资源环境承载力定量分析——以秦巴山水源涵养区为例

在全国范围生态文明建设的时代背景下,开展生态型地区的可持续发展研究是一项重要课题。生态型地区资源环境承载力作为区域经济发展的一部分,对其客观准确的评估具有十分重要的实践意义。在区域调研资料的基础上,依据当地发展特点,在ESI模型和状态空间法的基础上,构建了区域资源环境承载力评价指标体系,并以秦巴山水源涵养区为例,对区域的生态现状承载情况及资源开发利用与污染排放情况进行综合评价,并从资源能源消耗和污染排放的角度定量分析人类活动影响下的区域环境健康状况;采用2010年的区域统计相关数据分析了其空间序列的资源环境承载分布情况,探讨了区域生态承载力与社会经济压力之间的关系。研究发现:该区生态环境十分脆弱,生态承载力指数最低的县市只有0.135;生态承载力的空间分布差异明显,中南部生态承载力指数较高,最大值为0.795;水源涵养能力和固碳吐氧能力是生态承载力空间分布差异的主控因子。研究区社会经济压力指数较高,最高地区达到0.517,表明社会经济发展对环境压力大;资源能源消耗与环境污染相互关系分析表明,区域发展在一定程度上依赖资源能源消耗;社会经济压力指数的主控因子是单位面积工业三废排放量、人口密度、能耗指数和单位面积生活污水排放量。研究区资源环境承载力中南部较大,少数"超载"区域指数值高达6.790,承载力分布特点总体中部好于周边;区域资源环境承载力的最大影响因子是年平均气温、植被覆盖度和单位面积生活污水排放量。脱钩指数分析显示生态或社会经济发展单方面对资源环境承载力的影响较小,为"相对脱钩";发展压力受植被覆盖度和生活污水排放量等影响大,但是总体仍处发展稳定阶段,需要分区域制定发展对策。     

福州市生态环境压力与经济发展的脱钩耦合关系

[目的]定量分析2010—2015年内福建省福州市生态环境压力与经济发展现状,判别经济发展与资源消耗、环境污染和生态环境压力综合状况的脱钩耦合关系,揭示该区生态经济系统脱钩耦合特征。[方法]从生态环境压力与经济发展脱钩耦合关系理论体系构建出发,综合运用生态足迹模型、多因素综合评价法和改良脱钩耦合模型。[结果](1)支撑福州市区域发展所需的额外生态承载力由2010年的2.89倍增长到2015年的3.37倍,足迹账户内部的贡献率大小依次为碳吸收地农地建成地林地草地水域;(2)3组脱钩耦合要素在各时段范围内的脱钩耦合类型均为脱钩型,未出现临界状态和耦合型。[结论](1)福州市生态环境压力状况总体较大,生态透支程度较高,在生态环境压力的内部结构中环境污染压力比重高于资源消耗压力并居于主体地位;(2)福州市经济发展方式尚处于可持续的范围中,但3组脱钩耦合要素的脱钩耦合关系呈现出差异化的时序演化特征。     

凉山地区生态环境脆弱性的时空动态变化

[目的]了解凉山地区2000 2010年生态环境脆弱性动态变化状况,为地区生态环境治理与保护提供参考依据.[方法]将RS与GIS技术相结合,以生态敏感性—生态恢复力—生态压力度(SRP)为模型选取16个评价指标,利用空间主成分综合与动态变化分析模型从时间与空间相结合角度,对凉山地区2000 2010年生态环境脆弱性动态变化进行定量分析.[结果]凉山地区生态环境脆弱性整体呈现南高北低的分布规律,就单一动态度而言潜在脆弱最大中度脆弱最小,就综合动态度分析该地区整体变化速度接近中度水平,而生态脆弱性综合指数则反映出该地区整体生态环境脆弱性有缓慢恶化趋势.[结论]凉山地区生态环境脆弱性空间分布规律明显,生态环境治理力度仍需加大.     

吉林省西部地区生态脆弱性的动态评价

以吉林省西部为研究区域,选择人均GDP、人口密度、年末实有耕地面积、土地利用类型、年平均降水量、年平均相对湿度、年平均温度、坡度、高程、植被覆盖度10个指标,通过因子分析,构建了生态脆弱性评价体系,并基于主成分分析法对2000年、2006年、2012年吉林省西部地区生态脆弱性进行了综合定量评价并分级,最后对生态脆弱性的空间分布和动态变化进行了分析。结果表明:研究区2000年、2006年、2012年生态脆弱性指数平均值分别为0.600±0.129,0.531 9±0.111,0.506±0.118,整体处于中度脆弱水平。2000—2012年吉林省西部地区整体生态脆弱性综合指数呈不断下降趋势,说明研究区的整体生态环境呈逐渐好转趋势。吉林省西部地区生态脆弱性呈西高东低的空间分布规律。此外,2000—2012年,研究区生态脆弱度主要受气候因素和人为活动共同影响。     

基于GIS和模糊数学的川西地区生态安全评价

[目的] 对川西生态安全进行评价研究，以期为该地区生态环境建设、社会经济发展规划提供科学依据。[方法] 基于GIS和遥感技术，从自然和人为影响两个方面构建评价指标体系，通过模糊数学模型对川西地区2000，2005，2010，2015年和2018年的生态安全状况进行评价。[结果] 川西40%的区域生态安全状况处于较危险状态，呈现出“东高西低”的空间分布格局。川西生态安全2000—2018年总体变化趋势为“上升—小幅度下降—上升”。川西地区生态安全Moran’s I指数在0.5左右，西部白玉、巴塘、理塘一带生态安全状况好转，东部九龙、雅江、木里和若尔盖一带生态安全质量有所下降。地形植被是川西生态安全最主要的影响因子。[结论] 川西整体生态安全状况偏差，但呈现出改善趋势，具有较强的空间聚集性，对川西生态安全状况的治理要充分考虑其空间分异特征。     

基于景观结构和空间统计学的南昌市景观生态安全评价

随着城市化进程快速推进,环境污染、资源短缺和土地利用矛盾等一系列城市通病相继出现,城市生态环境问题日益凸显。分析城市化进程下景观类型变化对区域景观生态安全的影响,对解决城市生态问题、协调区域生态安全至关重要。本研究以江西省南昌市为研究区,基于南昌市2000年、2005年、2010年、2015年、2017年遥感影像数据、DEM等数据,在分析了景观类型变化的基础上,通过构建景观生态安全评价模型,运用地统计学、空间自相关等方法对南昌市景观生态安全进行了评价分析。研究表明:南昌市景观类型以耕地、林地、水域为主,且耕地面积减少了80 018.72 hm~2,建设用地面积增加78 843.51 hm~2。各时期生态安全指数的最优模型均为球状模型,块金基台比在25%左右,存在较强的空间自相关性。景观生态安全水平总体上表现为中部生态安全值较低,四周生态安全值较高的空间格局,集聚现象突出,总体上高值—高值区、低值—低值区的分布与景观生态安全度的分布基本一致。2000—2017年南昌市景观生态安全指数由0.632减少至0.573,中高安全区面积向中度、中低和低安全区转变,总体上景观生态安全水平呈恶化趋势。研究结果对调控南昌市空间格局、优化区域土地资源利用,保障区域可持续发展具有重要意义。     

基于GIS和RS的砒砂岩区生态环境质量综合评价

以Landsat TM影像数据、数字高程模型（DEM）、土壤类型数据、基础地图和统计资料为数据源,以GIS和RS为技术手段,采用主成分分析法评价模型,对砒砂岩区2000年和2010年的生态环境质量状况进行了综合评价。结果表明:砒砂岩区2000年和2010年的生态环境质量总体情况一般,但与2000年的生态环境质量情况相比,2010年有明显的改善。GIS和RS相结合的手段是进行大范围、条件复杂和数据难以获取地区生态环境质量综合评价的有效手段。     

山地城镇化进程中土地生态安全动态评价研究——以贵阳市为例

为促进其土地资源可持续利用及其未来生态环境质量改善和生态安全规划管理提供依据,对贵阳市近20 a来的土地资源生态安全状况进行动态评价研究。基于P-S-R模型构建城市化驱动力下土地生态安全评价指标体系,采用多指标综合评价法计算土地资源生态安全水平,利用SPSS软件和GM（1,1）模型进行相关性分析与短时间序列预测。结果表明:近20 a贵阳市土地生态安全指数1992—2000年处于恶化级、2001—2009年处于风险级、2010—2011年处于敏感级,总体呈波动上升趋势,但基本处于不安全状态;人类社会经济活动的响应对土地资源生态安全的影响较大;预测在2011年后5 a内该区域压力值、状态值、响应值和综合值均呈上升趋势,土地生态环境良性循环发展潜力具大,但生态系统脆弱且敏感性显著等问题一直存在。控制人口增长,优化人口结构,加快转型发展,构建绿色经济生态体系,统筹城乡协调发展,优化合理利用土地,探索节约集约用地的新型城镇化模式,加大环境保护力度,建立生态补偿机制是保护贵阳市土地资源生态安全的合理性对策。     

重庆市南岸区城市边界扩张及生态环境效应研究

以重庆市南岸区为研究对象,结合城市扩展、社会经济发展与生态环境之间的多元性与复杂性,在南岸区1996—2016年建成区扩展的数量及形态研究的基础上,采用改进的压力状态响应模型DPSR综合生态评价模型定量评价了城市用地扩张的生态环境效应,并识别了城市用地扩张系统与生态环境系统的主要影响因素,从小尺度、系统、动态的角度对城市扩张的生态环境效应进行了研究,以期对优化城市空间发展模式、促进城市社会生态的协调持续发展提供科学支撑。研究认为:南岸区建成区面积由1996年33.03 km~2增长到2016年的122.39 km~2,空间分布由最初的"西部小面积集中分布"发展为"西部成片、铜锣一线以及东部小分散"的状态,城市边界扩展明显;2000—2016年重庆南岸区生态环境效应处于中等水平,综合指数由0.36上升到0.6,但上升强度为下降趋势;回归结果显示非农业人口比重增长、经济发展是影响生态环境指数的重要因素,建设用地扩展等指标对生态环境有负面影响。     

黄河流域2000-2020年“三生”空间土地利用转型及其生态环境效应

[目的] 研究黄河流域生产—生活—生态空间（简称“三生”空间）土地利用转型的结构、空间特征及其生态环境效应,定量权衡土地资源开发与生态环境保护之间的关系,为黄河流域的生态保护和高质量发展提供决策支持。[方法] 以黄河流域为例,利用ArcGIS空间分析与制图技术、生态环境质量指数和土地利用转型对生态环境的贡献指数等模型方法。[结果] ①2000—2020年黄河流域“三生”空间土地利用结构表现为生产用地面积减少,生态用地面积相对稳定,生活用地面积不断增加。②2000—2020年黄河流域生态环境质量指数分别为0.450 2,0.450 5和0.456 7,呈稳定上升趋势。③2000—2020年黄河流域生态环境质量指数在空间分布上有明显的差异性,表现为由东南向北部递增。④2000—2020年黄河流域牧草生态用地对流域生态环境质量贡献率最高。20 a间黄河流域生态环境存在改善和恶化两种趋势,前者大于后者,流域生态环境不断改善。[结论] 城乡生活用地和工矿生产用地对农业生产用地的占用是黄河流域生态环境恶化的主要因素,应合理规划“三生”空间,优化国土资源空间配置,落实黄河流域生态保护和高质量发展国家重大战略。     

基于PSR模型的宁夏地区生态环境变化特征研究

[目的]分析和评价宁夏回族自治区生态环境变化特征,为该地区生态环境建设提供理论依据。[方法]构建基于"压力—状态—响应"(PSR)模型的生态环境综合评价体系,应用熵值法系统评价宁夏地区1986—2012年生态环境变化及其特征。[结果](1)1986—2012年,宁夏地区生态环境压力呈波动增加趋势,需加强实施产业结构调整,节能减排,循环经济等措施的力度。伴随着气候的暖干化,未来宁夏地区生态环境建设将面临新的挑战;(2)宁夏地区生态环境状态得分呈波动增加趋势,生态环境逐渐趋于好转;(3)宁夏地区生态环境响应得分呈增加趋势,说明宁夏地区生态环境治理与保护投入水平提高;在相关生态建设措施的实施下,人类活动对环境的压力有所减少,生态环境质量逐步好转;(4)宁夏地区生态环境综合得分呈波动上升趋势。[结论]近27a来,宁夏地区生态环境质量总体提高。     

基于RS和GIS的河南省生态环境质量动态评价

[目的]揭示近年来河南省生态环境质量时空变化特征,为生态环境的监测、保护和管理提供科学依据和技术支持。[方法]以多源、多时相数据为基础,参考生态环境状况评价技术规范和模型方法,采用1km格网作为评价单元,提取生物丰度、植被覆盖、水网密度、土地胁迫、污染负荷5个指标,来计算生态环境质量总指数,定量评估河南省生态环境质量时空变化。[结果](1)河南省生态环境质量以"一般"为主,其所占比例接近80%,其他类型面积较少,生态环境质量的基本空间分布格局明显受地形地貌、土地利用及区域发展战略影响;(2)2000—2013年,河南省生态环境质量年际间变化较小,呈现出"单峰型"的变化特征,但生态环境质量为较差和优、良的区域面积都有所增长;(3)生态环境质量变化与区域发展关系密切,13a来,河南省生态环境质量总体上存在微弱变差趋势,变差区域在空间上由中西部向东南部迁移,主要与城市建设用地扩张有关。[结论]基于1km格网的生态环境质量评价方法更能反映区域生态环境空间特征及影响因素。为了持续提升研究区生态环境质量,区域发展战略必须要与生态文明建设相协调。     

基于土地生态环境质量的建设用地空间管制分区评价

从土地生态风险和生态系统服务价值两方面构建了土地生态环境质量的综合评价方法,并以湖北省潜江市为例,利用土地生态质量评价结果对新一轮土地利用总体规划(2006—2020年)的建设用地管制分区进行评价。结果表明:(1)研究区西南部的生态风险整体较高,建设用地和湖泊水面的生态风险性较大。(2)生态系统服务价值较低,低生态系统服务价值区域占52.24%。(3)土地生态环境质量比较均衡且具有显著的空间分布特征,其中低价值中风险土地类型分布最广,主要分布于西南部返湾湖的外围区域。(4)建设用地管制分区与土地生态环境质量分布比较协调,能够达到控制建设用地空间扩展和保护生态环境的基本目的,但管制分区划分中存在以用地需求为导向和分区依据不足的问题。     

山西省生态环境用水初探

 生态环境用水研究是改善生态环境亟待解决的重大问题。从生态环境用水的内涵着手,结合山西省生态环境的实际情况,将山西省生态环境用水划分为森林植被、水土保持、河流、城市生态环境用水4个方面。森林植被生态环境用水用林地实际蒸散量表示,全省林地耗水大致为346～477mm;水土保持生态环境用水采用治理前后小流域对比分析方法,经水土保持综合治理后,减少流域径流深约为17.62mm(黄河流域)、27.34mm(海河流域);通过对山西省各大河流多年平均最小月径流量和最大月含沙量、输沙量统计分析,计算河流生态环境用水量;城市生态环境用水从城市湖泊环境用水、城市绿化用水、地下水超采恢复用水、城区道路洒水等方面进行分析。     

桂林市桃花江流域生态环境需水量分析

流域生态环境需水量是生态系统的一项指标,是指在一般情况下流域生态系统本身能够通过自我调节来保证并维持生态环境的质量平衡以及其他基本功能正常的最小需水量。流域生态环境需水量按照河道的范围可以划分为两个部分,即河道内生态环境需水量和河道外生态环境需水量,因此在计算的过程中要分别确定这两个方面需水量的计算范围和计算公式。研究以桂林市桃花江流域生态环境为例,对相关的概念进行相应的介绍,并以科学的理论公式（主要是面积定额法和Tennant法）对该流域实际的生态环境需水量进行计算。通过计算分析,桃花江流域河道内、外生态环境需水量分别为0.901亿m³和0.146亿m³,分别占流域年均径流量的26.8%和4.3%。因此,应通过科学管理及提高利用效率等方式,将该流域范围内工业及生活用水总量控制在年均径流量的68%以下,以保证桃花江流域的生态环境安全。     

GIS支持下的湖南省生态环境质量综合评价

采用GIS技术与层次分析法相结合,对湖南省生态环境质量状况进行了综合评价。通过建立综合评价的指标体系和基本评价单元,应用层次分析法确定各评价指标的权重,再运用GIS技术,计算评价单元的质量指数和分指数,自动生成湖南省生态环境综合评价等级图,并从自然环境、灾害状况、环境污染和社会经济状况方面进行了空间分界规律分析。结果表明,社会经济与自然环境状况的空间格局大体吻合,湖南省生态环境质量基本上由东向西逐渐降低,但局部地区有差异。说明自然条件对湖南省生态环境质量的空间分异起主要作用,但灾害状况、社会经济和环境污染等因素也在一定程度上影响了生态环境质量的空间格局。     

基于土地利用变化的东北地区碳排放效应研究

[目的]通过分析东北地区2000—2014年不同土地利用方式的碳排放效应,为东北地区土地利用结构的优化和碳减排提供参考。[方法]利用土地利用数据和能源消耗数据等,采用碳排放系数法,对东北地区2000—2014年不同土地利用方式的碳源/汇进行计算,并分析其区域差异和碳排放强度。[结果](1)建设用地是东北地区碳排放量的主要来源,对碳排放的贡献率超过88%,辽宁省的碳排放量最多。(2)东北地区森林碳汇资源丰富,黑龙江省是东北地区碳吸收的主要来源。(3)东北地区人均碳排放强度呈缓慢增长态势;地均碳排放强度先增长后降低;单位GDP碳排放强度在持续稳定下降,但是当前其下降程度还远远不足以使碳排放总量减少。(4)东北地区是一个不均衡的区域,黑龙江省对其他区域有贡献;吉林省碳排放造成的生态环境影响在内部区域已经自行承担;辽宁省则损害了其他地区的利益。[结论]黑龙江省和吉林省面临着一定的碳减排压力,辽宁省面临着较大的碳排放压力,综合来看东北地区面临着较大的碳排放压力。     

山西省水资源生态足迹时空变化特征及驱动因素

采用水生态足迹模型,结合生态承载力和生态赤字原理,探讨了山西省水资源可持续利用的时空变化特征。并利用LMDI模型,分析了山西省2005—2015年水资源生态足迹变化的驱动因素;利用ARIMA模型预测了山西省未来5年的水资源生态足迹。结果表明:（1）2005—2015年山西省人均水资源生态足迹一直大于其生态承载力,水资源供给处于生态赤字状态,年均水资源生态赤字最高为朔州市0.372 hm²/人,最低的为长治市0.184 hm²/人;（2）山西11个行政区的水资源生态足迹账户中,除了太原市外,2005—2015年都以农业用水为主,其次为工业用水,城镇公共用水占有比例较为稳定,居民生活用水和生态环境用水占总用水生态足迹的比例有小幅提升;（3）结构效应是促进山西省水资源生态足迹增长的主要因素,经济效应为第二重要因素,人口效应对于山西省水资源生态足迹的贡献度比较低,技术效应是抑制山西水资源生态足迹过快增长的关键因素;（4）运用ARIMA （2,2,3）模型预测了山西省水生态足迹发展趋势,结果表明:未来5年山西省水生态足迹仍将继续上升,但上升趋势有所减缓,在2019年后开始缓慢下降。     

吉林省西部水资源短缺现状及荒漠化防治措施

吉林省西部水资源十分紧缺,是建设生态省的重点和难点地区。水是经济社会发展和生态环境建设的重要紧缺性资源,近些年由于水资源短缺和分布的不均衡,导致该地区生态环境恶化,直接危害着当地人民群众的生产、生活和国民经济的可持续发展,同时也影响到东北亚地区的生态安全。由于水位系统的破坏,西部的白城地区盐碱化面积以平均每年0.5%的速度扩大,沙化面积每年以0.8%的速度增加,荒漠化面积每年以1.4%速度蔓延,直接威胁着当地人类的生产、生活安全。必须采取有效措施,改善生态环境,对水资源进行科学管理,合理利用。     

基于RS和GIS的土地生态环境状况评价及其动态变化

该文以鲁中南山区泰安市为例,构建了土地生态环境状况评价指标体系。利用RS技术从TM影像上提取土地生态环境状况评价信息,与GIS技术结合,通过土地生态环境状况指数(EI)模型进行评价,对比两期评价结果研究其土地生态环境状况的变化情况。研究结果表明:2005年泰安市土地生态环境状况总体良好,优等占总面积的14.34%,良占39.19%,一般占12.40%,较差占15.61%,差占18.46%,与1987年相比有变好的趋势。在各类别分析的基础上,提出了泰安市土地生态环境保护措施。该研究探索了RS和GIS技术相结合的土地生态环境状况评价方法,分析了区域土地生态环境状况及其变化趋势,对区域土地生态环境的保护和改善具有积极意义。