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。     

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。     

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。     

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。     

基于ANP-PRS-SENCE框架的崇明岛生态安全评价

将复杂系统的网络分析法(ANP)作为生态安全评价指标体系构建的基本方法,综合复合生态系统理论(SENCE)和"压力-状态-响应"(PSR)模型,提出ANP-PRS-SENCE框架体系,并以崇明岛为例进行实证研究.结果表明,近十余年崇明岛综合得分呈现逐渐提高的趋势,2007年综合得分为0.513,处于中等偏上水平,反映了崇明岛长期交通阻隔、相对落后的经济发展状况导致生态压力和环境污染较小;随着越江隧桥工程的建成通车,未来跨越式发展将使生态安全面临巨大压力.二级综合指数中,生态风险和生态保障指数较低,因此加强生态建设,完善管理和保障措施,降低生态风险对崇明岛生态系统的影响,应是提高生态安全综合指数等级的主要途径.     

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。     

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。     

中国干旱内陆河出山径流对流域气象要素与全球气象指数的响应特征研究

干旱内陆河出山径流及其影响因素分析对于流域水资源评价、流域经济生态安全保障具有重要意义。基于1960-2012年塔里木河流域"三源流"与黑河流域的出山径流、降水、气温资料及4个全球气象指数监测数据,采用小波分析方法研究了各水文气象要素的周期特征,以及流域出山径流对气象要素与气象指数的响应特征。结果表明：（1）各水文气象因子多具有1~2个显著周期,周期多在2~7 a尺度范围内。（2）叶尔羌河、黑河出山径流与流域降水分别在6~17 a、2~16 a周期上关系显著。各出山径流与流域降水、气温的多尺度共振周期性差异,反映了各径流来源构成及其与气象要素年际动态方面的差异。（3）各流域出山径流对气象指数的响应特征不同,这在显著时频域以及径流响应时滞等方面均有表现。此研究可为气候变化条件下干旱内陆河流域生态-水文过程响应及水资源管理提供依据。     

中国省域能源消耗碳排放安全评价

碳排放安全评价和预测在应对全球气候变化、实现区域可持续发展方面有重要意义。根据1996-2012年统计数据,基于压力—响应模型,从经济、社会、环境3个层面构建省域能源消费碳排放安全评价指标体系,分析了中国能源消费碳排放安全的时空分异,并运用GM(1, 1)方法进行预测。结果表明：1996-2012年,中国碳排放安全综合指数在临界安全区间内呈现波动下降趋势。其中,压力系统指数与综合指数变化态势趋于一致,响应系统指数表现为上升趋势;多数省区处于临界安全状态,亚安全状态省区逐渐消失,安全等级差的省区出现南移现象;大部分省区压力系统恶化的同时响应系统好转;区域间碳排放安全差距逐渐缩小,高压力低响应的区域大量减少。预测发现,2020年全国大部分省区处于临界安全或以下状态,碳排放安全情况不容乐观。     

银川市生态安全水平量度及其对策研究

选取银川市城市生态系统为研究对象,借鉴了城市生态安全的评价方法,利用状态-压力-响应(P-S-R)模型,从资源环境压力、资源环境状态、人文环境响应三个方面,建立了其评价指标体系,从时间尺度上(1997-2004)对银川市生态安全进行了定量评估和趋势分析,认为:银川市生态安全指数从1997年的0.472增加至2004年的0.666,生态安全整体水平呈逐年上升趋势,但其中还存在一些不安全因子造成生态压力不断增大及生态安全水平仍处于中度安全水平,最后针对发展中存在的问题提出了改善和提高银川市生态安全的对策措施。     

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.,…     

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.     

基于RBF的湖南省土地生态安全动态预警

基于1996-2010 年湖南省土地生态安全的相关数据, 从压力、状态、响应3 方面构建湖南省土地生态安全预警指标体系, 运用RBF模型对2011-2015 年湖南省土地生态安全演变趋势进行预测, 并结合预警指数和警度标准对1996-2015 年湖南省土地生态安全警情状况进行分析, 结果表明:① RBF模型有较高的模拟精度, 能够较好地拟合2011-2015 年湖南省土地生态安全各系统的发展趋势。② 就各子系统的安全警度而言, 1996-2010 年湖南省土地生态安全的压力和状态系统的警度呈波动上升趋势, 响应系统的警度呈下降趋势, 2011-2015 年, 压力系统将逐步由“中警”(黄灯) 转变为“重警”(橙灯), 状态系统将处于“中警”(黄灯) 状态, 响应系统将处于“无警”(绿灯) 状态。③ 总体而言, 1996-2010 年, 湖南省土地生态安全警度呈略有下降态势, 2011-2015 年, 预警指数将处于0.42 左右, 警度将处于“中警”(黄灯) 状态。④ 影响湖南省土地生态安全的主要因素包括农业经济比重、建设占用耕地面积量、自然灾害受灾面积比重、人均建设用地面积、第三产业比重、自然保护区面积比重等, 是今后调控的重点。     

生态保护红线成效评估框架与指标方法

生态保护红线是在自然保护区、重点生态功能区、风景名胜区、森林公园等诸多区域生态管理制度不断实践基础上,面对中国国土开发和生态保护的复杂关系,继承和创新提出的一种新型区域生态管控制度,已经成为推动国家生态文明建设的重大战略。如何科学评估生态保护红线保护成效,服务于生态保护红线综合管理和保障区域生态安全,成为普遍关注的热点问题之一。针对已有的区域生态保护成效评估案例的不足,基于划定生态保护红线是为保障国家和区域生态安全的基本认知,围绕着生态保护红线“生态功能不降低、面积不减少、性质不改变”的管控目标,以生态保护红线对区域生态系统保护作用为主要出发点,提出生态保护成效评估框架和指标方法。生态保护成效评估以生态系统类型构成和生态系统服务功能为内容主线,通过多维度时空尺度拓展,耦合分析生态保护红线内外、实施前后的生态状况变化,综合评估生态保护红线对保障区域生态安全的贡献和改善区域生态状况的作用。进而,可以关联分析可能引起生态保护红线生态状况变化的管控政策、制度和其他间接驱动因素,评估政策实施成效评估。实证上选择海南省生态保护红线和广东省严格控制区为案例进行了讨论。     

查干湖湿地水环境演变特征分析

查干湖湿地是吉林西部重要的生态屏障,分析其水环境演变特征,可为保障其水环境安全提供科学依据。利用1982~2011年的水位资料和1985~2011年的水质资料分析其水环境演变特征,采用卡尔森指数法和模糊综合评价法对查干湖湿地进行综合营养状态和水质状况评价。结果显示引松工程通水后湿地水位得以恢复并稳定在129.8~130.3 m;20世纪80年代末湿地水环境大幅改善,水体盐碱化、富营养化、有机污染得以缓解,但2006年以来水质碱化和有机污染加剧,水质由Ⅲ类演变为IV类。现阶段农田退水缓解了主湖区的碱化且暂未加剧其水体富营养化。查干湖水受流域陆源排放、湖泊内源释放及水文情势等多重因素的交互作用,呈以磷素为限制的中营养状态,应控制区域生活污水和畜禽粪便的污染以保护其水环境健康。     

美丽中国与联合国可持续发展目标(SDGs)结合的黑河流域水资源承载力评价

水资源是制约干旱、半干旱区社会经济发展的关键因素，结合联合国可持续发展目标（SDGs）指标和美丽中国评价指标，以水资源承载力为核心，从水资源系统、社会系统、经济系统、生态环境系统、协调系统5个方面构建指标体系，基于熵权法确定权重，评价2001-2017年黑河流域各县区水资源承载力及时空分布。结果表明：（1）当前水资源利用效率水平下，2010年以来黑河流域大多数县区GDP均超过最大承载能力，而人口则在2010年以前已超载。（2）从水资源承载综合评价结果来看，2001-2015年随着生态输水工程的进一步实施，水资源承载力有所好转，但中下游波动较大，水资源形势依然十分严峻。（3）控制不断扩展的绿洲面积，减少高耗水农作物种植面积，实施合理用水总量控制和定额管理措施，是减缓水资源压力的重要措施。     

干旱半干旱区生态保护红线划分研究——以“多规合一”试点榆林市为例

划定生态保护红线是构筑区域生态安全屏障的基础,是经济社会可持续发展的基本保障;干旱半干旱区水资源短缺是威胁区域生态安全的首要因素,生态保护红线划分应切实以保护水资源安全供给为根本。以干旱半干旱区“多规合一”试点地区榆林市为例,通过对关键生态系统服务功能评估和生态敏感性评价,以水资源约束为核心,提出了生态保护红线体系与划分方法。结果表明：① 榆林市生态保护红线总面积16998.59 km²,占到全市国土面积的39.60%;其中水源涵养功能红线面积5147.15 km²,秃尾河、榆溪河、芦河、无定河上游是水源涵养核心区域,产水总量高达34.57×10⁷ m³;丘陵沟壑区和风沙滩区植被覆盖较高的区域生态功能极为重要,其中12.38%和23.25%的国土面积分别提供了50%以上的水土保持功能和防风固沙功能。② 水源涵养、防风固沙、生物多样性维护功能红线和禁止开发区红线主要分布于西北风沙滩区;南部沟壑区以水土保持功能为主,红线类型较单一。因此,西北风沙滩区的生态保护对榆林市生态安全维护更重要。研究结果可为“多规合一”各类规划间相互矛盾的有效化解提供决策依据,同时为其他干旱半干旱区生态保护红线的划定提供参考。     

生态建设15年黄土高原生态足迹时空变化

作为典型生态脆弱区和重点土壤保持功能区,黄土高原自20世纪80年代以来进行了一系列重大生态工程建设,力图改善脆弱的生态环境。这些重点工程在短期内是否从根本上改善了其生态安全状况是亟待理解的一个科学问题。基于生态足迹思想与方法,定量分析了1995年、2000年和2010年三个阶段15年间黄土高原生态足迹和承载力的时空变化。结果表明：① 1995-2010年15年间黄土高原承载力小于生态足迹,总体上处于生态赤字状态。② 黄土高原人均承载力呈现明显的空间异质性,1995-2010年高值区在中北部,其他区域为低值区,由东向西递减;人均生态足迹自东南向西北递增。③ 生态压力指数从1995年的1.059上升到2000年1.165,增幅较小,2010年上升为2.181,高原整体上处于生态赤字状态。     

武汉市旅游生态安全评价研究

生态安全是由环境安全理论发展而来的一个新的安全概念,在国内多应用于对土地、水资源和城市进行生态安全评价。本研究基于“压力-状态-响应”（P—S—R）模型和生态安全理论,以2010年的实地调研为依托,尝试构建旅游城市旅游生态安全评价指标体系,采取专家座谈和熵权分析法为各指标赋值。本研究综合当前中国旅游城市的发展现状,以武汉市为例进行实证分析,最终得出武汉市旅游生态安全综合评价值。研究表明,武汉市旅游生态安全综合评价值从2004年的5．8023上升到2010年的6．459,生态安全状态逐年好转,达到了生态安全的“良好”状态。然而生态压力和生态响应却呈现出非相关性,7年间生态响应值远远低于生态压力值,武汉市旅游业的发展还处于粗放式发展状态。研究引入限制性因子的概念,根据公式分析出影响武汉市旅游生态安全的十个影响因素,并探讨未来武汉市旅游生态安全的发展策略。