乌鲁木齐城市生态系统健康模糊综合评价

城市生态系统健康是城市生态系统的综合特征,是城市可持续发展的重要保障。根据城市生态系统的特点和城市生态系统健康的内涵,从自然环境、人工环境、社会状况、经济水平、人群健康、生物群落健康和区域发展可持续性7个方面选取45个指标构建了城市生态系统健康指标体系框架;采用熵值法确定其权重,以模糊数学理论建立隶属度矩阵,并建立评价模型,对乌鲁木齐城市生态系统健康进行模糊综合评价。结果表明:(1)1995-2004年,乌鲁木齐城市生态系统健康综合指数为{0.421,0.475,0.359,0.312,0.375,0.406,0.415,0.377,0.447,0.457};(2)1998年以来健康状态有一定程度的改善,但和2010年城市规划目标(0.681)相比,还有很大的差距;(3)区域发展可持续性健康指数有所下降,自然环境健康状况并未得到明显改善,生态环境建设形势严峻;(4)城市生态系统各要素发展不平衡,健康质量较低;(5)实证分析的结果表明评价模型具有很强的科学性和实用性。     

城市生态系统健康及其评价指标体系研究

城市是一种高度人工化的自然-社会-经济复合生态系统,其生态系统健康与否直接影响到城市的可持续发展。从城市生态系统健康的内涵论述了城市生态系统健康的概念及其相关特性,并分析城市生态系统健康的影响因子,在遵循评价指标原则的基础上,选择活力、组织结构、恢复力、生态系统功能的维持、人群健康状况作为城市生态系统健康评价的5个要素,建立了一套相对完整的城市生态系统健康评价指标体系及评价方法,为促进城市生态系统健康发展、实施城市生态系统健康管理提供某些依据。     

基于熵权的川北城市生态系统健康综合评价

从经济、社会、环境3个方面建立了城市生态系统健康评价的指标体系,采用熵值法赋予指标权重,应用模糊数学方法构建评价模型,对川北城市生态系统状态进行了研究,结果表明:按最大隶属度原则,川北各城市生态系统健康在经济要素和社会要素方面均处于病态,在环境要素方面,除南充处于很健康以外,其他各城市均处于病态,城市生态系统健康综合状况川北6市则均处于病态.在对各评语集赋予数值后,川北6个城市生态系统健康综合状况的排序为:南充、达州、广安、遂宁、广元、巴中.     

沈阳城市河流生态系统健康评价研究

考虑反映城市河流生态系统的水量、水质、河岸带、水生生物与物理结构等5个方面的因素,构建了城市河流生态系统健康评价指标体系。城市河流生态系统健康评价模型采用模糊综合评判模型,各指标权重利用层次分析法确定。根据评价指标的选择原则,选取8个评价指标,提出了5级评价标准,对浑河沈阳段2009年的河流生态系统健康状况进行了评价。结果表明：浑河沈阳段处于不健康状态。通过对比模型计算,验证了该模型的可靠性。     

农村聚落生态系统健康评价初探

本着科学性、可操作性的原则,构建农村聚落生态系统健康评价指标体系,参考新农村、农村全面小康等标准作为评价标准,并将评价等级分为一级至五级,而不是直接认为健康或不健康,用层次分析法确定各指标的权重,进而用模糊数学法构建评价模型,从而形成了一套完整的农村聚落生态系统健康评价方法.最后在第一手调研数据基础上用此评价方法对一个自然村进行生态系统健康评价,得出东井村在活力和组织结构方面属于三级,恢复力和服务功能两个评价要素处于最低级别,东井村农村聚落生态系统健康状况总体上属于三级.     

基于SPA-VFS耦合模型的河套灌区灌溉用水效率分级

针对大型灌区用水效率分级评价问题,该研究构建河套灌区用水效率综合评价指标体系和指标分级标准,采用改进熵值法对评价指标赋权,将集对分析法(Set Pair Analysis theory,SPA)和可变模糊理论(Variable Fuzzy Set theory,SFS)结合,应用SPA-VFS耦合模型,进行河套灌区用水效率分级评价。结果表明:SPA-VFS耦合模型得到河套灌区用水效率等级为Ⅲ级,与VFS模型和SPA模型的评价结果一致,说明SPA-VFS耦合模型用于河套灌区用水效率分级评价合理可行;SPA-VFS耦合模型和VFS模型所得级别特征值的稳定范围分别为3.12～3.17和3.00～3.33,SPA-VFS耦合模型稳定范围明显小于VFS模型,评价结果更可信,更适宜河套灌区用水效率等级评价。指标评价结果可为河套灌区现代化改造建设提供决策依据,同时为类似灌区的改造建设提供参考。     

基于多源数据的宁夏贺兰县现代化生态灌区健康评价

现代化生态灌区是灌区发展方向,因此,灌区健康水平评价具有重要意义。该研究根据现代化生态灌区的概念、内涵要求,应用知识图谱可视化工具VOSviewer对国内外灌区综合评价研究的指标体系进行系统梳理,筛选共现频率高的关键指标,在结合实际、广泛调研的基础上,构建了包括生态环境、输配水现代化、田间工程现代化、生产及管理现代化、生产效益5类一级指标,共计18个二级指标的宁夏贺兰县现代化生态灌区综合评价指标体系,并以乡镇为尺度划分评价单元,结合遥感数据、调研统计、田间试验数据实现指标定量化,利用层次-模糊综合评价方法,对宁夏贺兰县现代化生态灌区健康水平进行综合评价。结果表明：1）对于权重较大的二级指标信息化管理水平（权重为0.100）、主要排水沟水质（权重为0.091）、灌溉保证能力（权重为0.090）,各评价单元健康水平较好且单元之间差异性小;2）各评价单元综合评价结果显示南梁台子及京星农牧场健康水平等级值最高（0.81）,最低为洪广镇（0.69）,所有评价单元均处于二至三级健康水平之间;3）贺兰县灌区整体处于一级健康水平的测度值（0.325）最大,表明灌区整体处于一级健康水平,但一至四级健康水平的测度值差别较小,存在健康水平恶化的风险较大,可从发展节水灌溉措施,提高规模化生产程度,完善管理制度,增大水域面积等方面优化灌区结构。该研究可为宁夏乃至西北现代化生态灌区建设提供参考。     

滹沱河山区县域农业生态系统健康评价

农业生态系统健康是农业生态系统的综合特征,它具有生态结构、功能和抗逆特征,是实现生态农业建设目标的重要保障。根据滹沱河山区农业生态系统的特征和农业生态系统健康的内涵,从生态结构、功能和抗逆3方面选取了17项指标,构建了滹沱河山区农业生态系统健康的评价指标体系。应用层次分析法、综合评判法等多种方法,在县域尺度上对滹沱河山区的6区县进行农业生态系统健康评价。最终得到如下结果:处在不健康状态的是五台县,处在亚健康状态的是繁峙、忻府区、原平、定襄,代县农业生态系统接近于亚健康状态。其农业生态健康综合评价结果的排名次序为原平>繁峙>定襄>忻府区>代县>五台。     

浅议生态系统健康诊断数学模型的建立

生态系统健康是近年来出现的一门探讨资源环境管理对策的综合性新学科。介绍了生态系统健康概念的由来、内涵。就如何诊断生态系统健康提出了一些指标,并引入工程模糊集理论建立生态系统健康评价的数学模型,供进一步理论探讨。     

基于主题分类和组件技术的灌区生态环境动态评价

针对传统灌区生态环境评价存在的指标固定和适应性较弱等不足,将信息化技术应用到评价中,提出基于主题服务的灌区生态环境动态评价模式。针对灌区生态环境问题确定评价主题,建立基于主题服务的灌区生态环境动态评价流程,构建评价指标库,对评价方法进行组件化。根据评价主题从灌区生态环境评价指标库中筛选合适的评价指标,通过对指标的优选建立针对特定评价主题的评价指标体系。基于综合集成平台绘制评价主题知识图,搭建灌区生态环境动态评价系统。根据灌区生态环境评价主题的特征和建立的评价指标体系,确定评价方法。从评价方法组件库中调用相应组件对不同主题下评价指标进行计算,实现对灌区生态环境的动态主题评价。以陕西省泾惠渠灌区为例开展实证研究,首先,根据灌区调研情况和管理部门的关注点,结合专家意见,确定4类评价主题,包括:生态环境影响要素主题、资源利用水平主题、工程保障能力主题和可持续性主题。基于综合集成平台开展动态评价,结果发现:2009年和2014年灌区生态环境介于等级"良"和"一般"之间,且2014年相对于2009年灌区生态环境状况有所下降;1997年至2014年灌区资源利用水平逐年提高,各评价指标逐年向良性发展;2014年灌区工程保障能力为"一般",且偏向"良好";2014年灌区可持续性评价结果等级为"良"。结果表明:基于主题服务模式能快速、多角度实现对灌区生态环境的动态评价,结果更为可信,相比传统评价方法更有优势。引入信息化手段,在综合集成平台上实现基于主题服务的灌区生态环境动态评价,研究结果对促进灌区生态环境健康发展和灌区生态文明建设具有重要意义。     

基于压力-状态-响应的熵权-物元水生态文明评价模型

为了对区域水生态文明水平进行评价,针对目前水生态文明评价存在的问题,探讨水生态文明的内涵和评价方法.运用压力-状态-响应模型(press-state-response,PSR)提出由3类要素20种指标所组成的水生态文明评价指标体系;利用客观的熵权法求指标权重,减少了人为主观性对评价结果的干扰;利用物元分析方法有效解决了评价指标的模糊性和不相容性等问题,通过构造水生态文明的经典物元和节域物元,分析各个指标对应评价等级的关联度,构建了基于PSR的熵权-物元水生态文明综合评判模型.以济南市南部郊区为例进行研究,求得2010、2013、2015年水生态文明评价结果并对指标进行灵敏度分析,结果表明济南郊区水生态文明水平总体在逐渐提升,但水生态系统的压力没有明显减小,减少氨氮和化学需氧量污染物的排放是提升当地水生态文明水平的关键措施.该文模型能够揭示水生态文明现实状态和存在的问题,评价方法可供类似区域开展水生态文明评价参考.     

再生水灌溉对土壤和葡萄品质的影响

2011—2013年,经过3年小区实验,分析了再生水灌溉对土壤和葡萄品质的影响。实验结果表明,再生水区的土壤总氮、总磷和有机质的含量呈现低于清水对照区的趋势,而硝态氮与碱解氮含量却高于清水对照区。再生水灌溉区土壤Cd含量高于清水对照区,而Pb、Cu的含量均低于清水对照区。土壤中重金属有一定的积累现象,但均未超出《土壤环境质量标准(GB 15618—1995)》中的重金属限量值,说明短期再生水灌溉未造成土壤重金属污染。再生水灌溉在一定程度上能提高葡萄的产量,但对葡萄的品质未产生有利的影响。3年实验中,再生水灌溉区葡萄的重金属含量低于清水灌溉区,说明短期再生水灌溉对葡萄重金属含量的影响不大。研究表明再生水可以用作灌溉用水,但再生水中重金属对环境的影响是长期的、积累的、复杂的,要确保再生水灌溉的安全还需进一步研究。     

再生水灌区地下水防污性能区划模型的建立与验证

为促进地下水水资源保护和利用,根据研究区域的特点以及地下水防污性能的影响因素,基于DRASTIC模型,选用以下6个因子：地下水水位埋深、降雨入渗补给量、表层土壤类型、包气带岩性、含水水力传导度以及土地利用类型建立了再生水灌区地下水特殊防污性能区划模型。采用地理信息系统GIS技术和内梅罗指数法,绘制研究区域地下水综合污染指数分布空间图,并且探讨了防污性能区划的验证方法以及等级划分标准。结果表明：地下水综合污染指数与研究区域的防污性能具有很好的相关性（R2=0.9591）,采用DRASTIC模型评价地下水特殊防污性能是可行的,可为再生水灌区地下水的保护以及利用规划提供重要借鉴。     

关中灌区改造工程综合效益分析

从陕西省关中9大灌区的实际出发,结合关中灌区改造工程世行贷款项目的实施情况,采用模糊综合评价的方法,建立了由社会性指标、资源性指标、经济性指标、技术性指标和生态环境性指标等5大体系8项指标组成的综合评价指标体系,构建了综合评价模型,将综合评价结果分为效益差、效益一般、效益良好、效益优良4个等级,通过模糊分析计算得到综合评价分值。研究表明,陕西省关中灌区改造后效益综合指标提升了一个级别,即从合格级别上升为良好级别。     

北京市东南郊再生水灌区地下水多环芳烃污染风险评估

为研究污染物随再生水进入地下环境后其迁移衰减情况及对地下水的潜在危害性,以Multi-cell模型为基础,结合污染物质量守恒、在水土中吸附再分配、生物降解等机理,针对地下水污染风险评估构建了计算污染物随水在土壤剖面的垂向迁移衰减一维模型,并以北京通州大兴再生水灌区为研究区域,以再生水中持久性有机污染物多环芳烃萘和菲为研究对象,根据当地钻孔资料及灌溉水水质、地下水水质资料,应用该模型进行试算。结果表明,经过多年连续灌溉后,通州大兴大部分地区进入潜水含水层的萘、菲浓度较低,整体污染风险较低,仅在通州区潞城镇等个别地区萘、菲浓度较高,应引起重视;由于大兴区整体包气带较厚,其污染风险低于通州区。土壤粘土层是萘、菲积累的主要层位,其吸附容量远大于细砂等粗颗粒介质,在土壤表层低环多环芳烃迁移性更强。应用这一模型,能够较为宏观地掌握通州大兴再生水灌区不同区域地下水中多环芳烃萘和菲的污染风险差异。     

两种综合赋权法应用于灌区节水改造效益评价的比较研究

在灌区节水改造项目综合后评估中,指标权重的确定对于评价结果的客观合理性起着至关重要的作用.为了科学合理地确定指标权重,选用两种不同原理的综合赋权法对灌区节水改造资源性效益评价指标权重进行了确定,并分别应用得出的权重值计算了灌区节水改造资源性效益综合评价值.结果表明,两种综合赋权方法得出的指标权重向量大小排序结果一致,应用于灌区评价时所得4个灌区节水改造资源性效益两种综合评价值大小不一样,但排序结果一致.最后,对该结果出现的原因及两种综合赋权法的适用条件进行了分析.     

再生水灌溉对亚热带典型土壤干缩裂缝演变特征的影响

为揭示再生水灌溉对亚热带土壤干缩裂缝及其发育过程的影响,该研究选取红壤、潮土、紫色土、水稻土作为供试土壤,采用再生水原液(RW)及稀释2倍(RW-2)、4倍(RW-4)、6倍(RW-6)4种不同浓度再生水进行持续模拟灌溉,并进行脱湿开裂试验,提取干缩裂缝参数。结果表明:1)再生水灌溉抑制红壤及促进其余3种土壤干缩裂缝形成与发育,除RW-4处理促进作用存在异常外,其余处理呈再生水浓度增高,抑制或促进作用增大;2)再生水灌溉下,红壤干缩开裂过程更为平缓,其余3种土壤干缩裂缝面积发育更集中于前期,低浓度再生水集中作用更大;3)土壤类型与再生水浓度对干缩裂缝具有交互作用,土壤类型对面积密度及其发育过程减缓段变化速率影响较大,再生水浓度对面积发育过程初始段变化速率、减缓段长度、加速段变化速率、长度发育过程变化速率峰值影响较大;4)土壤裂缝面积密度发育程度与含水率的关系可用三直线模型拟合,长度密度及连通性系数发育程度与含水率的关系可用log-logistic模型拟合。研究结果可为亚热带地区再生水水质标准制定及其灌溉制度设计提供参考。