生态水源
Ⅰ 具有净化水源、蓄洪抗旱作用的生态系统是（）A．森林生态系统B．湿地生态系统C．荒漠生态系统D．草原
湿地生态系统是在多水和过湿条件下形成的生态系统．沼泽是典型的湿地生态系统，以沼泽植物占优势，动物的种类也很多．湿地具有净化水源、蓄洪抗旱的作用．它兼有水域和陆地生态系统的特点，具有极其特殊的生态功能，是地球上最重要的生命支持系统．湿地在抵御洪水、调节径流、控制污染、调节气候、美化环境等方面起到重要作用，它既是陆地上的天然蓄水库，又是众多野生动植物资源，特别是珍稀水禽的繁殖和越冬地，它可以给人类提供水和食物．湿地与人类息息相关，是人类拥有的宝贵资源，因此湿地被称为“生命的摇篮”、“地球之肾”和“鸟类的乐园”．
故选：B．
Ⅱ 水源区生态环境敏感性与生态功能评价
4.2.1 评价目的
生态环境敏感性评价是针对区域可能发生的生态环境问题，结合区域的现有自然环境特征和人为干扰程度，确定敏感性评价指标，评价生态环境对人类活动干扰的敏感程度，即发生生态失衡与生态环境问题的可能性大小。通过对影响区域生态环境敏感性主要环境指标的综合分析，确定生态环境敏感性级别，评价生态环境敏感性的地理空间分布。
生态功能评价是对典型生态系统服务功能的能力和价值评估。结合区域的现有生态环境和人为干扰程度，确定重要性评价指标，对区域生态环境的重要性作出评价。通过对影响区域生态系统功能主要环境指标的综合分析，明确生态系统功能重要性级别，评价生态功能重要性的地理空间分布。
在生态环境敏感性与生态功能评价基础上，进行生态功能区的划分，分析各功能区存在的主要问题，提出相应的生态环境保护措施，实现自然生态系统良性循环，维护区域生态环境安全，实现社会经济可持续发展提供科学依据。
4.2.2 评价内容
分析影响区域生态环境敏感性的主要指标，对研究区土壤侵蚀敏感性和生物多样性敏感性进行评价。分析影响区域生态系统功能的主要指标，对生物多样性、水源涵养、土壤保持、营养物质循环进行生态功能重要性评价。
4.2.3 评价方法
确定评价指标和分级依据，采用定性与定量相结合的方法进行评价，评价单元选择到乡级。根据评价结果，将生态环境的敏感性程度分为极敏感、高度敏感、中度敏感、轻度敏感、不敏感 5 个级别; 将生态环境的重要性程度分为极重要、中等重要、较重要、不重要 4 个级别。
4.2.4 生态环境敏感性评价
4.2.4.1 土壤侵蚀敏感性评价
以降水侵蚀力 (采用径流深值)、土壤质地、地形起伏度和植被等因素为土壤侵蚀敏感性的评价指标，分级依据见表 4.3。
表 4.3 土壤侵蚀敏感性影响分级
土壤侵蚀敏感性评价结果见表 4.4，结果表明，水源区属于土壤侵蚀中度敏感区，符合研究区实际情况。
4.2.4.2 生物多样性及生境敏感性评价
根据评价地区国家与省级保护物种的级别来评价生境敏感性，分级标准见表 4.5。
表4.4 水源区生态环境基础资料及生态环境敏感性评价综合
续表
注:数据来源于南阳市环保局，032，南阳市生态功能区划报告。
表 4.5 生物多样性及生境敏感性分级
生物多样性及生境敏感性综合评价结果见表4.6。由表可以看出，水源区生物多样性及生境敏感性的区域分布:极敏感区面积1782.38km2，占水源区土地总面积的28%，主要分布在西峡县;高度敏感区面积2491.39km2，占水源区土地总面积的39.2%，主要分布在西峡县和淅川县;中度敏感区面积1506.13km2，占水源区土地总面积的23.7%，主要分布在淅川县和内乡县;轻度敏感区面积582.04km2，占水源区土地总面积的9.1%，内乡县、淅川县和邓州市均有分布。
表4.6 水源区生物多样性及生境敏感性评价
4.2.5 生态功能评价
4.2.5.1 生物多样性维持功能重要性评价
依据评价区域生物多样性敏感程度，确定评价区域生物多样性保护的重要性级别。
生物多样性维持功能重要性评价结果见表4.7，综合评价结果见表4.8。水源区生物多样性极重要区面积4273.77km2，占总面积的67.2%，主要分布在西峡县涉及的全部乡(镇)和淅川县西部的部分乡(镇);中等重要区域面积1506.13km2，占总面积的23.7%，主要分布淅川县的中部地区;较重要区面积582.04km2，占总面积的9.1%，淅川、内乡、邓州均有分布。西峡县山区面积达到80%，森林覆盖率达到70%以上，区内有老界岭自然保护区，动(植)物物种丰富，生物多样性整体表现为极重要。
表4.7 水源区生态功能重要性评价
表4.8 水源区生物多样性重要性评价
4.2.5.2 水源涵养重要性评价
根据评价地区在对区域城市流域所处的地理位置及对整个流域水资源的贡献来评价区域生态系统水源涵养的重要性。水源涵养功能重要性评价结果见表4.7，综合评价结果见表4.9。
表4.9 水源区水源涵养功能评价
由表4.9可以看出，水源区生态系统水源涵养功能重要性分布情况:水源涵养极重要区域面积2371.2km2，占总面积的37.3%，主要分布在淅川县，西峡县也有分布;中等重要区域面积3485.46km2，占总面积的54.8%，主要分布在西峡，内乡，淅川也有分布;不重要区域面积505.28km2，占总面积的7.9%，西峡、淅川和邓州均有分布。
淅川县既是丹江口库区所在地，也是南水北调中线工程渠首所在地。因此，是极重要的水源涵养功能区，水源涵养功能极重要区域面积占该县土地总面积的77.3%。
4.2.5.3 土壤保持重要性评价
土壤保持重要性的评价是在考虑区域土壤侵蚀敏感性的基础上，分析其可能对下游河流和水资源造成的危害程度，评价结果分为极重要、中等重要、较重要和不重要4项。
土壤保持重要性评价结果见表4.7，综合评价结果见表4.10。
表4.10 水源区土壤保持功能评价
由表4.10可以看出，土壤保持功能极重要区域面积1967.87km2，占总面积的30.9%，只在淅川县分布;土壤保持功能中等重要区域面积1514.15km2，占总面积的23.8%，主要分布西峡，内乡和淅川也有分布;土壤保持功能较重要区域面积2862.31km2，占研究区土地总面积的45.3%，研究区各县(市)均有分布，主要分布在西峡;该研究区不存在土壤保持功能不重要区。
4.2.5.4 营养物质循环功能重要性评价
营养物质保持的重要性主要是根据评价地区氮、磷流失可能造成的富营养化后果与严重程度，确定评价区域营养物质保持重要性级别，即以评价区域相对河流的位置及所影响目标的重要性程度为评价指标，将评价结果分为极重要、中等重要、较重要、不重要4项。
营养物质循环功能重要性评价结果见表4.7，综合评价结果见表4.11。由表4.11可以看出，南阳市营养物质循环功能重要性分布情况:极重要区域面积1260.62km2，占总面积的19.8%，只在淅川县有分布;中等重要区域面积2731.78km2，占总面积的42.9%，主要分布在西峡和淅川;较重要区域面积2369.54km2，占总面积的37.3%，各县(市)均有分布，主要分布在西峡。
表4.11 水源区营养物质循环功能评价
4.2.6 生态功能分区研究
分区以生物多样性、水源涵养、土壤保持、营养物质循环、矿产资源开发等生态功能为指标，以乡域为最小区划单元进行分区。分区结果见表4.12和图4.7。
图4.7 生态功能评价图
分区以《全国生态环境保护纲要》为依据，对严重退化的特殊生态功能区实施抢救性保护，对重点资源开发生态功能区实施强制性保护，对良好的生态功能区实施示范性保护。在此基础上，对水源涵养区、江河源头区、饮用水源区、水文调蓄区和水土保持区等作为特殊生态功能区标识出来。资源开发性生态破坏是当前生态破坏的突出问题，尤其是对矿产资源开发区、生态旅游资源开发区、森林草地资源开发区和土地资源开发区等重点资源开发区也明确标识出来，加强监管并实施强制性保护;在经济与生态环境协调发展的地区，以及自然保护区、风景名胜区、森林公园、物种特别丰富区及生态示范区等标识成生态良好功能区，实施示范性保护。
表4.12 水源区生态功能分区与生态环境保护内容
Ⅲ 水源区生态环境建设保障措施
6.2.1 建立健全水源区生态环境法制和体制管理
(1)将水源区生态环境保护纳入法制轨道: 水源区的生态环境和水资源、水质保护涉及面广，工作量大，应在国家已颁布的各类各种水源保护、水土保护、环境保护法律法制的基础上，组织有关部门起草制定 《南水北调中线工程水源区生态保护和水污染纺织管理条例》，将此项工作纳入法制轨道，使保护水源区环境质量和水质量的规定有章可循，依法行事。
(2)强化生态环境保护政府负责制: 根据 《环境保护法》要求，水源区各级政府应当实行好环境保护目标责任制，把辖区内生态环境质量的改善情况作为考核政府主要领导人业绩的主要内容，做到责任到位，投入到位，措施到位。对环境目标完成好的地方政府，应给予表彰和奖励; 对不能完成环境保护目标的地方政府，追究主要领导人的行政责任。
(3)加强生态环境建设的各政府职能部门的合作与协调: 生态环境建设不单纯是环境保护部门的职责，需要多个部门的合作与协调。水源区各级地方政府各有关部门应根据各自的职责把生态建设和环境保护纳入自身工作中。各职能管理部门应按照各自分工，加强自然资源开发的规划和管理，加强行业指导，确保生态环境建设质量。
6.2.2 建立水源区生态环境建设的经济保障机制
(1)在水源区生态建设和污染防治项目资金上给予支持: 丹江口水库及其汇水区域的环境保护工作，应坚持 “预防为主，防治结合和综合治理”的方针，国家应从保护源头水质的角度出发，将治污资金向源头倾斜，以促进汇水区域内的环境、经济和社会的协调发展。
(2)建立水源区生态补偿机制和有偿用水价格体系: 从国家整体利益和水源区、用水地的各自利益出发，运用市场经济手段，协调南水北调中线工程水源区和用水地之间的经济利益关系，建立生态补偿机制。南水北调中线工程将引起水源区移民、土地淹没和部分企业停产、搬迁，并限制汇水区域内工农业生产的发展。加之早期建设渠首工程导致植被毁损、水土流失及污染等问题严重。水土保持、废物资源化和环境综合治理等任务十分繁重，且投资数额大。建立生态补偿和有偿用水价格体系，是从根本上改善水源区生态环境的有效途径，也是确保优质水进京、津、冀、豫等受益地区的关键。
(3)建立封禁区群众生产生活补贴机制: 对于封禁区 (包括退耕还林还草区)要建立健全吃粮补助、生活补贴、饮用水源、燃料来源、生产门路等有关问题的解决途径和补偿机制。继续坚持退耕还林还草对农民的粮食补贴和种苗补贴政策，帮助群众解决饮水问题，保证饮水安全; 帮助群众因地制宜地开展农副业生产，有计划地安排外出打工等，使农民生产有收益，生活有保障。把群众的生产生活问题解决了，群众才会自觉地维护封禁措施落实，参与水土保持建设，巩固生态治理与恢复成果。
6.2.3 加大对水源区城镇基础建设投入
在水源区工业污染源达标排放后，生活污水的负荷所占比重将越来越大，西峡、淅川两县处在南水北调中线工程源头丹江口水库主要支流老灌河和丹江上游，需要从根本上解决城镇生产生活的污染问题。
6.2.4 加强水源区水质和生态环境监测手段
为了准确地掌握库区及其主要支流水质变化动态和生态环境变化情况，应强化水源水质和生态环境监测手段，将源头及其主要支流水质监测点纳入国家水环境、水质监控网点管理之中。在南水北调中线工程源头丹江口水库及主要汇水河流建设水质监控点，将其纳入国家水环境、水质监控网点; 在水源区 4 县 (市)设立生态环境监测站，为中线工程的开工建设和建成后的调水提供及时准确的水质和生态环境监测数据。
6.2.5 加强环境保护生态建设宣传与公众参与
加大对环境宣传教育的投入，提高宣传教育手段现代化水平，充分发挥新闻媒介的舆论监督和导向作用，定期向社会公布环境、生态质量和环境污染信息，加强环境保护基本国策和可持续发展战略的宣传，巩固和扩大中小学环境教育的成果，使公众确立保护水源地水质的重大意义，具有自觉地保护水源地水质的行为。鼓励公众参与生态环境保护事务、完善建设项目和重大决策环境影响评价公众参与机制和程序，使广大群众具有知情权、参与权和否决建议权，在全社会形成自觉保护生态环境的良好氛围。
Ⅳ 具有净化水源、蓄洪抗旱作用的生态系统是（） A．草原生态系统 B．森林生态系统 C．淡水生态
| A、草原生态系统分布在干旱地区，这里年降雨量很少．草原生态系统的动植物种类少内，在不同的季容节或年份，降雨量很不均匀，因此，种群和群落的结构也常常发生剧烈变化．不符合题意． B、森林生态系统主要分布在湿润和半湿润地区，动植物种类繁多．是地球环境中最具有生物多样性的地区．森林在涵养水源，保持水土方面起着重要作用，有绿色水库之称．不符合题意． C、淡水生态系统 是指在由淡水生物群落及淡水水域相互作用所构成的生态系统，分为静水的和流动水的两种类型．前者指淡水湖泊、池塘和水库等；后者指河流、溪流和水渠等．具有易被破坏、难以恢复的特征．不符合题意． D、湿地生态系统是在多水和过湿条件下形成的生态系统．沼泽是典型的湿地生态系统，以沼泽植物占优势，动物的种类也很多．湿地具有净化水源、蓄洪抗旱的作用，能调节区域小气候，有地球的肾之称．它兼有水域和陆地生态系统的特点，具有极其特殊的生态功能，是地球上最重要的生命支持系统．符合题意． 故选：D |
Ⅳ 水源区生态环境质量评价
4.3.1 生态环境评价的标准
在进行生态环境评价时，需要有适当的判别基准。生态环境是一个由相互作用、相互制约的众多因素构成的复杂系统，包括内在本质 (生态结构)的变化和外在表征 (环境功能)的变化，由量变到质变的发展变化规律。因而评价的标准体系不仅复杂，而且因地而异。目前我国缺少生态环境标准，其主要原因就是缺少生态环境基准方面的研究。生态环境评价的标准主要依据:
(1)国家、行业和地方规定的标准: 国家已发布的环境质量标准如农田灌溉水质标准、保护农作物大气污染物最高允许浓度、农药安全使用标准、粮食卫生标准等。行业标准指行业发布的环境评价规范、规定、设计要求等。地方政府颁布的标准和规划区目标、河流水系保护要求、特别区域的保护要求 (如绿化率要求、水土流失防治要求)等，均是可选择的评价标准。
(2)背景和本底标准: 以研究区域生态环境的背景值和本底值作为评价标准，如区域植被覆盖率、区域水土流失本底值、生物生产量、生物多样性等。
(3)类比标准: 以未受人类严重干扰的相似生态环境或以相似自然条件下的原生自然生态系统作为类比标准; 以类似条件的生态因子和功能作为类比标准，如类似生境的生物多样性、植被覆盖率、蓄水功能、防风固沙能力等。类比标准须根据评价内容和要求科学地选取。
(4)科学研究已判定的生态效应。通过当地或相似条件下科学研究已判定的保障生态安全的绿化率要求、污染物在生物体内的最高允许量、特别敏感生物的环境质量要求等，均可作为评价的标准或参考标准应用。
本书的评价标准主要根据 《河南省生态环境综合评价》专题研究成果和参考其他有关研究者的成果制定。
4.3.2 生态环境评价的主要方法介绍
在生态环境评价工作中，评价方法是生态环境评价必不可少的手段。国内外目前应用的生态环境评价方法，主要有如下几种:
(1)类比分析法: 是一种常用的定性和半定量的方法，一般有生态环境整体类比、生态因子类比和生态环境问题类比等。类比分析常用于生态环境影响评价。该方法根据已有的开发建设活动对生态环境的影响，来分析或预测进行的开发建设活动可能产生的生态环境影响。选择好类比对象，是进行类比分析或预测评价的基础，也是该方法成败的关键。
(2)列表清单法: 是利特尔等人于 1971 年提出的一种定性的分析方法，是将拟实施的开发建设活动的影响与可能受影响的各种生态环境因子分别列在同一张表格的行与列内，逐点进行分析并以正负符号、数字、其他符号表示影响的性质与强度等，由此分析开发建设活动的生态环境影响。
(3)生态图法: 即图形叠置法，是把两个以上的生态环境信息叠合在一张图上，构成复合图，用以表示生态环境变化的方向和程度，该方法直观、形象、简单明了，不能做精确的定量评价。生态图法主要用于区域环境影响评价，或用于具有区域性影响的特大型建设项目评价中，以及用于土地利用规划和农业开发规划中。
(4)生态系统综合评价法: 生态系统是由多因子 (生物因子和非生物因子)组成的多层次的复杂体系和开放系统，采用定性与定量相结合的方法认识和评价这样的复杂系统，是目前最常见的评价方法，此方法的具体应用是层次分析法 (AHP 法)，它是一种对复杂现象的决策思维过程进行系统化、模型化、数量化的方法，又称多层次权重分析决策法。层次分析法的应用研究很多，姚建 (1998)将层次分析法运用于各种生态环境质量评价中。
(5)指数与综合指数评价法: 在环境影响评价中，指数法是规定采用的评价方法。指数与综合指数法适用于对生态环境质量评价中的单因素评价及多因素综合评价，方法相对比较简单，突出了生态环境质量评价的综合性、层次性、客观性和可比性，是目前较为常用的评价方法之一。但用此方法前必须建立合适的指标体系及评价标准，选取的指标一定要具有可比性。通过评价可将区域生态环境质量进行分级，以便对不同区域、不同时期的生态环境质量进行纵向和横向比较。该方法在实际应用中的缺点是难以赋权与准确定量。
(6)模糊评价法: 在生态环境评价过程中往往存在一些不确定因素，导致评价结果的不确定性，使得评价结果失真，但采用模糊集合理论可提高评价结果的可靠性，所以生态环境评价中又引入了模糊评价方法。该方法的关键是求模糊评判矩阵，其最大特点是用隶属度来刻划生态环境质量分级的界线，可用于生态环境质量的分级，划分生态环境质量的优劣，突出生态环境质量较差的区域，并用为重点区域予以治理。常采用的模糊评价法有模糊综合评价法、模糊聚类评价法等。徐福留 (2001)、姚建 (1998)将模糊聚类和层次分析相结合，分别用于城市环境质量和流域生态环境质量评价。
(7)人工神经网络评价法: 人工神经网络由大量简单的神经元广泛联接而成，依托计算机获得高超的计算能力，并通过模拟人脑思维方式的复杂网络系统，利用已经积累的各种知识取得类似于人的识别和联想能力。因此，利用人工神经网络对已知环境样本进行学习，获得先验知识，学会对新样本的识别和评价。李祚泳等 (1999)、汤丽妮等(2003)开展了人工神经网络 B-P 模型在生态环境评价中的应用。B-P 网络模型应用于环境质量评价，不需要对各评价指标权值大小做出人为规定，在学习过程中会自适应调整，评价结果具有客观性。另外，B-P 网络可以根据不同需要选取随意多个评价参数建立生态环境质量评价模型，此方法具有很强的适应性。
(8)景观生态学方法: 景观格局及其变化是自然的和人为的多种因素相互作用所产生的一定区域生态环境体系的综合反映，景观嵌块的类型、形状、大小、数量和空间组合即是各种干扰因素相互作用的结果，又影响着该区域的生态过程和边缘效应。因此，对某区域景观空间格局的研究，是揭示该区域生态状况及空间变异特征的有效手段。将研究流域不同生态结构划分为景观单元斑块 (patch)，通过定量分析景观空间格局与景观异质性特征指数，从宏观角度给出区域生态环境状况。该方法通过两个方面评价生态环境状况:一是空间结构分析; 二是功能与稳定性分析。这种评价方法可体现生态系统结构与功能匹配一致的基本原理。
(9)其他方法:
1)多因子数量分析法: 生态环境在一定时间、一定范围所发生的变化，是由各生态因子的变化和状态所决定的，因此，可通过测定各生态因子的变化趋势，进行生态因子相关性分析和主分量分析，进而进行生态环境变化的趋势分析。
2)回归分析法: 是研究两个及两个以上变量之间相互关系的一种统计分析方法。回归分析的变量中有一个是因变量，其余是自变量，通过监测或观测数据来寻找自变量和因变量之间的统计关系。
3)系统分析方法: 对于多目标的动态性问题，可采用系统分析法进行评价。
4.3.3 生态环境评价的指标体系
生态环境质量评价是根据选定的指标体系和质量标准，运用恰当的方法评价某区域生态环境质量的优劣及其影响作用关系。如果依据的是系统现状的生态系统信息，为生态环境质量现状评价; 如果应用了生态环境变化的预测信息进行评价，则为生态环境质量的预测评价; 如果目标是评价生态系统质量变化与工程对象的作用影响关系，可以称其为生态环境影响评价。生态环境质量综合评价是一项系统性的研究工作，涉及自然及人文等学科的许多领域，其中生态学、环境科学及资源科学的理论与方法对指导生态环境质量评价具有重要意义。
生态环境恶化的速度和程度，决定于人为活动的干扰强度和生态环境本身脆弱性的大小，而生态环境质量受到诸多环境因素的影响，生态环境的脆弱性是由多种因素相互作用或叠加形成的。在不同的时空尺度上，相同成因所引起的生态脆弱程度是有一定差别的。生态环境评价指标体系选取得合适与否，直接影响到评价结果的准确性和可靠性。在构建某一具体区域的生态环境评价指标体系时，要选取最能反映当地生态环境质量及变化状况的环境因子。
4.3.3.1 选取评价指标的原则
(1)科学性原则: 评价指标的选取应建立在科学准确的基础上，选取能反映评价地区生态环境质量本质特征以及生态环境质量变化状况的指标。同时，为了便于与相邻地区之间的比较，所选取的指标应尽可能统一并量化。
(2)综合性原则: 要全面衡量所考虑的诸多环境因子，指标体系应尽可能全面地反映生态环境各方面的状况进行综合分析和评价。
(3)主导性原则: 制约生态环境质量的因素很多，利用单一因子根本不可能对生态环境质量及变化状况作出科学评价，但若一一概全既不可能又不现实。因此，应选择具有代表性的，能直接反映区域生态环境质量主要特征的主导性指标。例如: 黄土高原地区生态环境质量评价的诸因素中，水土流失是主要制约因素，指标的选取应考虑与水土流失有关的降水量、降雨强度、土壤质地、植被状况、侵蚀模数和耕作方式等指标。
(4)可操作性原则: 指标的选择应尽可能考虑数据的易获性和可采集性。一些指标虽能很好地反映生态环境质量的现状及变化情况，但在生态环境质量评价过程中是根本无法获取的。
因此，在选取指标时应当遵循简洁、方便、有效、实用的原则，即通过相关学科理论的概括，获取对生态环境质量影响较大且易获取的观测资料，并有利于生产及管理等部门掌握和操作，使理论与实践紧密结合。
4.3.3.2 评价指标体系的建立
在借鉴国内外相关学者在生态环境质量评价指标体系建立的基础上，结合研究区实际情况，依据上述选取评价指标的原则，通过对研究区自然环境和人为因素的全面系统的分析研究，对生态环境质量评价的制约性因素或主导性因子的辨识，从中选取最能代表和反映该区域生态环境质量本质特性的具体指标，最终制定了水源区的生态环境综合评价指标体系。结合当地的自然、社会、经济来考虑所评价区域生态环境存在的问题，以及影响生态环境质量的各个要素，并在工作中不断调整与完善已制定的指标体系。此次研究选取了与生态环境质量关系密切的气象、水资源、地形地貌、植被、土壤、人口与土地、灾害和环境污染 8 项一级指标、23 项二级指标 (表 4.13)。
4.3.4 基于层次分析法的生态环境评价
水源区地形复杂，地势自西北向东南倾斜。北有伏牛山主脉老界岭为屏障，最高海拔处2212.5m，东南地势下降，海拔最低处120m，伏牛山主脉老界岭由西向东穿越水源地北部边界。水源区属于农业种植区，经济发展相对落后，人均耕地0.07hm2，低于南阳市人均耕地0.09hm2和河南省平均水平，人地矛盾非常突出。目前区内由于森林植被稀少，质量差，蓄水、固土能力低下，加之不合理的耕作方式，导致生态环境恶化，水土流失十分严重，土壤污染造成耕地肥力下降、湿地及生物多样性锐减、地表水质量及地下水水位下降等生态环境问题。该区域作为南水北调中线水源区，其生态地位备受重视，对该区的生态环境现状作出综合评价，对水源区进行生态环境预警研究，可为水源区生态环境保护提出对策和建议，为确保南水北调中线的水质安全提供科学指导依据。此次研究采用层次分析法进行水源区生态环境综合评价。
表4.13 南水北调水源区生态环境综合评价指标体系
4.3.4.1 层次分析法
层次分析法 (AHP 法)是美国著名的运筹学专家匹兹堡大学教授 T.L.Saaty 于 20 世纪 70 年代提出的，其基本思想是根据问题的性质和要求达到的总目标，把问题层次化，建立起一个有序的递阶系统，然后对系统中各相关问题进行两两比较评判。通过这种比较评判结果的综合计算处理，把系统分析归结为最低层相对于最高层的相对重要性权数的确定或相对优劣次序的排序问题。层次分析法在国内外相关研究中已普遍应用于复杂系统的分析与决策。技术手段比较成熟，从而保证了研究方法的合理有效性。
利用层次分析法进行水源区生态环境综合评价，首先要建立生态环境因子的层次分析模型。其基本原理是: 将评价系统的有关方案的各种要素分解成若干层次，并以同一层次的各种要素按照上一层要素为准则，进行两两判断比较并计算出各要素的权重，根据综合权重按最大权重原则确定最优方案。层次分析法大体分为 5 个步骤，即: ①建立层次结构模型; ②构造判断矩阵; ③层次单排序及其一致性检验; ④层次总排序; ⑤层次总排序的一致性检验。对上述步骤的具体说明将在下面的生态环境评价中进行解释。
4.3.4.2 生态环境评价层次结构模型的建立
结合研究区实际生态环境现状，此次选取了对该区生态环境影响较明显的因子 (表4.13)，将水源区生态环境指标体系分为 3 层 (图 4.8)。
4.3.4.3 构造判断矩阵
作任何系统分析都要有一定的信息，而层次分析的信息主要是人们对于每一层次中各因素相对重要性作出判断，这些判断通过引入合适的标度进行定量化，就形成了判断矩阵。判断矩阵表示上一层次的某一因素与本层次有关因素之间相对重要性的比较。在水源区生态环境综合评价中，A 为目标层，表示解决问题的目的，即层次要达到的总目标。B为中间层，表示采取某种方案来实现预定总目标所涉及的中间环节，为最高层涉及的主要基本要素，设B={B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7，B8}，其中B1为气候条件，B2为水资源条件，B3为地形地貌条件，B4为植被条件，B5为土壤状况，B6为人口与土地，B7为灾害，B8为环境污染;C为最低层，表示实现评价的具体指标因子，C={C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C10，C11，C12，C13，C14，C15，C16，C17，C18，C19，C20，C21，C22，C23}。
图4.8 生态环境综合评价层次分析模型
根据构建的层次分析模型，分别构造出A-B、B-C的判断矩阵如表4.14所示。判断矩阵中各元素{Cij}表示在对上层因素Bk有联系的因素中，第i因素与第j因素相比较，对于Bk因素相对的重要程度。为了使判断定量化，一般都引用T.L.Saaty提
出的1～9标度方法，Bij和Cij的取值按提出的1～9标度进行(表4.15)。研究区生态环境评价的判断矩阵的数值是在表4.15的基础上，根据数据资料、研究者对实际情况的了解、咨询专家意见，采用德尔斐法两两比较打分给出的。
表4.14 A-B-C判断矩阵
表4.15 判断矩阵取值及其含义
A.层次单排序及一致性检验
根据某层次的某些因素对上一层某因素的判断矩阵，计算出该判断矩阵的最大特征值及特征向量，即可计算出某层次因素相对于上一层中某一因素的相对重要性数值，这些排序计算称为层次单排序。判断矩阵最大特征值及其对应的特征向量可用方根法求出，计算步骤如下:
1)计算判断矩阵A每一行元素的乘积Mi
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
2)计算Mi的n次方根Wi
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
3)对向量W=(W1，W2，…，Wn)T正规化，即
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
则W=(W1，W2，…，Wn)T即为所求的特征向量。
4)计算判断矩阵的最大特征根λmax
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
式中:(AW)i表示向量AW的i个元素。
由于客观事物的复杂性或对事物认识的片面性，要判定根据所构造的判断矩阵求出的特征向量(权值)是否合理，需要对判断矩阵进行一致性和随机性检验，公式为:
CR=CI/RI
CI为判断矩阵一致性指标，由下式计算得出:
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
式中:λmax为最大特征根;n为判断矩阵阶数。
对于不同的判断矩阵，其CI值不同，一般来说阶数n越大，CI值就越大，为了度量不同阶判断矩阵是否具有满意的一致性，还需引入判断矩阵的平均随机一致性指标RI值。RI值是用随机的方法分别对n为1～9阶各构造500个样本矩阵，计算其一致性指标CI值，然后平均即得RI。RI值可根据表4.16选取。
表4.16 层次分析法的平均随机一致性指标值
对于1，2阶判断矩阵，判断矩阵总是具有完全一致性。当阶数大于2时，判断矩阵的一致性指标CI与同阶平均随机一致性指标RI之比，即随机一致性比率CR小于0.10时，认为判断矩阵具有满意的一致性，说明权数分配是合理的;否则，需要调整判断矩阵，直到取得满意的一致性为止。
根据上面的计算方法和检验方法对所构建的A-B、B1-C、B2-C、B3-C、B4-C、B5-C、B6-C、B7-C、B8-C数值判断矩阵进行各层次单排序计算及一致性检验，结果如表4.17至表4.25所示。
B.层次总排序及一致性检验
层次总排序是利用同一层次中所有层次单排序的结果，以及上层次所有元素的权重，来计算针对总目标而言本层次所有因素权重值的过程。即各项指标相对于总目标层的权重=各指标相对于基准层的权重×基准层相对于目标层的权重。
表4.17 A-B数值判断矩阵(各基本要素相对于生态环境的相对重要性排序权重值)
λmax=8.392，RI=1.41，CI=0.056，CR=CI/RI=0.04<0.1，满足一致性。
表4.18 B1-C数值判断矩阵(各评价指标相对于气象因素的相对重要性排序权重值)
λmax=3.004，RI=0.58，CI=0.0018，CR=CI/RI=0.003<0.1，满足一致性。
表4.19 B2-C数值判断矩阵(各评价指标相对于水资源因素的相对重要性排序权重值)
λmax=3.000，RI=0.58，CI=0.000，CR=CI/RI=0.000<0.1，满足一致性。
表4.20 B3-C数值判断矩阵(各评价指标相对于地貌因素的相对重要性排序权重值)
λmax=2，为二阶矩阵，满足绝对一致性。
表4.21 B4-C数值判断矩阵(各评价指标相对于植被因素的相对重要性排序权重值)
λmax=2，为二阶矩阵，满足绝对一致性。
表4.22 B5-C数值判断矩阵(各评价指标相对于土壤因素的相对重要性排序权重值)
λmax=2，为二阶矩阵，满足绝对一致性。
表4.23 B6-C数值判断矩阵(各评价指标相对于人口与土地因素的相对重要性排序权重值)
λmax=3.018，RI=0.58，CI=0.009，CR=CI/RI=0.016<0.1，满足一致性。
表4.24 B7-C数值判断矩阵(各评价指标相对于灾害因素的相对重要性排序权重值)
λmax=5.004，RI=1.12，CI=0.001，CR=CI/RI=0.001<0.1，满足一致性。
表4.25 B8-C数值判断矩阵(各评价指标相对于环境污染因素的相对重要性排序权重值)
λmax=3.065，RI=0.58，CI=0.032，CR=CI/RI=0.056<0.1，满足一致性。
层次总排序一致性比率为: ，当CR<0.10时，认为层次总排序结果具有满意的一致性，否则需要重新调整判断矩阵的元素取值。
根据上述方法，对研究区生态环境评价的各级评价要素相对重要性进行总排序和一致性检(表4.26，图4.9)。
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
表4.26 生态环境评价各因子相对重要性总排序
图4.9 生态环境评价各因子相对重要性柱状图
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
CR=CI/RI=0.0034/0.5362=0.006<0.1，满足一致性。
4.3.5 生态环境质量评价结果分析
4.3.5.1 生态因子取值标准
为了评价研究区生态环境质量情况，需要对生态环境各影响因子进行评估分级，给出各环境影响因素的评分值，再分别乘其权重值加权求和取得总分值，按总分值来确定生态环境的等级。
评价指标确定以后，收集各指标的现状数据，这些具有不同计量单位的数据无法直接用来进行评价。因为各数据之间的量纲不统一，所以没有可比性。即使对于同一个参数，尽管可以根据实测数值的大小来判断它们对环境影响的程度，但也因缺少一个可作比较的环境标准而无法较确切地反映其对环境的影响。为此，必须对参评因子进行量化处理，用标准化方法来解决参数间不可比性的难题。量化处理的方法多种多样，比较简明实用的做法是将其量化分级，从低到高分若干级，以反映环境状况从劣到优的变化，只有这样，才能最终进行比较。分级赋值可采用:
A.极差标准化方法
生态因子的标准化量化公式为:赋值=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)×10，式中，Xi为实测值;Xmax为实测最大值;Xmin为实测最小值。
如果某因子的量化分级值的环境质量的概念含义与上式的表征相反(如土壤侵蚀量为越大环境质量越差)，则该参评因子的标准化量化公式为:
赋值=10-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)×10，式中，Xi为实测值，Xmax为实测最大值，Xmin为实测最小值。
B.专家分级法标准化方法
该方法主要是采用专家意见，按照专家经验对指标因子直接赋值分级。
本书采用专家分级法标准化进行赋值。将收集到的这些不同量纲的指标原始数据进行归一化处理，以消除原始数据量纲不同所造成的影响。结合研究区实际情况并参考一系列生态环境评价方面的等级标准，给出各具体评价因子的评价标准，各指标基本采用1～10取值。各生态因子取值标准见表4.27。
4.3.5.2 水源区生态质量综合评价结果
对水源区生态环境质量进行定量评价，需要给出表征生态环境质量状况的具体标准，通过参考和学习相关学者专家对生态环境评价的等级标准，采用1～10分的分值对生态环境质量进行分级:具体划分为Ⅰ—Ⅴ5个等级，并给出了每个等级的分值范围，各等级的指标特性见表4.28。
调查和收集研究区统计资料取得各指标的实际值，按照各生态因子的取值标准得到其分值后，采用综合指数模型计算出其总分值。具体是通过 公式算出其最终得分值(表4.29)。其中Pi为各生态因子的分值;Wi为各生态因子的权重。分值越大表明其生态环境就越好，分值愈少其生态环境就愈差。
表4.27 生态因子取值标准
表4.28 生态环境质量综合判别指标特性
表4.29 水源区各生态因子的综合评分
续表
由此，可计算出该区各生态因子的最终评分值为 5.2085 分，结果表明，水源区生态环境质量处于一般的状况。目前该区的生态环境已经受到一定程度的破坏，生态系统结构有变化，但尚可维持基本功能，受干扰后易恶化，生态问题显现。对水源区生态环境综合研究表明，人类活动是导致该区生态环境恶化的主要原因，南水北调中线工程的实施，将导致该区耕地的大量淹没和大量的移民需要安置，人地矛盾更加尖锐，人口的自然增长造成人口密度的持续增加，近期内该区的生态环境仍然表现为继续恶化的趋势; 该区还表现为农药化肥施用量过大，面源污染严重; 水土流失还没有得到有效的控制，流失面积继续扩大; 水源区矿种类型多，且多数是中小型矿，储量较大的大理石和钒矿开采方式为露天开采，压占了土地、堵塞了河道、破坏了地貌景观，导致了地质灾害的不断发生。如果继续对资源无限制地开发利用，生态环境的相对平衡将被打破，生态环境承载力将会大大降低。
为确保丹江口水源区长期稳定达到南水北调中线工程水源地水质的要求，为实现水源区 “可持续发展能力不断增强，生态环境得到改善，资源利用效率显著提高，人与自然和谐相处，推动整个社会走上生产发展，生活富裕，生态良好的文明发展道路”，需要加强该区的生态环境建设，做好退耕还林还草的建设; 增加和改善森林植被，增强森林的保水蓄水功能; 减少土壤侵蚀，营建以水源涵养林、水土保持林为重点的多林种、多功能的防护林体系，从根本上治理水土流失，改善水源地的生态环境; 合理使用农药、化肥，发展有机农业和生态农业; 遏止人为活动造成的水土流失，重点治理丹江口库区周边以及浅山丘陵区和水土流失较重区域，搞好小流域治理。治理整顿矿业秩序，减少地质灾害的发生，控制和逐步改良该区的生态环境状况。
Ⅵ 水源区的主要生态环境问题
3.2.1 水源区水环境状况
丹江口水库在河南省境内主要汇水支流为老灌河和丹江。老灌河在南阳境内河流长146.4km，流域面积2523km2，属山区型河道，具有洪水猛、变幅大、纵坡陡、沙石多的特点。丹江发源于山西省商县秦岭兰关，自北向南经陕西省商南县进入河南省淅川县，至湖北省均县丹江口汇入汉江，干流全长390km，至豫鄂交界处集水面积14714km2，在河南省境内干流长117.4km，在河南省境内流域面积5592km2。
根据南阳市地表水环境功能区划结果，丹江淅川县段划为Ⅱ类水质;老灌河西峡县城以上划为Ⅲ类水质，西峡县城以下至挡子岭划为Ⅳ类水质(挡子岭断面为西峡老灌河出境水控制断面，接纳了西峡县工业废水和县城生活污水);淅川县城以下至张营划为Ⅲ类水质(张营断面为淅川县老灌河入丹江口水库控制端面，主要接纳了淅川县工业废水和县城生活污水);丹江口水库库区河南省区域内地表水功能区划为Ⅱ类水质(表3.8)。
表3.8 南水北调中线工程取水源头汇水区域控制断面水质情况
根据南阳环境部门在南水北调中线工程丹江口水库汇水区域的丹江布设的监测断面和老灌河布设的监测断面进行的水质监测结果，不同断面水质状况如下:
(1)丹江界牌断面，丰水期超过Ⅱ类水质;枯水期和年均值水质均符合Ⅱ类水质标准，符合功能区划水质类别，影响因素主要是丰水期有机物和氨氮。
(2)丹江史家湾断面，丰水期超过Ⅱ类水质;枯水期水质为Ⅱ类;年均值超过Ⅱ类水质;总氮超标。
(3)老灌河挡子岭断面，丰水期水质满足Ⅳ类水质标准;枯水期超过Ⅳ类水质标准;年均值符合Ⅳ类水质标准。
(4)老灌河张营断面，丰水期超过Ⅲ类水质标准，其中COD(化学需氧量)稍超标，氨氮超标1.73倍，总氮超标1.79倍;枯水期超过Ⅲ类水质标准，其中COD超标2.97倍，CODMn(高锰酸钾法测COD)超标2.02倍;年均值超过Ⅲ类水质标准，COD超标2.25倍，CODMn超标1.08倍。西峡县挡子岭断面以点源有机型污染为主，淅川张营断面，丰水期以面源氨氮污染为主，枯水期以点源有机型污染为主。
(5)南水北调中线工程渠首取水口处陶岔，丰水期、枯水期和年均值超过Ⅱ类水质标准，超标因子为总氮和总磷，主要由面源污染引起。
3.2.2 水源区环境污染形势严峻
水源区环境污染，包括点源污染和面源污染。工业污染是点源污染的主要原因，农业生产中大量使用农药、化肥和农膜是面源污染的主导因素。
南水北调中线工程要求丹江口水库库区水质要达到国家地表水Ⅱ类水质的要求，规定丹江口水库水源地水质总磷不能超过0.02mg/L，总氮不能超过0.04mg/L，氨态氮不能超过0.5mg/L。丹江口水库库区水样检测结果，库区水质大多数指标满足Ⅱ类水质要求，其中总磷浓度为0.02～0.05mg/L，总氮浓度为1.46～1.60mg/L，总磷、总氮明显超标。对超标成分的分析，主要是由于污水、农药、化肥、人畜粪便及生活垃圾污染形成的面源污染引起。
3.2.2.1 工业污染
水源区工业污染的状况不容忽视。一是工业产业结构不尽合理，重污染的造纸、化工、制药、酿造行业在工业生产总值中所占比重还比较大，工业废水是造成地表水体污染的主要因素。二是水源区所有城镇没有生活污水处理厂和垃圾处理厂。随着城市化进程的加快和城镇框架的拉大，生活污水和生活垃圾污染将会日趋严重。三是地处源头地区的山区县地方财政困难，对城镇建设投入不足，县城和主要城镇没有统一的排水体系，工业废水、生活污水与雨水没有实行清污分流，混合排入地表水体，废水直接排入河道，造成老灌河乃至丹江口水库水体的污染。根据南阳市环保局监测结果，水源区西峡、淅川、内乡3县2003年的废水污染物排放情况表3.9。
表3.9 水源区水污染物排放情况(2003年)
注:据南阳市农业局，2004，南水北调水源区面源污染情况调查报告。
3.2.2.2 农业生产中大量使用农药和化肥
南阳境内库区流域属农业主产区，种植业占主导地位。据测算，丹江口水库水源地4县36个乡镇111.4万亩耕地年化肥投入量为4.35×104t(折纯)，用量最大的是氮磷化肥。按全国平均水平30%～40%的化肥利用率推算，年土壤固定、空气挥发和渗入地下水、汇入地表径流的流失量达(2.61～3.045)×104t;水源地年农药施用量275t，品种多为杀虫剂、杀菌剂、除草剂等，对环境造成危害的是含磷、砷、汞类高毒高残留农药。农药除40%被农作物及害虫吸收分解外，一部分挥发入空气，大部分残留在土壤地表渗透到地下水或随雨水冲刷汇入地表径流流入库区，造成污染。据调查推算，化肥、农药对库区总磷超标的贡献率超过75%。水源地库区年农膜覆盖21.32万亩，农膜使用量704t，按平均残留率5.88%计算，每年残留地膜41.39t。残留在农田中的农膜难以分解，影响耕作，少部分分解物释放出有害物质也污染土壤和地下水。
3.2.2.3 畜禽粪便及生活垃圾量逐年增大
随着农业生产结构的调整，畜牧养殖业发展迅速，畜牧养殖业造成的面源污染问题也越来越突出。据调查统计，丹江口水库汇水区现有规模养殖场超过200个，畜禽散养情况普遍，年畜禽粪便排放量超过826×104t，粪便简单处理率仅为59.5%，粪便排放随意性强，氮、磷、COD等大量富营养物质直接或间接排入库区，造成环境和水体水质的直接污染。丹江口水库汇水流域内生活污水和垃圾长期直接排放，污染地表水和地下水。
3.2.3 水源区生态环境脆弱
丹江口水库水源区地处我国南北过渡带、东西结合部，是一个相对独立的自然地理单元。目前区内森林植被稀少、质量差，蓄水、固土能力低下。加之不合理的耕作方式，导致生态环境恶化，水土流失十分严重。资料表明:1979～1999年的20年间，丹江口水库的淤积总量为89715.5×104m3，年平均淤积高达4485.775×104m3。按此淤积速度，将会大大缩短丹江口水库的使用寿命。降水与径流时空分布严重不均，水旱灾害频发。雨季洪水频发，石沙俱下，冬春干旱缺水，沟溪断流，人畜饮水困难，不少地方山区人民往往为吃水要跑几十千米的路程，严重制约了水源区经济的发展。水旱灾害的发生频率由20世纪50年代的每年0.42次增长到目前的每年0.83次。据南阳市水利部门对淅川县荆紫关、寺湾、大石桥、滔河4个乡的调查，近几年因洪水灾害，减少良田500多平方千米;西峡县自1954年以来，因洪水灾害减少耕地0.7×104km2，并以每年3.6%的速度增加。
库区大量土地被淹没，淹没良田2万多平方千米，7.4万移民外迁，10万多移民和反迁移民被后靠安置搬迁到丘陵、低山薄地上。水源区大部分山丘区人口稠密，耕地资源匮乏，其中西峡县人均耕地不足0.047km2，远低于全省和南阳市平均水平。耕地后备资源不足，未利用土地中可开垦的土地资源很少，人地矛盾十分突出。随着丹江口水库大坝的加高，淹没地区面积将扩大到1050km2，这一矛盾将会进一步加剧。由于土壤瘠薄，农业产业结构单一和生态环境比较脆弱，当地人民目前尚未摆脱贫困落后的局面。人均年占有粮食仅340kg，为了生存，农民被迫开荒种地，导致森林资源锐减，加剧了生态环境恶化，使山区农业陷入了“越穷越垦，越垦越穷”的恶性循环中。
丹江口水库库区周边地区以浅山丘陵地为主，沟壑纵横，地形破碎复杂，坡度陡，植被多为中幼、中龄林和低效林，植被覆盖率低，防护能力差，自然调节能力低下，枝叶截留及根系固土保水能力减退，生态环境较为脆弱。
3.2.3.1 水源区土壤性能差
水源地土壤以黄褐土、黄粘土或红粘土为主，质地黏重，易干缩裂缝，通透性差，表土层疏松浅薄，既不耐旱，又不耐涝，并易受侵蚀，浅山丘陵区的石灰岩、片岩等抗侵蚀能力差，风化严重，对降雨冲击的抵抗力较弱，极易形成水土流失。
表3.10 水源区林业用地情况 单位：hm2
表3.11 水源区域森林面积及蓄积量
表3.12 水源区林地分类情况
3.2.3.2 水源区气候与水资源影响
丹江口水库汇水区域内，气候属亚热带季风型大陆性气候，降雨量年际间变化大，受季风影响，降水年内分配不均，汛期降雨量占全年降雨量的 58% ～ 62%。暴雨集中，强度大，历时短，入渗有限，容易冲刷侵蚀地表。丹江口水库南阳境内支流，均属山区型河道，坡度大，地下水资源量甚微，水资源总量以地表径流为主，是水土流失的主要动力。水土流失使沙尘及附着在土壤上的农药化肥残留量得以汇入地表径流，流入库区，造成库区悬浮物和氮、磷超标，对库区水质影响较大。
3.2.3.3 水源区森林资源问题突出
一是森林资源分布不均。人们把森林作为一种自然资源对待，对森林的再生性、多功能性和更新周期长认识不足，急功近利，取之于林多，用之于林少，致使有限的森林资源分布极不合理，大部分分布在深山区的河流源头，生长量偏小，生态系统呈现结构与功能退化状态，防护效益差。而地处浅山、丘陵平原的下游地区，人口密度大，垦殖指数高，森林资源少，又多是人工幼林，不少地方地表裸露严重，是水土流失重灾区。二是生态效益低。林分质量不高，低产、低效防护林所占比重大，生产力水平低。三是林种结构和林龄结构不合理。林种结构不合理，从防护林整体上看，防护林比例仍偏小; 从林龄结构上看，幼中龄偏多，其面积、蓄积分别占整个林分的 95.8% 和 89.4%; 而近成熟-过熟林面积与蓄积分别占整个林分的 4.2%和 10.6%。水源区森林资源情况见表 3.10 至表 3.12。
3.2.4 水源区水土流失严重
3.2.4.1 水源区水土流失现状
表 3.13 给出了水源区土壤侵蚀的不同类别及相关数据。大量的水土流失不但造成水库淤积，而且使水质质量变差，富营养化程度提高。
表 3.13 水源区土壤侵蚀的类别及相关数据
根据2000年全国第三次水土流失遥感调查资料，丹江口库区及上游流域南阳境内水土流失面积3369.01km2，年平均土壤侵蚀量约990×104t。水土流失程度大致以浅山丘陵区的中、强度流失逐渐向中山区的轻、微度流失变化，大部分发生在丹江口水库环库区周边的浅山丘陵区和人口集中、植被差、养殖和农业种植区以及交通便利、开发建设项目比较集中的区域。平均土壤侵蚀模数为2938t/km2·a，沟壑密度为2.61km/km2。强度水土流失面积为446.87km2，占水土流失面积的7%，主要分布在西峡312国道沿线、淅川环丹江口库区等植被覆盖率较低的荒山荒坡和坡耕地上，以面蚀、沟蚀为主要形式;中度水土流失面积为1369.7km2，占水土流失面积的21.5%，主要分布在西峡县南部山区，老灌河、淇河等沿河两岸的狭窄地区和淅川、内乡、邓州的环丹江口水库浅山丘陵区，该区人口密度较大，植被覆盖率较低(<30%)，耕地多为坡耕地，流失形式以面蚀为主，兼有沟蚀，局部有滑坡、泥石流等重力侵蚀;微度、轻度水土流失区总面积为4545.37km2，其中轻度水土流失面积1552.44km2，微度流失区面积2992.93km2，主要分布在西峡中山区和淅川西北山区、丹南山区，海拔较高，山体完整，居民少，森林茂密，交通闭塞，植被覆盖率较高，大部分为水平梯田、水田及建筑区，水域也包括在内，流失形式以面蚀为主，兼有沟蚀(表3.14，图3.3)。
表3.14 南阳市丹江口水库及上游流域水土流失强度分级面积及流失量
注:据南阳市水利局，2003，南阳市丹江口库区及上游水土保持规划。
3.2.5 水源区矿山地质环境问题
水源区矿产资源的特点是矿种类型较多，矿点多，分布较集中，但大中型矿床较少，多数为小型和矿点，绝大部分为小规模的民采。开采方式多为露天开采，产生大量尾矿弃渣。目前开采较活跃的金属矿种为钒矿、铁矿、金矿、辉锑矿等;非金属矿种有大理岩、石灰岩、石墨、白云岩等。石灰石矿、大理岩矿和钒矿等，开采极盛，常形成矿山集中分布的群采区。因此，研究区矿山环境地质问题突出。
3.2.5.1 矿山开采引起的矿山环境地质问题
(1)引起土地资源的毁损:采矿占用和破坏土地。经调查，中型矿区占用和破坏土地面积一般为2～9hm2，小型矿区占用和破坏土地面积一般为1～6hm2。例如:在淅川县城—西庙岗一带为山间谷地，是大理岩石材加工聚集地，沿G312两侧分布加工厂几十家。占地宽20～50m，断续延伸近20km。弃渣改变、破坏土地现象较为严重。
图3.3 研究区水土流失分布
(2)引起地貌景观的毁损:露天采矿破坏地貌景观非常严重，毁坏了植被和生态环境。在交通干线两侧的可视范围内可以看到采矿留下的痕迹，而且还有持续增加的趋势。大型矿区植被破坏面积为15hm2，中型矿区植被破坏面积一般为1.5～4.5hm2，小型矿区植被破坏面积一般为0.5～2.0hm2。水源区因采矿引起的地貌景观毁坏主要分布在以下地带:①淅川县城—毛堂—西簧一带，为钒矿采矿密集地，分布采矿点几十家，采坑沿矿脉分布，宽6～10m，深5～8m，断续延伸近50km，总面积约100hm2，开矿弃渣就地堆积于山坡，随处可见，对山体植被及土地破坏较为严重，并为水土流失提供了基本条件;②淅川县蒿坪—大石桥一带，为大理岩矿采矿密集地，分布采矿点几十家，采坑沿矿脉分布，宽6～10m，深5～30m，断续延伸近40km，总面积约80hm2，开矿弃渣就地堆积于山坡，对山体植被及土地破坏较为严重，并对丹江风景区有一定影响，也为水土流失提供了基本条件。
(3)地质灾害频繁发生:石灰岩、大理岩、钒矿等矿山在开采过程中，经常发生边坡失稳、滑坡、崩塌等现象。井下开采的金矿、铁矿易发生矿坑塌陷现象。矿山排出大量矿渣及尾矿的堆放，除了占用大量土地、严重污染水土资源及大气外，还经常发生塌方、滑坡、泥石流。尤其是一些乡镇集体和个人采矿场，在河床、公路两侧开山采矿，乱采滥挖，乱堆乱放，对河道畅通有一定程度的影响，也为泥石流的形成提供了固体物源。
3.2.5.2 水源区土污染分析
为了解钒矿对土壤的影响，在钒矿采矿分布较密集的毛堂—西簧一带布设了两条土质取样剖面。根据分析结果得出:远离采矿点钒含量有明显的递减趋势。
3.2.5.3 水源区水环境质量分析
(1)地下水环境质量分析:地下水水环境分析主要通过地下水质量评价和地下水污染评价来实现。
1)地下水质量评价:此次评价选择pH值、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、挥发酚类、阴离子合成洗涤剂、高锰酸盐指数、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮(NH4)、氟化物(F－)、汞(Hg)、砷(As)、铍(Be)、隔(Cd)、六价铬(Cr6+)、铅(Pb)、碘(I)等24项组分作为评价指标。以水质分析资料为基础，依据单项组分，按《中华人民共和国地下水质量标准》所列分类指标确定该组分的质量类别，为单因子评价方法。根据各单项组分所属质量类别，依表3.15的规定分别确定单项组分评价分值Fi。
表3.15 各类别单项组分评价分值
按式(3.1)和式(3.2)计算综合评价分值F。
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
式中:F为各单项组分评价分值Fi的平均值;Fmax为单项组分评价分值Fi中的最大值;n为项数。
根据计算的F值，按表3.16划分地下水质量级别。
表3.16 地下水质量级别判定
2)地下水污染评价:选取地下水质量评价中的24项组分作为评价指标。以《中华人民共和国地下水质量标准》(GB/4848-93)中Ⅱ类水标准限值作为背景值，采用组分综合法和污染指数法分别对无机污染进行评价。
单项指标的污染指数(I)按式(3.3)进行计算。
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
式中:I为某项污染物的污染指数;Ci为某项污染物的实测含量;C0为某项污染物的背景值或对照值，此次取Ⅱ类水标准的上、下限值。
Ci值在区间内，令I=1，如果I值大于区间值的最大值或小于区间值的最小值，分别用Ci值除以区间值的最大值或最小值。
多项指标的综合污染指数(PI)按式(3.4)和(3.5)进行计算。
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
河南省土地资源生态安全理论、方法与实践
式中:PI为单个样品多项组分的综合污染指数; 为各单项组分污染指数I的平均值;Imax为各单项组分污染指数I的最大值;n为项数。
根据计算的PI值，按表3.17划分污染级别。
表3.17 地下水污染级别分类
最后计算出F值最大为7.19，最小为2.15。质量级别为“良好”和“较差”两个级别，综合评价结果与单项组分评价结果一致，即Ⅲ类水属“良好”级别，Ⅳ、Ⅴ类属“较差”级别 。
(2)水源区地表水环境质量评价:根据国家标准中基本项目标准限值中的24项指标，选择pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量(CODcr)、生物需氧量(BOD5)、总磷(以P计)、总氮(以N计)、铜(Cu)、锌(Zn)、氟化物(以F－计)、砷(As)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr6+)、铅(Pb)、氰化物、挥发酚类等17项组分作为评价指标。根据分析结果，对水源区水环境质量的评价表明:地下水组分中溶解性总固体、总硬度、硫酸盐(S02－4)、硝酸盐(NO3－、以氮计)、阴离子合成洗涤剂、六价铬(Cr6+)等6项含量差异较大，在矿山及人口密集区附近含量较高，其分布面积较小;地下水质量较好的区域居多。地表水部分河段质量较差，入丹江口水库的丹江入口处为Ⅱ类水，淇河入口处为Ⅴ类水，老灌河入口处为Ⅳ类水;南水北调中线取水口(淅川陶岔)地表水样为Ⅱ类水，满足生活饮用水标准。现状条件下，采矿活动引起地下水和地表水质量的变化对丹江口水库水质的影响程度尽管不太明显，但对地下水和地表水质量已经造成不同程度的污染，应引起高度重视 。