基于GIS的宁夏中部干旱带土地利用生态安全动态评价

土地利用生态安全评价是区域可持续发展关注的重要内容之一。以宁夏中部干旱带为例,针对研究区实际生态问题,基于RS和GIS技术,构建"隐患—状态—免疫"生态安全评价指标体系,采用熵权法与综合指数模型,实现了30m×30m栅格水平可视化的土地利用生态安全综合评价。结果表明:2004—2014年,研究区土地利用变化和区域政策的实施结果一致。草地、林地面积急剧扩大,旱地和未利用地面积持续下降,建设用地和水域面积变化不大,水浇地面积呈缓慢增加趋势。结合已有研究成果与研究区实际,采用聚类法,将研究区土地利用安全分为5个等级:生态安全区(Ⅰ)、生态较安全区(Ⅱ)、生态临界安全区(Ⅲ)、生态不安全区(Ⅳ)和生态极不安全区(Ⅴ)。研究区土地利用生态安全指数从2004年的-0.12上升为2014年的0.03,整体状态呈变好趋势,但ESI指数仍小于0.1,处于临界安全状态。具体表现为:Ⅰ级乡镇从4个增加为5个、Ⅱ级区从10个增至11个、Ⅲ级乡镇从13个减少为12个、Ⅳ级乡镇从5个减少为4个、Ⅴ级乡镇从8个减少为7个,针对评价结果分析其动态演变机制。通过对宁夏中部干旱带土地利用生态安全动态评价,以期为宁夏境内生态移民区选址和生态环境保护提供数据支撑。     

基于PSR模型的耕地生态安全时空分异特征研究——以河北省沧州市为例

耕地生态安全评价是促进耕地可持续利用的基础。以河北省沧州市为例,基于PSR模型构建区域耕地生态安全评价模型,对沧州市2002—2011年的耕地生态安全状况进行评价,并对其时空分异特征进行了分析。结果表明:(1)从耕地生态安全分区结果来看,沧州市北部地区和南部吴桥的耕地生态安全处于较安全状态,其余地区生态状况不容乐观;(2)2002—2011年,沧州市耕地生态安全水平总体上呈现出先上升后下降趋势,同时具有明显的地域分异性,耕地生态较安全地区大多集中在沧州北部地区;(3)2002—2011年,沧州市中部、西部、东部地区的耕地生态安全水平一直处于较低水平。研究结果可为区域耕地生态安全时空分异研究提供参考借鉴。     

聊城市土地生态安全评价

土地生态安全评价对实现区域土地生态系统的安全性和可持续性具有重要意义。以山东省聊城市作为研究区域,在综合考虑土地利用现状的基础上,从影响土地生态安全的自然因素、社会因素和经济因素3个方面选取了20个指标,构建了聊城市土地生态安全的评价指标体系,通过目标方差和变异系数求平均来确定各指标的权重,根据加权求和方法计算出分县(市)的土地生态安全综合得分,对聊城市各县(区、市)的土地生态安全进行了分级和评价。研究结果表明,除东昌府区和高唐县的土地生态安全处于良好级外,其余6县(市)均处于风险级。通过分析研究区土地生态安全存在的问题,对研究区土地资源的可持续利用具有一定的参考价值。     

基于PSR模型的张家口地区生态安全综合评价

人口快速增长,城镇化速度加快以及人类对自然环境不合理开发利用所引发的资源浪费、土壤退化和环境污染等问题,给生态安全状况带来了重大挑战.以河北省张家口地区为例进行了生态安全综合评价研究.根据该地的社会、经济和环境特点,运用压力—状态—响应(PSR)模型,提出以社会经济资源作为模型组成部分的区域生态安全综合评价模型及指标体系.共确定了29项评价指标,经过建立样本矩阵对指标进行无量纲化处理,运用AHP法确定指标权重,将得到的各指标值采用综合指数法进行运算,从而得到各指标的综合生态安全指数值.1987-2009年各县(区)的生态安全指数总体呈增长趋势,涨幅为0.035 6;坝上高原区的平均综合生态安全指数总体要高于冀西北间山盆地区,平均高0.006 0.评价结果与实际拟合度较高,能够反映区域生态问题和区域生态安全状况.     

生态脆弱地区土地生态环境安全初探

关注并保障生态脆弱地区土地生态环境安全是实现区域土地资源可持续利用的基础。在生态脆弱地区土地生态环境系统因素分析的基础上,提出了区域土地生态环境安全的概念和研究的理论基础。在研究技术与方法上提出了应用RS与GIS—EIS耦合技术进行评价、预警、仿真和优化,从而构成生态脆弱地区土地生态环境安全研究的完整体系。     

干旱区城市生态安全格局优化研究——以内蒙古呼和浩特市为例

快速城镇化易引发各种生态问题,构建生态安全格局正是对生态过程的积极调控。为构建科学合理的生态安全格局,以内蒙古呼和浩特市为研究区,从自然环境、资源条件、人类干扰等角度构建区域用地扩展阻力评价指标体系,对城市区域空间管制进行了分区;通过最小累积阻力面(MCR)模型建立了区域生态安全格局,识别潜在生态廊道与生态战略点,构建区域生态网络框架,对生态空间进行规划。结果表明:(1)研究区生态安全格局类型区"圈层式"分布明显,较高安全水平以上的类型区占研究区总面积的22.47%,生态安全水平总体偏低。(2)共提取15条潜在生态廊道,识别7条一级生态廊道,9个生态战略点,进而优化"点—线—面"的生态安全格局。(3)生成"一环、两带、两轴、多中心"的生态网络框架,对于提升区域生境质量、提高生态服务价值及优化城市人居环境具有重要意义。结果发现研究区重点开发的乡镇有赛罕区、金河镇、小黑河镇,要引导城市重心向南部、东南部迁移,发展城市新区建设,引导人口、产业合理集聚。其结果可为生态环境治理提供理论参考。     

牡丹江市退耕还林前后生态安全评价

退耕还林工程是当前中国最为宏大的生态修复与重建工程,开展区域退耕还林前后生态安全评价,可综合检验退耕还林成效,并为进一步巩固退耕还林成果、制定区域环保规划及可持续发展战略规划等提供决策依据。该文在深入分析生态安全本质的基础上,结合压力-状态-响应模型,构建了退耕还林区域生态安全评价指标体系,并采用物元模型对牡丹江市退耕还林前后生态安全进行评价。结果表明:1)退耕后,市区及绥芬河市生态安全等级下降,分别由较安全和安全降至临界安全,其他地区生态安全等级没有变化;2)各地区生态安全隶属度变化显著,表现为宁安地区生态安全隶属度值下降,而东宁、林口、海林、穆棱等地区生态安全隶属度值增加,其生态环境质量得到改善。概言之,物元模型能够揭示单个评价指标的分异信息,研究结果符合研究区实际情况。     

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。     

江苏省土地生态安全评价研究

生念省(市、县)和国家级生态示范区建设指标的引入,可以进一步完善区域土地生态安全评价指标体系.依据区域土地生态安全评价一般性指标体系和现有的土地生态安全评价实例,结合江苏省的实际情况,建立了由18项指标组成的土地生态安全评价指标体系.运用层次分析法确定各指标权重,通过加权求和计算得到江苏省2000,2005和2008年的土地生态综合安全值分别为0.812,0.840和0.845.研究结果表明,江苏省土地生态安全水平达到良好级.通过对江苏省土地生态安全进行评价研究,可为江苏省土地资源的可持续利用提供理论基础和实践经验.     

耕地生态安全评价研究展望

本文采用文献资料法和对比法从耕地生态安全研究阶段、概念、特征、驱动因素、评价尺度、评价方法与技术、评价指标体系、模拟预测、保护措施等方面对国内外耕地生态安全评价的主要研究成果进行系统的总结、对比和分析。研究表明:耕地生态安全研究经历了区域生态安全格局构建的初始研究阶段、生态环境评价研究的发展研究阶段、耕地生态安全评价研究的崭新阶段,并逐渐成为研究的难点与热点;耕地生态安全概念初步建立,耕地生态安全评价刚刚起步,中尺度综合研究与科学合理的评价指标体系相对缺乏,现有研究多侧重于现状分析,缺乏动态变化和模拟研究,难以从整体上把握区域耕地生态安全时空演变规律与机理。因此,今后开展耕地生态安全评价与模拟研究十分迫切,对于完善耕地资源安全研究具有重要的理论意义,可为控制未来耕地规模减少以及保护耕地生态环境,编制土地利用总体规划提供科学依据。     

区域生态安全评价指标体系选取的概念框架研究

在全球区域和我国范围内,生态安全形势越来越严峻,局部地区的生态安全态势甚至已经损坏了社会经济与农业生产可持续发展的基础,但是从学术层面上的区域生态安全研究,尚未真正开展起来。本文研究建立的区域生态安全评价指标体系选取的概念框架和提出的区域生态安全评价指标体系,将为区域生态安全评价研究和生态环境管理实践提供理论基础。     

基于“压力－状态－响应”模型的土地生态安全评价及预测

  目的  土地生态安全评价是土地高效利用的基础和核心,是进行土地生态安全预测与预警、区域国土空间规划的重要依据。沈阳市作为东北地区政治、经济、文化中心和交通枢纽中心,测算其土地生态安全价值,可为该区域生态文明建设提供理论依据。  方法  基于“压力－状态－响应”模型（P-S-R模型）,从压力、状态和响应三个层次选取了15个评价指标构建沈阳市土地生态安全评价指标体系,结合熵值法计算各项指标权重,依据最终的综合指数来判定沈阳市2011 ~ 2018年的土地生态安全等级,并运用灰色系统GM（1, 1）模型来预测2019 ~ 2022年沈阳市土地生态安全态势。  结果  研究表明,沈阳市土地生态安全综合指数整体呈现波动上升的趋势,安全等级由临界安全水平上升到较安全水平;预测2019 ~ 2022年沈阳市土地生态安全态势,亦呈现逐步上升的趋势,但安全等级仍为较安全状态。  结论  本研究基于P-S-R评价模型构建的沈阳市土地生态安全评价指标体系,较好的反映了近10年来沈阳市土地生态安全状态,研究结果可为沈阳市土地资源可持续利用及区域可持续发展提供参考。     

基于耗散结构理论的四川省耕地生态安全测度分析

耕地生态安全直接关系到粮食生产,粮食生产是关系到社会和谐发展的重大政策问题,研究四川省耕地生态安全状况,为保护区域粮食安全、促进社会协调发展提供理论指导和决策参考。以我国西部重要商品粮基地四川省为研究区,基于耗散结构理论,运用数学量化模型分析了该省2000—2013年耕地生态安全级别和演变趋势,并探讨其影响因素。结果表明:（1）四川省近14 a间耕地生态安全级别总体较安全;（2）2000—2008年四川省耕地生态安全逐年得以改善,2008—2013年四川省耕地生态状况略呈下降趋势;（3）影响四川省耕地生态安全状况的因素是社会经济压力因素、农业科技因素和生态环境因素。因此提出继续加强耕地保护宣传力度,提高农民生态保护意识;实施耕地生态安全恢复工程;结合“互联网+”建立覆盖全省的耕地生态安全监控网络体系的对策建议。     

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GIS的宁夏生态环境敏感性综合评价

生态环境问题是制约区域发展的主要因素,区域生态环境敏感性评价对制定区域环境政策、有效进行区域生态建设具有重要作用。基于宁夏主要生态敏感问题,选取土壤侵蚀、土地沙漠化、土壤盐渍化作为评价因子,运用GIS技术在单因子评价的基础上,采用多因子综合评价模型对研究区生态环境敏感性进行综合分析。结果表明:宁夏生态环境敏感性分不敏感、轻度敏感、中度敏感、高度敏感4个等级,不敏感区主要分布在森林生态系统类型区;轻度敏感区主要分布在宁夏南部黄土丘陵区、盐池南部低山丘陵台地区以及北部引黄灌区;中度敏感区主要分布在宁夏中部干旱带生态环境脆弱区以及贺兰山山前洪积平原区;高度敏感区主要分布在陶乐东部边缘区、中卫北部边缘区以及盐池的土地沙化严重地区。研究进一步明确了宁夏生态环境敏感性的空间分布特征,为宁夏生态环境保护和区域社会经济发展政策的制定提供理论依据,对区域可持续发展具有重要意义。     

基于景观分类的宁夏限制开发生态区主体功能细分研究——以盐池县为例

宁夏主体功能区域划分的限制开发生态区是我国少数民族回族的聚居区和生态脆弱区,区域发展和生态保护的矛盾十分突出。对限制开发区进行主体功能区细分,以便对不同类型限制开发区生态和农业、牧业价值进行综合评估,对限制开发区的生态保护、区域发展有重要的理论意义和应用价值。从地表景观分布角度出发,运用ENVI软件对盐池县遥感影像进行景观分类,选取相关景观指数从区域景观自身脆弱度角度和区域人类活动适宜性角度考虑,结合盐池县乡镇界限,划分出以乡镇为单元的4类主体功能区:弱限制开发区、中限制开发区、强限制开发区和禁止开发区,为乡镇经济发展提供宏观指导和依据。     

基于景观生态安全格局的成都平原与龙门山脉过渡带土地资源开发利用

[目的]基于景观生态安全格局的土地利用研究,为缓解人地矛盾、经济发展与生态保护提供科学依据。[方法]以成都平原与龙门山脉过渡带的四川省绵竹市为例,基于遥感和GIS技术,在提取和分析20a来土地利用变化及其地形因子响应基础上,以生态用地保护为目标,选取地形和土地覆盖类型为阻力因子,应用最小累计阻力模型构建景观生态安全格局。通过与土地资源现状的叠加,对不同景观安全水平的土地资源进行划分。[结果]研究区土地资源分为优先开发、适度开发、限制开发、禁止开发等4种类型,其面积分别达7 218.39,17 974.75,21 545.39,77 791.46hm2,并分析各类型土地利用特征,提出了相应的土地资源开发利用规划。[结论]基于景观生态格局理论与方法,提出的不同生态安全水平的土地用地规划,有利于区域生态安全保护和土地资源持续性利用。     

新疆渭干河-库车河绿洲生态安全及演变趋势评价

以新疆渭干河—库车河绿洲（以下简称渭库绿洲）为研究靶区,从自然生态系统、经济生态系统、社会生态系统三个方面建立评价指标体系,运用主成分分析法定量评价1995—2011年17 a间渭库绿洲生态安全的相关指标及动态趋势,提取出社会经济发展水平因子、农业发展潜力因子、社会发展潜力因子、水资源因子,得到该流域的生态安全综合评价得分后进行初步探讨。结果表明:1995—2011年间渭库绿洲生态安全由不安全向安全过渡,1995—2001年处于不安全水平;2002—2003年处于临界安全水平;2004—2007年处于较安全水平;2008—2011年处于安全水平。运用BP神经网络预测2012—2016年内该绿洲的生态安全综合评价值分别为:1.477 1,1.519 3,1.604 4,1.657 3,1.692 9。表明在未来5 a内,渭库绿洲生态安全均处于安全状态且保持平稳发展。通过生态安全综合评价和预测以期为确保生态安全、协调区域经济发展与绿洲生态环境的保护提供参考。     

乡村河道生态修复技术评价与选择

[目的]探讨乡村河道生态修复技术综合评价方法,为乡村河道生态修复技术选择提供理论依据。[方法]采用模糊层次综合评价法,从经济效益、社会及生态环境效益、对河道基本功能的影响、污染情况、自然条件等5个方面,系统地构建了乡村河道生态修复技术评价的指标体系。[结果]合肥市派河紫蓬镇河段4种生态修复技术综合评价值分别为:植物修复85.058,河道曝气70.255,人工湿地73.456,生态浮床68.018,表明应选择植物修复技术进行生态修复。[结论]应用模糊层次分析法所建立的生态修复技术评价体系全面客观,结合所确定的选择标准可为乡村河道选择适宜的生态修复技术提供参考。     

基于水土流失敏感性的岩溶地区景观生态风险评价——以黔南州为例

为揭示岩溶地区水土流失与生态格局的相关性,分析水土流失敏感性背景下景观生态风险的空间特征。以黔南州为研究对象,融合RUSLE模型和ERI评价方法,在分析水土流失敏感性的基础上,对县域尺度的景观生态风险进行了定量化评价。结果表明:（1） 黔南州水土流失敏感性以中度、轻度和低敏感区为主,其总面积为22 974.42 km²,比重达88.86%,但重度、极度敏感区面积仅占11.14%,且降水侵蚀力、地表起伏度和石漠化等级的空间相关性高。（2） 低生态风险区主要由水土流失轻度、不敏感区构成,耕地面积比重大（72.07%）,高生态风险区则以中度、重度敏感区为主,且建设用地面积比重大,说明水土流失敏感性就越高,则区域生态风险越高。上述研究表明,从水土流失敏感性的角度评价景观生态风险,融合了景观格局和水土流失状况等信息,不仅丰富了区域生态风险评价方法,也为区域生态保护与修复提供了决策依据。