基于DPSIR模型的湖南省生态安全评价及安全格局分析

运用驱动力—压力—状态—影响—响应(DPSIR)模型,通过构建湖南省生态安全指标评价体系,系统研究了1989-2012年间湖南省各区域生态安全状况,探讨诱发其变化的各种因子及其相互作用机制。结果表明,湖南省生态安全状况整体呈现从安全状态降为轻度预警状态的趋势,生态安全指数由0.550降至0.420,其中驱动力指数由0.140降至0.052,压力指数由0.204降至0.007,状态指数由0.092降至0.044,影响指数由0.074上升至0.220,响应指数由0.057上升至0.098。就安全格局而言,处于轻度预警状态的城市比例增大,13个城市中处于轻度预警状态的城市达9个,湘中、湘南与湘西地区生态安全度要高于长株潭地区与湘北平原湖区。生态安全状况的变化是自然与人为因素双重作用的结果,城市扩张、工农业污染、自然灾害及对资源不合理的开发是影响湖南省生态安全的关键性因素。因此,针对当前生态安全现状,从城市规划,耕地保护,经济结构调整和矿山管理4个方面提出了提升该区域生态安全的对策。     

基于生态足迹模型的赣南地区生态安全评价

基于生态足迹模型,引入生态压力指数、生态占用指数和生态经济协调指数作为评价区域生态安全的指标,对赣南地区2005—2015年生态足迹及生态承载力进行核算,并对当地生态安全进行定量研究和动态分析。结果表明,2005—2015年赣南地区人均生态足迹和人均生态承载力变化整体都呈现上升趋势,人均生态足迹从2005年的0.307hm~2增加到2015年的0.341hm~2,其中2005—2011年赣南地区一直出去生态赤字状态,2012—2015年赣南地区的区域发展处于生态盈余状态,生态状况明显好转,万元GDP生态足迹整体呈现明显下降的趋势。整个研究期间赣南地区的生态压力指数均大于0.8,属于不安全状态,生态占用指数处于1级很贫穷的状态,而生态经济协调指数等级也是处于协调性很差的1级。以上数据表明赣南地区的生态安全不容乐观,生态压力较大,结合赣南地区的实际状况,提出了相应的措施。     

天山-帕米尔地区生态安全格局时空演变及其影响因素

  目的  天山-帕米尔地区以其独特的地理位置和丰富多样的生态系统，在中国生态安全方面发挥着重要的屏障作用，但近30 a来区域经济和生态环境发生了很大变化，开展基于自然及人为压力状态下天山-帕米尔地区生态安全格局时空演变及其影响因素研究，为区域生态保护、生态建设以及协同发展提供科学依据。  方法  以天山-帕米尔地区作为研究区，运用压力-状态-响应(PSR)模型以及地理探测器方法，选取20个关键指标，对天山-帕米尔地区1990—2018年的生态安全及其影响因素进行分析。  结果  天山-帕米尔地区区域生态安全的分布格局并没有发生显著变化，但不同市(县)的生态安全等级差异较大；1990—2018年天山-帕米尔地区生态安全处于Ⅲ级及以上的面积占比始终在60%及以上，2010年达80%，区域生态环境改善显著；其中有5个因子对天山-帕米尔地区生态安全的影响较为稳定，其他各因子的影响各有差异；3个子系统影响从大到小依次为响应、压力、状态，状态指数和压力指数变化趋势相似。  结论  天山-帕米尔地区生态安全状况逐步向好，但也存在一些生态破坏的现象。其中博乐市、精河县、温泉县、塔什库尔干塔吉克自治县生态安全状态改善显著，响应能力的提高对缓解生态压力具有较大贡献。图4表4参32     

基于生态足迹的张家界市土地生态安全研究

为了探讨湖南省张家界市各类土地生态安全及其空间格局，基于生态足迹分析，计算张家界市2000年、2005年、2010年、2015年、2020年5期土地生态足迹、生态承载力、生态盈亏和生态压力指数，并通过建立土地生态安全评价模型，依据标准化生态压力指数评判张家界市土地生态安全等级。结果表明，2000—2020年张家界市人均生态足迹呈上升趋势，增长了52.4%；人均生态承载力基本保持稳定；生态赤字增长了1.45倍；生态压力指数亦上升，增长了52.2%。张家界市土地生态安全呈波动变化，总体处于不安全状态，土地生态安全空间格局表现为不安全区域与草地和水域重叠，安全区域与林地重叠。     

基于P-S-R模型的湖南省土地资源生态安全动态评价

根据湖南省区域环境及土地利用特点,运用P-S-R模型建立湖南省土地资源生态安全评价的指标体系,采用熵权法法计算各指标权重和研究区域的土地资源生态安全值,对其2001～2010年的土地资源生态安全状态进行动态综合评价,划定安全等级。结果表明,湖南省土地资源生态安全压力指数呈减小趋势;2001～2010年湖南省土地资源生态安全状态指数总体为增加趋势,但是在2006～2008年出现小幅度下降;湖南省土地资源生态安全响应指数呈上升趋势;综合安全指数变化表现为增加趋势,但是至2010年仍为临界安全。湖南省土地资源生态安全面临的压力仍较大,区域土地资源状态仍不乐观,在人类的干预和维持下,生态安全受人类的影响逐渐加大。     

河南省耕地生态安全预警研究

为保障粮食安全和耕地生态系统持续健康发展,系统反映河南省耕地生态系统的健康程度及发展状况,依托驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型构建了耕地生态安全预警评价指标体系,采用综合评价法和障碍度模型评价了河南省2008—2018年耕地生态安全预警DPSIR模型状况,并采用GM(1,1)模型对其发展趋势进行预测。结果表明,河南省耕地生态安全预警呈增长态势,警情由中警转变为轻警,耕地生态安全整体向好发展;河南省耕地生态安全预警子系统障碍因子大小排序为压力(26.34%)>影响(20.15%)>响应(19.95%)>状态(17.68%)>驱动力(15.64%),且障碍因子存在时间差异;2019—2023年河南省耕地生态安全预警模拟预测值呈现增长趋势,警情逐渐由轻警向无警转变。河南省应制定合理的耕地生态安全保护中短期规划,完善耕地、水资源安全储备与人口适配的预警机制。     

福建平潭岛生态安全动态评价及驱动力分析

为了促进平潭岛合理开发建设与生态环境协调发展,分别选取平潭岛快速城镇化开发初期2005—2011年的自然环境与社会经济指标数据进行生态安全评价与分析,并选取尚未进行大规模开发的2001年作为生态状态基础年份进行对比。根据国内外评价指标体系的研究成果与平潭岛实际情况,筛选了海岸带与城市生态安全评价的70个因子组成指标体系,建立驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型,采用综合指数法评价了平潭岛的生态安全状况,发现平潭岛的生态安全指数总体呈上升趋势,达到良好级别;采用主成分分析法与通径分析法探讨可能影响平潭岛生态安全动态变化的因子,进行驱动力分析发现驱动力因子、响应因子以及状态因子决定了平潭岛生态安全状况;通过趋势预测发现平潭岛未来10 a生态环境持续优化,从良好状态进入生态安全程度较高的理想状态。重点研究平潭岛未进入实验区之前的生态安全状况,进入实验区建设之后的生态状况由于时间较短,数据并未实时准确获取。     

模糊综合评价法在森林生态安全预警中的应用

森林生态安全研究是城市生态学和可持续发展研究的重要方面。运用模糊综合评价法评价和预测了2011—2015年北京市森林生态安全状况,主要内容包括3个部分:1)通过压力—状态—响应的概念模型,构建森林生态安全预警指标体系。采用模糊综合评价方法,借助相对隶属度的概念和客观赋权的主成分分析,评价2001—2010年的北京市森林生态安全状态。结果表明北京市森林生态安全状态呈逐年转好趋势;2)利用指数平滑法预测2011—2015年的预警级别。结果表明预测时段内北京市森林生态安全状态继续转好,并将于2015年首次达到无警状态。3)根据各指标的权重排序,分析了压力层、状态层和响应层3个层次北京市森林生态安全的影响因子。     

基于PSR模型的河北省土地生态安全评价的分区

为充分认识河北省的土地生态状况,从而有针对性地对河北省土地生态安全问题采取措施,保障区域土地资源可持续利用,采用压力-状态-响应(PSR)模型框架,选取28个评价指标,构建河北省土地生态安全评价分区指标体系,运用熵权法和综合指数法建立土地生态安全综合评价模型,对河北省各地区土地生态安全进行评价分区研究.结果表明:河北省各地区的土地生态安全状况差距较大.张家口市和秦皇岛市的土地生态安全处于良好状态,廊坊市、沧州市、石家庄市、承德市、唐山市、保定市和邢台市的土地生态安全处于预警状态,邯郸市、衡水市的土地生态安全处于中警状态.在此基础上,针对各地区土地生态安全状况特点,提出相应的对策和建议.     

基于DPSIR模型的郑州市黄河南岸生态安全时序评价

以2015—2019年郑州市沿黄河南岸7个区县为研究对象,基于DPSIR模型,构建郑州市黄河南岸生态安全评价体系,运用Python计算机语言作为研究辅助工具,利用熵权法确定指标权重,采用综合指数法得到郑州市黄河南岸生态安全指数与安全等级。结果表明:1)郑州市沿黄河研究区域巩义市、上街区、荥阳市、惠济区、金水区、郑东新区、中牟县依据生态安全水平可划分为5个等级,研究区整体安全水平呈小幅波动下降趋势。2)5 a来,7个区县生态安全水平变化不大,荥阳市、郑东新区处于Ⅰ级类型,上街区、惠济区处于Ⅱ级类型,中牟县处于Ⅲ级类型,巩义市处于Ⅳ级类型,呈现小幅波动上升趋势,金水区处于Ⅴ级,呈现波动变好趋势。3)DPSIR模型显示,驱动力、状态、影响和响应指标对郑州市黄河南岸生态安全有很大影响。4)郑州市黄河南岸生态安全主要影响因素为经济发展、社会发展、生态状态、经济影响、人文影响、措施响应。     

河北省近20年耕地资源安全动态变化及驱动力分析

耕地资源的安全对确保区域粮食安全具有重要意义,以1991-2010年河北省耕地资源的相关数据为基础,构建河北省耕地资源安全动态变化评价指标体系,采用熵权TOPSIS模型对耕地资源安全状态进行定量评价,并采用主成分分析法对影响耕地资源安全变化的驱动因子进行计量分析。结果表明:近20年间,河北省耕地资源安全综合指数时序变化明显,介于不安全状态和较不安全状态之间。其中数量安全指数呈先减后增的变化趋势,质量安全指数呈明显的增长趋势,耕地资源生态安全指数呈逐年下降的趋势。影响河北省耕地资源安全的驱动因素主要是社会经济因素、人口因素及自然因素。最后,结合河北省的实际情况,提出改善河北省耕地资源安全水平的相关对策建议。     

种养平衡视域下湖南省县域畜禽养殖适度规模研究

基于农作物消纳畜禽养殖粪污的种养结合模式,利用湖南省2016—2018年种养业的相关统计数据,结合各地种养业现状,估算全省及各县(市、区)的基于土地承载力畜禽养殖最大理论规模及畜禽养殖土地承载力指数。结果表明：根据畜禽养殖土地承载力估算,湖南省最多可容纳19 272.93万头猪当量的畜禽养殖量,不同地区畜禽养殖应制定差异化策略;湖南省畜禽养殖氮、磷土地承载力指数分别为36.48%和38.17%,总体上不存在畜禽养殖承载力超载问题,畜禽养殖业仍有一定的发展空间;各地区之间承载力指数存在一定的差异,湘西南及湘南地区的土地承载力指数普遍大于湘东北和湘西北地区的;122个县(市、区)共有4个县(市、区)存在畜禽养殖氮土地承载力超载,8个县(市、区)存在畜禽养殖磷土地承载力超载,永州市双牌县是全省畜禽养殖超载最严重的地区,氮、磷土地承载力指数分别高达140.28%和164.43%;全省畜禽养殖潜力区、种养平衡区和超载区所占比例分别为89.3%、4.1%和6.6%。     

基于生态足迹模型的吉林省水资源可持续利用评价

针对吉林省水资源可持续利用情况和用水压力问题，采用生态足迹模型，从时空角度对吉林省水资源生态足迹进行分析。结果表明:从时间上看，2004—2018年期间，吉林省水资源生态足迹呈先上升后下降趋势，水资源生态承载力受年降水量的影响，波动变化明显；全省总体水资源利用效率逐年提高，但最主要的农业用水形式仍处于水环境危险状态；从空间上看，2017年吉林省水资源生态足迹较高的区域集中在中西部城市，水资源生态承载力较高地区为东部城市；各市(州)中，白城市水资源生态亏损严重且水生态安全状况较差，白山市和延边州的水资源储备充足，开发潜力较大；全省水环境安全整体态势良好，但区域间水环境状况差异较大。因此，吉林省水资源存在短缺现象，政府部门应结合自身发展的实际情况，从农业、工业和生态环境等用水方面做出相应举措，以期实现吉林省水资源的可持续发展与利用。     

基于PSR模型的煤炭资源型城市生态安全评价研究——以鄂尔多斯市为例

以煤炭资源型城市——鄂尔多斯的自然生态环境及经济社会发展特点为出发点，基于PSR模型构建了一个包舍3个准则9个要素35个指标的生态安全评价指标体系，用层次分析法确定各指标权重，依据生态安全综合指数法对2003～2008年鄂尔多斯的生态安全状况进行了评价。研究结果表明，鄂尔多斯生态安全处于较不安全状态，生态问题较为严重，生态风险较大，但从2003年起，生态安全状况逐年改善，2006年起改善效果更为显著。     

基于三角模型的关中5市土地生态安全区域差异分析

选取关中平原5市为研究区,根据其土地资源利用现状和经济发展特点,以2009、2012和2015年《陕西统计年鉴》《中国城市统计年鉴》为基础数据,从经济可行性、社会可接受性和资源环境合理性三方面选取16项评价指标,进行标准化处理,运用熵权法确定权重,构建土地生态安全评价指标体系,计算综合指数。运用Grapher软件从3个时间断面构建三角模型,对关中平原5市土地生态安全进行现状和趋势分析。结果表明:三角模型能够客观清晰地反映其现状和变化趋势;关中平原五市总体呈现出经济可行性指数和资源环境合理性指数不断增加,社会可接受性指数降低;土地生态安全状态向较好的方向发展,西安市由弱安全转向一般安全,其余4市由不安全转向弱安全;区域内部发展不均衡,西安市与其余4市差距不断加大。     

一种实现混合属性数据流聚类的算法

在现有城市生态竞争力分析的国内外研究成果的基础上，依据城市竞争力和生态系统相关理论，借鉴国内外评价机构的评价模型和分析体系，构建出基于PSR框架的湖南省地级城市生态竞争力的评价指标体系，并根据2012-2013年统计数据，运用直觉模糊综合评价模型，横向比较分析了湖南省14个地级市的城市生态竞争力情况，明确了现阶段影响湖南省各城市生态竞争力的主要因素，评价了各城市的现状及潜力以及各城市间所具有的竞争优势和劣势.在此基础上,有针对性地提出了促进湖南省各个城市生态竞争力提升的政策建议.     

基于数据包络分析法的湖南省“两型”农业生产效率评价

在建立两型农业发展状况评价指标体系的基础上,运用DEA方法对湖南省14个市州2008年农业生产的效率进行评价。通过对湖南省各市州农业生产的投入与产出数据运算结果的分析,得出长沙、株洲、湘潭和常德4个地区的农业生产效率相对有效,农业产出已达到最优水平,衡阳等10地区农业生产效率较低,处于规模效益递减状态。对各市州的投入与产出的投影分析表明,衡阳等地区存在一些农业生产要素投入过剩或者要素的利用效率需要提高等情况。     

污水灌溉区生态安全评价研究——以黄水河流域为例

将研究区分成一系列100 m×100 m的网格,获取每一单元网格内生态安全的各影响因子信息。然后通过各影响因子分析及生态安全评价模型的运算,逐个计算出各单元网格的生态安全指数,最终获得黄水河流域的生态安全现状分级。结果表明,研究区生态安全分级以安全和基本安全为主,分别占区域总面积比例的45.2%和39.6%,平均安全指数是69.7,属于基本安全的级别。     

湖南省耕地保护政策的绩效研究

耕地保护政策的绩效评价是我国粮食安全及土地调控的重要研究对象。采用主成分分析法,通过构建评价指标体系,对湖南省14个地级市(州)2006至2010年的耕地保护政策绩效进行评价。利用SPSS 18.0软件对数据进行主成分分析,构造绩效评价函数,计算出14个地级市(州)的耕地保护政策绩效的效用值。对评价结果进行分析得出,2006年至2010年间,娄底市的耕地保护政策的效用值最高,株洲市最低。根据结论,提出了加强湖南省耕地保护政策的具体建议。