig.6 Fuzzy comprehensive evaluation results of water ecological security evaluation based on the W-SENCE system

從PSR 系統(tǒng)來看，石羊河流域水生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)顯示（圖7），狀態(tài)子系統(tǒng)對流域水生態(tài)安全的影響相對最大，模糊綜合評價(jià)指數(shù)年均值為0.131，貢獻(xiàn)率為39%，其次為響應(yīng)子系統(tǒng)，為0.107，貢獻(xiàn)率為31%，壓力子系統(tǒng)的影響相對最小，模糊綜合評價(jià)指數(shù)為0.104，貢獻(xiàn)率為30%。因此，狀態(tài)子系統(tǒng)是今后石羊河流域水生態(tài)安全的主要驅(qū)動(dòng)力來源。

圖7 PSR系統(tǒng)視角的水生態(tài)安全評價(jià)結(jié)果Fig.7 Evaluation results of water ecological security from PSR system perspective

4 結(jié)論

本文以石羊河流域2009—2018 年水生態(tài)安全數(shù)據(jù)為基本數(shù)據(jù)源，基于W-SENCE-PSR 框架模型從5個(gè)方面構(gòu)建內(nèi)陸河流域水生態(tài)安全評價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用模糊系統(tǒng)分析和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型多層面多角度解析流域水生態(tài)安全驅(qū)動(dòng)機(jī)制，分析流域水生態(tài)安全當(dāng)前狀況，預(yù)測流域整體變化趨勢，主要結(jié)論如下：

（1）當(dāng)年降水變化、單位面積牲畜頭數(shù)、生態(tài)環(huán)境用水量占總用水量比例、雨水利用量、徑污比這5個(gè)指標(biāo)是石羊河流域水生態(tài)安全的最主要影響因子，發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)，保障生態(tài)環(huán)境用水，控制牲畜數(shù)量，加強(qiáng)水行政管理等措施是當(dāng)前提高流域水生態(tài)安全的最有效途徑。

（2）在水生態(tài)安全現(xiàn)狀系統(tǒng)分析中，從SENCE視角和PSR 視角分析顯示，SENCE 系統(tǒng)中，社會(huì)子系統(tǒng)和資源子系統(tǒng)對流域水生態(tài)安全的影響相對最大；PSR系統(tǒng)中，響應(yīng)子系統(tǒng)對流域水生態(tài)安全狀況影響最大，資源性缺水問題和水資源過度開發(fā)利用是石羊河流域水生態(tài)安全的主要驅(qū)動(dòng)力因素。

（3）在水生態(tài)安全預(yù)警評價(jià)及系統(tǒng)分析中，2019—2023 年，石羊河流域的SENCE 系統(tǒng)中，社會(huì)子系統(tǒng)對流域水生態(tài)安全的影響相對最大；PSR 系統(tǒng)中，狀態(tài)子系統(tǒng)對流域水生態(tài)安全狀況影響最大，當(dāng)前在關(guān)注石羊河流域水資源變化情況的同時(shí)，要持續(xù)關(guān)注水資源供需矛盾問題。

（4）石羊河流域2009—2018 年水生態(tài)安全模糊綜合評價(jià)指數(shù)介于0.27～0.34 之間，Ⅰ級(jí)（水生態(tài)安全狀況較差）的占比為50%，Ⅱ級(jí)（一般）的占比為50%，石羊河流域?qū)嵤┖娱L制后，在2016—2018年期間，水生態(tài)安全評價(jià)指數(shù)均在0.3以上（Ⅱ級(jí)），河長制的實(shí)施對流域水生態(tài)安全具有明顯的推動(dòng)作用。預(yù)警評價(jià)中（2019—2023年），石羊河流域的模糊綜合評價(jià)指數(shù)均在0.3 以上，水生態(tài)安全狀況明顯趨于好轉(zhuǎn)。