基于熵值赋权的黑龙港地区水土资源综合质量评价

区域水土资源综合质量评价是开展区域农业种植结构调整、资源优化配置和合理开发利用的基础。为促进黑龙港地区水土资源与区域经济协调发展,基于熵值赋权法,利用ArcGIS 10平台,将区域水资源与土地资源作为统一的系统,开展了单位像元尺度的水土资源综合质量评价。评价结果显示,黑龙港地区水土资源综合质量较低,多数地区综合质量值处于0.4～0.6之间,0.6以上相对优良区面积仅占总面积的2.5%,黑龙港地区总体趋势呈现中间及南部区域水土资源综合质量值较高,而东西两侧的边缘区域质量较低。研究结果还表明,在土壤资源质量相对差的区域,如果水资源质量较好,则土壤资源将被改良,区域水土资源综合质量也得以提升。     

江苏典型灌区农业水土资源匹配现状及其承载力特征

[目的]客观分析灌区农业水土资源匹配状况和承载力水平,进而促进灌区农业高质量发展和保障国家粮食安全。[方法]以江苏典型灌区为研究对象,通过计算基尼系数与农业水土资源匹配系数进行水土资源匹配现状分析,通过构建涵盖水土资源、经济、生态和社会子系统的灌区农业水土资源承载力评价体系,运用熵权法TOPSIS(technique for order preference by similarity to ideal solution)、障碍度和耦合协调度模型,对典型灌区农业水土资源承载力系统健康度、影响因子和耦合协调度开展了研究。[结果](1)典型灌区基尼系数G=0.26,优于同期全国水土资源匹配水平,各灌区水土资源匹配系数为2 800～11 500 m³/hm²,水土资源匹配水平差异显著;(2)各灌区水土资源承载力系统处在中低等水平,现状条件下开发潜力有限,社会子系统为影响承载力系统健康度的关键因素;(3)各灌区水土资源承载力系统处在基本协调发展状态,耦合协调度与承载力系统健康度呈正相关关系,系统耦合协调性很大程度地限制了农业水土资源承载力的发展。[结...     

河南省水土资源与经济发展耦合效应及其时空分异

为了对河南省经济发展与水土资源承载力的耦合关系及时空分异进行分析,采用信息熵权法,压力—状态—相应框架和耦合协调度模型等方法对河南省18个地市1999—2013年的水土资源和经济发展状况进行了量化研究。结果表明:(1)河南省经济发展速度高于水土资源承载阈值的增长,水土资源与经济发展缺乏同步性;(2)河南省水土资源与经济发展的耦合协调程度总体为良好协调类型;水土资源与经济发展对比关系主要为水土资源略微滞后型;(3)河南省水土资源与经济发展耦合协调度的空间分布特征为豫东、豫南协调水平最高,豫北次之、豫西最低。该研究不仅能够揭示二者的动态关系,减小水土资源对经济增长的阻尼效应,还能为河南省经济、社会与环境可持续发展提供理论和技术支撑。     

淮河流域土地与水资源利用效率耦合协调及其时空分异

[目的] 科学评价淮河流域土地资源与水资源利用效率,明晰两者间耦合协调程度及其空间分异特征,为提高该流域土地资源与水资源利用效率,促进水土资源良性协调发展提供理论参考。[方法] 利用Super-SBM模型测算淮河流域30个市土地与水资源利用效率,构建耦合协调度模型,探讨两者协调发展情况,采用标准差椭圆和Dagum基尼系数法,分析两者耦合协调度的空间偏移程度及空间分异来源。[结果] ①研究期内,淮河流域土地与水资源利用效率均呈波动上升趋势,空间异质性显著。②2011—2014年,两者耦合协调度整体处于勉强协调阶段,2015—2020年,基本处于初级协调及中级协调阶段,均以水资源利用效率滞后为主,逐渐呈现“东西部高,中部低”的空间格局。③淮河流域西北和东南方向城市的土地与水资源利用效率耦合协调度的增速较快,且存在强弱交替现象。④两者耦合协调度总体差异呈下降趋势,空间分异主要来源于超变密度,其次为地区间分异。[结论] 淮河流域城市土地资源与水资源利用效率不高,耦合协调度也较低,各城市应加强水土资源的高效集约利用,提高两者间耦合协调度,为实行区域差异化资源开发战略提供决策依据。     

区域建设用地集约利用与城镇化的协调性评价

城镇化是社会经济发展的必然产物,处于不同城镇化水平下的城市,其区域建设用地集约度也有所差异,两者耦合协调才能促进社会经济发展.以2001年、2005年和2009年为评价年期,基于河北省唐山市各地区19992009年社会经济和区域建设用地数据,引进耦合协调度“城镇化—区域建设用地集约利用”系统来有效度量不同城市的协调性,最后利用空间自相关表征这种耦合协调度的时空特征.研究表明:(1)研究区的耦合协调发展性稳步提高,多数地区的耦合协调度呈现先降低再升高的螺旋趋势,耦合协调类型从低度向高度协调类发展;(2)同步协调类随时间增加,呈现出从低度向高度同步协调发展,但是也存在一些不稳定和迟钝发展的地区;(3)耦合协调度的空间聚集效应越来越明显,表现为中心城区高高空间聚集,东南部沿海地区乐亭县和滦南县低低空间聚集.     

青海省湟水谷地经济发展与生态环境耦合协调度的时空分异

经济与生态环境的协调有序发展是可持续发展的重要基础,以青海湟水谷地3个典型区县为例,构建了经济发展—生态环境系统的评价指标体系,并运用耦合协调模型分析了2008—2015年两系统的耦合协调度及综合发展水平,最后从时空角度定量揭示出湟水谷地经济发展与生态环境两系统之间相互耦合协调程度及空间分布规律。研究结果表明:(1)2008—2015年湟水谷地经济发展—生态环境耦合协调度总体呈上升趋势,属于良好耦合的中度协调类型,D∈[0.429 4,0.743 8]。(2)空间分布上来看,3个区县的耦合度出现了初级耦合、中级耦合和良好耦合3种状态;耦合协调度出现了轻度失调、濒临失调、勉强协调、初级协调和中度协调5种状态,耦合协调度的变化稍滞后于耦合度的变化。(3)空间组合上,出现了初级耦合濒临失调衰退区、良好耦合轻度失调衰退区、中级耦合濒临失调衰退区、良好耦合勉强协调区、良好耦合初级协调区、良好耦合中度协调发展区6种空间组合类型。总体而言,经济发展对生态环境的胁迫作用和生态环境对经济发展的约束作用是制约整体协调发展水平的主要原因。研究结果为提高青海湟水谷地综合发展质量、协调区域经济发展与生态环境保护提供决策参考。     

区域农业系统自尺度与国家尺度上的协调度评价——以河北省曲周县为例

本文构建了区域农业系统协调度评价理论和指标体系,研究了区域农业系统协调度状况,分析了区域农业系统发展存在的问题,并提出了区域农业协调发展建设性建议.选取1995～2003年资料,从自尺度和国家尺度对河北省曲周县区域农业系统进行了协调度计算分析.研究结果表明:在自尺度上,曲周县区域农业系统及社会子系统以失调为主,生态子系统中期协调,前后期失调,经济子系统后期协调,前期失调;在国家尺度上,曲周县区域农业系统及其子系统均失调.表明在国家尺度上,区域农业系统与子系统的协调度较自尺度普遍降低,反映了曲周县农业系统在经济发展、社会发展和生态环境保护3方面国家尺度下处于较低水平,应加快促进系统的协调发展.     

基于格网的石漠化地区生态系统服务与经济空间耦合

[目的]分析石漠化地区生态系统服务价值与经济的空间耦合关系,为石漠化地区生态环境保护与社会经济协调发展提供依据。[方法]以贵州省盘州市为例,基于格网尺度,计算了研究区生态服务价值(ESV)与国内生产总值GDP,并利用耦合协调模型,对两者间的耦合协调发展程度进行定量评估。[结果]①盘州市ESV热点区主要分布在东北部的几个少数民族乡镇,冷点区主要分布在经济发展较快且城市化率较高的区域;②盘州市GDP在空间上呈现出局部高的特点,高值区主要集中在石桥镇、亦资街道、翰林街道等工业镇和政治、经济、文化中心;③盘州市ESV与GDP耦合协调度值较低,空间上存在明显的自相关性,耦合协调度较低的区域主要分布在盘州市东南部、北部以及中部;④盘州市ESV与GDP耦合协调度类型以严重失调衰退经济损益型为主,占区域总面积的79.95%。[结论]盘州市ESV与GDP在空间上存在一定矛盾,耦合协调度较低,兼顾生态环境保护与经济发展有助于提升协调度。     

退耕还林(草)背景下黄土丘陵沟壑区农业生态经济系统耦合发展态势——以陕西省吴起县为例

[目的] 探究黄土丘陵沟壑区农业生态经济系统的耦合协调关系与演变趋势,对科学评价该地区生态经济效益、实现农业生态经济协调与可持续发展具有重要意义。[方法] 以陕西省吴起县为研究对象,基于农业生态与农业经济数据,构建农业生态经济系统评价指标体系,运用熵权法、耦合协调度模型和耦合度模型分析了农业生态与农业经济的综合评价指数、耦合协调状态及耦合度演变趋势。[结果] 1990—2019年,吴起县农业生态综合评价指数呈现先下降后上升的发展趋势,农业经济综合评价指数经历较快速上升—稳定发展—快速上升的发展过程;耦合协调度指数由0.29上升至0.63,反映了该地区农业生态与农业经济的协调发展不断增强,耦合协调状态由轻度失调演变为初级协调水平;耦合度表现为先下降后上升趋势,系统由耗损发展阶段过渡到协调发展阶段,说明吴起县农业生态经济系统不断趋于协调发展的态势。[结论] 在丘陵沟壑区,我们应该继续以生态保护为基础,优化产业结构,调整生态与经济的发展关系,更好地实现农业生态环境与农业经济的协调发展。     

厦门经济发展与环境协调度分析

实现区域经济与环境的协调发展,对区域可持续发展具有重要意义.根据区域经济与环境协调发展的内涵,建立区域经济与环境协调发展分析的指标体系,应用主成分分析方法筛选出经济和环境两大子系统的主成分,得出经济与环境系统综合得分X、Y,利用协调度公式计算1996~2009年厦门市经济与环境协调度.结果表明这一时期厦门市经济与环境发展的协调程度分为四个阶段:①1996~1999年属于环境主导型基本协调阶段,这一阶段环境和经济系统都在不断的发展,两者的协调关系在发展过程中调整;②2000~2002年属于环境主导型初级较协调阶段,尽管环境系统得分有所波动,但是环境和经济系统协调度快速提高,厦门经济发展与环境进入较协调阶段;③2003~2005年属于环境主导型较协调阶段,这一阶段环境与经济系统的协调度得到不断优化提升;④2006~2009年属于环境-经济转换型较协调阶段,这一阶段经济系统得分保持上升,环境系统得分却出现先升后降的态势,经济发展逐渐转换为经济与环境系统协调的主要动力     

黄土高原沟壑区王东沟流域农业生态经济系统演变过程

[目的]探讨黄土高塬沟壑区王东沟流域1986—2013年间农业生态经济系统演变过程,分析不同演变阶段农业生态系统和农业经济系统间的耦合态势,为该地区经济社会可持续发展提供参考。[方法]基于黄土高塬沟壑区王东沟流域长期监测数据和农户调查资料,建立了农业生态经济系统综合评价指标体系,应用耦合度模型对农业生态经济系统演变过程中的耦合态势进行了分析。[结果](1)黄土高塬沟壑区王东沟流域1986—2013年间农业生态系统和农业经济系统综合指数呈上升波动趋势。(2)农业生态经济系统演变过程中农业生态系统和农业经济系统耦合态势经历了恢复发展阶段、协调发展阶段、恢复发展阶段,目前处于协调发展阶段。[结论]在农业生态经济系统演变过程中,通过农业资源合理调配,促使农业经济获得新的增长点,农业生态经济系统能够高效稳定发展。     

江汉平原水土资源结构与产能时空分异特征

[目的]揭示江汉平原水土资源结构与农业产能时空分异特征,为保障区域可持续发展和国家粮食安全提供理论支持。[方法]以江汉平原8个市为研究区域,利用农业水土资源匹配分析模型测算江汉平原2004—2012年水土资源匹配系数并结合区域农业产能进行空间耦合分析。[结果]江汉平原人均水土资源低于全国平均水平,属于水土资源约束型区域;研究区多年平均水土匹配系数为1.00,低于同期全国平均值1.30,年际波动范围较小但整体呈下降趋势;根据水土资源匹配状况与农业产能的差异性,将江汉平原划分为了4个区域。[结论]江汉平原地区水土资源匹配程度较差,并长期落后于全国平均水平,总体呈现出"东西高,中部低"的格局。降水的分布不均和社会经济高速发展引起的水土资源供求矛盾对水土匹配具有明显的影响作用。     

固原市原州区生态环境与经济系统的耦合协调发展

[目的]构建宁夏回族自治区固原市原州区生态环境系统和社会经济系统之间的耦合度和耦合协调度模型,以期为区域的协调发展调控提供科学依据。[方法]基于固原市原州区2002—2016年生态环境和社会经济的数据,构建原州区区域生态系统指标评价体系,采用熵值赋权法计算各个评价指标的权重以及综合评价指数,通过建立耦合度、耦合协调度模型和灰色预测度模型,得到并预测该区域生态环境系统和社会经济系统的耦合度和耦合协调度发展趋势以及耦合协调类型。[结果] 2002—2016年,固原市原州区社会经济系统评价指数稳定上升,受生态环境压力的影响,生态系统综合评价指数呈现先下降后波动上升的趋势,前者的发展速度快于后者;耦合度和耦合协调度不断上升,耦合协调类型从经济滞后中度失调型发展为生态环境滞后的濒临失调型;通过模型预测,2017—2025年生态环境系统和社会经济系统之间耦合度及耦合协调度将逐渐升高,耦合协调类型会不断向理想状态发展。[结论]固原市原州区由于经济发展水平快于生态环境建设力度,从而制约了该区域整体的协调发展。因此为实现原州区区域生态系统的可持续发展。还需大力加强对生态环境的建设。     

宁夏六盘山连片特困区生态环境与经济发展耦合协调研究

以宁夏六盘山贫困地区为例,建立了耦合协调度评价指标体系,综合运用熵权法、耦合协调度模型以及地理探测器等方法对研究区2006—2016年生态环境与经济发展耦合协调度做出了时空变化分析。结果表明:（1）研究期间,宁夏六盘山生态环境与经济发展耦合度和耦合协调度呈现同步稳定增长的变化态势,生态环境与经济发展耦合度和协调度指数呈现出先减后增的变化趋势,说明生态系统与经济系统之间相互作用程度不断增强,内部协调程度进一步提升。（2）从空间分异来看,耦合协调低值区主要分布在经济发展落后且生态环境质量较差的西北和南部地区,高值区主要分布在经济发展水平、城市化水平较高的行政中心区域,耦合协调度由西北向东南呈现出低—高—低的空间分布格局;耦合协调度高、低值区的分布主要受经济发展水平、城市化水平、资源禀赋等条件的限制。（3）基于地理探测器探测影响耦合协调度空间分异因素的结果可知:人均GDP、GDP增长率、农村人均纯收入、森林覆盖率、建成区绿化覆盖率、人均公园绿地面积、环保投资额占GDP比重、人均牧草地面积和人均水资源量等因子的q值均大于0.9,是影响六盘山区生态环境与经济发展耦合协调度空间分异的主导因素,也是区域经济发展和生态建设过程中应关注的重要因素。     

水土保持背景下黄土丘陵区农业产业-资源系统耦合关系研究—— 基于农户行为的视角

为明确黄土丘陵区水土保持政策对农业产业、农业资源之间的互动关系及作用路径的影响,选择典型代表县域陕西省吴起县,基于农户行为的视角构建了农业产业资源系统耦合关系结构方程模型。首先设定水土保持政策、农户行为、农业资源环境、农业产业发展、耦合状态的5个潜变量及其所对应的观测变量,根据对研究区农业产业资源系统耦合关系的感性认识,提出了9个假设,在此基础上设计农业产业资源系统耦合关系模型,检验结果表明,建立的模型能有效地揭示研究区水土保持背景下农业产业资源系统耦合关系。模型运行结果表明:水土保持政策显著改善了区域农业资源环境条件(路径系数为0.62),政策与其生态目标相吻合,但对农户资源利用及产业经营的正向行为产生了抑制作用(路径系数为0.22),政策与农户行为间存在着激励不相容。在系统耦合过程中,农户行为不仅直接影响系统耦合状态(路径系数为0.42),同时通过促进农业产业发展而间接影响耦合状态(间接路径系数为0.61×0.35=0.21),农户生产决策行为构成系统耦合关系中重要的中介,成为影响系统耦合的关键;由于政策对资源利用的强制规定以及对农户行为的抑制作用,农业资源环境对农业产业发展未起到支撑作用(路径系数为0.24),二者之间存在局部相悖。基于以上结果,在黄土丘陵区区域发展中应充分利用现有资源环境条件,实现农业产业与资源的优化耦合。     

省域土地人口经济多维协调格局及分区发展策略

为了实现玉米含水率的快速无损检测,该文利用精密阻抗分析仪和自制介电参数测量传感器通过500 mV的激励电压在1 kHz~5.462 MHz频率范围内测量了热风干燥过程中不同含水率与不同温度下玉米籽粒的介电常数?''和介电损耗?"。通过对双介电参数频谱的分析,对含水率回归模型建模频段进行了初步选择,以1.072~5.462 MHz之间15个测量频点的双介电参数和温度值T共计31维变量作为支持向量回归机（support vector regression,SVR）模型的输入全变量,分别利用竞争性自适应重加权算法（competitive adaptive reweighted sampling,CARS）、迭代保留信息变量算法（iteratively retains informative variables,IRIV）和CARS-IRIV联合算法筛选特征变量,建立全变量、CARS、IRIV和CARS-IRIV筛选特征变量与玉米籽粒含水率的SVR模型。引入鲸鱼优化算法（whale optimization algorithm,WOA）优化SVR模型参数c（惩罚因子）和g（核函数参数）,结果表明CARS-IRIV筛选特征变量（?''3.854MHz、?"3.854MHz、?''5.462MHz、?"5.462MHz、T）建立的SVR模型经WOA优化后（CARS-IRIV-WOA-SVR）具有最优的预测精度,预测集决定系数、预测集均方根误差和剩余预测偏差分别为0.998 4,0.40%和24.55,且模型复杂度最低。该研究为基于双介电参数和支持向量回归机实现玉米含水率快速无损检测提供了新的研究思路和基础数据。     

面源污染减排增汇措施下的农业生态经济系统耦合状态分析--以三峡库区忠县为例

三峡库区是国家生态环境建设重点治理区,实现农业经济发展和控制农业面源污染是该区域当前面临的两大难题。为明确库区面源污染减排增汇政策与措施下的农业生态经济系统耦合态势,以三峡库区典型面源污染治理区的忠县为例,利用生态农业发展和面源污染治理相关方面的数据,构建结构方程模型,考察三峡库区忠县农业面源污染减排增汇政策与措施背景下的农业资源利用、农业发展与农业生态经济耦合系统中各要素的相互关系与作用路径。通过设定面源污染减排增汇政策与措施、农业资源利用、农业发展、耦合状态的4个潜变量及其所对应的观测变量,根据对研究区农业生态经济系统耦合关系的感性认识,提出了6个基本假设,在此基础上设计农业生态经济系统耦合关系模型。实证结果表明:农业面源污染减排增汇措施与农业资源利用之间具有相互影响的关系,其路径系数为0.79,说明政府的农业面源污染减排增汇措施促进了农业资源的合理利用;农业面源污染减排增汇措施与农业发展之间具有相互影响的关系,其路径系数为0.80,说明面源污染的减排措施与政策对农业发展具有较强的激励作用;农业发展与农业资源利用具有相互影响的关系,其路径系数为0.77,说明农业经济的发展建立在农业资源合理利用的基础上;农业面源污染减排增汇措施对农业生态经济系统耦合态势具有正向作用,路径系数为0.85,说明研究区面源污染减排措施对耦合态势具有明显改善作用;农业资源利用和农业发展对农业生态经济系统耦合态势具有正向作用且作用较大,其路径系数分别为0.91和0.89,说明农业产业与农业资源系统的耦合符合其本质的运行规律发展。综合考虑上述潜变量之间的结构关系,发现农业面源污染减排增汇下的农业资源与农业经济发展成为影响系统耦合的关键,这是理解系统耦合的一个有效视角。     

退耕还林工程实施后陕北安塞县商品型生态农业建设的阶段性分析

依据耦合协调度判定标准,结合相关理论研究,分析了安塞县商品型生态农业3个阶段与农业生态-经济系统和产业-资源子系统耦合协调度值的对应关系。结果表明,随着退耕还林工程的实施,安塞县商品型生态农业建设成效显著,系统综合发展指数由1999年的0.275 2增长到2010年的0.719 5;农业生态-经济和产业-资源系统的耦合协调度经历了先下降(1999-2001年)后增长(2002-2010年)的发展过程,但是,农业产业-资源子系统的耦合协调关系明显滞后于农业生态-经济系统;相应地,安塞县商品型生态农业建设先后经历了第Ⅰ阶段的生态系统结构建造时期和农业产业结构调整时期,并于2010年开始向第Ⅱ阶段(完善农业系统循环阶段)过渡。生态系统的改善和农业产业结构的调整促进了农业经济的快速增长,但是,相关产业的发展并未合理有效地利用农业生态资源。因此,应合理调整农业产业结构,完善系统链网结构,改变农业产业与资源的局部相悖态势,促进商品型生态农业系统的快速发展。     

黄土丘陵区县南沟流域农业产业-资源系统链网结构分析

针对黄土丘陵区农业产业—资源系统链网结构发生重要变化的现实,对县南沟流域退耕以来农业产业—资源系统链网结构变化过程以及演变路径进行了分析。结果表明:农业产业—资源系统链网结构变化过程可以划分为四个阶段:（I）生态系统修复阶段→（Ⅱ）经济系统（结构）适应阶段→（Ⅲ）农业产业—资源系统相悖阶段→（Ⅳ）农业产业—资源系统优化耦合阶段,系统已经经历了I、Ⅱ、Ⅲ阶段,现处于第Ⅲ阶段。在这个过程中农业资源系统得以恢复重建,农业产业系统结构逐渐调整,经济效益逐年上升,然而产业系统与资源系统并未达到协调发展状态,目前林草资源丰富且未得到合理、有效利用,因此需要进一步优化农业产业—资源耦合系统结构,以促进区域可持续发展。同时,还可以得出:农业产业—资源系统链网结构可通过资源环境、农业资源、农业产业、经济效益予以表征。