基于组合模型的煤炭城市生态安全预警研究——以焦作市为例

从城市复合生态系统视角出发,构建具有煤炭资源型城市特色的压力-状态-响应(PSR)和自然-社会-经济(NES)评价模型相融合的复合指标体系。在差异系数法组合权重的基础上,借助MATLAB软件,应用等维新息灰色神经网络(DGM-RBF)动态组合预警模型,对焦作市生态安全动态演变进行预警分析。结果表明:焦作市2000—2022年生态安全指数呈稳定上升的趋势,安全警度由"巨警"下降为"轻警"。压力、状态、响应3个子系统生态安全指数呈波浪式上升的趋势,安全警度由"巨警"或"重警"下降为"轻警"。自然、经济、社会三大影响因素中,经济因素安全指数上升比较平稳,警情由巨警逐步过渡到无警状态;自然和社会因素安全指数上升波动较大,且在2015年后的个别年份出现了负向演化和迅速恶化的趋势。焦作市未来5年内生态安全仍处于轻警状态。     

基于PSR-TOPSIS模型的闽侯县生态安全动态评价

生态安全是区域可持续发展的基础保障,是生态建设的核心内容．闽侯县是福州城市扩展的重点区域,亦是福建省会福州生态安全的关键保障区域．本研究运用PSR（“压力-状态-响应”）框架模型构建区域生态安全评价指标体系,选择多目标决策方法熵权“TOPSIS法”（逼近于理想值的排序方法）评价闽侯县2005-2010年的生态安全动态变化特征．结果显示2005-2010年闽侯县生态安全平均水平处于预警状态,闽侯县亟待改变区域发展模式,增强内涵发展刻不容缓;研究发现生态安全等级水平为生态压力-状态-响应的综合作用,生态系统状态与生态安全水平密切相关,而生态压力和生态响应对生态安全水平起着系统动态调节作用．     

石家庄市生态安全动态变化趋势及预警机制研究

在国内外已有的研究基础上,从压力—状态—响应3个方面构建了石家庄市生态安全预警评价指标体系,并基于模糊数学模型,结合EXCEL程序,建立了生态安全预警评价计算模型(FE模型)。利用所构建的指标体系及FE模型,从时间尺度上(1999—2020年)对石家庄市的生态安全预警状态进行了定量评估和动态趋势分析。结果表明,石家庄市生态安全预警综合指数从1999年的7.367(中警)降低到2008年的5.769(轻警),生态安全整体水平呈逐年上升趋势,2010,2015,2020年石家庄市的生态安全预警综合指数分别为5.324,4.959,4.742,未来近10年(2010—2020年)石家庄市的生态安全预警状态从一般逐渐过度到良好。     

基于可拓-马尔科夫模型的贵州省生态安全预警

基于1990—2013年贵州省生态安全的相关数据,从压力、状态、响应三个方面构建贵州省生态安全预警指标体系,运用惩罚型变权-可拓模型对1990—2013年贵州省生态安全预警等级进行测度,并运用马尔科夫模型对贵州省2014—2020年生态安全警情进行预测。结果表明:1)贵州省1990—2013年生态安全等级分为:巨警、向重警转换、重警、向中警转换、中警、向轻警转换,整体呈波动上升的趋势,指示灯由"红色"演化为"待定";2)贵州省2014—2020年生态安全预警等级为:中警和轻警,指示灯为"黄色"和"蓝色",生态安全状况具有恶化的趋势;3)影响贵州省生态安全水平的主要因素包括人口自然增长率、农民人均纯收入、GDP增长率、石漠化面积比重、水土流失治理比例等,是今后调控的重点。研究结果可为贵州省生态安全的维护提供参考。     

泸沽湖景区生态安全评价

以生态安全理论为基础,探讨了旅游地生态安全评价的理论和方法。运用压力-状态-响应（P—S—R）指标体系模型对泸沽湖景区1996-2005年生态安全评价表明,景区生态安全度较高。其中1996～2001年泸沽湖区处于比较安全状态,2002-2005年处于安全状态,10年间泸沽湖景区生态安全度呈上升趋势。水环境问题、旅游用地及游客量增长率是泸沽湖景区生态安全度主要的限制因子,并提出了加强水环境治理、提高生态环境质量、发展生态旅游、加大生态环境建设力度和加强生态环境监测的生态安全建设方案。     

产业结构生态预警研究——以甘肃省为例

区域产业的发展及其组合类型、强度的变化都将对生态环境产生强烈的胁迫。有关经济、环境预警的基本方法引入产业结构生态预警研究中,建立了产业结构生态预警的指标体系及预警模型,并以甘肃省为例进行了产业结构生态效应的景气预警和景兆预警评价。研究发现,1996- 2004年间,有2/3年份的产业结构生态效应处于巨警状态;2005-2009年间,所有年份的产业结构生态效应都处于重警状态。     

基于熵权TOPSIS法的内江市耕地生态安全评价及障碍因子诊断

以位于四川盆地丘陵区的内江市为例,在界定耕地生态安全内涵的基础上,构建了基于PSR模型的评价指标体系,采用熵权TOPSIS法和障碍度模型,对内江市耕地生态安全进行了评价。研究结果表明:(1)2004~2014年内江是耕地生态安全水平总体不断提高,综合指数从0.209 7增加到了0.788 5,安全等级经历了"风险级—比较安全级"的演变历程;(2)压力指数总体上呈阶段下降趋势,状态指数和响应指数总体上呈现上升趋势;(3)2004~2014年除系统压力障碍度呈"S"型曲线上升外,系统状态以及系统响应的障碍度都呈下降的趋势。且从长远来看,系统压力是影响耕地生态安全的首要因素;(4)影响耕地生态安全的主要障碍因子包括农村财政支出、单位耕地面积化肥施用量、第一产业占GDP比重、农民人均纯收入等。     

广州市土地安全预警系统与RBF评估模型的构建

土地资源安全预警是区域资源安全研究的重点,通过构建具有实际操作意义的土地资源安全预警系统,可以进行土地资源安全的综合分析,以此来判断城市土地资源安全变化趋势。以广州市为例,应用人工神经网络改进模型(RBF)进行土地资源安全的综合评价,表明广州市土地资源安全已由轻警转为中警状态。实践证明RBF模型对土地资源安全综合评价具有较高的客观性和准确性。     

哈尔滨城市土地生态安全时序评价及预测分析

基于人文社会视角,以“自然-社会-经济”协同模型为依据构建土地生态安全评价体系,运用客观赋权法和综合指数法对哈尔滨市土地生态安全进行时序性评价。研究表明：（1）哈尔滨市土地生态安全总体呈现出“敏感-良好-安全”动态变化过程,预测未来几年保持良好的发展态势。（2）影响研究区土地生态安全的主要驱动因子为土地利用结构、城镇化率、人口密度和农用化肥施用量。（3）坚持生态优先,加强土地利用适宜性和生态性的合理匹配,减小土地生态承载压力,构建稳态经济运行模式是哈尔滨市绿色发展的着力点。     

基于农户行为的耕地质量评价指标体系 构建的理论与方法

从农户土地利用目标变化相关理论出发, 依据在不同经济发展阶段下, 农户土地利用目 标的产量最大化、产量与利润最优化和利润最大化三个阶段的变化特征, 创建了基于农户土地利 用目标变化的“压力- 状态- 效应- 响应”逻辑框架模型; 并据不同经济发展阶段下的“压力- 状态- 效应- 响应”的变化特征, 构建了基于农户土地利用目标变化的耕地质量评价指标体系。这一评价 指标体系的建立为我国在不同经济发展阶段下, 从农户尺度上进行耕地质量保护提供政策依据。     

塔里木河流域土地开发的生态响应研究

60 a来塔里木河流域耕地面积净增100×10⁴ hm²,在流域内部形成众多生态环境安全问题。通过选取水资源生态环境指数、社会生态环境指数和生态环境压力指数,运用ESDA空间分析方法和GWR模型对塔里木河流域35 a间土地开发与生态时空演变特征和空间响应关系进行研究,构建"土地开发-生态风险预警"模型,得出以下结论：1980-2015年克孜勒苏州和喀什地区生态等级正向转移比例较大,有84.86%的比例由较低等级（I）正向转移为低等级（Ⅱ）;和田地区的克里雅河流域,阿克苏北部区域以及塔里木河末端且末县等级退化严重,负向转移比例23.46%。和田、阿克苏、喀什地区每增加1.0×10⁴ hm²未利用地开垦规模,综合生态环境分值下降0.60到0.35,而克孜勒苏州则上升1.3~2.1;上游喀什与中游阿克苏两地区每1.0×10⁴ hm²生态退耕,每年将分别化解32.06×10⁴ t和15.60×10⁴ t化肥污染压力。阿克苏地区与巴音郭楞州土地开发生态风险达到环境资源承载力指数的75%以上,预警程度超过Ⅱ级,而克孜勒苏州土地开发处于生态安全范围。每1.0×10⁴ hm²未利用土地开发,全流域风险指数增长均值为0.003 4,下游巴音郭楞州在增加15×10⁴~20×10⁴ hm²耕地后,生态风险将逼近并超过环境预警界限,上游克孜勒苏州将在15 a之后进入中度警告阶段。     

1996~2011年安徽省产业结构演进对城镇土地集约利用影响测度与分析

采用主成分分析综合评价方法,对1996~2011年安徽省城镇土地集约状况进行了综合评价;运用Perloff的产业结构测度模型,对安徽省产业结构的构成效应（MIX）、竞争效应（DIF）进行了测算;借鉴STIRPAT模型,采用偏最小二乘回归分析方法,从产业结构的结构效应、竞争效应考察了其对城镇土地集约利用影响,结果表明：① 1996~2011年,安徽省城镇土地利用综合指数呈递增态势,1996~2006年,城镇土地利用指数均值为53.09,2007~2011年,均值为75.2;② 1996~2011年,安徽省产业结构构成效应指数均值为0.012 4,其变化轨迹呈“N”型,而竞争效应指数整体呈上升态势,均值为0.012 8;③ 1996~2011年,安徽省产业结构构成效应、竞争效应对城镇土地集约利用弹性系数分别为-0.002 5和0.004 9。     

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2000年的0.415上升至2017年的0.644,安全等级由较不安全上升至临界安全,综合安全水平有所提升,但目前安全等级仍较低,土地生态安全风险仍然存在。(2)各子系统中,数量安全指数波动变化不大,提升效果不明显;质量安全指数基本呈持续上升趋势,增长速度较快;结构安全指数2000-2009年增长较为明显,2009年后波动变化不大;保障安全指数呈明显的波动变化趋势,经历先增大再减小后波动增大过程,大致呈倾斜的“N”字型态势。(3)土地生态安全变动的主要影响因素可整合为资源环境本底、产业结构演替、环境污染治理和生态建设成效4个方面。     

基于农户生计资产视角的土地生态安全定量评估

甘肃民勤县面临的生态安全危机已经受到人们的普遍关注。以2010-2014年农户生计资产视角,借助生态足迹原理和生态压力指数的方法,对民勤县典型村的土地生态安全状况进行定量评估。结果表明：（1）将农户生计资产归纳为自然资产、物质资产、人力资产、金融资产和社会资产,在一定程度上反映了不同农户生计类型拥有不同的生计资产;（2）2010-2014年民勤县典型村不同生计类型的人均生态足迹和人均生态承载力变化明显,呈盈余状态;（3）2010-2014年民勤县典型村土地生态安全处于较安全状态。     

耕地生产力与粮食安全耦合关系与趋势分析——以河南省为例

粮食是社会经济发展的重要保障。运用耕地、粮食安全测度模型对2005~2014年河南省粮食安全状况进行评估。结果表明：① 2005~2014年,农民种粮积极性上升10%,耕地压力指数下降71%,农民经济收益上升 13%,耕地重心向西南移动。 ② 不同指标对耕地生产力的贡献率具有差异性。2005~2009年粮种比对耕地生产力的贡献率最大,2010~2014年贡献率发生转移,粮食播种面积单位产量对耕地生产力的贡献率最大;10 a间,粮种比的贡献（69.77%）相对粮食单产的贡献（39.28%）更能促进河南省耕地生产力的提高。 ③ 耕地压力受到自然、社会等多方面因素影响。各指标间相关关系较强,种粮积极性与农民耕地保护能力的二者呈现负相关关系。     

Quantitative analysis of the dynamic change and spatial differences of the ecological security: a case study of Loess Plateau in northern Shaanxi Province

Using the theory and method of the ecological footprint, and combining the changes of regional land use, resource environment, population, society and economy, this paper calculated the ecological footprint, ecological carrying capacity and ecological surplus/loss in 1986-2002 on the Loess Plateau in northern Shaanxi Province. What is more, this paper has put forward the concept of ecological pressure index, set up ecological pressure index models, and ecological security grading systems, and the prediction models of different ecological footprints, ecological carrying capacity, ecological surplus and ecological safety change, and also has assessed the ecological footprint demands of 10,000 yuan GDP. The results of this study are as follows: (1) the ecological carrying capacity in northern Shaanxi shows a decreasing trend, the difference of reducing range is the fastest; (2) the ecological footprint appears an increasing trend; (3) ecological pressure index rose to 0.91 from 0.44 during 1986-2002 on the Loess Plateau of northern Shaanxi with an increase of 47%; and (4) the ecological security in the study area is in a critical state, and the ecological pressure index has been increasing rapidly.     

区域生态安全动态变化及空间差异定量分析:以陕北黄土高原为例

1 Introduction Ecological security is defined as the goal of stakeholders to create a condition where the physical surroundings of a community provide for the needs of its inhabitants without diminishing its natural stock (Chen, 2002; Wachernagel et al.,…     

沙漠型景区旅游环境承载力预警研究——以宁夏沙坡头为例

以沙坡头景区为例，引入预警理论，运用旅游环境承载率计算公式和BP神经网络预测模型对沙漠型景区现状和未来旅游环境承载力进行预警分析。结果表明：（1）将沙漠型景区旅游环境承载力预警警界区间划分为弱载（<0.8）、适载（0.8~1.0）、轻度超载（1.0~1.2）、中度超载（1.2~1.5）、严重超载（>1.5）等5个级别，对应的预警状态分别用黑灯、绿灯、黄灯、橙灯和红灯来警示；（2）沙坡头景区现状旅游环境承载力在旅游旺季整体上处于弱载状态，但"五一"、"十一"假期处于超载状态；（3）沙坡头景区在2016-2020年内旅游环境承载力仍会处于不断上升的趋势，但速度会放缓，"五一"、"十一"假期旅游高峰期间会处于超载状态。根据承载力预警结果，提出不同承载状态的预警方案。     

基于生态足迹的甘肃省耕地资源可持续利用与情景预测

 基于生态足迹理论,测算了1997-2009年甘肃省在保持社会经济可持续发展下的最佳耕地资源容量,运用ARIMA模型对甘肃省2010-2015年的生态足迹和生态承载力进行预测,按照《甘肃省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中的社会经济指标对耕地资源可持续发展容量进行情景预测。结果表明：1997-2009年,甘肃省耕地资源可持续发展容量总体上呈现上升趋势,其中1997-2002年耕地资源可持续发展容量基本低于实际耕地面积,2003-2009年,耕地资源可持续发展容量均高于实际耕地面积,出现耕地利用负荷现象;ARIMA模型预测结果显示,2010-2015年,甘肃省人均耕地生态足迹呈现上升趋势,年平均增长率为4.75%,人均耕地生态承载力呈现减少趋势,但总体上变化不大,人均耕地生态赤字从2011年成为负值,并且逐渐增加;情景预测结果显示2010-2015年,甘肃省耕地资源可持续发展容量与实际耕地面积差距愈来愈大,预计到2015年,为实际耕地面积的2.42倍,耕地利用负荷现象严重,人地关系紧张。