基于P-S-R模型的河南省土地生态安全评价及预测

依据P-S-R框架模型构建土地生态安全评价指标体系,运用土地生态安全综合指数模型评价2002—2011年河南省土地生态安全状况,并运用灰色系统GM（1,1）模型预测其未来9 a的土地生态安全态势。结果表明:2002—2011年河南省土地生态安全值在0.45上下波动,土地生态处于临界安全水平,2012—2020年呈下降趋势,表明土地生态系统结构发生变化,土地生态环境受到一定破坏,土地生态系统服务功能已开始退化,虽尚可维持其基本功能,但受干扰后易恶化,土地生态环境脆弱,制约了区域经济的发展。该研究可为改善区域生态环境及生态安全规划管理提供依据。     

基于DPSIR模型的黄河流域生态安全评价及影响因素研究

[目的] 对黄河流域生态安全进行评价并分析其影响因素，为促进黄河流域生态高质量发展和实施黄河国家战略提供理论依据。 [方法] 基于DPSIR模型构建生态安全指标体系，运用熵权-TOPSIS法对2011-2020年黄河流域沿线省域生态安全进行评价，并利用BP-DEMATEL模型剖析生态安全关键因素。 [结果] ①黄河流域生态安全整体水平较低但呈缓慢上升的态势，10 a来生态安全指数均值未超过0.4，但从2011年的0.322逐步上升至2020年的0.365。 ②各省区生态安全呈现上升、波动和衰退3种演变态势，生态安全指数均值从高到低依次为：山东(0.431)、四川(0.372)、内蒙古(0.371)、河南(0.362)、山西(0.349)、宁夏(0.343)、陕西(0.326)、甘肃(0.302)、青海(0.301)。 ③BP-DEMATEL结果表明，生态安全呈上升态势的省域关键因素分散于压力指标层外，呈波动和衰退态势的省域关键因素分别集中分布在影响和压力指标层。 [结论] 黄河流域生态安全整体呈现良性的演变态势，但区域发展不均衡，各省域应围绕关键因素实施调控。     

基于正态云模型的湖北省土地资源生态安全评价

针对综合指数法与模糊综合法无法同时兼顾评价指标模糊性与随机性的问题,该研究将正态云模型引入区域土地资源生态安全评价。基于正态云模型,以湖北省为例,对区域土地资源生态安全状况进行了定量测度。研究结果表明：2000-2010年间,湖北省土地资源生态安全状态从敏感级上升到良好级,土地资源生态安全综合值从2.9397上升为3.6033,区域土地资源生态安全整体水平有变好的趋势,但目前仍有部分指标处于恶劣、危险或敏感级,其单因子指标值<2.5,有待于进一步提高与改善;正态云模型使土地资源生态安全的定量评价兼顾随机性和模糊性,该研究可以为区域土地资源可持续发展提供一定借鉴与参考。     

基于CA-Markov与InVEST模型的吉林省生态系统服务价值模拟及预测

[目的] 分析与预测吉林省土地利用演变过程,衡量其对生态系统服务价值的影响程度,为吉林省生态环境保护与改善方针策略的制定提供理论依据。[方法] 基于吉林省2000,2010和2017年3期土地利用数据,采用CA-Markov模型对2024年的土地利用格局进行模拟预测,利用InVEST模型分析吉林省2000-2024年生态系统服务价值变化及生境质量时空演变特征。[结果] ①2000-2024年吉林省耕地、草地、建设用地面积持续增长,林地、水域和未利用土地面积有所减少。②2000-2024年生态系统服务总价值呈下降趋势,其中森林的生态系统服务价值量最大,水文和气候调节是主要的生态服务功能。③吉林省生境质量在空间分布上呈中西部低,东部高的特征,质量在不断退化,城市周边和各大水系流域沿岸退化严重。[结论] 吉林省中部及西部地区生境质量下降较为严重,应注重城市周边及水系的保护与合理利用。     

基于Lotka-Volterra共生模型的关中平原城市群生态安全测度研究

[目的]对关中平原城市群生态安全的时空演变进行测度和分析,为该区生态安全保障措施的制定提供科学参考。[方法]通过构建社会经济—自然生态Lotka-Volterra共生模型及生态安全DPSIR指标体系,以2008—2017年关中平原城市群生态安全状况进行测度,并根据测度结果进行指标回溯分析生态安全问题成因。[结果]①2008—2017年关中平原城市群整体而言社会经济发展迅猛但生态环境改善状况幅度并不明显;②2009—2016年社会经济子系统受力方向为正,但自然生态子系统受力方向在多个年份表现为负,表明社会经济高速发展而生态环境受到侵害的偏利发展模式在关中平原城市群长期存在。[结论]产业结构优化步伐缓慢、工业污染、人口扩张对生态承载力造成的压力、快速城镇化对自然资源的侵占等因素已成为阻碍关中平原城市群生态安全提升的重要原因。     

基于RSEI模型的砒砂岩区生态环境质量演变研究

[目的]探究砒砂岩区生态环境质量状况，为当地生态环境治理工作提供科学依据。[方法]基于GIS和RS技术，利用遥感生态指数RSEI模型，分析砒砂岩区2001—2020年生态环境质量时空演变。[结果](1)基于砒砂岩区4期影像数据提取的遥感生态指数RSEI呈现先下降后上升的趋势，表明生态环境质量在缓慢改善；(2)绿度生态指标与湿度生态指标对砒砂岩区生态环境质量起正向作用，干度生态指标与热度生态指标会起到负面作用，并且绿度生态指标对生态环境质量改善的贡献率更高；(3)在2001—2020年间，生态环境质量改善区域占到研究区总面积的36.79%;生态环境质量恶化区域占15.68%,多为轻度退化。[结论]砒砂岩区2001—2020年间生态环境质量总体呈现出上升趋势，且生态环境质量对人为活动高度敏感，因此在改善生态环境的同时还需融入生态保护理念，做到人与自然和谐共生。     

基于Clue-S模型的石马河流域东莞段生态系统服务价值变化情景模拟

[目的]探究生态系统服务价值演变的内在作用机制,旨在寻求以流域为单元的生态农业和城镇的优化配置模式。[方法]基于土地利用及生态服务价值相关理论与方法,以石马河流域东莞段2010-2020年土地利用数据为基础,利用Clue-S模型对2025年土地利用格局进行模拟,得出2025年区域在生态安全、耕地优先和建设发展3种情景下的土地利用空间布局和优化配置结果,分析各情景下流域生态系统服务价值时空格局。[结果]在2010-2020年,石马河流域东莞段生态服务价值下降了1.80×10⁷元,主要为耕地、林地、园地转出。2025年在耕地优先、生态安全、建设发展的情境下ESV分别为9.44×10⁷,9.62×10⁷,9.38×10⁷元,除了生态安全之外,其余两个情景较2020年生态系统服务价值ESV都有下滑。[结论]对处于快速城镇化发展且生态与发展矛盾突出的地区,进行流域生态系统服务价值进行模拟与分析,有利于增强对区域在不同发展模式下生态系统服务价值空间布局的认识和理解,为土地利用规划与生态经济协调发展提供宏观的参考。     

基于云模型与熵权法的安徽省土地生态安全评价研究

土地生态环境条件是区域社会经济可持续发展的基础。本研究以安徽省为例,根据"自然-社会-经济"复合系统理论构建土地生态安全评价指标体系,应用云理论,将正态云模型与熵权法引入安徽省土地生态安全评价研究中,揭示近10年来安徽省土地生态安全状况、演变规律及障碍因子。研究结果表明:12005年、2010年和2013年,安徽省土地生态安全水平分别处于一般、良好和健康水平,土地生态安全状况趋于良性发展;2基于综合指数评价方法,2005年、2010年和2013年的土地生态安全水平评价结果分别为0.184 8、0.342 4和0.473 0,表明安徽省土地生态安全处于稳步上升趋势,与云模型评价结论一致;3指标隶属度分析显示,2005年、2010年和2013年,安徽省土地生态安全处于良好及以上水平的指标分别为7个、13个和17个,处于上升趋势;而一般及以下水平的指标分别为16个、10个和6个,处于下降趋势。因此,近10年来,安徽省土地生态系统整体状况趋于良性发展,在一定程度上体现了生态文明建设对土地生态系统的优化效应。     

重庆市城镇化与生态系统健康的时空耦合特征

[目的]研究山地城市城镇化与生态系统健康的时空交互耦合特征以及生态系统健康与城镇化之间的复杂关系,为该地区城镇的科学管理与可持续发展提供科学依据。[方法]以山地城市重庆市为例,运用熵值法和活力—组织力—弹力—服务模型(V-O-R-S)分析了城镇化与生态系统健康亚系统的时空演变特征,探讨2000—2020年重庆市城镇化与生态系统健康亚系统间交互耦合关系的机理。[结果](1)2000—2020年重庆市综合城镇化水平呈逐年上升的趋势,但仍存在空间发展不均衡的问题,核心带及低值区均受地形起伏影响显著;(2)2000—2020年生态系统健康指数一直处于适中状态,城镇化发展迅速的区域生态系统健康状况恶化显著,植被覆盖度较高的渝东南与渝东北生态系统健康状况良好。[结论]城镇化与生态系统健康亚系统间的交互耦合关系呈上升趋势,但是目前未达到高度协调阶段,仍有矛盾存在。重庆市要实现高质量且可持续的发展,仍需走绿色发展路径,解决时空不均的问题。     

黄河干流沿线陕西段土地生态安全时空分布特征

[目的] 对黄河干流沿线陕西段土地生态安全时空分布特征进行研究，为维护区域土地生态环境提供科学依据和技术支持，为其他类似型区域提供参考。 [方法] 利用DPSIR构建土地生态安全评价体系，运用熵值法、自然断点法和改进后的TOPSIS法对2000-2020年黄河干流沿线陕西段土地生态安全时空特征进行分析。引入障碍度模型，进行障碍因子诊断。 [结果] ①土地生态安全综合值从2000年的0.448 7上升到2020年的0.535 3，综合安全水平由中级升至良好； ②2000-2020年中北部区域由中级上升为良好水平，南部保持中级水平，总体呈现向好发展趋势； ③土地生态安全评价单项结果各不相同，趋势呈现不同变化； ④2000-2020年准则层指标障碍度年变化率，驱动力、状态和压力以年均5.81%，6.81%和5.51%速度增加；影响和响应以年均26.74%和33.43%的速度下降； ⑤主要因子障碍度从2000年的农民人均纯收入和森林覆盖率变成了2020年的粮食总产量、人均建设用地面积和人均生态用地面积。 [结论] 黄河干流沿线陕西段土地生态安全时空分布达到良好水平，距离优质仍有差距。因此，在未来需要找准黄河干流沿线区域定位，坚持分类指导、因地制宜，绿色发展，赏罚同行，推进土地生态安全再上一个台阶。     

半干旱区盐池县四儿滩湿地植被生态位研究

为了解半干旱区湿地植物生态位格局,采用样线法对宁夏自治区盐池县四儿滩湿地湿生带、交错带和旱生带的植被生长状况进行了调查,分析了各物种的重要值,并运用Levins生态宽度指数及Pianka生态位重叠指数对植物生态位宽度及生态位重叠进行了计量。结果表明,湿生带以耐盐碱的盐爪爪(Ka-lidium foliatum)为绝对优势种,其重要值、生态位宽度远大于其它物种。说明湿生带盐碱度太高,只有极少数物种可以生存。在交错带和旱生带,重要值和生态位宽度均是赖草(Aneurolepidium dasystachys)最大。旱生带与交错带相比,大部分物种的生态位宽度有所提高,说明旱生带更适宜植物生长。同时,分析3带的生态位重叠度结果表明,生态位宽度与生态位重叠度之间并不存在直接的线性关系。     

乌冈栎群落乔木层种群生态位分析

 通过野外群落调查,以物种重要值为生态位计算的资源状态指标,应用Levins公式、Hurtlbert公式、Pianka公式和Schoener公式,对福建将石、浙江开化、广东仁化、湖南沅陵和贵州荔波的乌冈栎群落乔木树种的生态位宽度、生态位重叠和生态位相似性比例进行了计算与分析。结果表明:1)乌冈栎作为群落的建群种,其生态位宽度要大于其他物种,Levins和Hurtlbert生态位宽度值在各群落中分别为0.678、0.690、0.693、0.682、0.694和0.879、0.950、0.967、0.908、0.972。2)从Pianka生态位重叠值来看,Np0.4的高相似性分布段中,将石、开化、仁化、沅陵和荔波所占比例分别为44.76%、24.09%、33.33%、39.08%和43.69%,相似性比例越高的种对,对资源的需求就具有越高的趋同性,由此可判断群落生态位分化的程度。4)乌冈栎林属于稳定的地形顶级群落,各物种所占据的生态位是自然界长期选择的结果,群落处于动态的稳定状态;在没有外部干扰的情况下,乌冈栎将长期保持优势种的地位。     

半干旱地区植被恢复过程中林下植被生态位特征的研究

应用生态位理论,以黄土半干旱区6个不同密度林分林下草本层植被为研究对象,以林分密度作为资源轴,以物种重要值为生态位计测的状态指标,对林下植被进行生态位计测和分析,揭示林内资源环境利用状况。结果表明:林下植被的生态位宽度值普遍较小,其中阿尔泰紫婉、铁杆蒿等生态位宽度较大,这与无林地相似,同时物种间生态位重叠并不普遍,重叠度普遍不大,各种对间对资源的共享趋势不明显,生态位发生分离,显示了林下植被状况差。     

荒漠化草原人工封育区植物生态位研究--以宁夏盐池为例

运用L ev ins生态宽度指数及P ianka生态位重叠指数对宁夏盐池荒漠草原人工封育区2002年及2003年生态位宽度及生态位重叠进行计量。结果表明:2002年封育区茵陈蒿、狗尾草生态位宽度值最大,分别为0.758、0.505,是2002年封育区的优势种;2003年封育区的优势种是茵陈蒿、狗尾草、老瓜头、苦豆子,其生态位宽度值分别为0.868,0.567,0.563,0.552。最大生态位重叠值2002年与2003年均未出现在优势种之间,2002年出现在赖草与叉枝鸦葱、新疆猪毛菜与志远之间;2003年出现在沙珍棘豆与中亚虫实、沙珍棘豆与狭叶米口袋、中亚虫实与狭叶米口袋之间。     

宁夏盐池荒漠草原区天然草地植物生态位研究

运用Levins生态位宽度指数及Pianka生态位重叠指数,对宁夏盐池无量殿的植物生态位宽度及生态位重叠度进行了计算,从生态位角度揭示了荒漠草原区天然草地的植被生长状况。结果表明:2008年达乌里胡枝子、老瓜头、阿尔泰狗娃花生态位宽度值最大,是该区的优势种;2009年天然草地的优势种是阿尔泰狗娃花、丝叶山苦荬、老瓜头、达乌里胡枝子。2008年和2009年的生态位重叠结果均表明,生态位宽度大的物种不一定和其他物种有大的重叠指数,较高的生态位宽度和较高的生态位重叠度之间并不存在明显的线性关系。相比2008年,2009年6-8月降雨量较大,植物长势好,密度较大,资源利用率较高,植物种间竞争更为激烈,使得生态位宽度和生态位重叠度总体比2008年大。可见,荒漠草原区降雨量的多少是影响植物生长的主要因素。     

燕山北部板栗林下杂草群落动态及生态位研究

为准确掌握燕山北部板栗园杂草的发生现状及群落组成,分别于2017年、2018年、2020年对燕山北部板栗林下杂草的种类、数量等进行调查,并运用Levins生态位指数和Pianka生态位重叠指数分析板栗林下优势杂草的生态位动态及群落对资源的利用情况和种间竞争情况。结果表明:(1)2017年、2018年、2020年燕山北部板栗林下杂草群落中分别有53种(27科48属)、47种(24科43属)和44种(24科41属)植物。其中优势杂草15种。(2)15种优势杂草中,葎草和灰绿藜占据较宽的生态位,它们对环境资源利用的多样性程度比较高。鸭跖草、艾蒿、狗尾草、茜草、苦荬菜、白屈菜、紫花地丁、灰绿藜、毛地黄和野大豆等物种对资源的利用能力在逐步增强。(3)杂草群落中生态位重叠值＜0.2的优势物种种对数明显减少,优势杂草物种在逐渐增加对周边资源环境充分利用的能力,灰绿藜逐渐取代葎草的优势地位,进而导致种间竞争关系更加复杂,群落向更高级更合理利用环境资源的群落方向演替,逐步形成更加复杂的种群结构。因此,准确掌握板栗园杂草的发生现状、优势种群及群落组成,可为燕山北部板栗林下杂草的针对性防治提供理论依据。     

宁夏盐池人工封育草原植物生态位研究

 为了解干旱半干旱区草原植物生态位格局,运用Levins生态宽度指数及Pianka生态位重叠指数,对宁夏盐池人工封育草原2002年及2003年植物生态位宽度及生态位重叠进行计量。结果表明:茵陈蒿的生物、生态学特性决定了它在该区的优势地位,2002年、2003年其生态位宽度远远高于其他物种(0.758和0.868),并且继续保持上升趋势;2002年及2003的生态位重叠结果均表明,生态位宽度大的物种不一定和其他物种有大的重叠值,较高的生态位宽度和较高的生态位重叠之间并不存在直接的线性关系;2002年、2003年较高的Pianka生态位重叠值都出现在生态位宽度较小的物种之间。这一现象从另外一个角度说明植被恢复过程中环境资源存在着高度的空间异质性。     

黄土塬面农林复合系统的生态位特征

 以黄土塬区农林复合系统为对象,通过调查研究林带(杨树为主)与农作物界面附近土壤中树木和小麦根系的空间分布,利用树木吸收根和小麦根系生物量计算生态位宽度、生态重叠指数和生态位相似性比例,并据此分析林木和农作物种群在水分和养分资源轴的生态位特征。小麦在40cm以上具有较大的生态位宽度,而林木在距林带1H处20cm以上土层到0.5H处60cm以上土层至林下100cm以上土层内具有较大的生态宽度,但林木在1H以内100cm土层其他空间土壤中也具有一定的生态位宽度。树木具有较大的生态位宽度,虽可利用深层土壤中的水分和养分资源,在一定程度上有助于缓解农林间作对水分和养分资源的利用性竞争,但树木居于竞争的优势者地位,形成对农作物的胁地负效应,距林带1H内林木对农作物生态位重叠,且在0.5H以内重叠较大,竞争剧烈,在此集流补水增肥有利于缓解林木胁地。     

半干旱区人工封育草地植被生态位研究

为研究半干旱区人工封育草地植被生态位特征,将宁夏盐池县柳杨堡封育区采用3种处理方法,即核心区（E）、边缘区（E₁）、外围区（E₂）,运用样线样方结合法沿样线随机布设1 m×1 m样方,分别调查样方内植物的名称、种类、株数、高度、盖度、生物量等。运用Levins生态位宽度以及Pianka生态位重叠指数,对宁夏盐池县人工封育草地植物生态位宽度及生态位重叠进行研究。结果表明:人工封育区主要优势种为猪毛蒿、黑沙蒿和刺沙蓬,其重要值分别为34.18,21.06,18.95。核心区生态位宽度较大的物种是猪毛蒿和刺沙蓬,其生态位宽度值分别是0.76,0.71;边缘区生态位宽度较大的物种是黑沙蒿和刺沙蓬,其生态位宽度值分别是0.72,0.69;外围区生态位宽度较大的物种是刺沙蓬和黑沙蒿,其生态位宽度值分别为0.73,0.64。对生态位重叠指数的分析表明,核心区、边缘区及外围区最大生态位重叠均出现在生态位宽度较小物种之间。生态位宽度与生态位重叠之间并无明显的正相关关系。     

西藏普兰县土地覆被景观分析

结合RS和GIS提取西藏普兰县土地覆被类型,以FRAGSTATS提取主要景观指数,运用生态位态势理论,对县域的农业、林业、牧业三大主要覆被景观的经济生态位与景观结构生态位进行了评价分析。结果表明,普兰县以裸岩为基质景观,维持全县生物多样性及生态系统健康的主要是草地与灌木林地景观;生态位态势理论对土地覆被景观的评价体现出了自然和人为作用下,各种土地覆被景观在县域内所形成的不同生态和经济地位;普兰县裸岩的景观生态位最高,它在全县所占面积比例最大决定了其生态最稳,耕地半自然景观在有人为合理干扰条件下,在具有最低的景观结构生态位基础上却能产生较高的经济效益。