青海高原东部河湟谷地生态风险评价——以海东市为例

以位于青海高原东部河湟谷地的海东市为研究区,在土地利用变化分析的基础上构建生态指数,利用移动窗口法获得区域空间连续的生态风险指数,再结合GIS空间分析获得与土地利用空间尺度相一致的生态风险评价结果。结果表明：1999-2009年,青海高原东部农业区土地利用变化明显,有林地、灌木林地、建设用地面积迅速增加,耕地、水浇地、草地面积持续大幅减少,土地利用变化区域占总面积的42.04%;生态高风险区面积增加显著,增长率达27.11%,主要位于未利用地和建设用地区域;生态中风险地区面积减少,主要位于旱地、水浇地、草地分布区域;生态微、低风险区域主要位于林地、灌木林地区域。     

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。     

基于PSR模型的白龙江流域景观生态安全时空变化

以地貌灾害频发的甘肃白龙江流域为研究区,基于"压力-状态-响应"框架模型构建流域景观生态安全评价指标体系,探讨其时空变化过程及其特征。结果表明:1990~2010年间白龙江流域景观生态安全综合指数逐渐上升,中高安全等级以上的面积约占研究区总面积的52%。流域内低生态安全区域主要集中在舟曲-武都段白龙江两岸区域、宕昌县西北区域和迭部县北部山区,高安全区域主要集中在自然保护区、林业发展区等植被覆盖较好的区域,其分布格局与滑坡、泥石流和水土流失等地貌灾害的风险分布格局相反。     

生态安全视角下乌鲁木齐市土地利用冲突时空格局演变分析

从生态安全角度识别区域土地利用冲突,处理好城市发展和土地利用的协调关系,对实现区域可持续发展尤为重要。在土地利用冲突理论分析框架和“压力-状态-响应”（PSR）模型下,借助生态系统服务价值和生态风险评价因子构建了一个土地利用冲突测度模型,对2000、2010年和2020年乌鲁木齐市土地利用冲突的时空演变格局分析方法,并且利用FLUS模型对2030年土地利用冲突变化进行模拟预测。结果表明：（1）2000—2020年,乌鲁木齐市73%以上的面积是无冲突和轻度冲突区域。土地利用冲突的热点区由乌鲁木齐中心城区北部及西南地区蔓延至其南部及北部的山区林地周边、达坂城区盐湖两边的冲积扇附近,分布范围有所扩大;冷点区主要聚集于中心城区周边以及东、南部的山区林地范围内。（2）气候、地形地貌等自然因素仍是土地利用冲突强度空间分异的主导因素。（3）生态系统服务价值与土地利用冲突之间存在空间正相关,而生态风险与土地利用冲突之间则存在显著的空间负相关关系。（4）2030年,虽然乌鲁木齐市的土地利用高度冲突区增幅最大,但无冲突、轻度冲突区仍居于优势地位。研究结果为乌鲁木齐市土地利用冲突提供了一个诊断指标体系和方法...     

城市河岸带土地利用和景观格局变化的生态环境效应研究——以北京市典型再生水补水河流河岸带为例

以北京市典型再生水利用河流(清河、北小河、坝河和通惠河)及其流域为主要研究对象,利用1989年、2000年和2008年3期Landsat TM数据,借助于土地利用类型特征参数、景观聚集度、景观斑块密度等指标,在流域和河岸带尺度上,分析1989～2008年研究区土地利用变化的多尺度时空分异特征及其变化轨迹.基于流域尺度的分析结果表明,土地利用类型面积的变化主要为城乡建设用地增加和林地减少;与1989～2000年间相比,2000～2008年的研究区土地利用变化率相对减小.基于河岸带尺度的分析结果表明,1989～2008年期间,因城市化发展导致沟渠、库塘等水域面积减小;耕地主要分布在100～500m河岸缓冲带范围内;城乡建设用地主要集中分布在500～800m河岸缓冲带范围内,城乡建设用地由1989～2000年间的分散扩张转变为2000～2008年间的有序优化整合,扩张范围趋向远离河道的河岸缓冲带区域;2000～2008年间,新增林地密集分布在100～200m和700～800m河岸缓冲带区域.内河流域生态廊道功能主要体现在沿河道200m的河岸缓冲带范围内,以再生水为补充水源的高度人工化的城市内河流域生态廊道效应在增强.     

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．     

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。     

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。     

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。     

基于格网GIS的关中地区生态安全研究

选择城市化进程不断加快的陕西关中地区为研究区,依据"压力-状态-响应"模型建立了格网化区域生态安全评价体系,在格网GIS技术的支持下,对评价体系中各指标进行1 km×1 km尺度下的网格化表达,运用基于栅格数据的空间叠加方法实现生态安全模型评价,得到格网化关中地区1990年、2000年和2007年生态安全指数空间数据,在此基础上结合关中地区实际,定性与定量相结合地确定了生态安全评价等级划分阈值。对计算结果进行分析,总结出1990~2007年间关中地区生态安全特点有三,一是总体呈现出生态安全状况逐渐转好态势,但仍处于不安全状态;二是区域内生态安全变化存在明显差异;三是不同年份生态安全影响因素有所差别。研究结果表明,格网GIS用于研究生态安全能更好地反映其内部差异,优于传统研究方法。     

近50年来南四湖湿地水文特征及其生态系统的演化过程分析

湿地资源十分丰富,具有重大的生产、生态效应,但由于自然和人类两方面原因,目前湿地普遍退化。文章基于长期的南四湖水文监测数据以及实地调查、实验数据,研究了南四湖湿地近50年来的水文特征及其生态系统的演化规律。结果表明,作为我国华北平原地区最大的淡水湖泊湿地生态系统之一,近50年来南四湖湿地的来水量呈明显减少的趋势,其减少速率为5.5×10⁸m³/10a,加之大量泥沙和水生植物体堆积,造成南四湖水体逐渐萎缩,呈现消亡的趋势;同时,周边城市、矿区和工业的污染,使得南四湖水环境严重恶化,已经严重威胁到南四湖的生态系统安全。南四湖生态系统退化,究其原因有多年来的气候干旱,但更主要的还在于人类对湖泊不合理的开发利用。     

丹江口水库向白洋淀补水生态调度方案研究

白洋淀是华北平原最大的淡水湖泊。近年来,入淀水量和降水量持续减少导致淀水位持续下降。尽管国家实施了多次的生态补水调度,但由于缺乏长效补水机制,白洋淀生态环境恶化趋势仍没有得到有效控制。南水北调中线一期工程的建设,使利用丹江口水库向白洋淀补充生态环境用水成为可能。本文通过研究丹江口水库不同运行调度方案,探讨了利用水文和气象预测、预报信息来指导水库生态调度的可行性。在分析生态预报调度方式内涵的基础上,结合丹江口水库相机补充白洋淀生态用水实例来说明该方法的实用性和可行性。研究表明,基于预报信息的生态优化调度方案,可使白洋淀多年平均补水量增加48%以上。     

农作物分布对南水北调受水区域 陆面过程模拟的影响

本文将中国陆面覆盖资料(CLCV)与全球农作物分布资料融合,获取了一套包含小麦、玉米和水稻这些农作 物分布的陆面覆盖资料(CLCV- 3C),并将该陆面覆盖资料以及CLCV 应用于陆面模式CLM针对南水北调受水区域 的数值模拟试验以探讨该区域农作物分布对陆面能量水分过程模拟的影响。结果显示,与原来没有区分这三种主 要农作物分布相比,考虑农作物分布后,小麦区模拟的多年平均净辐射、感热、径流会增加,而蒸散发会减少;玉米 区和水稻区的多年平均净辐射、感热、蒸散发均会增加,而径流会减少。这些研究表明,农作物分布对南水北调受水 区域陆面水分能量过程有不可忽视的影响。     

南水北调中线工程环境影响与河南生态经济发展

南水北调工程是解决我国北方地区资源性缺水问题的战略措施，是关系国家经济布局的重点工程。文章概述了南水北调中线工程建设情况及其意义，并对中线工程实施后对主要水源区和受水区河南省生态环境与社会经济发展的影响进行了综合评估分析。在此基础上，应用生态经济学理论，提出基于可持续发展的生态农业、生态林业、生态工业、生态旅游业、生态产业及循环经济的河南生态经济发展对策。     

基于Dyna-CLUE模型的滇池流域土地利用情景设计与模拟

以滇池流域为研究对象,基于1999年、2002年两期TM遥感解译数据和区域自然与社会经济数据,应用Dyna-CLUE模型模拟2008年滇池土地利用空间分布。结合滇池流域土地利用变化趋势与退耕还林政策,设定了三种土地需求情景,模拟2022年区域土地利用空间分布情况。研究结果表明：① 两期模拟结果Kappa系数分别为0.6814与0.7124,具有高度的一致性,表明Dyna-CLUE模型在滇池流域有较强的适用性。② 三种情景的模拟结果显示,至2022年流域内未利用地、耕地显著减少,建设用地、林地显著增加,水域与草地相对变化较小,因加大退耕还林政策实施力度,三种情景中,位于官渡区、呈贡区、嵩明县及晋宁县的耕地与林地呈现不同的变化情况。③ 滇池流域建设用地扩张,增加了滇池非点源污染负荷。不合理的土地利用布局,将会恶化滇池水质,加剧水环境压力。研究结果可为未来滇池流域土地利用合理规划与非点源污染控制提供参考依据和决策支持。     

基于贝叶斯网络的南水北调工程运行综合风险分析

南水北调工程是目前我国最大的调水工程。随着工程的建设和运行,由不确定性问题引起的风险问题越来越受到关注,工程运行的风险分析也摆在管理者的面前,如何识别、评估、降低和控制风险的发生成为南水北调工程运行中的一个重要问题。本文首次将贝叶斯网络理论引入到南水北调综合风险分析中,选取东线工程宝应抽水泵站为研究对象,利用贝叶斯网络推理功能得出宝应站运行综合风险发生的概率为0.025%,风险发生的等级为"较低"。利用情景分析的方法,得出在影响综合风险的因素中,泵站的管理维护状况条件改变时,综合风险变化最大,因此需要予以重点关注。     

基于熵权物元模型的土地生态安全评价——重庆市江津区实证

土地生态安全评价是区域生态文明建设以及维护区域生态安全与社会经济可持续发展的基础工作,近年来受到广泛关注。通过构建基于熵权物元模型的土地生态安全评价体系,并以重庆市江津区为案例开展实证研究。结果表明：（1） 江津区土地生态安全形式总体好转,但土地生态安全整体情况较差,还需要进行大力整治。（2） 江津区各乡镇土地生态安全等级具有明显的区域差异性。（3） 重点对土地生态安全状况差的区域进行整改,土地生态安全高的区域需继续保持生态优先的政策导向是下一步政府工作的重点。     

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。     

三峡工程建设背景下的洞庭湖区治水方略探讨

在长江三峡工程建设的大背景下,本文分析了洞庭湖区的水灾减灾机制,探讨了洞庭湖区的治水方略,提出应充分发挥三峡水库的调蓄功能,协调江湖关系,改善冲淤关系,加强水利工程建设,实现三峡水库与湖南四水水库的优化调度     

中国西北“水三线”空间格局与水资源配置方略

水是西北地区可持续发展的生命线,中国西北地区占国土总面积35.9%,水资源约占全国水资源总量的5.7%。从水文气象、生态景观与社会经济的演变角度,面向水资源优化配置、生态环境与社会经济协调发展,探索提出西北“水三线”的划分格局,即“胡焕庸线”“阳关线”和“奇策线”。“水三线”是西北水资源合理开发利用的优化配置线、西北生态文明与环境保护的特征分区线、“一带一路”建设的战略制导线和边疆长治久安、社会稳定的国家安全线。针对西北地区水资源开发利用存在的问题、面临的挑战以及西北稳定发展的地理与历史之忧,本文通过对西北调水方案的初步分析,提出了西北“水三线”建设的空间格局与水资源配置方略,即通过建设南水北调大西线这一重大的基础工程,跨越“胡焕庸线”,促进中国东西部地区间适度均衡发展;跨越“阳关线”,促进河西走廊社会经济发展;跨越“奇策线”,增强新疆水资源及环境承载能力,建设和谐美丽、长治久安的西北边疆,形成以西北“水三线”建设为构架的水资源梯度配置格局,支撑西北地区经济社会稳定发展、生态文明建设,促进国土资源、人口分布、产业经济的空间均衡、优化布局、协调发展,为“一带一路”建设提供水资源保障。