灰色关联投影理论在水土保持生态效益评估中的应用

水土保持生态效益评估方法是影响水土流失生态治理措施科学性和有效性判断的关键性因素,因此对水土保持生态效益的评估方法进行研究具有十分重要的意义。在对水土保持生态效益评估方法的研究进展进行概述、并对灰色关联理论和矢量映射原理进行详细分析的基础上,以大石桥市周家镇三道岭小流域水土流失生态治理示范区为例,筛选出典型的水土保持生态效益评估指标并建立评估指标体系,利用灰色关联投影理论对水土保持生态效益进行评估。结果表明:在水土保持生态效益评估方法中,运用灰色关联投影计算理论表现出良好的适用性和可靠性,评价结果符合研究区域内水土流失治理的实际情况,具有较高的精确性。研究成果可为水土保持生态效益评估提供科学的决策依据。     

水土保持生态修复生态效益动态评价研究

在详细分析矢量投影和灰色系统理论的基础之上,构建多目标水土保持生态修复生态效益的动态评价模型。利用辽宁省凤城市水土保持生态修复试点工程项目区2014—2016年监测数据,构建评价指标体系,并对研究区的水土保持生态效益进行动态分析。研究表明:2014—2016年的投影值分别为0.584 2和0.653 8,评价结果与预期目标相吻合;所构建的模型具有较强的适用性和可靠性,所进行的动态评价表现出良好的科学性和有效性,并值得推广和应用。     

定西市安定区不同水土保持措施结构下综合效益评价

依据土壤侵蚀原理和生态经济学原理等理论,基于DPSIR模型,构建了适合区域水土保持综合效益评价的指标体系,运用灰色关联投影法,对定西市安定区不同水土保持措施结构下的综合效益进行了科学系统的评价。评价结果表明:1993年、2000年和2010年水土保持综合效益投影值分别为0.116 1,0.190 3,0.218 4。水土保持综合效益值在2010年达到最大,其相对应的措施结构为该地区水土保持综合治理较优的措施比例结构。     

水土保持生态修复效益评价探讨

近年来,水土保持生态修复综合效益评价指标体系及评价方法的研究发展迅速,总结原有成果并推陈出新有助于寻求更为科学、系统、实用的评价指标体系和评价方法。研究对水土保持生态修复综合效益评价的指标进行归类和分析并对主要的评价方法进行评述,在此基础上确立了评价原则、建立了一套涵概生态效益、经济效益和社会效益的综合评价指标体系。     

基于灰色关联度的TOPSIS模型的“丹治”工程生态效益评价

[目的]量化评价"丹治"工程(丹江口库区及上游水土保持工程)在"十二五"期间实现的总体生态效益,为中国水土保持工程决策和生态效益评价提供新的思路。[方法]基于灰色关联理论,结合熵值法和层次分析法(AHP)确定评价指标的权重。构建了灰色关联度的TOPSIS评价模型,并采用项目区"水土流失面积"对结果进行了验证。[结果]"丹治"工程初期,水保措施尚未完善,发挥的作用相对较小,生态效益较低;随着各项功能措施的逐步发挥,水土保持生态效益大幅度提升,与初期相比"十二五"末期的生态效益总体增长3.48倍。[结论]"丹治"工程项目区总体生态环境逐步向良性发展,与项目区实际情况相吻合,表明基于灰色关联度的TOPSIS模型对水土保持工程效益评价有较强适用性和可靠性。     

参数投影寻踪模型在坡耕地水土保持牧草优选中的应用

针对坡耕地水土保持牧草选择问题,采用高维降维技术———投影寻踪分类模型（PPC）,利用基于实数编码的加速遗传算法（RAGA）优化其投影方向,将多维数据指标（样本评价指标）转换到低维子空间,根据投影函数值的大小评价出样本的优劣,从而做出决策,最大限度避免了灰色关联法评判中的人为干扰,取得了满意的效果,为坡耕地水土保持牧草选择及其它评判决策问题提供一条新的方法与思路。     

基于灰色关联度的TOPSIS模型在秦岭生态功能区水土保持治理效益评价中的应用

采用熵值法确定TOPSIS的指标权重,利用灰色系统理论,构建了灰色关联度的TOPSIS评价模型,并根据陕西省秦岭生态功能区近10 a水土流失与治理资料实例验证了该法的有效性,定量评价揭示了该区水土保持治理效益动态变化情况,并采用灰色聚类法加以验证。结果表明:秦岭实施生态环境保护措施初期,各项措施尚未完善、发挥作用相对滞后,水土流失未得到有效控制;随着各项功能措施的逐步深入,水土保持治理效益大幅度提升,与初期相比,治理效益指标增长1.24倍,生态环境逐步向良性发展,有利于秦岭生态功能的改善。该评价方法体系的提出为区域水土保持措施有效开展提供了新的思路,也可为政府决策与综合管理、宏观调控提供科学的理论依据。     

基于AHM-关联分析模型的水土保持生态效益评价

为了提高水土保持生态工程效益评价结论的科学性和准确性,以我国北方石质山区的3个水土保持生态工程治理示范区为研究对象,在探讨了AHM-关联分析模型基本原理的基础上进行生态效益评价指标的筛选,然后对各评价指标权重系数进行计算并建立各指标的关联系数矩阵。结果表明:基于AHM-关联分析理论的生态效益评价模型,在综合考虑了各指标因素对生态效益影响的基础上,可对综合评价指标值进行定量分析;基于AHM-关联分析的评价模型其评价结果与实际生态效益表现出高度的一致性,具有较强的适用性和可靠性,并避免了传统的利用主观评价法进行定性分析的缺陷,可为其他水土保持生态工程效益进行定量评价提供一定的参考和理论依据。     

开发建设项目生态修复环境效益评价

[目的]近年来煤炭等开发建设项目引起的环境问题日渐成为全社会关注的焦点,评价生产建设项目生态修复效益,量化生产建设项目水土保持生态工程的效果,旨在为今后开发建设项目评价提供可参考的技术与经验。[方法]以陕西省子长县永兴煤矿资源整合项目为例,建立开发建设项目水土保持生态修复效益评价体系,计算了各评价指标在不同建设时期的隶属度值,分别采用主成分分析法和层次分析法计算指标权重,并根据拉格朗日乘子法对指标权重进行了综合,最后采用生态效益指数对开发建设项目生态修复环境效益进行综合评价。[结果]考虑了主客观信息在内的拉格朗日乘子法计算得到的综合权重能够反映出开发建设项目各建设时期不同指标的特点;基于综合权重计算得到的生态效益指数显示该项目在建设前期生态效益指数最高,而试运行期的生态效益指数0.392高于施工期0.318,表明生态修复工程在试运行期开始发挥了水土保持效益。[结论]提出的生态修复效益评价体系及方法可行,可以为其他生产建设类项目生态效益评价提供一定的参考。     

赤水市水土保持生态修复工程生态效益评价研究

以赤水市水土保持生态修复工程为依托,对水土保持生态修复效益评价方法进行了探索,建立了开展水土保持生态修复工程生态效益调查、评价的基本技术与方法。评价中坚持了客观性和系统性原则,以植被覆盖度,生物多样性,群落生物量,土壤有机质,N,P,K含量,表土侵蚀和泥沙含量变化为评价指标,通过野外定位监测获取水土流失、植被覆盖度、生物量等数据,然后采用定量方法评价工程实施产生的生态效益。结果显示,赤水市水土保持生态修复工程的实施,取得了巨大的生态效益,植被覆盖度、生物多样性、生物量、土壤肥力等都有所增加,而土壤侵蚀、泥沙含量等则大幅减少。     

基于生态足迹的土地生态安全评价研究

土地生态安全是区域生态系统健康与可持续发展的重要内容,但目前缺乏系统、有效的评价方法。采用生态足迹方法探讨了土地生态安全评价问题,提出了土地生态压力指数概念及计算方法,并以重庆市合川区为例,计算了2006—2010年这一区域的生态足迹、土地生态承载力、生态赤字与土地生态压力指数。结果表明:（1）研究区域土地生态承载力呈下降趋势,生态赤字明显,土地生态压力指数呈上升趋势;（2） 5 a间研究区域土地生态安全等级处于极不安全状态;（3）土地生态需求与生态供给矛盾日益突出。最后有针对性地提出了加强区域土地生态安全的对策。研究表明,采用生态足迹法进行区域土地生态安全评价是科学、可行的。     

基于生态过程与景观生态背景值的区域生态压力研究

目前常用的数学模型法和景观生态学方法，对揭示区域生态压力的现状和进行区域横向比较具有良好效果，但是缺乏历史纵向比较。景观生态背景值，是在综合了区域特定历史时期景观生态本底值和合理的人类活动两方面因素的基础上形成的。运用景观生态背景值作为景观生态压力评价的坐标起点，结合区域中主要的生态过程，通过对变化中的景观生态类型、格局与景观生态背景值的偏离程度来评价区域生态压力与安全，评价结果不仅能较明确地说明区域生态压力与安全现状的性质，同时清晰地揭示出人为因素对区域生态压力与安全状态的影响程度与性质。     

基于生态足迹的澧水流域生态补偿研究

以澧水流域为研究对象,通过生态足迹的方法,实现生态系统服务价值与补偿量之间的转化,结合地区社会经济发展水平,测算了研究区域的生态补偿额度。研究表明:（1）从2001—2013年澧水流域各县（市、区）生态系统服务价值变化率来看,降幅最大的是澧县,其次是临澧县;增幅最大的是武陵源区,其次是桑植县。（2）2013年澧水流域的人均生态足迹为3.203 6 hm²,而实际生态承载力为0.600 0 hm²,人均可利用生态承载力为0.528 0 hm²,则人均生态赤字为-2.675 6 hm²。（3）计算出了澧水流域各县（市、区）的生态补偿标准,其中澧县需要支付的生态补偿量最高,为26.97亿元;其次是石门县和临澧县,分别为8.87亿元和6.44亿元。研究结果将为澧水流域生态补偿机制的建立提供参考。     

基于生态足迹的雅安市土地生态安全研究

以雅安市1999-2006年的统计数据为基础,利用生态足迹理论与方法,对雅安市的生态足迹、生态承载力、生态赤字进行了研究,对雅安市的生态安全情况进行了评价.结果表明:雅安市人均生态足迹从1999年的1.068 hm2增加到2006年的1.657 hm2,而同期的人均生态承载力则由0.925 hm2下降到0.833 hm2,人均生态赤字由0.143 hm2增大为0.825 hm2,生态压力指数由0.858上升为1.126;万元GDP生态足迹在1.87～2.78 hm2之间上下波动,平均值为2.212 hm2.研究期内雅安市的人均生态足迹超出了人均生态承载力,表现出巨大的生态赤字,且生态赤字基本上呈直线上升趋势,雅安市的经济社会发展处于不可持续状态,土地生态系统始终处于超负荷和不安全的状态.这为揭示区域土地生态安全的本质提供一定参考,同时也指出协调人口、资源和区域经济发展可缓解这种不安全状态.     

基于生态足迹理论的调水工程移民生态补偿标准研究

为解决我国水资源分布不均的问题,实现水资源的合理分配和使用,跨流域调水已成为解决缺水地区水资源危机的重要手段。制定公平、合理的补偿标准,对水源区生态移民进行适当、合理的补偿,是实现持续、高效调水工程的保证,也是我国学术界和政府较为关注的热点问题之一。传统的补偿标准未能充分、客观地考虑移民的生态损失,因而不能提供合理、全面的补偿额度。本文以南水北调中线工程水源区丹江口市为例,整体考虑移民对生态环境的贡献,在生态足迹和生态承载力核算的基础上,计算移民的生态补偿额度。根据研究结果,建议生态移民的人均生态补偿额度为1 148元/a。本案例有助于推进生态移民补偿机制的研究,为研究区及其他贫困地区的生态移民补偿提供参考。     

隧道工程行为的生态环境影响及其生态化策略

随着国家对基础设施建设投入的加大,隧道建设日趋增多,在其施工技术提高和修建规模增大的同时,隧道工程行为对生态环境也产生了深远影响。论述了隧道工程行为的内涵及其对生态系统的影响,分析了隧道工程行为的生态效应,包括物理效应、化学效应、生物效应和社会效应。在此基础上,提出了隧道工程行为生态化理念,并从勘测设计、施工和后期运营等几个方面探讨了隧道工程行为生态化策略。通过隧道工程行为的生态化策略可较好消减其对生态系统结构和功能的干扰和破坏,减轻对生态系统健康的威胁,为实现隧道建设和环境保护的协调发展提供参考。     

基于生态足迹理论的内蒙古生态承载力评价

生态足迹理论是研究区域资源可持续发展水平的重要基础,对制定科学的区域发展规划具有重要意义。通过获取的各种资源环境数据,结合不同的生态足迹模型,测算了内蒙古2001—2014年的人均生态足迹、人均生态承载力、生态盈余、生态赤字、万元GDP生态足迹等指标。结果表明:2001—2014年人均生态足迹呈快速增长趋势,由4.158 9hm2/人增至22.948 1hm2/人,年均增长率为14.59%。各类生态生产性土地人均生态足迹为:化石能源用地耕地草地建设用地林地水域,平均占有比例分别为65.22%,22.51%,10.34%,0.84%,0.82%和0.27%。由于人均生态足迹逐年增大,其增长率远高于可利用人均生态承载力的增长率,导致2001—2014年一直处于生态赤字状态,生态赤字的出现主要是由不断加大原煤、原油等化石能源用地的生态足迹造成的。人均万元GDP生态足迹总体呈现下降趋势,该指标说明研究区正处于能源利用转型期。最后,分析了生态足迹理论研究方法的不确定性来源,并给出了进一步改进的途径。该研究对内蒙古践行"生态文明",构建北方生态安全屏障,实现经济社会可持续发展具有重要指导意义。     

基于生态规划的长春市土地生态适宜性评价

土地生态适宜性评价是进行城市生态规划的基础。根据土地生态适宜性评价结果可对城市建设用地进行划分。以长春市为例,综合考虑地质、水文、植物、土地利用等因子,对不同因子赋予不同的权重值,采用层次分析法(AHP)和GIS手段相结合的方法,将各因子进行加权叠加计算,可得出长春市土地生态适宜性评价,并将其划分为保护区、保育区、缓冲区和适宜建设区;为合理有效地安排土地资源利用方式和长春市生态规划土地类型提供依据。从保证自然生态系统和人居生态系统和谐共处的角度为城市土地利用提出建议,为下一步进行城市生态规划提供有益补充和尝试。     

基于生态足迹的浙江省生态安全动态研究

应用生态足迹的方法,从时间序列来研究区域的可持续发展,引入生态压力指数、生态占用指数和生态经济协调指数模型,构建了新的生态安全评价指标体系。以浙江省为例,通过计算人均生态足迹和生态承载力的变化率和剪刀差,对浙江省2000-2006年的生态足迹和生态安全指标体系进行了定量研究。结果表明．浙江省2000-2006年的人均生态足迹与生态承载力呈反向发展趋势,人均生态赤字持续增加;生态压力指数从2000年的2．34增至2006年的3．22,同期的生态占用指数从0．67增至0．90,生态经济协调指数由0．286降低为0．277。说明浙江省现有的可持续发展模式面临严重考验,生态安全的发展趋势不容乐观．社会经济发展与生态环境的承受能力不相协调。