基于PSR框架的甘肃省环县耕地生态安全评价

以生态退化区甘肃环县为研究区,通过构建"压力-状态-响应"(PSR)模型,从自然、经济和社会3个方面选取20个评价指标,建立耕地生态安全评价指标体系,计算耕地生态安全指数并划分安全等级,对2005-2016年环县耕地生态安全变化状况进行定量分析.结果表明:①基于PSR模型的评价指标体系能够较好地反映耕地生态系统各个要素之间的关联,适用于区域耕地生态安全的综合评价.②2005-2016年期间,环县耕地生态安全水平逐渐提高,生态功能有所改善,耕地生态安全经历了"恶化-敏感-安全"的演变过程.③单项指标的变化表明环县2005-2016年间人口密度、人均耕地面积、土地垦殖率、单位面积耕地化肥施用量、年降水量以及工业废水排放达标率变化明显,是影响区域耕地生态安全状况的关键因素.今后在加强对耕地数量保护的同时,应采取休耕等耕地休养方式加强耕地质量和耕地生态建设与维护,致力于耕地生态系统的恢复和重建,促进区域耕地可持续利用.     

耕地生态安全评价及时空格局分析——以传统农业区河南省周口市为例

针对传统农业区内耕地生态安全状况,以河南省周口市为研究区域,基于人与耕地相互作用机理,运用改进的PSR模型构建适用于研究区域的评价指标体系,采用组合赋权法和多因素综合评价法,对2001-2013年间全市及下属10个县区的耕地生态安全水平进行时空格局分析,结果表明:(1)从时间尺度上看,周口市耕地生态安全综合值呈现出"下降—上升—下降—上升"的波动变化且安全值相对较低,相应的安全等级也经历了"较不安全—临界安全—较安全—临界安全"的倒"U"型发展阶段.(2)从空间尺度上看,各县区耕地生态安全状况存在着明显的地带性差异.安全和较安全区主要集中在周口市的中部和西南部地区,并随着安全状况的变化向东部、北部扩展或缩减;临界安全区的分布变动幅度较大,但主要集中在周口市北部、东部和南部6个县区;较不安全和不安全等级仅在2001年和2003年有所分布.2001年较不安全区主要集中在南部的项城和沈丘,但随着环境的继续恶化,到了2003年,该分布范围蔓延到了东北部的郸城和鹿邑,并且项城沦为了研究期内唯一的不安全分布区.     

基于改进蒙特卡洛模拟的耕地生态安全时空特征研究 ——以齐齐哈尔市为例

为解决耕地生态安全评价中高维指标权重赋值难,及由此导致的评价结果不确定性的问题,以齐齐哈尔市为例,通过引入蒙特卡洛模拟,采用三角分布模型对蒙特卡洛模拟中权重值域不合理问题进行了改进,构建了基于PSR(压力-状态-响应)模型的耕地生态安全评价指标体系,利用Python语言编程实现了模拟计算过程,从时空角度分析了区域耕地生态安全状况.结果表明:(1)近15年齐齐哈尔市耕地生态安全值从0.333增长至0.641,呈现"缓和下降—快速增长—平稳上升"的阶段性发展特点,耕地生态安全状态呈逐渐改善趋势;(2)依据各区县耕地生态安全值时空变化特征可以将齐齐哈尔市划分为耕地生态安全良好区、缓和区与风险区三类,其分布具有一定的空间聚集特征;(3)改进的蒙特卡洛模拟优化了权重值域分布,可以量化因权重差异导致的最终评价结果的不确定性,使得评价结果更客观、可靠.运用改进的蒙特卡洛模拟可以客观真实地反映齐齐哈尔市耕地生态安全状况,对齐齐哈尔市耕地资源利用、因地制宜地兼顾生态文明建设与经济发展需求具有重要意义.     

湖北省耕地生态安全时空演变特征研究

耕地生态安全评价是改善耕地生态系统状况、促进耕地可持续利用的重要基础。以湖北省为研究区域,借助DPSIR模型构建耕地生态安全评价指标和熵权法确定指标权重,运用GIS对湖北省耕地生态安全水平和空间分布特征进行定量研究。研究结果表明:1)2002-2011年湖北省耕地生态安全水平总体不断提高,安全等级经历了2002-2006年"风险-敏感"阶段和2007-2011年"临界安全-比较安全"阶段的演变历程;2)2002-2011年的Moran′s I值表明湖北省耕地生态安全水平具有较明显的空间聚集特征,其中2008年Moran′s I值最高;17个单元的局部自相关指数表明湖北省各行政单元的耕地生态安全水平在空间上也具有一定的集聚或分异特征。研究结果可为湖北省耕地生态安全态势的预测与预警、促进耕地可持续利用提供决策参考。     

基于组合赋权法的长沙市耕地生态安全时空测度与演化

耕地生态安全关系到可持续发展和粮食安全,本文基于PSR模型构建长沙市耕地生态安全评价指标体系,运用组合赋权法计算各项指标权重,评价了2000~2012年长沙市的耕地生态安全水平,并且对各县(市、区)耕地生态安全的时空变化情况进行了分析.研究表明:(1)在2000~2012年,研究区域耕地生态安全综合指数从41.64上升至57.60,耕地生态安全整体水平呈波动上升趋势.(2)长沙市各县(市、区)的耕地生态安全呈现明显的时空差异,在2000~2012年期间各县(市、区)耕地生态安全基本上呈上升趋势,市辖区和宁乡县为快速上升区,长沙县和浏阳市为慢速上升区,望城县为基本稳定区.2000年,市辖区和宁乡县的耕地生态安全级别属于风险级别,望城县等其它3个县属于良好级别;到2012年,市辖区上升为敏感级别,其它区县均属于良好级别.(3)运用灰色模型预测可知,到2021年长沙市及其各县(市、区)的耕地生态安全综合指数都出现不同程度的上升趋势.研究结果为提高长沙市及其各县(市、区)耕地生态安全水平提供参考.     

基于耕地占补平衡的区域生态安全评价——以芜湖市为例

在分析耕地占补平衡对区域生态安全影响的基础上,利用"压力-状态-响应"(PSR)模型建立耕地占补平衡的区域生态安全评价指标体系,运用模糊物元分析法构建耕地占补平衡的区域生态安全综合评判模型,并以芜湖市为例作实证分析.结果表明:2005-2011年,芜湖市生态安全水平较为平稳,安全级别经历了由临界安全→不安全→临界安全的变化过程.总体来看,芜湖市生态安全形势仍不乐观.芜湖市需要继续控制非农建设占用耕地数量,加大高标准基本农田和农地整理项目实施力度,避免过多开发滩涂、苇地等未利用地;同时要充分重视补充耕地过程中相关工程的实施给生态环境带来的不良影响,采取生态环境保育型的土地整理方式和技术,提升芜湖市生态安全水平.     

四川省耕地集约度与城镇化水平时空变化及耦合关系分析

以四川省为例,分别构建耕地集约度和城镇化水平评价指标体系,运用改进熵值法、动态度法、耦合协调度模型等,对四川省耕地集约度和城镇化水平时空变化及其耦合关系进行分析,得出以下结论:1)耕地集约度水平整体不高,但呈上升态势;区域差异明显,分为高度集约、中度集约、低度集约和不集约4个类型区;经济发展水平和非农指数等是其影响因素.2)城镇化水平整体不高,区域差异明显,可分为高水平区、较高水平区、较低水平区和低水平区4种类型区;经济水平、城市基础设施等是重要影响因素.3)耕地集约度与城镇化水平耦合协调度整体水平不高,大部分地区处于初期阶段和颉颃阶段,但呈缓慢上升趋势;耕地集约度与城镇化水平耦合协调度不仅取决于两者各自水平,且与两者间差距有密切的关系,单一系统综合发展实力水平的提高,并不能促使城市化与耕地集约度之间的良性协调.     

基于DPSIR的太平湖流域(黄山区)生态安全综合评估

流域生态安全是区域可持续发展的基础,对其进行综合定量研究极具理论和现实意义.在研究国内外进展和研究区情况的基础上,基于DPSIR模型框架建立太平湖流域(黄山区)生态安全评估的指标体系,采用专家咨询法和层次分析法确定评价指标体系及其权重,对研究区域生态安全现状进行评估分析.结果表明,太平湖流域(黄山区)生态安全指数为3.80/5(2012年),生态安全现状良好,影响太平湖生态安全的因素主要为持续发展的经济和持续增加的人口"驱动力".为降低生态风险,促进流域的可持续发展,应坚持保护优先的原则,科学规划,增加环保投入,建立监管机制,落实各项环保措施;对太平湖流域的生态安全进行综合评估,为太平湖流域生态系统的科学管理与决策提供了重要理论依据.     

福建省土地利用生态安全评价

在PSR模型框架下,构建区域土地利用生态安全评价的指标体系,使用AHP法确定指标权重,采用综合指数法对福建省及其9个设区市的土地利用生态安全状况进行评价.结果表明:福建省土地生态系统已受到一定的破坏,服务功能和生态结构尚能维持,但抵抗干扰的能力有所下降.内陆地区土地利用生态安全水平明显高于沿海地区,自然地理环境、土地利用方式、经济发展实力和人文因素共同影响生态安全水平.人口压力、工业和农业对土地的污染、粗放式的经营方式是福建省土地利用生态安全的主要限制因素.     

基于理想点-未确知测度理论的区域生态安全动态评价

为研究区域生态安全的变化趋势,现将未确知测度理论引入区域生态安全评价中.以淮河生态经济带安徽区域的八座城市为研究对象,基于PSR模型构建生态安全评价指标体系,采用理想点赋权确定各指标权重,引入未确知测度理论对研究区2010—2018年生态安全状况进行动态评价,并使用地理信息系统(geographic information system,GIS)软件对评价结果进行可视化.结果表明:生态安全等级提升明显,截至2018年,安徽区域所有城市生态安全等级均达到Ⅲ级及以上水平,但区域内发展差异较明显;2010—2018年所有城市生态安全评价综合得分在波动中直线上升,城镇化快速推进对资源的消耗是制约生态安全提升的重要原因.     

基于物元分析法的武汉市土地资源安全评价

基于土地资源安全概念,建立评价指标体系并采用组合赋权法构建土地资源安全评价指标权重,应用物元分析法对武汉市土地资源安全状况进行评价.首先选择土地质量、社会经济等指标因子构建土地资源安全评价指标体系;其次建立经典域和节域矩阵;最后计算指标的关联度和综合关联度,获得评价结果.结果表明,2002年至2009年间,武汉市土地资源安全整体上处于转化上升阶段,安全状况有较高提升,但经济密度、耕地压力指数、农药和化肥使用强度及路网密度始终是武汉市土地安全水平的制约因素.     

改进的地累积指数法在重金属生态风险评价中的应用

地累积指数法是土壤或沉积物中重金属生态风险评价的常用方法,只能够对样点中的单一重金属污染进行评价,不能综合分析区域内的重金属污染程度.为了扩大地累积指数法的应用范围,尝试利用最大污染量和平均污染量这2个指标对该评价模型进行改进.为了验证改进的地累积指数法的科学性与可靠性,以天津于桥水库流域河流沉积物的重金属综合生态风险评价为例,比较分析改进的地累积指数法、潜在生态风险指数法、污染负荷指数法的评价结果.在评价单一样点的重金属生态风险时,改进的地累积指数法和潜在生态风险指数法的评价结果一致,均为较轻污染水平,而污染负荷指数法的评价结果为中等污染水平;在评价区域的综合重金属生态风险时,改进的地累积指数法和污染负荷指数法的结果相同,均为中等污染水平.利用中等污染距对单一样点重金属生态风险进行评价时,改进的地累积指数法与潜在生态风险指数法的中等污染距相近,略低于污染负荷指数法的数值;在对区域综合重金属生态风险进行评价时,改进的地累积指数法与污染负荷指数法的中等污染距接近,即区域整体属于中等污染水平.由此可见,改进的地累积指数法可以用于综合评价区域的重金属生态风险.     

基于“三线一单”指标体系的生态承载力与产业布局一致性评价

结合我国正在开展的“三线一单”编制工作, 构建基于“三线一单”的生态承载力与产业布局一致性评价指标体系, 并选取上海市青浦区为案例研究区, 利用单因素和综合生态承载率法进行区域生态承载力与产业布局一致性评价。结果表明: 1) 单因素生态承载率法能反映关键限制性因素, 综合指数能直观地说明区域产业对生态承载力的累积影响; 2) 青浦区产业布局与生态空间和土壤环境生态承载力的冲突较小, 但是对水环境和大气环境造成的生态压力较大, 生态环境整体上呈超载状态, 生态承载力与产业布局一致性较弱; 3) 评价一致性问题突出的区域与环境管控单元的重点管控单元基本上一致, 表明该指标体系客观可行, 具备全国推广的普遍性, 因此建议加强对重点管控单元的污染物排放管控。     

云南纵向岭谷区生态安全评价及影响因素分析

根据云南纵向岭谷区生态环境特点,按照层次分析法建立了生态安全评价指标体系.在应用综合指数法评价云南纵向岭谷区生态安全的基础上,引进灰色系统理论的灰色关联分析方法对影响纵向岭谷区14个地、州、市的生态安全主导因素进行了分析评价.研究表明:云南纵向岭谷区生态安全总体状况良好,植被覆盖度、人口自然增长率、水量变化、产业结构、人口素质、水土流失率和开发土地比例是影响生态安全的主要因素;纵向岭谷区内各区域和流域之间生态安全状况存在差异,生态安全综合指数较高的区域和流域分别是西部地区和怒江流域.针对各个地区生态安全状况的差异及影响因素的不同,该区域应因地制宜地进行生态环境管理,保障自然、经济、生态环境协调发展.     

基于熵权法的广西土地生态安全评价

构建广西土地生态安全评价指标体系;运用熵权法确定指标权重,对广西土地生态安全进行分析和评价,并提出相应对策和建议。研究结果显示:2012—2016年间,(1)广西土地生态安全水平处于上升趋势,处于良好级;(2)广西土地生态子系统中仍存在一些不稳定因素威胁到土地生态系统安全,往后必须采取针对性措施保障土地资源的可持续利用。     

海洋地缘文明时代中国沿海地区生态安全综合评价

构建基于经济-环境、海洋灾害-生态安全的评价指标体系.以中国沿海地区为研究对象,利用综合指数法,对其生态安全状况进行综合评价.结果表明:(1)时间尺度上,近20a来,中国沿海地区生态安全综合指数大体呈现波动上升态势,1999—2018年间,中国沿海地区整体安全状态经历了"较差—一般—良好"的变化阶段.中国沿海地区20a来生态安全综合指数走势在研究时间段的前10a间变化较为剧烈,后10a逐渐趋稳.(2)空间尺度上,各地区20a间生态安全综合指数的变化情况各有不同.江苏省、广西壮族自治区、河北省、海南省的生态安全状况已符合"良好"标准;天津市、辽宁省、上海市、福建省、山东省符合"一般"标准;而浙江省、广东省生态安全状况属于"较差"标准.(3)各分项指数时空分析表明,经济-环境指数是对生态安全影响最突出的因素,变化趋势大体一致.     

基于PSR的区域生态安全评价——以重庆市渝北区为例

基于环境指标压力-状态-响应(PSR)概念模型,参考现有生态环境评价及生态安全评价方法,结合层次分析法构建评价指标体系,采用综合指数法对渝北区的生态系统进行综合评价,得到了其生态安全状态;并且通过聚类分析法分析了影响重庆市渝北区生态安全的27个单项指标,将其按照安全程度划分成四个层次.通过结果分析表明:渝北区生态安全状态处于"安全",影响其生态安全的主要因素为人口密度,农药化肥使用量和水土流失.最后依据评价结果及渝北区的现状,为重庆市渝北区的生态建设以及管理提供科学依据和指导.     

DPSIR模型在安徽省生态可持续发展评价中的应用

根据DPSIR模型的原理,在安徽省生态可持续发展综合评价中,从驱动力、压力、状态、影响及响应这5个方面来建立指标体系,力求体系能够反映出指标体系中各指标之间的关系;根据改进熵值法对其指标进行赋权,并计算出生态可持续发展综合评价指数;用DPSIR模型的原理构建的指标评价体系分析了2001-2006年间安徽省生态可持续发展水平,得出的安徽省生态可持续发展综合指数的结果,与实际相符.用DPSIR模型与改进熵值法的结合为生态可持续发展评价提供了一个新的方法.     

玛纳斯河流域绿洲区生态安全评价

探讨了玛纳斯河流域绿洲生态安全状况的问题,试图从根本上解决该流域存在的生态安全问题.根据生态安全评价因子的选取原则构建玛纳斯河流域绿洲生态安全评价指标体系.利用生态安全综合评价法对玛纳斯河流域绿洲进行生态安全评价,并用聚类分析法对评价结果进行等级划分.结论 认为:经济活动因子和荒漠化因子共同制约着玛纳斯河流域生态安全的发展程度;玛纳斯河流域绿洲生态安全状况可以划分为一级和二级水平表明该区域大部分地区的生态安全程度相仿;十户滩-安集海盐渍化防治区的盐渍化问题十分严重,应尽快实施有效的应对措施.本研究为玛纳斯河流域的管理工作提供理论基础,且对新疆的可持续发展具有重要意义.     

基于GIS技术的辽宁沿海经济带生态安全空间动态评价研究 ——以大连为例

空间动态性研究可以有效解决区域生态安全的空间性、非线性和随机性等问题,从而完成区域生态安全评价与预测。研究基于GIS技术,首先,构建"驱动力—压力—暴露—敏感—适应—响应"(DPESAR)指标体系并搜集空间数据;其次,运用熵权法对生态安全指标赋权并进行标准化处理;第三,应用Arc GIS 10软件构建GRID数据库,并进行定量分析。结果显示,2009年至2011年大连中心城区的旅顺口区与主城区处于生态临界安全的范围,瓦房店、普兰店是属于生态不稳定的地区,庄河市与中心城区的金州区的生态安全指数是随机的。