岩溶生态脆弱区水安全动态模拟及其演变机制

[目的]揭示影响贵州省城市水安全的主要驱动因子,为贵州省相关部门提供参考和科学依据。[方法]基于系统动力学方法建立水安全系统模型,仿真模拟贵州省水安全系统的贵阳模式、遵义模式、毕节模式和协调型模式4种不同模式下的水资源子系统、水环境子系统、水灾害子系统的发展演变规律。[结果]农业灌溉用水定额、水土流失面积比、水质达标率和环境资本投资率是贵州省水安全系统的主要驱动因子;在协调型模式下,贵州省水安全系统在2025年以前处于最佳状态,比其他3种模式优越。[结论]在不同情景模式的模拟下,只有在协调型模式下水资源子系统、水环境子系统、水灾害子系统处于最佳状态,能够获得最大的经济效益和环境效益。     

基于MIV-BP型的喀斯特地区水资源安全影响因素分析

[目的]分析喀斯特地区水资源安全的影响因素及其影响趋势,提出促进喀斯特地区水资源安全的措施与建议。[方法]采用贵州省近10a的数据,建立BP型网络模型计算平均影响值(mean impact value,MIV),对其影响因素进行实证分析。[结果]地下水供水比例、工业用水率、水资源利用率、人均粮食产量以及产水模数是水资源安全的阻碍因素。其中产水模数的影响程度呈现波动中逐年递减趋势,其余4个阻碍因素影响程度均显示逐年增强;工业固废综合利用率、工业废水排放达标率、中度以上石漠化面积比、单位GDP需水量以及地下水开发利用程度共同构成了水资源安全的驱动因素。从时间顺序来看,单位GDP需水量和地下水开发利用程度的影响趋于稳定,中度以上石漠化面积比因子对水资源安全影响越来越显著。工业废水排放达标率的影响逐年减弱,而工业固废综合利用率的影响情况波动比较大。[结论]模型计算表明,MIV-BP模型在喀斯特地区水资源安全影响因素研究方面具有一定的现实可行性。     

基于BP神经网络的三峡库区重庆段水资源安全评价

三峡库区水资源安全关系到库区的生态安全,对库区水资源安全利用进行评价,找出问题较为严重的区域,明确其限制因子,从而为库区水资源可持续发展和水资源安全提供科学的决策依据。结合2000—2014年三峡库区水资源安全数据,选取BP神经网络构建水资源安全利用评价模型,结合ARIMA模型进行指标预测,分析了三峡库区重庆段水资源安全利用的时空差异。研究表明:(1)三峡库区重庆段2014年水资源安全利用总体分布在较不安全到较安全之间,渝中区和大渡口区为较不安全等级,沙坪坝区等7个区县为基本安全,其他区县为较安全等级;在子系统的评价中,主城区的社会安全与供需安全等级均为最低,为极不安全和较不安全等级。(2)2000—2014年水资源安全利用等级主要受生态安全因子制约,供需安全因子次之;2015—2020年水资源安全利用等级主要受供需安全因子限制,生态安全因子次之。2000—2020年水资源安全利用等级总体呈上升趋势。     

重庆市岩溶地区生态环境脆弱性评价研究

重庆岩溶区属典型的生态环境脆弱区，宜耕地资源不足．土地退化严重，承受自然灾害能力低，使岩溶地区的社会经济发展和生态环境的协调性差，可持续发展能力弱。本文以重庆市岩溶地区为例。选择12项生态环境脆弱性影响因子为评价指标，利用层次分析法赋予指标权重，然后建立模糊数学模型对岩溶地区生态环境脆弱性进行评价研究。结果表明：重庆市25个岩溶区县中潜在脆弱区县7个。轻度脆弱区县2个，中度脆弱区县5个，重度脆弱区县5个，极度脆弱区县6个。     

基于InVEST模型重庆市建设用地扩张的碳储量变化分析

建设用地的扩张是影响陆地生态系统碳储量变化的重要驱动因素。以重庆市为研究区域,基于重庆市土地利用数据、土壤数据、植被数据,从建设用地扩张的视角,采用InVEST模型,结合收集的碳密度数据,对重庆市2000年、2005年及2010年碳储量的变化进行了分析。结果表明:2000-2010年重庆市土地利用变化显著,建设用地是主要的转入者,共增长1 505.58 km²,其中90%以上的区域来自耕地以及阔叶林,造成碳净损失1.796 Mt。2005-2010年重庆市建设用地变化更加剧烈,这期间建设用地共扩张998.19 km²。建设用地主要是由西部中心逐渐向四周扩张,且增长速率加快。建设用地由2000年的598.88 km²增加到2005年的1 097.27 km²,扩张导致总碳储量减少了1 169 982.18 t,其中阔叶林的碳损失达到72%;2010年建设用地增加至2 095.46 km²,占用耕地以及阔叶林是主要的扩张形式,扩张导致总碳储量减少了1 169 982.18 t。可见,建设用地扩张过程中,碳损失的主要来源为耕地及阔叶林,其次是针叶林、草原、草地等。选择固碳能力较弱的裸地与草甸作为建设用地的扩张目标,有利于重庆市碳储量的保护与增长。     

重庆都市圈生态系统健康胁迫因子及胁迫效应分析

重庆市是中国最大的内陆山区城市，人类活动强烈，生态系统脆弱；又位于长江三峡水库的库尾，生态地位十分重要，开展重庆都市圈生态系统健康研究具有特殊的意义。在详细阐述都市圈生态系统健康受胁迫现状的基础上，从地质地貌结构、河谷型气候、土壤性状、植被与生物多样性、人类活动等方面分析了都市圈生态系统健康受胁迫因子及影响机理、影响途径，并探讨了生态系统健康受损对都市圈环境、气候变化、人体健康等的胁迫效应及趋势，为制定都市圈生态系统健康规划与管理提供参考依据。     

三峡库区移民安置区土地资源优化利用模式研究

三峡水库是我国特大型水利枢纽工程,三峡大坝蓄水后,大部分移民需后靠安置解决,导致土地利用压力加大。土地资源的优化利用研究对指导安置区农业持续发展以及生态环境建设等有重要的意义。基于移民安置区土地资源的特征和土地优化利用的原则,提出库区土地资源优化利用应突出效益主导、持续协调、产业协调、区域特色等4种模式,并针对当前安置区土地资源优化利用中的主要问题,提出了相应的优化利用对策。     

城市生态系统健康及其评价指标体系研究

城市是一种高度人工化的自然-社会-经济复合生态系统,其生态系统健康与否直接影响到城市的可持续发展。从城市生态系统健康的内涵论述了城市生态系统健康的概念及其相关特性,并分析城市生态系统健康的影响因子,在遵循评价指标原则的基础上,选择活力、组织结构、恢复力、生态系统功能的维持、人群健康状况作为城市生态系统健康评价的5个要素,建立了一套相对完整的城市生态系统健康评价指标体系及评价方法,为促进城市生态系统健康发展、实施城市生态系统健康管理提供某些依据。     

基于夜间灯光数据的城市化水平动态评价

选取长江经济带为研究区域,以DMSP_OLS夜间灯光数据为遥感数据源,对长江经济带省级尺度城市化水平进行了动态评价。首先,提取1992~2012年长江经济带的综合灯光强度(I)和建成区面积(S),构建基于夜间灯光数据的综合灯光指数模型(compounded night light index,CNLI),计算长江经济带省级尺度的CNLI;其次,构建基于统计数据的两种传统城市化水平评价指数模型:综合城市化水平指数模型(IU)和城市化复合指数模型(Cf),计算长江经济带省级尺度的城市化水平;最后,建立了CNLI与IU和Cf的城市化水平估算模型,对CNLI、IU和Cf进行相关分析和精度验证,明确夜间灯光指数模型计算结果的准确性。研究结果表明:基于DMSP_OLS夜间灯光数据的CNLI与基于统计数据的IU和Cf间存在明显的线性相关,CNLI能较好地反映该区域综合城市化水平。     

重庆喀斯特地区水资源承载力动态变化评价

水资源承载力是一个国家或地区持续发展的重要制约因素,对喀斯特地区更是如此。对重庆喀斯特地区水资源承载力进行评价,首先建立评价指标体系,并利用因子分析法筛选出载荷较大的指标,其次利用熵权法确定各指标的权重,最后通过灰色关联模型对重庆市喀斯特地区2001~2015年的水资源承载力进行动态评价。结果表明:重庆喀斯特地区水资源承载力整体较好,与最佳水资源承载力关联度适中保持在0.85以上,但是形势不容乐观,从2001年开始,水资源承载力就呈现逐年下降的趋势,2015年降至最低。经济发展是该地区水资源承载力压力的主要来源。