熵权法在草原生态安全评价研究中的应用——以甘肃牧区为例

本文在生态安全评价状态-压力-响应概念框架模型的指导下,以甘肃牧区草原生态安全评价为例,将熵权法与综合评价法有机结合进行了甘肃牧区草原生态安全评价指标权重确定及评价结果计算,在一定程度上丰富和发展了区域生态安全评价方法。研究结果表明,采用该方法得到的评价结果与区域实际情况相吻合,说明其具有科学性和可行性。研究中采用熵权法确定评价指标权重减少了评价过程中的人为主观性的干扰,能够更客观地反映各评价指标对区域整体生态安全状况的贡献率,为区域生态安全定量化评价提供了新的研究手段和方法,在定量化评价研究领域具有一定的实用价值和推广意义。     

西北干旱区土地资源生态安全评价——以甘肃省古浪县为例

以古浪县为研究区域,在国内关于区域土地资源生态安全评价研究成果的基础上,依据优化型PSR框架模型,结合西北干旱区的土地利用结构特点,建立古浪县土地资源生态安全评价指标体系。运用熵权法与综合评分法计算古浪县土地资源生态安全值,得出了古浪县不同时段土地资源生态安全的动态变化,并对结果进行对比分析。结果表明:古浪县由1995年和2002年的"风险"状态转变为2009年的"敏感"状态,土地资源生态安全状况稍有好转。     

基于RBF神经网络模型的土地生态安全预警——以甘肃省张掖市为例

以张掖市为研究区域,在借鉴国内土地生态安全研究成果的基础上,依据PSR模型,结合2001—2012年土地利用的相关数据,建立土地生态安全预警指标体系。运用RBF神经网络模型对张掖市2013—2017年土地生态安全演变趋势进行预测,并结合预警指数和警度标准对2001—2017年的安全警况进行分析。结果表明:2001—2012年张掖市土地生态安全的压力系统的警度呈波动上升趋势,状态系统和响应系统的警度呈下降趋势,2013—2017年的压力系统将逐步由"中警"转变为"重警",状态系统将基本维持在"中警"水平,响应系统将处于"无警"状态;2001—2017年,张掖市土地生态安全警度呈略有下降态势,2013—2017年的预警指数将处于0.46左右,警度将处于"中警"状态。     

草原生态安全模糊评价方法研究——以甘肃天祝高寒草原为例

生态安全作为一种非传统的安全越来越受到国际社会的广泛关注。我国21世纪初生态安全形势非常严峻,进行生态安全相关领域的研究已迫在眉睫。文中提出草原生态安全概念,着重于草原生态安全模糊评价方法的研究,构建了草原生态安全评价指标层次结构体系并建立草原生态安全模糊评价模型。以甘肃天祝县高寒草原为例进行了草原生态安全模糊评价的实例研究。研究表明,天祝高寒草原生态安全状况总体上处于比较安全的状态。研究实践表明:采用模糊综合评价方法对草原生态安全程度进行评价是切实可行和适宜的,该方法将为其他区域或生态系统的生态安全研究提供有益的方法参考;而草原生态安全概念的提出也丰富了生态安全研究的领域、进一步完善了生态安全的研究体系。     

城市生态安全评价研究——以长春市为例

人类对生态系统大规模开发引起了一系列生态问题,人们也越来越关注生态问题。城市作为社会进步和文明演进的中心,生态问题的研究显得尤其重要。从生态安全的内涵出发,运用压力(pressure)-状态(state)-响应(response)模型建立了城市生态安全综合评价指标,利用熵值法对指标进行赋值并计算指标的权重,对城市自然-经济-社会复合生态系统的安全状况进行综合评价。以长春市为例,从时间尺度(1998-2004)对长春市生态安全的发展进行了趋势分析,同时在空间尺度上按东北、东部、西部地区选择了另外七个城市与长春市生态安全进行了现状对比。分析结果表明该方法具有一定的科学性和合理性,在城市生态安全的管理以及城市可持续发展方面具有重要的指导意义;该方法在城市生态安全状况绝对数值的量化方面还要加强研究。     

生态脆弱地区旅游资源开发的生态安全评价——以内蒙古鄂尔多斯市为例

以地处我国农牧交错、生态脆弱的内蒙古鄂尔多斯市为例,借鉴国内外生态安全评价方法,通过对10个重点旅游资源区进行详细调查,构建了区域性旅游开发生态安全评价的指标体系,并对旅游资源赋存环境生态承受能力、旅游资源开发生态影响力的各项指标因子进行权重分析和量化赋分,对研究区旅游资源开发的生态安全状况进行了综合评价。研究表明:除鄂尔多斯西部荒漠、沙漠生态地区旅游资源开发的生态安全性较差外,其余重点旅游资源区均处于较安全状态,但生态安全隐患仍然存在;同时,10个重点资源区中,初步开发区(开发5年以内)和深度开发区(开发10年以上)的生态安全状况较好,而中度开发区(开发5-10年)的生态安全性较差,说明中度开发阶段是出现生态危机机率较大的时期。     

基于熵权法的草原旅游点植被退化评价

基于熵权法建立了草原旅游点植被退化评价流程,以甘肃夏河县桑科草原旅游点为例进行了实例研究.首先,建立了包括草群高度、植被密度和盖度以及物种丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数6个指标的草原旅游点植被退化评价体系.结果表明:桑科草原旅游点植物生长对旅游活动干扰的敏感性较高,植物物种对旅游活动干扰的敏感性较低;车辆碾压对植被破坏最为严重,各样区植被退化程度随着与破坏点(带/区)中心距离的增大而降低.随着草原旅游点植被退化程度的降低,植物科、属、种的数量均有较明显的增加,植物种间竞争关系增强;大车前(Plantago major)和鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)逐渐失去竞争优势,蔚蓄(Polygonum aviculare)的竞争力得到显著增强.利用熵权法对桑科草原旅游点植被退化程度的评价结果与前人关于旅游点植被破坏的研究规律相符,且桑科草原旅游点干扰区植物群落特征与植被退化评价结果相一致,说明建立的草原旅游点植被退化评价方法是合理准确的.     

基于熵权集对分析的西北地区耕地生态安全水平差异比较

耕地生态安全是关系到粮食安全和人类生存发展的重要问题。构建基于PSR模型的耕地生态安全评价指标体系,运用熵权集对分析方法和障碍度模型对西北地区耕地生态安全水平与障碍因子进行差异比较分析。结果表明:(1)2002—2016年西北地区耕地生态安全总体水平不断提高,但安全等级在地区内部差异明显,2002—2008年,新疆、甘肃、宁夏维持"临界安全"等级不变,青海、陕西联系数主值分别为0.2334、0.2019,安全等级上升为"较安全"。2008—2016年,新疆联系数主值由0.0499提升为0.2692,安全等级上升为"较安全";甘肃、宁夏维持"临界安全"等级;青海、陕西维持"较安全"等级;(2)西北地区压力和响应障碍度均值由2002年的52.434、26.270下降为2016年的38.479、17.353,状态障碍度均值则由21.296上升为44.168。要素层2002年和2016年障碍度均值分别为45.457、32.732、21.811,影响西北耕地生态安全水平障碍因子排序依次为压力、状态、响应。2002年西北地区耕地生态安全水平与压力、状态、响应障碍度的相关系数分别为-0.226、0.120、0.055;2016年分别为-0.830、0.851、-0.661。新疆、青海和陕西出现的耕地生态安全等级提升与状态障碍度大幅度增加有关;(3)新疆和青海耕地生态安全值上升源于人均水资源量的增加;陕西耕地生态安全值上升得益于耕地生产率的提高和耕地环境的改善,但城市建成区的扩张和水资源的短缺制约了生态安全等级提升;甘肃、宁夏耕地生态安全维持等级不变,主要受制于耕地数量的减少和耕地质量的下降等因素。针对西北各地区耕地生态安全提出升级建议。     

生态脆弱区的生态安全评价——以榆林市为例

采用生态安全综合指数和层次分析法,从生态环境、人文环境、环境污染压力和保护等方面建立生态脆弱区榆林市的生态安全评价体系,综合评价榆林市10年来的生态安全变化趋势及地域差别。结果表明:近年来,榆林市生态安全状况一直处于预警状态但有一定的波动性,个别区域甚至恶化;生态环境虽然有所改善,但情况仍然严重。文章最后为改善生态环境现状提出了5条政策建议。     

基于能值生态足迹模型的高温伏旱区生态安全研究——以重庆市江津区为例

随着全球环境恶化的速度加快,区域生态安全问题日益突出,特别是对高温伏旱区的生态安全的研究需求越来越迫切。本文利用基于能值理论改进的生态足迹模型,对重庆市江津区2002~2007年的生态安全现状做了全面评估。结果表明:(1)2002~2007年江津区均处于较安全等级,但是安全等级程度逐年下滑,因此需要密切关注;(2)在2002年之后,江津区一直处于强不可持续状态,程度呈逐渐加深的态势。     

Estimation of water balance in the source region of the Yellow River based on GRACE satellite data

Water storage has important significance for understanding water cycles of global and local domains and for monitoring climate and environmental changes.As a key variable in hydrology,water storage change represents the sum of precipitation,evaporation,surface runoff,soil water and groundwater exchanges.Water storage change data during the period of 2003-2008 for the source region of the Yellow River were collected from Gravity Recovery and Climate Experiment(GRACE)satellite data.The monthly actual evaporation was estimated according to the water balance equation.The simulated actual evaporation was significantly consistent and correlative with not only the observed pan(20 cm)data,but also the simulated results of the version 2 of Simple Biosphere model.The average annual evaporation of the Tangnaihai Basin was 506.4 mm,where evaporation in spring,summer,autumn and winter was 130.9 mm,275.2 mm,74.3 mm and 26.1 mm,and accounted for 25.8%,54.3%,14.7% and 5.2% of the average annual evaporation,respectively.The precipitation increased slightly and the actual evaporation showed an obvious decrease.The water storage change of the source region of the Yellow River displayed an increase of 0.51 mm per month from 2003 to 2008,which indicated that the storage capacity has significantly increased,probably caused by the degradation of permafrost and the increase of the thickness of active layers.The decline of actual evaporation and the increase of water storage capacity resulted in the increase of river runoff.     

RS和GIS支持下的若儿盖草原生态安全模糊评价

应用遥感(RS)和地理信息(GIS)一体化技术对若儿盖1995、2000、2004年土地利用变化进行调查监测,并结合相关社会经济资料,对研究区生态风险做了分析研究.在此基础上运用压力-状态-响应( P-S-R)模型建立评价指标体系,并用AHP法计算出23项评价指标对草原生态安全贡献量所对应的权重系数.以模糊数学中的模糊层次分析法,应用最大隶属度原则对若儿盖草原生态安全做了评价,并应用Markov模型对2010年生态安全状况做了预测.研究结果表明,该区域1995年以来生态安全的"不安全"隶属程度有所增加,从1995年的0.12538到2004年的0.47022,生态安全状况有不断恶化的发展趋势,并预测2010年的隶属度已达到0.56273,为1995年的4.5倍.造成研究区生态环境健康状况不断恶化的原因主要有人类经济活动、鼠害和全球变暖等因素.     

黄河源头气候变化对生态环境的影响

利用黄河源头玛多、玛沁两个气象站1961～2010年50年逐月平均气温和降水量资料,采用Mann-Kendall等检验方法分析年和四季的气候特征及气候变化趋势,并对气候突变进行了检验。结果表明:近50年来黄河源头表现出气温升高、降水量呈微弱增加、地表蒸发量增大的变化趋势,并且在90年代后期变化趋势更加明显,这种气候变化趋势加速了黄河源头草地退化和沙化。     

京津水源区坡耕地土壤侵蚀特征分析

坡耕地是保障粮食安全与经济发展的重要资源.本文利用承德市南山径流场资料对不同坡长下径流深、含沙量及侵蚀量进行对比分析,结果显示:坡长和降雨强度都对土壤侵蚀有影响,随着坡长变化,导致土壤侵蚀量变化的两个主导因素不断变换.雨强小于0.25 mm/min时,坡面土壤侵蚀模数随坡长的增加而增大;雨强大于0.25mm/min时,随坡长的增加先增大后减小,最大侵蚀量总是出现在22 m坡长范围内.径流深均值与侵蚀量增量随坡长变化趋势一致,含沙量均值变化与雨强关系密切.所以治理京津水源区坡耕地水土流失,应在22 m坡长以内采取等高植物篱等措施,既可降低工程投入,又减少坡面土壤流失,提高土地生产力.     

基于熵权的集对分析法在土默特左旗地下水水质评价中的应用

根据集对分析理论,运用熵权法确定评价指标的权重值,采用简化改进后的联系度的确定方法,对土默特左旗平原区浅层地下水质量进行了评价。研究结果表明:土默特左旗平原区浅层地下水总体质量中等偏上,但对于已受到污染及处于中等程度的水质需要及时采取措施。与模糊综合评价方法相比较,该方法评判结果更能真实反映研究对象的状况,评价结果合理、客观。     

Hydrus-3D模型模拟田间点源入渗与水分再分布准确性评价

滴灌条件下水分入渗与再分布是评价滴灌灌溉效率的重要内容,通过Hydrus3D模型模拟单点源和点源交汇情况下水分入渗及其再分布过程,并利用田间试验实测资料进行验证。结果表明:采用Hydrus3D软件建立的模型可较好地模拟单点源水分入渗、水平湿润锋扩散过程及土壤剖面水分的分布情况,水平湿润锋距离的模拟值和实测值的误差在灌水结束时达到最大,且滴头流量越大,误差亦越明显,其中最大绝对误差为4.6 cm,最大相对误差达0.167,R2在0.95以上,F检验P值大于0.05,且RMSE在2.1以内;模型模拟的土壤体积含水量分布和实测值基本一致,模拟值和实测值的R2在0.90以上,F检验P值大于0.05,RMSE均小于0.07;湿润范围模拟结果和实测结果的吻合度较高。灌水结束后20 h,模拟土壤剖面含水量的分布情况与实测值基本一致,模拟值和实测值R2在0.575~0.652之间,F检验P值大于0.05,RMSE在0.013左右,双点源交汇区整个剖面模拟值和实测值R2为0.526以上,F检验P值大于0.05,RMSE均小于0.01,模拟结果较好,说明Hydrus3D模型可模拟土壤水分再分布情况。     

不同水肥管理模式下糯玉米水氮利用及熵权TOPSIS综合评价

为探究施肥与灌水方式对糯玉米各生育期株高、叶面积指数、产量品质及水氮利用率的影响,以晋糯41号为材料进行田间试验,设置I₀(播种期75%θ_f～85%θ_f,苗期～拔节前期65%θ_f～75%θ_f,拔节后期～孕穗期70%θ_f～80%θ_f,孕穗期～开花期70%θ_f～80%θ_f)、I₁(播种期75%θ_f～85%θ_f,拔节后期～孕穗期75%θ_f～85%θ_f)2种灌水方式,F₀(N、P、K肥全部基施)、F₁(N、K肥基施30%+拔节期30%追施+大喇叭口期追施40%,P肥全部基施)和F₂(N、K肥基施30%+大喇叭口期追施70%,P肥全部基施)3种施肥方式。结果表明:不同施肥水平F₁、F₂...     

基于AHP的渭河流域用水水平评价及计算机实现

依据渭河流域用水特点和系统工程的思想,建立了渭河流域用水水平评价指标体系,研究基于AHP方法的指标权值确定的步骤和方法,探讨分析多层次灰关联综合评价中最优指标集、指标集规范化、灰色关联系数、评判结果矩阵等关键问题;采用VC 和数据库技术开发了C/S模式的渭河流域用水水平评价系统。选择渭河流域典型区域2003～2005年的用水数据进行验证。结果表明:评价结果与实际情况相符,研究方法和手段有一定的推广价值。