杭州湾滨海湿地生态安全动态变化及趋势预测

【目的】受人类活动干扰,滨海湿地日益突出的生态问题已经对区域可持续发展构成了严重威胁,明确滨海湿地的生态安全状态及变化趋势至关重要。笔者对杭州湾滨海湿地的生态安全状况进行评估和发展趋势分析预测,为湿地的有效管理、区域可持续发展,以及滨海湿地生态安全趋势的准确预测提供参考。【方法】基于DPSIR概念模型, 从驱动力、压力、状态、影响和响应等5个层面选取46个相关指标构建杭州湾滨海湿地生态安全评价体系。基于遥感数据、湿地监测数据、地理辅助数据、社会经济等统计数据获取各指标数据。分别对正负向指标进行标准化处理,使用熵值法计算各指标的权重,建立加权判断矩阵,确定各指标的正负理想解。根据各指标与理想解之间的距离,计算贴近度,即生态安全值,并划分为安全、比较安全、预警、脆弱、极度脆弱等5个等级。分别计算2000、2005、2010及2015年的生态安全值,使用灰色预测模型GM(1,1)对2020年杭州湾滨海湿地的生态安全值进行预测分析。【结果】根据熵值法改进的TOPSIS模型计算得到杭州湾滨海湿地在2000、2005、2010和2015年的生态安全指数分别为0.413、0.382、0.287和0.582,安全等级由预警等级恶化到脆弱等级,又恢复到预警等级,呈下降后上升趋势。熵值法计算的指标权重表明,湿地保护率、景观多样性指数、生活污水排放量、大气调节、长效机制构建、固碳、文教科研、人口增长率、旅游休闲、人均GDP、工业废气排放量和水源涵养是影响杭州湾滨海湿地生态安全的主要因素。杭州湾滨海湿地的DPSIR模型中,“驱动力”一直处于预警状况,但其面临的“压力”越来越大,从安全状态恶化到极度脆弱状态,“状态”不容乐观,从比较安全恶化到极度脆弱后好转,处于脆弱状态,“影响”基本处于预警状态,当地对湿地生态安全的“响应”从无到有,并稳步提高,有效地改善了滨海湿地整体生态安全状况。通过灰色预测模型 GM(1, 1)预测得到 2020 年杭州湾滨海湿地生态安全值为 0.697,处于“比较安全”的状态。【结论】经济快速发展,城市化加快和污染负荷加剧,导致杭州湾滨海湿地生态安全恶化; 随着政府及民众对湿地的广泛关注和重视,环保投入资金增加,构建了湿地保护长效机制,杭州湾滨海湿地生态安全状况逐渐改善,但仍处于安全预警状态。随着湿地保护力度增加,预计2020年杭州湾滨海湿地的生态安全状况将进一步好转,提升到比较安全状态。     

晋江市就地城镇化下LUCC特征及其生态安全评价

文章以晋江市为研究区域,基于2000、2005和2013年三期SPOT遥感数据,在定量分析研究区土地利用程度、土地利用动态变化以及土地覆被变化的基础上,参考P-S-R模型框架,从经济、环境、资源、人口等方面选取19个评价指标构建土地资源生态安全评价指标体系,并结合研究区近年来的经济社会发展情况定量评价其土地资源生态安全状况.结果显示:2000—2013年晋江市土地利用处于发展上升期,建设用地面积持续增加,呈现极端非平衡"涨势"状态,其他土地利用类型均呈现"落势"状态,规模趋于缩减趋势,使晋江市土地利用结构失调,土地覆被状况及宏观生态状况越转越差;13年间土地资源生态安全综合评价指数呈先上升后下降的趋势.2000年土地资源生态安全综合值为0.619,安全等级为Ⅳ,处于风险级(中警状态);2005年上升至0.741,安全等级为Ⅲ,处于敏感级(预警状态);2013年又下降至0.674,虽仍处于敏感级(预警状态),但土地资源生态安全综合评价指数有所下降.     

模糊综合评价法在生态安全预警评价中的应用——以河北省围场县为例

基于2003-2012年围场县的经济、水环境、土地资源、自然资源等相关数据,运用P-S-R模型从压力、状态、响应3方面构建围场县生态安全预警指标体系,采用模糊评价法并结合预警指数和警度标准对2003-2012年围场县生态安全警情状况进行分析。结果表明,2003-2012年围场县生态安全预警指数总体上呈波动上升态势,预警指数由2003年的5.278 1上升到2012年的6.809 1,处于"轻警"状态,趋于预警状态。就压力、状态、响应各子系统而言,2003-2012年围场县生态安全的压力指标、状态指标和响应指标的预警指数呈上升趋势,发展趋势良好。     

基于DPSIR模型的重庆市城口县生态安全探究

【目的】分析研究重庆市城口县2005—2015年的生态安全水平动态变化过程。【方法】基于DPSIR框架模型,选取19个评价指标,采用熵权法计算权重,计算得出城口县在研究期间内逐年的生态安全指数。【结果】研究初始阶段工矿业污染导致城口县生态安全状态处于重警状态;研究中期,城口县转变经济发展方式,生态安全状态恢复至临界水平;研究末期城口县生态安全经过不断恢复整治,总体处于良好状况。影响因子的变化情况是:负向影响的压力因子研究期内逐年降低,共下降了64.72%;正向影响的响应因子在研究期内波动上升了235.17%。驱动力因子、状态因子及影响因子也呈波动上升趋势。【结论】2005—2015年城口县生态安全值从0.236 5升至0.812 1,由重警状态转为良好状态,对同类型生态功能区的生态安全恢复整治工作具有一定的参考价值。     

南宁1996-2005年生态安全评价研究

该文根据压力-状态-响应概念模型,构建了一个城市生态安全评价指标体系和综合评价模型,并从时间尺度上(1996-2005年)对南宁生态安全的现状和发展趋势做出了评价.根据计算结果,南宁近十年的生态安全水平总体呈上升趋势,1996—2001年处于不安全状态,2002年、2004年处于临界安全状态,2003年、2005年处于安全状态,这表明南宁2002年以来在城市建设方面所做的努力使其生态安全水平有了较大提高.通过分析压力、状态、响应3项指标指数与城市生态安全指数之间的关系,发现人文响应指标对南宁城市生态安全水平有直接影响.     

基于改进云物元的山东省城市生态安全评价及贡献度分析

基于压力(Pressure)-状态(State)-响应(Response)模型建立城市生态安全评价体系,提出一种改进的云物元模型,利用云模型的双重不确定性和物元可拓理论相结合定性定量分析,对山东省2009-2019年城市生态安全进行综合评价,并重点研究济南市生态安全及指标贡献度。结果表明：该模型所给出的生态安全指数既能描述生态安全状况,亦可对不同城市进行比较。济南市虽一直处于临界安全状态,但生态安全指数稳步上升,受生态系统压力和状态影响较大。山东省16个地级市生态安全状况存在明显差异,整体呈上升趋势,但总体处于临界安全级别,威海、青岛、济南处于排名前列,德州、枣庄、菏泽处于较不安全。建议山东省政府注意区域发展的不平衡性,制定相关政策方案来缩小各城市间的差距。     

城市生态安全模糊综合评价研究——以萍乡市为例

城市生态安全评价是预测和预警生态安全状况的基础。这也是城市生态系统管理的有效途径。基于"压力(Pressure)-状态(State)-响应(Response)"(PSR)概念模型,建立了城市生态安全评价指标体系。然后将模糊数学引入城市生态安全评价中,建立了模糊综合评价模型。该模型采用层次分析法(AHP)赋予指标权重。最后对江西省"海绵城市"试点萍乡市2007-2016年的城市生态安全状况进行了评价。结果表明,萍乡市生态安全状况良好,有逐步改善的趋势。本研究为城市生态安全评价提供了新的途径。     

基于GIS的徐州市生态安全评价

生态安全是区域可持续发展的核心问题,是国家安全和社会稳定的一个重要组成部分.以徐州市为例,采用压力-状态-响应模型,选取18个评价指标,构建了生态安全评价体系;然后运用相关数学方法得到安全指数,并运用多层次分析法,确定各个指标的权重,对徐州市的各个县市进行了分区综合评价.研究表明:新沂市生态处于较安全状态,丰县生态处于危险状态,其他县市处于预警状态.     

巴里坤湖流域生态安全评价及预测研究

针对巴里坤湖流域面临的湖泊萎缩、荒漠化和土壤盐渍化等生态问题,采用层次分析法,选择16个因素作为评价指标,对巴里坤湖流域2006-2015年的生态安全进行评价与预测。结果表明:由于经济生态安全系统和自然生态安全系统指标的快速下降,该流域生态安全长期处于下降状态;预测今后该流域生态安全将持续下降,2020年甚至接近很不安全状态。若这种趋势不能得到有效缓解,则将对巴里坤湖泊流域的可持续发展产生不利影响。     

基于PSR与模糊物元模型的吉林省西部农牧用地生态安全评价

为掌握吉林省西部农牧用地的生态安全状态,以2005—2015年吉林省统计年鉴作为评价数据,并结合PSR(Press-State-Response,PSR)模型,构建吉林省西部农牧用地生态安全评价指标体系,通过利用均方差法确定各个指标权重,结合模糊物元综合评价模型计算生态安全指数,最后进行综合评价分级.整体上,吉林省西部自然灾害频发、自然环境恶劣的地方生态安全状态也得到了一定程度的缓解.     

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.     

基于被动微波遥感的城市土地生态承载力极限预警方法

现有的土地生态承载力极限预警方法对自然状态中的因素界定模糊,未能获取较高质量的预警指标数据,导致预警结果精度不高.为此,提出基于被动微波遥感的城市土地生态承载力极限预警方法.建立城市土地生态承载力极限预警指标,详细分析其中的自然状态指标,并计算土地生产潜力,再利用被动微波遥感技术完成土壤水分反演.在此基础上,结合熵权法,通过构建判断矩阵计算得到自然状态指标因素的权重,提高预警指标数据质量.然后根据社会状态与经济状态指标,采用灰色预警模型实现对城市土地生态承载力极限的预警.实验结果表明,该方法对土地生产潜力估计的准确率较高,土壤水分反演数据耗时远低于传统方法,权重计算结果绝对误差均值为5.5％,且承载力极限预警精度处于90％左右,证明该方法具有较强的应用优势.     

闽江流域生态安全预警研究

建立了包含12个指标的闽江流域生态安全预警评价体系,采用专家打分法确定指标的权重.在此基础上,选择2004年和2008年的数据,利用物元分析法对其生态安全预警进行评价.结果显示,流域生态安全状况总体处于无警状态,生态环境较好,但是局部地区生态安全状况较差;流域内上游区段的生态安全状态明显好于中下游区段.     

广西农业生态经济系统安全评价与预警研究

开展长时间序列的广西农业生态经济系统安全评价、安全影响因素和安全预警研究,可为系统安全调控、农业可持续发展和乡村振兴提供决策参考。本研究采用生态足迹模型核算2000-2021年广西农业生态经济系统人均生态足迹和人均生态承载力,通过资源利用效率指数、生态盈亏、生态压力指数评价系统安全状况,利用偏最小二乘(PLS)模型分析系统安全的影响因素,基于灰色GM(1,1)模型开展系统安全预警,并将预警结果与云南、贵州进行比较。结果表明,2000-2021年广西农业生态经济系统人均生态足迹增长90.30%,其中林地增长最快,耕地占比最大;人均生态承载力下降0.67%;系统资源利用效率提高72.97%,但2011年以来增幅较小;系统生态赤字从-0.395 hm²/人不断加剧到-1.292 hm²/人,生态压力指数从1.66升高到3.18,系统从中度不安全状态逐渐转变为重度不安全状态,并开始进入极度不安全状态;人均耕地面积和耕垦指数对系统安全具有正向影响;2022-2033年系统安全由重警转为巨警,警情等级高于贵州和云南。因此,要提高耕地保护力度,促进农业转型...     

福建省纺织业可持续发展预警研究——基于遗传算法—支持向量机模型

社会的快速发展，给传统产业的发展带来了许多挑战，为了使传统产业能够在面临诸多不确定性下持续发展，预警是非常必要的。本文从经济发展水平、资源供应能力、科技投入力度和与社会、环境协调发展能力四个方面建立福建纺织业可持续发展指标体系，并借助灰关联分析法分析各指标与可持续发展之间的关联度。然后，利用GA优化SVM，构建GA-SVM预警模型，预测2015-2017年纺织业可持续发展能力，并将预测结果与实际相比较，发现预测结果与实际情况相符，且预测精度较高，说明所构建的预警模型具有较好的预警效果，其预警结果能够为产业可持续发展的警情监测提供有效信息。     

基于支持向量机的人口失衡风险预警

提出人口失衡风险预警的工作流程,构建人口失衡风险预警指标体系,并设置相应指标的预警阈值．在此基础上,应用支持向量机技术,以LibSVM软件包为平台建立人口失衡风险预警模型,并以广西2005—2010年数据为样本,对风险预警模型进行实例验证．研究结果表明,广西近年人口失衡风险已达中警等级．     

基于AHP的克孜勒苏河流域生态安全评价及预测

为了更加高效地改善克孜勒苏河流域生态安全环境,基于AHP技术的支持,选取研究区域经济生态安全系统、自然生态安全系统、社会生态安全系统中的15个指标构建生态安全评估指标体系,对克孜勒苏河流域2008-2020年的生态安全进行评价与预测。结果表明:该流域生态安全处于上升状态,增长情况并不明显。预测至2020年克孜勒苏河流域生态安全将持续处于较安全状态,但是并未达到安全状态。从戈壁产业和天然草场保护方面提出对策建议。     

基于生态安全的西南山地丘陵区土地利用优化模式研究——以重庆市开县为例

本文通过构建开县土地资源生态安全评价指标体系,对其土地资源的生态安全现状进行评价,分析得出开县2009年土地资源生态安全度为"预警"级别,土地生态安全状况属于"一般",处于"生态威胁"的土地利用状态.在此基础上,探求建立了生态安全约束条件下的土地利用优化模式,运用主成分分析法、聚类分析法和灰色线性规划法,提出了适合该区域的土地利用优化的模式,构建了集"数量"与"空间"、"微观"与"宏观"于一体的优化模型,总结了开县土地利用优化主要对策:严格用地管制,合理安排生态用地;加大生态环境建设治理投入,规避生态危害;加强生态环境宣传教育,鼓励公众参与生态建设和环境保护.     

黑河流域张掖段不同主体功能区水环境承载力评价

水环境承载能力是地区经济发展和生态环境保护的关键因素,为精准查明张掖市水环境承载力状况,基于各区县主体功能定位,从水资源、排放强度、水环境质量和水生态4个维度选取合理指标,构建了复合型水环境承载力评价指标体系,利用层次分析法和综合指数法评价了2018-2020年各区县水环境承载力,结果表明：2018年各区县评价指数介于63.9-79.4,民乐县和高台县为临界超载,其他县区不超载;2019年评价指数介于63.2-86.9,临泽县、民乐县和高台县为临界超载,其他县区不超载;2020年评价指数介于70.6-88.6,六县区均处于不超载状态,总体张掖市的水环境承载能力现状良好,且逐年提升。但临泽县、山丹县、民乐县和高台县刚脱离“临界超载”,“不超载”状态优势不存在,仍有较大提升空间。不同功能区4个指标对水环境承载力的影响程度排序情况有所差别,可依据评价结果提供的主要影响指标或压力指标信息,针对性采取改善提升不同功能区水环境承载力的措施。