基于地理探测器的江西省万安县生态脆弱性时空演变及驱动力分析

[目的]对江西省万安县生态脆弱性近30a的脆弱性进行定量研究,为县级土地脆弱性定量评价提供借鉴方法,以此促进县级社会—经济—生态可持续发展。[方法]运用1987,1995和2015年3期遥感影像数据,在分析生态脆弱性概念与评价方法的基础上,依循"压力—状态—响应"评估框架,选取景观分维数、破碎度、优势度、景观适应度4个景观格局指数,以及人类活动干扰指数、植被覆盖度指数、地形指数、景观类型指数,从生态压力度、敏感度、恢复力3个方面出发运用熵权灰色关联法构建生态脆弱性评价模型,基于格网尺度对万安县生态脆弱性进行动态评价和分析。[结果]1987—2015年万安县生态脆弱性不断加剧,其中存在68.72%的样本区生态脆弱度指数增大。通过万安县生态脆弱性分布图和趋势图可知,全县生态脆弱度高值区域集中在中北部地区而低值区集中于南部和西北部。采用空间自相关分析法分析万安县土地生态脆弱性指数空间上的集聚特征和显著性,1987—2015年万安县土地生态脆弱性存在较高的空间自相关性,空间自相关性呈现上升趋势。运用地理探测器方法,表明万安县生态脆弱性主要驱动因素是乡镇人均纯收入、单位耕地面积化肥施用量和非农业人口比重。[结论]研究区生态环境严峻,亟需针对万安县资源、气候、地形、土壤等条件,合理规划用地,科学系统划分生态功能区。     

基于SRP模型的川藏线2010-2020年生态脆弱性时空分异与驱动机制研究

[目的] 探究川藏铁路沿线2010—2020年生态脆弱性时空分布特征,厘清生态脆弱格局规律以及空间相关性,为沿线生态环境保护以及建后可持续发展工作提供科学依据。[方法] 以川藏线（雅安—新都桥段）为例,基于研究区实地特征和SRP模型选取与生态脆弱性密切相关的15个因子构建研究区生态脆弱性评价指标体系。综合运用空间主成分分析、空间自相关、热点分析、地理探测器等方法开展研究。[结果] ①时空分布上,研究区整体脆弱性由西向东呈递减分布,2010—2020年生态状况整体向好,重度与极度脆弱区范围较小,占总面积的3.95%,主要分布在康定市与天全县、泸定县的交界处,此处为高寒地带,冻融侵蚀最为严重; ②研究区生态脆弱性分布具有较强聚类特征,高低值集聚模式共存,西部为热点高度集聚区,东部为冷点高度集聚区; ③高程、年均气温、植被净初级生产力是导致研究区生态脆弱的主要因素。[结论] 川藏线（雅安—新都桥段）施工建设受降水和气温影响较大,地形复杂,要注意地质灾害防控并加强环境保护与生态维持。     

湖南省湘西州重点生态功能区贫困县生态脆弱性评价

[目的]开展湖南省湘西州生态脆弱性评价,在此基础上规划适宜开发区、限制开发区,为实现研究区绿色可持续发展提供参考。[方法]依据湘西州生态环境特点,利用2015—2018年社会经济统计数据,采用遥感影像、数字高程模型(DEM)等基础数据,运用GIS空间分析法,综合分析了湘西州各县生态脆弱性的时空演变特征。[结果]①生态脆弱性空间格局呈现出西高东低的分布特征,微度和轻度脆弱区主要分布在湘西东部永顺县和古丈县,重度和极度脆弱区成片分布在西部龙山县、保靖县和吉首市;②生态脆弱性总体表现出向高脆弱等级方向发展的趋势,微度脆弱区面积急速减少,重度脆弱区面积急速上升,生态环境逐年恶化。[结论]应注重人类活动对生态系统的积极影响,在加大扶贫力度的同时,因地制宜地开展生态环境保护工作。     

1980—2020年松嫩平原生态脆弱性时空分异

[目的] 探究1980—2020年松嫩平原生态脆弱性时空变化特征和驱动机制,为该区生态系统管理与可持续发展提供科学依据。[方法] 从自然和人文两个角度出发,采用“压力—状态—响应”(PSR)模型构建评价指标体系,结合主成分分析法和Moran’I指数开展研究。[结果] ①松嫩平原生态脆弱性以极度、重度和中度脆弱性为主,共占81.72%。2000年之前生态脆弱性整体水平呈现上升趋势,2000年之后生态脆弱性整体水平不断下降。②松嫩平原生态脆弱性以轻度和中度脆弱性变化为主,变幅分别为62.19%和91.30%。③生态脆弱性变化是由于草地、水域、未利用地、建筑用地和耕地间的转化。④生态脆弱性存在空间自相关性,低—低集聚主要分布在研究区西部林地区域。[结论] 近40 a松嫩平原生态脆弱性总体呈现波动降低趋势,空间上生态脆弱性自东向西逐渐增加,气温、降水等自然因素和土地利用等人文因素对生态脆弱性影响较大。     

基于熵权物元模型的资源型城市脆弱性评价

[目的]测度资源型城市——河北省唐山的城市脆弱性演变状况,为提高唐山和类似资源型城市可持续发展能力提供科学依据。[方法]采用敏感性—应对能力框架,从资源环境、经济和社会三方面构建了城市脆弱性评价指标体系,运用物元分析模型对2000—2014年唐山城市脆弱性开展评价。[结果]研究期间唐山城市脆弱性程度整体呈现下降趋势,警情等级从"向巨警转化"下降为"向无警转化",并分为4个阶段;人均耕地面积、地方财政自给率、城乡平衡指数、资源密集型产业就业比重、第三产业增加值比重、产业结构多样化指数、单位电耗、工业固体废弃物综合利用率、科技支出占地方财政支出比重、第三产业从业人员等仍是制约唐山市脆弱性状况的主要因素。[结论]物元模型可用于城市脆弱性评价。评价结果表明唐山城市脆弱性得到了改善,但未来仍需关注研究的障碍因子。     

基于PSR模型的珠江三角洲生态环境脆弱性评价

[目的] 揭示珠江三角洲生态环境脆弱性的时空演变特点及其原因,为区域发展提供理论依据。[方法] 利用生态压力度—生态敏感度—生态恢复力(pressure-sensitivity-restoration,PSR)模型、量化分级法和层次分析法(AHP),构建生态环境脆弱性综合指数,分析珠江三角洲不同时期的生态环境脆弱性特征。在此基础上,借助地理探测器的因子探测工具分析变量因素对生态环境脆弱性时空分布差异的影响程度。[结果] ①2000—2020年珠江三角洲生态环境脆弱性指数的变化范围为1.206 5～4.594 8,呈现微度脆弱等级; ②空间分布上,珠江三角洲中部地区的脆弱等级较高,东西部脆弱等级较低。此外,随着高程的增加,生态环境脆弱性程度减轻,中度和重度脆弱区面积比例减小; ③林地表现为潜在和微度脆弱等级,草地表现为中度脆弱,耕地、水域和未利用地以轻度脆弱等级为主,建设用地主要分布于重度和中度脆弱区; ④珠江三角洲生态环境脆弱性空间分异的主要影响因子为人口密度、植被覆盖指数及生物丰富度指数。[结论] 受人口增长压力的影响,研究时段内珠江三角洲生态环境脆弱等级提升。     

2000—2019年京津冀地区水源涵养功能时空格局变化及其驱动因素

[目的] 研究京津冀地区水源涵养功能时空格局变化及其驱动因素,为区域协同发展过程中的生态保护和建设工作提供科学支撑。[方法] 基于研究区基础地理数据和相关参数,利用InVEST模型及水源涵养公式,在ArcGIS平台上采用一元线性回归模型、变异系数和土地利用转移矩阵等空间分析法,分析2000—2019年京津冀地区水源涵养功能时空格局变化特征及主要驱动因素。[结果] ①京津冀地区多年平均产水量为1.87×10¹⁰ m³,产水量空间格局为东高西低。②京津冀地区水源涵养量空间格局呈东北—西南燕山、太行山较高,西北—东南坝上高原、河北平原较低。③水源涵养量年际变化较大,多年平均水源涵养量为7.85×10⁹ m³,2002年最低,2012年最高。像元尺度上,2000—2019年水源涵养功能增强区面积大于减弱区,增强区占研究区67.49%,减弱区占研究区32.51%。20 a间水源涵养功能呈“中低波动为主,少数区域波动强烈”的特征,低波动、相对低波动区占93.96%,中等波动、相对高波动和高波动区占6.04%。④京津冀地区水源涵养功能变化主要驱动因素为降水、潜在蒸散发和土地利用变化,典型区水源涵养深度与降水量呈显著正相关,与潜在蒸散发量呈显著负相关。在土地利用变化方面,退耕还林还草等生态工程使林地、草地面积提高,水源涵养能力相对增强;而工矿等建设用地扩展侵占林草、耕地面积,水源涵养能力相对降低。[结论] 京津冀地区水源涵养功能时空格局变化明显,水源涵养功能主要驱动因素是气象因子与土地利用变化。     

近10 a京津冀地区生态服务功能变化

[目的]分析近年京津冀地区生态服务功能变化,为规划实施差异化生态修复和保育工程,建立生态补偿机制提供参考。[方法]以土地覆被变化为切入点,采用土地覆被转移矩阵分析、主导程度分析、叠合度分析等方法研究2005—2015年京津冀地区土地覆被变化情况,并分析研究区生态服务价值变化及其主导因素。[结果](1)2015年京津冀地区生态服务总价值相较2005年有所提升,生态环境明显改善。(2)生态服务高值区集中分布在林草集中的燕山—太行山生态涵养区和湿地水体相对集中的海岸海域生态防护区,它们是京津冀地区生态服务功能主要供给区。(3)生态服务功能变化的主导土地覆被转换类型为:草地转变为林地、耕地转变为林地、耕地转变为草地,主导因素为生态政策因素。[结论]2005—2015年京津冀地区生态环境质量呈改善趋势。     

黄土高原生态—经济—社会耦合协调发展研究——以长武县、绥德县、神木市和淳化县为例

[目的] 研究黄土高原生态、经济和社会系统之间的耦合协调发展关系,为实现黄土高原地区可持续发展提供参考。[方法] 以黄土高原典型地区长武县、绥德县、神木市和淳化县2001—2019年生态、经济和社会发展状况为研究对象,利用耦合协调度模型和剪刀差法研究该区的生态—经济—社会系统耦合协调发展趋势。[结果] 黄土高原典型地区生态系统综合评价指数波动上涨,经济系统和社会系统综合评价指数稳步上升,生态—经济—社会耦合协调度持续升高;生态和经济系统、生态和社会系统的剪刀差值逐年降低,反映了该地区生态、经济和社会系统之间的关系不断改善,且基本实现了协调发展。经济系统和社会系统对生态环境的影响逐年减弱。[结论] 目前黄土高原地区生态和经济系统、生态和社会系统处于协调发展阶段,但生态环境依然是制约当地发展的重要因素。稳固和发展该区域生态文明建设,缓解经济和生态系统、社会和生态系统之间的矛盾仍然是黄土高原地区可持续发展需要面对的重要问题。     

典型旅游城市社会—生态系统的弹性研究——以湖南省张家界市为例

[目的]对典型旅游城市湖南省张家界市社会—生态系统弹性特征及主要障碍因子进行分析,为张家界市可持续发展提供理论依据.[方法]基于社会、经济、生态3个子系统和脆弱性、应对能力两个方面构建张家界市社会—生态系统弹性评价体系,运用集对分析法和障碍度模型对2010-2019年的弹性变化特征及主要障碍因子进行分析.[结果]①张家...     

基于PSR-可拓云模型的湖南省怀化市农业生态安全评价

[目的] 对湖南省怀化市农业生态安全进行评价，为推动该市农业健康可持续发展提供科学支持。[方法] 基于PSR指标框架，构建了农业生态安全评价指标体系，通过合作博弈法确定了评价指标的组合权重，建立基于可拓云模型的农业生态安全评价模型，并以怀化市农业生态系统作为研究对象，综合评价该市2010—2019年农业生态安全状况。[结果] 2010—2019年期间，怀化市农业生态系统从“比较安全”状态向“安全”状态转化，安全等级有所上升，但是整体安全水平有待进一步提升。[结论] 为了进一步提升怀化市农业生态安全等级，必须减少单位GDP能耗，兴建农业水利设施，提升土地产出水平，增加农民收入，降低农村居民恩格尔系数。同时应优化农村生活环境，以促进怀化市农业生态系统健康安全可持续发展。     

京津冀城市群城镇化与生态建设对生态系统服务价值的影响

[目的]评估城镇化和生态恢复双过程共同作用下生态系统服务价值(ESV)的变化量,揭示京津冀城市群城镇化与生态建设对ESV的影响,进而为区域协调发展及可持续发展决策提供理论参考。[方法]以京津冀城市群为研究区,基于1995—2020年的土地利用/覆盖、社会经济统计等数据,识别区域城镇扩张与生态建设信息,并结合生态系统服务单位面积价值当量因子法、空间自相关以及冷热点分析等方法,展开了城镇化与生态建设双过程对区域ESV在时空尺度上的影响研究。[结果](1)京津冀城市群ESV在1995—2020年总体下降,呈现出先下降后上升的趋势,2015—2020年生态环境明显好转。(2)城镇扩张所导致的城镇建设用地占用其他地类是使ESV下降的主要因素,使区域ESV降低了368.2亿元;生态建设使区域ESV上升了225.67亿元。[结论]生态建设带来的ESV增量不足以抵消城镇化带来的下降。城镇化与生态建设对ESV影响较强的地区主要分布在城市群的西部和东北部,对ESV影响较弱的地区主要分布在城市群的东南部。     

基于PSR模型的生态文明示范区生态安全评价及其障碍诊断

为了探究生态文明示范区生态安全的变化趋势与影响因素,基于PSR构建区域生态安全评价指标体系,运用熵权法对江西省生态文明先行示范区2009-2018年生态安全状况进行评价,结合障碍模型分析了其生态安全障碍因素。结果表明:(1)在2009-2018年江西省各地市生态安全水平总体有所提升,但生态安全等级各地差距较大;(2)江西省生态安全障碍度排序结果为响应因素>压力因素>状态因素,且受到城镇建设用地面积比重、生态环境耗水量、城镇化水平、第一产业占GDP比重以及单位土地面积农药使用量的综合影响;(3)江西省生态安全划分为生态经济发展协调区、生态经济改善区和生态安全脆弱区;(4)应从存量用地再开发、推动区域产业高质量发展和强化生态环境政策响应方面构建生态安全治理体系。可见,生态文明示范区生态安全等级介于临界安全等级(Ⅱ)较多,距离基本安全等级(Ⅲ)状态仍有较大差距,而通过分析生态安全空间与诊断影响因素可为提升生态安全水平提供理论支持。     

生态功能保护条件下的重庆市生态保护红线划分

[目的]划定生态功能保护条件下重庆市生态保护红线,旨在维持生态稳定性及可持续性发展。[方法]选取水源涵养、生物多样性维护和土壤保持等生态系统服务功能重要性因子,以及水土流失、石漠化等生态环境敏感因子建立评价模型,在GIS空间分析技术支持下,开展生态系统服务功能重要性和生态环境敏感性评价,结合研究区现有各类禁止开发区,最终提出重庆市生态保护红线划定方案。[结果]全市共划分出4大类716块生态保护红线区,总面积30 790.91km2,占重庆市幅员面积的37.33%。渝东北秦巴山区、渝东南武陵山区、三峡库区、都市区"四山",以及渝南大娄山区等区域被划定为生态保护红线区。[结论]重庆市近年来大力实施的生态保护区建设工程取得了积极进展,对维护和提升区域生态系统服务功能起着积极作用。     

基于PSR模型的广西石漠化地区土地生态安全动态评价

[目的]对广西壮族自治区轻度及以上石漠化地区进行土地生态安全评价,为该区土地生态安全及其可持续发展提供科学参考。[方法]基于PSR模型构建了广西石漠化地区土地生态安全评价指标体系,采用熵权赋权法确定权重,运用生态安全综合模型,对研究区2005,2015年的土地生态安全综合指数进行计算。[结果]广西石漠化地区土地生态安全主导因素为人口密度、单位GDP综合耗能、土地垦殖率、耕地粮食单产、城市化水平、人口自然增长率等因素;压力指数、状态指数和响应指数共同决定广西石漠化地区土地生态安全评价的综合指数;从时间上看,2005—2015年广西石漠化地区土地生态安全经历了从临界安全等级向较安全等级的变化趋势,土地生态安全的状况主要因响应状态系统的提升,而使得综合土地生态安全指数有所上升。从空间上看,2005年贵港地区的土地生态安全等级处于不安全级,2015年南宁、贵港、来宾等地区的土地生态安全等级处于较不安全级。[结论]广西石漠化地区的土地生态安全略有上升,但受压力和状态子系统承载力水平的限制,研究区的土地生态安全仍处于中等水平,需要进一步加强土地生态安全建设。     

基于不透水地表扩展的南昌市景观生态风险评价

[目的]景观生态风险是识别区域生态风险和衡量区域生态安全的有效指标。基于不透水地表构建,可直观判定人类活动对风险形成及恶化的环境响应。分析区域景观生态风险评价及风险加剧区的影响因素,对遏制风险加剧区的滋生与蔓延具有科学意义及实践价值。[方法]以南昌市为例,获取不透水地表信息构建景观生态风险指数,分析其时空演变特征,运用地理探测器对研究区景观生态风险的影响因素进行测度。[结果](1) 2010—2020年南昌市不透水地表面积剧烈增长,由648.63 km²增至1 075.12 km²,农用地及生态用地资源不断下降,不透水地表主要由耕地、林地、水域等景观转换而来,人类活动干扰程度加大;(2) 2010—2020年南昌市景观生态风险指数空间分布以“中间低—两边高”呈现,平均值整体下降。2010年、2015年、2020年南昌市景观生态高风险区面积分别为519.73 km²,324.82 km²,365.04 km²,景观生态高风险区面积先降后升,区域以景观生态中高风险区及中风险区为主;...     

跨流域调水工程水源区生态补偿理论框架

[目的]通过建立水源区生态补偿机制,改善水源区生态环境,促进水源区和受水区的可持续发展。[方法]在分析跨流域调水工程水源区生态补偿定义、必要性和原则的基础上,从跨流域调水工程水源区生态补偿行为主体确定、生态补偿量计算、生态补偿模式与途径选择等方面对水源区生态补偿理论框架进行研究。[结果]跨流域调水工程水源区生态补偿的核心在于回答"为什么要补偿?""谁给谁补偿?""补偿的内容是什么?""如何补偿?"等问题。水源区生态补偿的途径主要包括实物和资金补偿,项目和产业扶持,政策和技术支撑,智力服务等。[结论]跨流域调水工程生态补偿机制有助于协调水源区及受水区关系,推动生态保护共建机制,实现可持续发展,促进生态文明建设。     

基于灰色关联模型的江苏省农村生态文明建设水平研究

[目的]诊断农村生态文明建设水平,为相关政策制定提供一定的参考依据。[方法]建立基于PSR模型的农村生态文明建设水平评价指标体系,采用灰色关联模型诊断江苏省农村生态文明建设水平。[结果]江苏省农村生态文明建设水平具有区域差异,其中苏州市最高,农村居民恩格尔系数、节能环保公共财政支出、对生活污水进行处理的行政村数量比例、单位耕地农药负荷、每万人口卫生机构床位数是农村生态文明建设水平提升的关键制约因素。[结论]基于PSR模型的评价指标体系能更准确地反映农村生态文明各要素之间的关系;灰色关联模型能有效挖掘农村生态文明建设存在的具体问题,适合用于农村生态文明建设水平诊断。