纳入生态调节功能的长江上游经济带农业非点源污染时空演变与驱动因素
《Sustainability》:Spatio-Temporal Evolution and Driving Factors of Agricultural Non-Point Source Pollution in the Upper Yangtze River Economic Belt Incorporating Ecological Regulation Functions
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时间:2026年09月04日
来源:Sustainability 4.1
摘要
农业非点源污染(ANPSP)对长江经济带上游地区(UYREB)的水安全构成严重威胁。传统的输出系数模型(ECMs)往往难以捕捉复杂山地地形中污染物输移和生态衰减的空间异质性过程。在此,我们将生态系统调节功能(产水量、土壤保持和生境质量)整合到 ECM 中,构建了一个改进的 ANPSP 风险评估框架。通过耦合斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型和地理时间加权回归(GTWR),我们评估了 2000 年至 2020 年的时空风险演变,预测了三种情景(自然发展(ND);耕地保护(CP);生态保护(EP))下 2030 年的风险配置,并识别了时空非平稳驱动因子。主要发现是:(1)使用观测到的河流水质数据进行独立验证进一步表明,模型风险指数与同期的 TN 和 TP 浓度呈显著正相关(皮尔逊 r = 0.673,p < 0.05),支持其在考虑生态系统调节的区域差异的同时识别相对 ANPSP 风险空间分布的能力。(2)历史上,综合 ANPSP 风险指数呈现出“先升后降”的模式,在 2010 年达到峰值,极高风险区域占该地区的 12.1%。在 2030 年 EP 情景下,高风险区域与 2020 年相比缩减了 15.3%,显示出比 ND 和 CP 情景更优越的缓解效果。(3)GTWR 显示,耕地比例是主导的正空间关联因子(0.800 ? 0.852),而 GDP 在经济发达子区域显示出负空间关联,反映了潜在的环境管理协同效益而非直接因果关系。该框架为山地流域提供了一种有效的相对风险评估工具,强调在生态调节下进行土地利用优化有助于降低潜在的污染物输移风险。
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