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%。     

中国土地利用系统健康动态评价

在界定土地利用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,对中国土地利用系统健康状态进行了评价。研究结果表明:(1)1999—2008年中国土地利用系统健康水平总体不断提高,综合指数从0.393 5增加到0.533 1,健康等级经历了"不健康—临界"状态的演变过程;(2)土地利用系统健康的压力指数总体上呈现下降趋势,状态指数和响应指数呈现上升趋势;(3)固定资产投资年增长率、人均耕地面积、土地垦殖率、水土流失程度、地均GDP等是土地利用系统健康等级提升的关键因素;(4)2009—2015年中国土地利用系统健康水平呈现稳步上升趋势,2014年土地利用系统健康等级达到"亚健康"。并提出了提高土地利用系统健康水平的一些具体措施。     

甘肃省泾河流域2010-2019年农村生态环境质量分析及预测

[目的] 研究甘肃省泾河流域农村生态环境质量评价的相关问题，为农村生态环境保护和高质量发展研究提供参考。[方法] 基于压力—状态—响应（PSR）模型，构建了甘肃省泾河流域农村生态环境质量评价指标体系。运用熵值法和综合指数法对生态环境质量水平进行评价，并采用灰色GM （1，1）模型进行预测。[结果] 2010—2019年农村生态环境质量综合指数等级变化趋势为“劣等—差等—中等”，但总体呈现上升趋势，压力指数呈“Ⅴ”型波动变化，状态指数和响应指数逐年增长，说明环境治理的政策实施有效，预计到2021年将达到良好等级。[结论] 今后还需加大农村环保的资金和政策投入，改善各地环保制度措施，增强民众意识等。     

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。     

贵州省土地系统脆弱性测度及其空间分异特征

采用PSR(Pressure-State-Response)、空间自相关分析法和变化斜率等方法,分析了2000—2015年贵州省土地系统脆弱性压力指数、状态指数、响应指数和综合指数变化情况及其总体空间分布差异和局域空间分异特征。结果表明:(1)土地系统脆弱性综合指数呈现先上升后缓慢下降的趋势,土地系统脆弱性程度在总体上有所缓解。其中,2000—2015年贵州省土地系统压力和敏感性呈现加重的趋势,土地系统适应力显著提升;(2)从各县脆弱性变化趋势看,2000—2015年贵州省区域内部土地系统脆弱性整体上朝着较好的方向发展,变化趋势上多数县域的土地系统脆弱性变化皆处于稳定或呈现不同程度降低的趋势;(3)从全局空间差异看,2000—2015年贵州省土地系统脆弱性压力指数变化、状态指数变化、响应指数变化、综合指数变化的Global Moran′s I值分别为0.154 2,0.465 3,0.154 1,0.160 2,土地系统压力、敏感性、适应力和脆弱性变化的空间分布呈现显著的集聚特征;(4)在局域空间分异方面,贵州省武陵山区、乌蒙山区和西南部峰丛洼地区是土地系统压力、适应力与脆弱性程度变化主要的热点区;而土地系统敏感性变化的热点区主要分布于黔中经济区、武陵山区和西南部峰丛洼地区。     

基于PSR模型的生态移民安置区土地利用系统健康评价——以红寺堡区为例

以我国最大的生态扶贫移民集中区——宁夏红寺堡区为研究对象,构建基于PSR模型的土地利用系统健康评价指标体系,综合运用熵权法、综合指数法、灰色关联度模型等方法对红寺堡安置区土地利用健康状况进行了评价。结果显示:2009—2015年红寺堡生态移民安置区土地利用系统健康评价指数呈现出逐年上升的变化趋势,由2009年的0.310 9增加到2015年的0.692 7,其健康等级由不健康上升至亚健康状态;研究期间土地利用系统压力指数变化比较稳定,状态指数和响应指数呈现上升趋势;各乡镇由于自然生态环境和社会经济发展水平存在较大差异,研究期间土地利用系统健康水平空间格局变化明显,且存在较大差异;人口自然增长率和人口土地负荷量以及城市绿地覆盖率、空气质量状况、城市污水处理率和垃圾无害化处理率以及环保投资额等指标与土地利用系统健康性评价综合指数的关联度较高,表明研究区土地利用健康状况与人口数量以及生态环境质量密不可分,因此在提高研究区土地利用效益和制定相关土地规划和政策时,应注重人口和生态对土地利用可持续发展的影响。     

基于BP神经网络的工业生态安全动态评价及障碍因子诊断

[目的] 对安徽省工业生态安全进行评价和预测,为安徽省工业生态安全可持续发展提供科学依据。[方法] 基于压力、状态、响应框架和生态、环境、经济、社会框架构建工业生态安全评价指标体系,采用聚类工具进行安全等级划分,结合熵权法和综合指数法评价2009—2018年安徽省工业生态安全水平,运用BP神经网络模型对2019—2025年工业生态安全水平进行科学预测。[结果] ①从总体上看,2009—2018年安徽省工业生态安全评价指数呈波动上升趋势,安全等级由“临界安全”上升为“较安全”;②从各子系统来看,2009—2018年压力子系统的评价指数呈上升态势,状态和响应子系统的评价指数呈先下降后上升态势;③BP神经网络预测结果显示：2019—2025年安徽省工业生态安全态势总体呈波动上升状态,处于“临界安全”向“较安全”转变态势;④影响安徽省工业生态安全的主要障碍因素包括第二产业从业人员比例、第二产业占GDP的比例、污水集中处理率、森林覆盖率和人口密度,是今后调控的方向。[结论] 研究期间安徽省工业生态安全波动明显,但总体上呈上升趋势,工业生态安全得到明显的改善。     

基于熵值法和灰色预测模型的耕地生态安全诊断

[目的]弥补已有耕地生态安全诊断中指标体系及评价方法的不足,分析耕地生态安全水平。[方法]在界定耕地生态安全内涵的基础上,构建了基于PSR模型的评价指标体系,采用熵值法和灰色预测模型,对四川省耕地生态安全水平进行了诊断。[结果]1999—2013年四川省耕地生态安全水平总体不断提高,耕地生态安全等级经历了"临界安全—较安全"的演变历程,但2013年"较安全"水平不高;压力指数总体上呈现下降趋势,状态指数呈现波动下降趋势,响应指数呈现上升趋势;单位耕地化肥负荷、人均耕地面积、单位耕地农药负荷、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;2014—2018年四川省耕地生态安全水平呈现稳步上升趋势。[结论]基于PSR模型的评价指标体系能更准确地反映耕地生态安全各要素之间的关系;熵值法和灰色预测模型能有效挖掘耕地生态安全存在的问题,适合用于耕地生态安全评价。     

枣庄市水环境生态安全评价

基于枣庄市水环境现状,按照“状态—压力—响应”模型要求,建立了枣庄市水环境生态安全评价指标体系。并采用综合指数法对枣庄市水环境生态安全水平进行了评价,通过确定评价标准进行综合指数分级处理,与五个水环境生态安全等级进行关联,分别对应重警、中警、预警、较安全和安全状态。在时间上以1999年～2005年的数据为依据,进行枣庄市水环境生态安全的年际演变分析。研究结果表明：1999年～2005年枣庄市水环境生态安全评价综合值总体趋势下降,水环境生态安全已经进入预警状态;状态评价值逐年下降,表明枣庄市水环境生态系统持续受损,水环境压力特别是农业面源污染逐年增加是枣庄市水环境生态安全综合评价值下降趋势的重要原因。     

基于能值理论的水土保持生态效应评价——以山西省长治市为例

运用能值理论分析方法,选取2004-2014年的统计数据,对长治市水土流失治理生态经济系统的投入产出能值及主要能值指标进行分析.研究表明:系统能值投入波动较大,整体呈增加趋势,最低值为2008年的3.91×1021sej,最高值为2011年的4.33 ×1021 sej;系统总能值产出呈现整体增加、局部时间段下降趋势,最低值为2010年的5.95 ×1021sej,最高值为2014年的7.62 ×1021sej,其中2大主导产业中畜牧业整体呈增加趋势、农业中蔬菜产量不断增加都说明水土保持措施取得了一定成效;主要能值指标中,净能值产出率均＞1、可持续发展指数1＜ESI＜ 10,说明长治市水土保持措施的合理性与可持续性.能值理论分析表明,长治市水土流失治理生态经济系统的综合水平总体上呈现上升趋势,系统可持续发展状态良好,生态和经济向着平衡方向发展.