甘肃河西地区1986—2011年水土保持生态安全格局

以甘肃河西内陆河流域为研究区域,在凸显水土保持综合措施作用的基础上,运用压力(Pressure)-状态(State)-响应(Response)模型,选取12个评价指标,用综合指数评价法对该地区的生态安全格局进行分析.结果表明:(1)研究区1986—2011年水土保持生态安全指数由0.4046(风险级)上升至0.5211(敏感级),呈现不断改善的趋势;(2)1986—2011年压力指数逐年减小,说明该区环境资源压力持续增大,基于水土保持综合措施的生态环境状态和响应指数自2001年明显增加,表明甘肃内陆河流域实施的水土保持综合措施建设具有一定的效果;(3)甘州区、金塔县、高台县以及玉门市的生态安全指数自2001年起略有下降,民勤县水土保持生态安全度虽有提升,但仍然处于恶化级.     

嘉峪关市土地生态安全动态评价及影响因素分析

土地生态安全评价对管控区域生态风险和保障生态安全具有重要意义.基于"数量安全-质量安全-结构安全-保障安全"模型构建指标评价体系,采用相对熵方法进行组合赋权,揭示嘉峪关市土地生态安全的动态变化过程,并运用因子分析法探讨其主要影响因素.结果 表明:(1)2000—2017年,嘉峪关市土地生态安全综合指数呈上升趋势,由20...     

城市生态安全的多种评价模型及应用

为了对城市生态安全水平与评价方法进行研究,以深圳和4个中央直辖市为研究对象,根据压力-状态-响应(PSR)模型,构建了城市生态安全评价指标体系并采用层次分析与熵值相结合的优化方法,综合确定权重运用改进的灰色关联度法、物元可拓综合法、模糊综合法和主成分投影法等4种评价模型,对上述城市2006年生态安全水平进行了测算、分析与评价,并对评价模型进行了对比探讨。结果表明:(1)深圳生态安全水平最高,依次为北京、天津和上海,重庆最低;深圳、北京和天津生态安全等级为较安全,上海为临界安全,重庆为不安全;上海发展潜力最大,深圳、北京与天津较大,重庆仍最小。(2)在对城市生态安全评价研究中,模糊综合法与物元可拓综合法评价结果较全面、精确,其中模糊综合法更利于有针对性地分析问题。     

矿粮复合区土地生态安全评价——以焦作市为例

应用PSR模型构建焦作市矿粮复合区土地生态安全评价指标体系,通过AHP法与熵权法相结合确定24个评价指标的权重,对其2006-2010年的土地生态安全状况进行动态评价与分析,旨在揭示该区域近年来的土地生态安全状况,提出实现其土地可持续利用的建议。结果表明：其土地生态安全综合指数总体呈现先短期轻微下降后又逐年回升的趋势;5 a内其安全水平先后经历了较不安全、临界安全、较安全3个等级;状态与响应指标与土地生态安全状况的相关性密切,对环境胁迫的恢复力起重要作用,且在维护和改善土地生态安全状况上的作用不断增强;植被因素对土地生态安全的正作用最明显,生态用地比例等4项指标在土地生态安全评价中的地位相对较重要;主控生态安全的因子越多,生态状况越好;未来3 a,其生态状况有继续提升的趋势。实现土地可持续利用须从不同方面通过多种手段进行。该研究为实现区域农业生产和工矿建设等经济活动与土地资源和生态环境保护之间的协调发展提供决策依据。     

基于DPSIR模型的衡水湖湿地生态环境质量评价

湿地生态环境质量评价研究对湿地管理具有重要的意义。以衡水湖湿地作为评价对象,采用驱动力-压力-状态-影响-响应(driving-pressure-state-impact-response,DPSIR)模型,筛选出15个指标,构建了湿地生态环境质量评价指标体系,得到各指标的隶属度矩阵;应用模糊综合评价法,对衡水湖湿地的生态环境质量进行评价。研究结果表明,衡水湖湿地生态环境质量综合评价指数为0.663 9,处于Ⅱ级(较好),即该湿地生态环境质量状况较好;从项目层面来看,驱动力层、压力层、状态层、影响层和响应层的生态环境质量分别处于Ⅲ级(一般)、Ⅰ级(很好)、Ⅲ级(一般)、Ⅱ级(较好)和Ⅰ级(很好);对衡水湖湿地生态环境质量产生负面影响的要素主要为衡水湖水体中的总氮含量和周围空气负离子含量。     

乌鲁木齐市土地生态安全综合评价

土地生态环境是人类生产生活的重要场所,其安全状况与人类社会的可持续发展息息相关。通过选取干旱区城市乌鲁木齐市为研究对象,针对乌鲁木齐市2017年土地生态环境现状,应用生态系统服务价值(ESV)评估、景观生态安全指数(LES)、压力-状态-响应(PSR)模型共同构建乌鲁木齐市土地生态安全评价体系。结果表明:(1)2017年乌鲁木齐市ESV为220.70×108元,97.48%的区域为中低ESV区域,ESV最重要的贡献来源是林草地,最主要的贡献区域是乌鲁木齐县和达坂城区,不同区域ESV差异明显。(2)乌鲁木齐市具备典型的干旱区城市景观特征,景观整体分布相对协调,但具备生态优势的景观分布还较少。景观生态安全(LES)指数从空间上表现为“西低东高”,且总体水平偏低,同时各区域的LES指数还有一定的分类组团特征,高值区域集中在达坂城区、乌鲁木齐县、米东区等边缘区域,中心城区的LES指数普遍较差,受人类活动影响深刻。(3)乌鲁木齐市各区域土地生态安全主要分布在敏感级和相对安全级之间,整体处于中等水平,边缘区域普遍高于中心区域,边缘区域中乌鲁木齐县的土地生态安全水平最高,中心区域中高新区土地生态安全水平最高。随着城市扩张和人口增长,土地侵占、资源消耗等矛盾加剧,部分区域的土地生态安全已经受到一定程度的破坏,能够维持现有水平,主要凭借乌鲁木齐市各区域的自然本底(状态),人类活动的恶劣影响(压力)和积极改善作用(响应)尚不明显。     

基于动态因子的区域生态安全评价——以河北省万全县为例

本文以河北省万全县为例, 探索在GIS 和RS 技术支持下进行区域生态安全综合评价的 方法。数据包括1992 年8 月的TM影像、2002 年8 月的ETM+和SPOT 影像、1∶5 万DEM等; 选取 植被指数变化、土地利用类型变化和土壤有机质含量变化三类动态评价因子; 采用综合指数法构 建了基于生态退化的动态评价模型; 应用最小二乘原理客观地计算出了模型中各指标的权重; 并最终在ArcGIS 9.0/Spatial Analyst 模块中生成了生态安全评价图, 使模型得以实现。结果表明 该县南部河川区生态安全要优于中部丘陵区和北部山区; 相对不安全区域占到全县总面积的 50.1%, 虽然不安全区域总体分布较为散落, 但在北部和中部相对集中; 总体生态安全评价值为 2.3, 标志着本地区的生态安全级别较低, 应引起当地政府的高度重视。另外, 采用动态评价因子, 比采用静态评价因子具有一定优势; 采用最小二乘原理计算模型中权重系数的方法比较实用和 科学, 降低了人为影响因素, 也可以避免主观判断产生的错误, 为评价模型中权重系数的确定提 供了一种新的方法和选择。     

基于BP人工神经网络的“美丽湖南”建设水平定量综合评价

按照"美丽中国"建设的时代内涵要求,从生态、经济、政治、文化、社会等5个维度入手,尝试性地构建包含32个单项指标的"美丽湖南"建设水平定量综合评价指标体系及评判标准;以市(州)为评价单元,探索性地采用BP人工神经网络方法建模评价"美丽湖南"建设现状。结果表明:1)分维度看,2011年湖南省各市(州)政治子系统评价均值为0.651 4,评价结果为Ⅱ级,处于"美丽"状态;生态、经济和社会子系统评价均值分别为0.501 8、0.450 2和0.473 0,评价结果为Ⅲ级,处于"较美丽"状态;文化子系统评价均值为0.419 7,评价结果为Ⅳ级,处于"欠美丽"状态。2)整体而言,2011年湖南省各市(州)系统综合评价均值为0.492 7,综合评价结果为Ⅲ级,总体上湖南省处于"较美丽"状态。3)运用BP人工神经网络建模评价,简便高效,结果客观可靠,在区域建设水平综合评价中适用、有效。     

退耕还林背景下寒地山区土地生态安全演变研究

退耕还林工程(Sloping land conversion program,SLCP)可快速改变土地利用结构,提高区域生态安全水平,是迄今为止我国涉及面最广、投资力度最大的生态建设工程。选择我国典型的寒地山区—牡丹江地区为例,以GIS和数据统计分析技术为平台,定量分析了SLCP对牡丹江地区土地利用结构的影响。在此基础上通过区域生态安全评价指标体系的构建、确定指标标准值及生态安全评价模型的建立,对牡丹江地区退耕还林期间生态安全状况进行分析。结果表明:(1)整个研究时段内,不合理耕地面积显著减少,林地面积大幅度增加,至2013年末,林地面积占研究区总面积的72.91%,退耕还林效果显著。(2)自2000年牡丹江地区实施SLCP以来,生态状况呈现"先改善、后恶化"的趋势,但整体生态安全水平较工程实施前有了大幅度提高。(3)政府相应政策的实施及监督力度的强弱将直接左右SLCP的效果。研究结果将有助于加深对SLCP的理解,并为东北地区尤其是长白山脉、老爷岭山脉其他寒地山区城市SLCP的实施提供科学指导和借鉴参考。     

基于GIS-Markov区域生态安全时空演变研究——以大连市甘井子区为例

以大连市甘井子区为例,基于压力-状态-响应(P-S-R)框架构建区域生态安全评价体系,利用研究区1990年、2000年和2009年3期TM遥感影像数据,在GIS格网技术下量化多源数据,创建区域生态安全格网数据库,采用加权综合评价方法进行生态安全状态评价。以评价结果为基础,构建区域生态安全GIS-Markov模型,通过计算区域生态安全状态转移矩阵,揭示区域生态安全时空演变特点。研究结果表明:①1990~2009年甘井子区各街道生态安全指数逐年增加,其中1990~2000年生态安全变化较大的地区集中于甘井子北部和中部,西部和南部地区生态安全变化较小;2000~2009年除泉水街道与南关岭街道外,其他地区生态安全状况均大幅好转。②区域背景在生态安全空间演变趋同过程中起着重要的作用。甘井子区生态安全演变的可能性受邻域的影响,安全等级较高的邻域对生态安全等级转移起到正面作用,而安全等级较低的邻域则产生负向影响。1990~2000年,甘井子区生态安全状态受较高安全等级邻域的影响,安全状态好转的面积较大,营城子街道北部及革镇堡街道西部的农村地区受较低安全等级邻域的影响,安全状态变差。2000~2009年,甘井子区生态安全总体向好的方面转变,受邻域的影响较小,只有泉水街道及营城子街道与红旗街道交界处受不安全邻域影响,其生态安全状况转差。     

基于正态云模型的吉林省耕地生态安全诊断

耕地生态安全评价中传统评价方法无法兼顾评价指标和评价结果存在模糊性和随机性,为了弥补此缺陷,将人工智能的正态云模型引入耕地生态安全评价中。借助正态云模型、熵值赋权法、实证研究法,基于Matlab 7. 1软件平台,构建吉林省耕地生态安全诊断PSR-EES框架体系,对2000—2016年吉林省耕地生态安全状况进行综合诊断。结果表明:(1)研究期内,吉林省耕地生态安全状况经历了"临界安全—较安全—临界安全—安全"的演化过程,整体呈趋好态势;(2)单一指标演化发展中,状态层和响应层多数指标优化趋势明显,压力层指标恶化较快。正态云模型实现了评价指标向耕地生态安全等级的不确定性映射,兼顾了评价指标和评价结果存在的随机性和模糊性,使评价结果更具客观性,适用于耕地生态安全评价。     

基于物元模型的民勤绿洲土地生态安全评价

针对生态脆弱区民勤绿洲土地与生态环境系统的特点,运用“经济-环境-社会”模式和层次分析法构建了该区域土地生态安全评价的指标体系和权重,基于物元理论建立了土地生态安全的复合物元模型,对民勤绿洲土地生态安全进行了研究。结果表明:①2005-2007年民勤绿洲土地生态安全整体上呈现出“不安全-较不安全”的上升趋势,并有向更好等级发展的动向,说明近年民勤绿洲环境保护投入和治理绩效明显。②各单项指标存在明显的分异。人均水资源、化肥施用量、森林覆盖率、荒漠化程度、工业废水排放达标率、贫困人口比例和能耗成为制约该区域土地生态安全水平提升的重要因素,也反映了该区域土地生态系统环境容量低,极其脆弱。     

河西内陆河流域水生态安全评价研究

水安全评价相关研究已有较多成果,但绝大多数采用P-S-R(压力-状态-响应)及其扩展模型,且评价指标体系的优化校准几乎从未提及。本文将W-SENCE(与水有关的社会-经济-自然复合生态系统)模型引入水生态安全评价领域,从水生态安全的自然属性和社会经济属性方面构建水生态安全评价指标体系,结合模糊系统分析及改进生态位理论对指标体系分析、优化,以优化后指标体系对河西内陆河流域2014-2017年的水生态安全状况模糊综合评价。结果表明:指标B3(工业增加值)、B13(河川基流量)、B17(产水系数)、B20(引水量)的改进生态位宽度值相对最大,对指标体系影响相对最小,建立优化指标体系时剔除。优化后指标体系中,指标C11(多年平均降水量)、C16(蓄水量)、C17(地表水源供应量)、C18(地下水资源供应量)、C24(生态环境用水量)、C29(节水灌溉面积)权重最大,为流域水生态安全主要影响因子,表明加大水利基础设施投入,发展节水灌溉农业,保护生态环境是提高内陆河流域水生态安全状况的最有效措施。2014-2017年,黑河流域水生态安全状况持续好转,石羊河和疏勒河流域水生态安全状况均呈持续恶化趋势,应作为重点治理区域,内陆河流域水生态安全状况“整体改善,局部恶化”趋势仍在持续。结果可为河西内陆河流域水行政、生态环境管理、生态风险决策提供理论支持。     

太行山区生态环境质量时空变化与演变趋势

人类活动不可避免地会对区域生态系统造成一定程度影响。客观评价生态环境质量，是有效控制改善生态环境质量，实现可持续发展的前提。生态环境质量变化是多因素共同作用结果，相比于其他研究方法，利用遥感数据评估生态环境的遥感生态指数(RSEI)可以快速、全面、高效地监测生态环境状态。太行山脉是华北平原与黄土高原的分界线，受到自然环境变化以及人类活动影响，植被一度大幅减少，水土流失严重。本研究以2001—2021年Landsat遥感影像为数据源，采用RSEI为计算指标，结合Mann-Kendall趋势分析与Moran’s I指数，基于GEE云平台开展太行山生态环境质量的时空格局以及变化趋势研究。研究结果表明：(1)2001—2021年RSEI均值为0.519,时间上呈现先下降后增加趋势，空间上呈中间高四周低的分布特征；(2)太行山地区生态环境质量有明显的空间自相关性，生态环境质量高-高聚类多集中于山区的林地、草地，而低-低聚类多集中于平原的人造地表以及耕地；(3)研究区域生态环境质量改善地区多位于西部，而东部地区存在持续性退化区域。整体上，未来生态变化趋势主要以改善提升为主，但仍有21.49%的区域...     

基于玛纳斯河流域生态问题的生态安全评价

 玛纳斯河流域山地-绿洲-荒漠三大生态系统表现出区域生态、经济要素的空间状况有所分异,经过几十年大规模的水土资源开发,流域不同的生态经济功能分区在环境演变和经济发展过程中所存在的生态安全问题的表现形式也各不相同。根据流域土地利用和水资源数据库,并参考各地自然、经济、社会统计资料,在生态经济功能分区的基础上,针对流域不同分区存在的生态经济安全问题选取相应的生态安全评价指标,结合实地调研和专家赋值法确定不同指标的权重,并计算综合生态安全评价指数,对流域各个生态经济功能亚区进行生态安全评价。评估结果表明：（1）玛纳斯河流域分为3个一级区和9个二级分区,根据不同分区存在的生态安全问题选取了13个生态环境指标和4个社会经济指标;（2）Ⅱ4、Ⅲ1和Ⅲ2亚区的生态不安全指数呈上升趋势,Ⅲ3亚区逐渐下降,Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ3亚区存在波动,而对于绿洲区的四个亚区而言,Ⅱ2亚区生态不安全指数最高,存在的生态安全问题最多,而Ⅱ3亚区虽地处沙漠边缘,生态不安全指数相对最低,因此生态不安全指数高的区域需要高度重视,不高的区域由于生态问题会带来诸多不利影响,也需要重视。     

基于遥感和GIS的石羊河流域生态安全评价

受气候变化、不合理的人类活动等因素的影响,近年来石羊河流域生态环境退化,水资源匮乏,人地矛盾日益尖锐,生态安全面临着严重的危机。以遥感和GIS为技术手段,根据PSR模型框架机理建立了石羊河流域生态安全评价指标体系,采用层次分析法确定了各指标的权重,然后以流域内县级行政单元为评价单元综合评价了石羊河流域生态安全状况。研究结果表明,石羊河流域生态安全状况上游好于中游,中游好于下游;流域内各县生态安全度主要集中在Ⅱ级和Ⅲ级。针对不同区域的生态安全状况,给出了不同的恢复措施和建议。     

2000—2009年重庆市土地资源生态安全评价及趋势分析

针对重庆市土地资源的特点及问题,在国内关于区域土地生态安全研究成果的基础上,基于压力-状态-响应框架模型,构建了一套土地资源生态安全评价指标体系,采用熵权赋权法确定指标权重,运用土地资源生态安全综合模型对该区域2000—2009年的土地生态安全综合指数进行了计算。结果表明,区域土地生态安全综合指数由2000年的0.160升高至2009年的0.695,2000年土地生态安全属于敏感级,2009年则进入良好级,整体生态安全状态呈好转趋势,但土地所受的生态压力整体上有所加大。土地生态安全状况的改善主要依赖于对土地生态环境的治理,现阶段土地的生态压力依然严峻。对2000—2009年的土地生态安全变化进行趋势拟合,显示土地生态安全综合状况已进入快速改善阶段。     

西北诸河流域土地利用变化及土地生态安全评估

运用ArcGIS空间分析,揭示了1990—2018年西北诸河流域土地利用动态变化特征,采用"压力-状态-响应"(Pressure-state-response,P-S-R)模型和熵权法对指标进行赋权,并分析了西北诸2.65%,土地利用变化剧烈。2000年后城乡建设用地年平均单一动态度为4.16%,增长速度最快。草地主要向沙地、耕地和其他未利用土地转出,流域荒漠区沙地和其他未利用土地之间转换稳定。(2)西北诸河流域土地生态安全评价指标体系中状态层权重最高,为0.4985,由指标权重排序可知,经济社会发展、湿地面积和人口增长是影响西北诸河流域土地生态安全评价的重要因素。(3)1990—2018年西北诸河流域土地生态安全指数呈递增趋势,1990—2014年基本处于不安全级,2015年后转变为较不安全级,西北诸河流域土地生态安全状况有所好转。本研究为西北诸河流域土地利用管理规划提供科学依据,为自然流域尺度的土地利用变化及土地生态安全性研究提供实例。     

区域旅游发展的生态安全系统分析——以内蒙古自治区四子王旗为例

旅游发展有时会给目的地带来负面影响,为了诊断其整体发展水平,采用"压力-状态-响应"框架模型,以内蒙古自治区四子王旗为例,来分析区域旅游生态系统的安全状态.从旅游生态环境压力、旅游生态环境质量和旅游生态环境保护整治及建设能力3个方面来考虑,根据层次分析法原理及各评价指标间的相互关系,构建层次结构模型,和23个指标.经过对评价指标不安全指数值的计算和标准值的确定以及指标权重值的确定,再利用各指标的不安全度公式和总体生态系统不安全度公式计算出旅游生态系统处于较不安全状态,并讨论了甄别各因子对生态系统的限制程度的方法,对区域旅游发展的生态系统安全分析具有现实意义.     

基于GIS和RBF的城郊区生态安全评价及变化趋势预测——以成都市龙泉驿区为例

以成都市龙泉驿区为研究区,基于PSR模型构建区域生态安全评价指标体系,在GIS空间分析方法中嵌入综合评价指数模型,对2000-2014年研究区生态安全空间状况进行评价,在此基础上集成RBF神经网络和克里格插值法,提出一种生态安全空间变化预测方法,对2015-2028年研究区生态安全空间变化进行预测。结果表明:2000-2014年,研究区生态安全状况呈现恶化态势,整个区域主要处于风险、敏感、良好3种生态安全状态,大部分区域生态安全水平较低;2015-2028年,敏感安全水平以下区域占比多年均值上升至62.45%,区域生态安全严峻形势不会得到根本转变,良好生态安全高等级区和风险生态安全低等级区将大幅缩减,绝大部分地区将处于敏感生态安全状态,未能摆脱生态安全威胁困境。RBF神经网络生态安全综合指数预测平均绝对误差和误差均方根多年均值小于0.05,较好地实现了研究区生态安全变化预测。