综述：中国主要湖泊和水库流域农业非点源污染研究进展：现状、来源、监测及未来展望

《Ecological Indicators》：Research advancements on agricultural non-point source pollution in major lake and reservoir watersheds of China: Status, sources, monitoring, and prospects

水资源承载能力时空演变与驱动机制研究：以吉林西部为例

　　水资源承载力（WRCC）的变化不仅体现在水量和水质上，还反映在水生态空间和水文特征的演变中。同时，WRCC对社会经济发展和生态系统稳定性的适应性，是衡量区域可持续发展的重要指标。基于这一背景，本研究开发了一个多目标（水资源-社会经济-生态环境）和多维度（水量-水质-流域-水流）的WRCC评估框架，用于评估吉林省西部地区十个县从2000年到2020年的水资源承载力变化。研究采用了综合熵权法（EWM）与逼近理想解法（TOPSIS）结合的Adversarial Interpretive Structure Modeling（AISM）方法，以分析WRCC在时间上的演变和空间上的差异。地理和时间加权回归（GTWR）模型识别了四个维度中的关键驱动因素，耦合协调度分析（CCD）则研究了水资源、社会经济和生态环境子系统之间的协调关系。研究结果表明：（1）吉林省西部地区的水资源承载力在2000年至2020年间显著提高，空间差异逐渐扩大，呈现出西部高、东部低的明显模式；（2）流域维度对水资源承载力变化的驱动作用最强，而其他维度的影响则随时间逐渐增强，表现出显著的时空异质性；（3）三个子系统之间呈现出主要协调状态，但各县域间存在显著差异。提升水资源承载力需要结合多维度指标，改善多目标协调，以实现优化的水资源管理和可持续发展。

水资源是维持社会、经济和生态系统稳定的基础，为生产和生活提供了关键支持，是社会经济发展的核心要素。然而，气候变化加剧了降水的不均衡分布，增加了极端天气事件的频率，从而加大了区域水供需平衡的不确定性。同时，水资源承载力的提升与区域生态系统的保护密切相关，二者相互影响，共同构成了区域可持续发展的关键因素。因此，评估水资源承载力需要系统、多目标和多维度的综合分析，以全面反映其对区域发展的支撑能力。本研究在构建多维度指标体系的基础上，引入了AISM方法，以提升评估的客观性和准确性，从而更有效地捕捉区域水资源承载力的时空演变。

吉林省西部地区具有显著的水文空间差异，广阔的湿地生态系统和集约化的农业开发使其成为区域水资源管理的重要对象。近年来，气候变化和快速的社会经济发展对区域水动力学产生了显著影响，包括入流减少、人工调控加强以及水质恶化。为了应对这些挑战，本研究提出了一种“WQQSF”分析框架，涵盖水资源、社会经济、生态环境和水流四个维度，以实现对水资源承载力的综合评估。研究进一步构建了一个多目标、多维度的评价体系，结合EWM-TOPSIS-AISM模型对水资源承载力进行了系统评估，结合GTWR模型分析了各维度对水资源承载力变化的驱动机制，并利用CCD模型对三个子系统之间的协调关系进行了深入探讨。

研究中使用的评估指标体系涵盖了多个关键因素，包括水资源的供给、利用效率、生态系统的状况以及水文特征的变化。这些指标不仅反映了水资源的自然属性，还体现了社会经济活动对水资源的利用程度。通过这一指标体系，研究能够全面分析水资源承载力的变化，并识别出不同县域之间的差异。此外，研究还采用了一种综合模型，将熵权法与TOPSIS相结合，并引入AISM方法，以更准确地分析水资源承载力的时空演变。该模型不仅考虑了指标的权重分配，还结合了空间和时间的动态变化，从而提高了评估的科学性和客观性。

在模型构建过程中，研究首先对各指标的权重进行了计算，并对各县域的水资源承载力进行了排名。接着，利用GTWR模型分析了不同维度对水资源承载力变化的驱动因素。最后，采用CCD模型评估了三个子系统之间的协调关系。这些方法的结合，使得研究能够全面、系统地评估水资源承载力的动态变化，揭示其在不同时间点和空间区域的表现差异。

研究结果表明，水资源承载力在吉林省西部地区呈现出显著的提升趋势，2020年相较于2000年，各县域的水资源承载力平均增长了约61.9%。这一增长主要受到自然降水和人工调控措施的共同影响，尤其是近年来实施的河湖连通工程和跨流域调水项目，有效缓解了水资源分布的不均衡问题。然而，不同县域的水资源承载力增长幅度存在显著差异，这与各地区的水资源禀赋、经济发展水平和生态状况密切相关。在这些因素中，流域维度对水资源承载力的驱动作用最强，而其他维度的影响则随时间逐渐增强，显示出显著的时空异质性。

此外，研究还发现，水资源承载力在空间上呈现出明显的西高东低格局。西部县域如大安市、镇赉县和通榆县的水资源承载力相对较高，而东部县域如农安县、公主岭市和榆树市则相对较低。这一现象主要与区域水资源的供给能力和经济活动的分布有关。西部县域拥有丰富的地表水和地下水资源，且湿地生态系统较为完整，为水资源承载力的提升提供了有利条件。而东部县域由于缺乏大型河流，地表水资源有限，同时农业和工业活动的增加也加剧了水资源的供需矛盾，导致水资源承载力的提升相对缓慢。

在分析各维度对水资源承载力变化的驱动作用时，研究发现，虽然水资源的供给能力在提升，但水污染和生态退化仍然是影响水资源承载力的重要因素。特别是在一些经济快速发展、农业集约化程度较高的区域，由于水资源利用效率低下，导致水资源承载力的提升受到限制。因此，提升水资源承载力不仅需要加强水资源的供给能力，还需要优化水资源的利用方式，提高水环境的治理水平，以确保水资源能够满足社会经济发展的需求，同时不破坏生态系统的稳定性。

通过研究各子系统之间的协调关系，发现水资源、社会经济和生态环境之间的耦合协调度整体处于主要协调状态，但不同县域之间存在显著差异。例如，水资源与生态环境之间的协调度较高，而社会经济与生态环境之间的协调度则相对较低，这表明社会经济发展对生态环境的影响较大，是区域可持续发展的关键挑战。为了提升区域水资源承载力，需要制定符合地方特点的策略，包括加强水资源管理、优化产业结构、提高水资源利用效率，以及推进生态修复工程。这些措施不仅有助于缓解水资源供需矛盾，还能促进社会经济与生态环境的协调发展，为区域可持续发展提供科学依据。

本研究的创新点在于构建了一个多目标、多维度的评估体系，并结合多种分析方法对水资源承载力的变化进行了深入研究。这不仅拓展了水资源承载力评估的维度，还提升了评估的科学性和实用性。通过综合分析，研究揭示了水资源承载力在不同时间和空间上的变化规律，为政策制定者提供了有力的决策支持。同时，研究还指出了提升水资源承载力的关键措施，包括加强水资源保护、优化水资源配置、提高水利用效率，以及加强生态环境治理。这些措施的实施将有助于实现区域水资源的可持续利用，促进社会经济和生态环境的协调发展。