基于熵值法和灰色预测模型的土地生态系统健康评价

在界定土地生态系统健康内涵的基础上,构建了基于"压力-状态-响应"(PSR)模型的评价指标体系,采用熵值法和灰色预测模型,对四川省土地生态系统健康状况进行了评价。研究结果表明:(1) 1999-2010年四川省土地生态系统健康水平总体不断提高,综合指数从0.481 3增加到0.637 2,健康等级经历了"临界状态-亚健康"的演变过程;(2) 压力指数和状态指数总体上呈现下降趋势,响应指数总体上呈现上升趋势;(3) 人均耕地面积、土地垦殖率、水土流失程度、单位耕地化肥负荷、单位耕地农药负荷等是土地生态系统健康等级提升的关键制约因素;(4) 2011-2015年四川省土地生态系统健康水平呈现稳步上升趋势,年均增长率为2.86%。     

基于熵权可拓物元模型的耕地生态安全评价

耕地生态安全评价是改善耕地生态系统状况,促进耕地可持续利用的重要基础。在界定耕地生态安全内涵的基础上,构建了基于"压力-状态-响应"(PSR)概念模型的评价指标体系,建立了熵权可拓物元模型,并以四川省为例进行了实证分析。结果表明:(1)2000-2008年四川省耕地生态安全水平呈逐步改善态势,但2008年"较安全"等级关联度很弱;(2)单位耕地农药负荷、单位耕地化肥负荷、人均耕地面积、土地垦殖率、水土流失程度等是耕地生态安全等级提升的关键制约因素。因此,为了促进耕地生态安全等级不断提升,需要进一步转变经济发展方式,降低经济增长对土地资源的过度消耗;大力发展绿色农业,合理施用农药、化肥;加大环境治理力度,有效控制水土流失。     

基于投影寻踪模型的河南省耕地生态安全评价

耕地生态安全关系到粮食供给、社会稳定和经济社会可持续发展,对河南省2006—2015年的耕地生态安全状况从时空角度进行了分析评价,为指导区域耕地合理、可持续利用提供科学依据。运用PSR模型构建了耕地生态安全评价指标体系,运用准确度较高的投影寻踪模型进行了评价指数的测算。结果表明:（1）人均耕地面积、单位耕地面积化肥负荷、第一产业占GDP比重、耕地垦殖率、城镇化水平已经成为影响河南省耕地生态安全状况的主要因素;（2）研究期间,河南省耕地生态安全综合评价值从0.893 7增加至0.941 9,呈现出“快速上升—缓慢下降—波动上升”的阶段性发展态势;（3）根据耕地生态安全综合评价值的变化规律,将18个评价单元从时间维上分为快速上升区、慢速上升区和基本稳定区3种类型,在空间维上分为安全级别、良好级别、敏感级别、风险级别、危险级别5种划分类型;（4）2006—2015年,除了郑州,其他17个省辖市耕地生态安全综合评价值均呈上升态势,城镇化水平、人口密度、人均耕地面积、第一产业占GDP比重是影响郑州耕地生态安全的主要因素。     

2009—2019年山东省耕地生态安全评价及障碍因子诊断

耕地生态安全是国家和区域生态安全的重要组成部分。为了明确认识耕地生态安全及其障碍因子、促进耕地生态与农业发展,利用PSR模型构建耕地生态安全的指标体系,基于第三次国土调查和第二次土地调查数据,评估了山东省2009—2019年的耕地生态安全变化,同时利用障碍度模型,诊断了影响耕地生态安全的障碍因子。结果表明:(1)山东省2009—2019年耕地生态安全整体上呈现下降的态势,生态安全指数由0.27下降至0.14;(2)2009—2019年不同地级市耕地生态安全状况变化不同,5个地级市呈现上升的趋势,4个地级市耕地安全基本稳定,7个地级市出现不同程度的下降;(3)二三产业从业人员比重、二三产业产值比重、农村居民人均可支配收入、耕地平均海拔和复种指数在2009—2019年是影响耕地生态安全的主要障碍因子。综上,2009—2019年山东省耕地生态安全出现下降的趋势,存在多个影响耕地生态安全的障碍因子。研究认为加强耕地污染治理、发展生态农业、缓解产业结构不平衡是改善耕地生态安全的关键措施。     

基于灰色关联理论的三峡库区2015-2019年生态安全时空演变特征研究

[目的] 研究三峡库区生态安全变化趋势与影响因素,为推动三峡库区生态安全发展提供科学依据。[方法] 基于压力—状态—响应模型（PSR）建立生态安全指标体系,采用熵值法、层次分析法对2015—2019年的生态安全状况做出评价。利用灰色系统理论,构建了灰色关联度的评价模型,并根据三峡库区2015—2019年数据,定量评价该区生态安全动态变化情况,并采用灰色聚类法加以验证。[结果] ①2015—2019年库区生态安全关联度较高,单位土地面积农药施用量、植被减少表土损失量、生态服务指数、环保投资比等的关联度均高于0.7。②2015—2019年库区生态安全部分地区综合评价指数呈上升趋势,部分地区综合评价指数略有下降。③三峡库区的PSR指数集聚特征随时间变化并不明显,H-H集聚区主要集中于主城区,符合经济发展一般规律;L-L集聚区主要集中于边缘地区的夷陵、秭归等区县;L-H和H-L集聚区主要集中分布于L-L以及H-H集聚区的周边区县。[结论] 三峡库区的生态安全受部分指标影响显著,应从影响指标入手推进三峡库区生态安全建设,且三峡库区的区县之间存在较大差异。因此,充分发挥部分区县的带动作用是建成三峡库区生态安全的关键。     

基于熵权物元模型的耕地生态安全评价研究——以河北省肥乡县为例

耕地生态安全关系到区域可持续发展和粮食安全。以河北省肥乡县为例,考虑影响耕地生态安全的自然因素、经济因素和社会因素,结合熵权法和物元理论,建立基于熵权物元模型的肥乡县县域耕地生态安全评价模型,对肥乡县2001~2010年的耕地生态安全进行定量评价和分析。结果表明:肥乡县2001~2010年耕地生态安全状况可分为3个阶段:2001~2003年,肥乡县耕地生态安全水平处于安全状态;2004~2007年,肥乡县耕地生态安全状况逐年下降,由2004年的较安全水平降至2007年的不安全水平;2008~2010年,肥乡县耕地生态安全水平有所提高,由2008年的临界安全水平提高至2010年的较安全水平。建立的耕地生态安全评价模型能够准确合理地描述评价对象的生态安全等级,表明熵权物元模型在耕地生态安全评价中具有一定应用价值。     

河北省近20年耕地生态安全动态变化及阻力分析

耕地的生态安全关系到粮食安全及区域可持续发展。运用PSR模型,选取耕地生态系统压力、耕地生态系统状态和耕地生态系统响应3个准则层,人口自然增长率、土地垦殖率和农民人均纯收入等17个指标层,构建河北省耕地生态安全指标体系,并采用熵值法和阻力诊断模型,对1991—2010年河北省耕地生态安全状况进行了评价分析。结果表明:(1)1991—2010年河北省耕地生态安全状态经历了"不安全—较不安全—临界安全"的变化阶段。(2)从单项指标变化趋势上看,1991—2010年河北省单位耕地化肥负荷、单位耕地农膜负荷、单位耕地农药负荷等指标阻力度上升幅度较大。系统压力和系统状态的阻力度呈上升趋势,而系统响应的阻力度呈下降态势。因此,在耕地利用过程中应注重对农药和化肥使用的管理,防止耕地生态环境的持续恶化,以保护耕地生态安全。     

四川省生态安全评价与预测模型研究

为了定量评价四川省生态安全的动态变化,利用生态足迹的理论与方法,测算了1990～2003年四川省的生态足迹、生态承载力、生态赤字、生态压力指数,并建立了相应的预测模型。研究结果显示:四川省的生态足迹、生态赤字、生态压力指数逐年增加,生态承载力逐年下降,区域生态系统处于不安全状态。     

基于组合赋权法的哈尔滨市耕地生态安全评价

根据耕地资源生态安全内涵和影响因素,从自然、经济、社会3个方面选取与耕地生态安全关系密切的17项指标,构建哈尔滨市耕地生态安全评价指标体系.运用组合赋权法计算各项指标的权重,通过定量计算,得出哈尔滨市各县域耕地生态安全综合值.采用非等间距法将耕地生态安全综合值分为安全、较安全、敏感、风险、恶化5个安全级别.结果表明,哈尔滨市各县域单元的耕地生态安全状况为:依兰县与通河县处于较安全级别,双城市与宾县处于风险级别,其它6县(市)为敏感级别.     

基于PSR模型的耕地生态安全评价——以长江中下游粮食主产区为例

为探索长江中下游粮食主产区耕地生态安全现状及耕地生态安全影响因素的内在作用机理,基于PSR模型进行耕地生态安全测度,选取了单位面积COD负荷、单位面积SO2负荷、耕地压力指数等36个变量,通过评价值转化、综合评价值计量、协调度测算等方法而剖析研究区域的耕地生态安全问题。结果表明:鄱阳湖平原—赣抚平原—吉泰盆地—赣西粮食高产片位为流域耕地生态安全之首。鄱阳湖平原—赣抚平原—吉泰盆地—赣西粮食高产片的耕地生态安全压力亦在其他区域之上,而除江淮平原(江苏地区以外)各个流域的耕地生态安全响应系统皆相对薄弱,且未来耕地生态安全堪忧。流域内多地呈现出综合评价得分与协调度评价值呈负相关的态势,表明地区隐藏的生态危机广泛存在。由此得出:(1)经济发展方式对耕地生态安全存在关联性影响;(2)地形地貌以及水热条件对耕地生态安全具有内在影响;(3)因地制宜的污染治理是耕地生态缓解与治理的必要环节。     

基于模型的山东省土地生态安全评价

为山东省土地生态安全保护工作的开展提供科学依据,论文基于PSR模型,从压力、状态、响应3个方面构建山东省土地生态安全评价指标体系;运用基于熵权改进的TOPSIS法对2013年山东省各地市间的土地生态安全状况进行空间差异性研究。结果表明：（1）山东省土地生态安全评价等级包括“较安全”、“临界安全”和“较不安全”,空间差异明显,呈现从东部沿海向西部内陆逐渐递减的规律;（2）影响山东省土地生态安全空间差异的主要因素为人均耕地面积、人均水资源量、土地产出率、单位播种面积粮食产量、经济密度、环保投资占GDP比重、农业机械化水平等,是今后工作的重点。     

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PSR-CPM模型的市域土地生态安全评价

以PSR模型为基础,构建目标层、准则、因素层和指标层4级评价体系,运用突变级数法（CPM）对2005—2014年晋城市土地生态安全水平进行了评价。结果表明:2005—2008年,晋城市土地生态安全水平呈上升趋势,达到临界安全状态;2008—2009年,土地生态安全呈下降趋势,降低到较不安全水平;2009—2013年,土地生态安全水平呈上升趋势,并稳定在较安全水平;2013—2014年土地生态安全水平略有下降趋势,再次降低到较不安全状态。2005—2008年的变化主要是晋城市开展造林工程和产业结构改革的结果;2008—2009年的变化主要是受经济危机和旱灾的影响;2009—2013年的变化主要是由于经济、粮食产量的恢复和工业污染得到有效控制;2013—2014年的变化主要是经济发展减缓和人口增长所造成的。针对主要限制因素,晋城市今后应更加注重产业结构转型,控制工业污染排放和增加农业灌溉设施这三个方面的工作。     

基于PSR模型的青铜峡市土地生态安全评价与预测

[目的]通过研究宁夏自治区青铜峡市的土地生态安全发展状况,为该市的土地生态安全及其可持续发展提供科学的参考依据。[方法]综合运用熵权法、P-S-R模型、综合指数法、地理探测器和GM(1,1)预测模型等方法对该区域土地生态安全、安全等级以及影响土地生态安全的主要因子进行评价研究,并对其未来9a的土地生态安全状况进行预测。[结果](1)青铜峡市土地生态安全综合指数在研究期间整体呈现出先下降后上升的变化趋势。2006—2009年土地生态安全指数呈现波动下降的态势,由2006年的0.446 3下降到2009年的0.419 1;2009—2016年青铜峡市土地生态安全综合评价值不断上升,由2009年的0.419上升到2016年的0.505 1,其安全等级始终保持为临界安全,研究期间青铜峡市土地生态安全整体水平不断提高和改善。(2)通过地理探测器诊断得出人口密度、农用化肥使用量、废水排放量、万元GDP能耗、工业固体废物产生量、建成区绿化覆盖率、水利、环保设施投资占GDP的比率等要素是青铜峡市土地生态安全的主要影响因素。(3)利用GM(1,1)预测模型对青铜峡市未来9a土地生态安全发展水平进行预测,结果表明2017—2025年该区域土地生态安全水平不断上升,但其安全等级不高,仍处于临界状态,有待于提高和改善。[结论]研究期间青铜峡市土地生态安全波动变化明显,但总体上呈上升趋势,土地生态安全得到明显提升和改善。     

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。