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。     

塔里木盆地中北部绿洲生态安全评价

维护干旱区绿洲生态安全,是实现区域可持续发展的重要前提。以渭干河-库车河绿洲为研究区,从绿洲生态系统结构、功能、效益3方面构建评价指标体系;运用三角模型,对2005—2014年该绿洲生态安全状态和趋势进行测算分析;采用灰色关联分析法对影响该绿洲生态安全的因子进行分析。结果表明:(1)生态系统非结构性指数(NSI)总体呈逐年下降趋势;生态系统非功能性指数(NFI),呈现出波动变化趋势;生态系统效益性指数(BI)总体上呈现持续上升趋势。(2)在2005—2014年期间,渭干河-库车河绿洲生态安全经历了不安全-弱安全两个状态,并呈现出逐渐向安全且稳定发展的趋势。(3)2005—2014年影响渭干河-库车河绿洲生态安全的主要因子是水土协调度和造林面积。研究结果将为维持及进一步改善该绿洲生态环境提供科学依据。     

我国生态安全影响因素的实证研究

基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型,构建了一个包括36个指标变量的生态安全评价指标体系对我国2004年-2013年的生态安全状况进行评价分析。在利用层次分析法和熵值法求出主观权重和客观权重的基础上,求其综合权重,然后计算我国生态安全综合指数,并对我国生态安全指数进行具体分析。在上述分析的基础上,建立双对数线性回归模型,对驱动力、压力、状态、影响和响应五个因素的贡献度进行研究分析,得出就各因素之于生态安全的贡献来看,压力因素对我国生态安全状况的贡献度最大,状态因素对我国生态安全状况的贡献度最小。     

泾河流域中下游生态安全评价与分析

基于"压力-状态-响应"(RSR)模型,选取泾河流域中下游的长武县、彬县、永寿县、淳化县、礼泉县和泾阳县为研究区域,进行了生态安全评价与分析.评价结果表明:研究区内各县的生态安全状况存在一定的差异,研究区的南部生态安全状况要好于北部.从行政单元看,泾阳县的生态安全指数最高,而长武县的生态安全指数最低;从地貌类型看,南部黄土台塬地区的生态安全状况好于北部低山丘陵区和黄土沟壑区.根据生态安全评价分级结果,泾阳县处于安全状态,淳化县、永寿县、礼泉县和彬县处于较安全状态,而长武县则处于较不安全状态.     

西藏拉萨河谷拉鲁湿地生态系统健康评价

基于湿地生态系统健康理论和压力-状态-响应模型,以拉萨河谷高寒湿地-拉鲁湿地生态系统为研究对象,构建了高寒湿地生态系统健康评价指标体系,并确定了具体的评价指标、评价标准、指标权重、评价等级和评价方法,对拉萨河谷高寒湿地生态系统健康状况进行了评价。研究结果表明:1995～2004年间拉鲁湿地生态系统健康程度处于快速下降状态,2005～2010年间拉鲁湿地生态系统健康程度呈波动趋势,生态系统处于临界健康状态,生态系统受到人为影响比较大,结构发生明显变化,系统活力减弱,人为破坏、资源不合理开发等对生态压力较大,生物多样性及生态系统结构处于不稳定状态,生态系统服务功能减弱。     

资源枯竭型城市生态安全评价及趋势分析——以焦作市为例

资源枯竭型城市普遍面临着生态环境恶化问题。文中基于"压力-状态-响应"概念模型,建立了典型资源枯竭型城市生态安全评价指标体系。利用集对分析理论从同异反三个方面综合考虑事物的确定和不确定因素的优势,建立了资源枯竭型城市生态安全评价模型和发展趋势模型。以煤炭资源型城市-焦作市为例,分析了该市1999～2010年间的生态安全状况。结果表明:焦作市的生态系统在1999～2007年间属于"较不安全"状态,2008～2010年属于"临界安全"状态。总体上看,该市生态安全状况整体上呈现逐年改善的趋势,但是有待于进一步改善。集对分析法能够综合考虑城市生态系统中的确定性和不确定性信息,是一种有效的城市生态安全的评价方法。     

甘肃省耕地数量变化特征及其对粮食安全的影响

利用51年的耕地统计数据和近年的土地利用详查变更数据,揭示了甘肃省土地利用结构和耕地面积变化的总体特征,1955～2005年,甘肃省耕地面积和人均耕地面积呈现出逐年下降趋势,而粮食产量和人均粮食产量却呈现出上升趋势,最小人均耕地面积和耕地面积压力指数虽逐渐减小,但耕地压力指数历年都大于1,说明此期粮食的供给小于需求,粮食处于不安全状态。运用回归分析方法、预测理论、最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,对耕地面积变化的主要驱动因子进行了分析,在定量分析耕地数量变化和人口增长及经济发展关系的基础上,对未来15年耕地、人口、粮食、最小人均耕地面积和耕地压力指数进行了预测。结果显示:2006～2020年,耕地压力指数继续减小,且越来越接近1,这说明耕地面积-人口-粮食之间的供需矛盾减小,粮食安全形势有所缓解。     

东北农牧交错带土地生态环境安全指标体系的建立与综合评价--以镇赉县为例

本文以吉林省镇赉县为例,探讨了土地生态环境安全评价的方法。依据区域生态安全评价一般性指标体系,结合镇赉县土地利用结构及特点,从土地资源生态压力、生态环境状态和生态环境响应三方面入手,建立了由19项指标组成的土地生态环境安全评价指标体系。运用层次分析原理和综合评分法,计算该地区土地生态环境安全综合指数。研究表明,该地区在1985年和2001年土地生态环境安全状况均处于“很不安全”状态,且有不断恶化的趋势。滥垦、滥伐、过度放牧以及粗放经营的生产方式是导致该地区土地生态环境安全状况不断下降的主要原因。     

采煤与脆弱生态复合区生态安全评价——以山西为例

强烈人为活动与脆弱生态复合区的生态安全问题正逐步成为全球关注的焦点。基于能值分析的生态足迹模型和自回归积分滑动平均模型(ARIMA),以山西省为案例区,对其2000—2020年生态安全状况进行动态评价和趋势预测。结果表明:(1)2000—2015年,研究区人均能值生态承载力从1.48 hm~2下降到1.12 hm~2,人均能值生态足迹从5.92 hm~2上升到13.08 hm~2,生态赤字从-4.44 hm~2增加到-11.96 hm~2,生态压力指数由4.55增加到11.72,生态协调系数由1.19降到1.08,生态安全等级为较安全状态,生态经济系统发展潜力较大;(2)ARIMA模型预测显示,2016—2020年,研究区人均能值生态承载力从1.08 hm~2下降到0.81 hm~2,人均能值生态足迹从13.02hm~2上升到14.33 hm~2,生态赤字从-11.94 hm~2增加到-13.52 hm~2,生态压力指数从12.05增加到17.71,生态安全等级由较安全变为极度不安全,预警等级由重警到巨警状态,生态安全问题亟待解决。     

城市生态安全模型及评价研究——基于中国4个直辖市和27个省会城市的分析

文中在总结国内外城市生态安全评价模型、研究方法基础上,构建城市生态安全评价的表征模型—漏斗模型,并基于漏斗模型建立城市生态环境安全评价指标体系,运用主成分分析方法结合漏斗模型计算得到漏斗模型中压力度指数、支撑度指数、响应度指数并最终得出城市生态安全度指数。     

甘肃省生态足迹与生态承载力动态分析

基于生态足迹和生态承载力的理论和计算方法对甘肃省1996-2009年人均生态足迹、人均生态承载力和人均生态赤字动态变化进行分析,并通过灰色GM(1.1)预测模型,对甘肃省2015年、2020年人均生态足迹、人均可利用生态承载力、万元GDP生态足迹进行了预测。结果表明:1)甘肃省1996-2009年间人均生态足迹逐年增大,由1.3835hm2增长到2.2973hm2。人均生态承载力变化不明显,存在生态赤字,且人均生态赤字逐年增大,由1996年的0.4256hm2增加到2009年的1.3515hm2。2)人均生态承载力基本维持在0.9213hm2-0.9579hm2之间,呈缓慢下降的趋势。3)生态赤字逐年扩大,以年均11.46%的速度快速增长。4)预测表明2015年人均生态足迹为3.4732hm2/人,2020年将达到4.7153hm2/人;生态赤字在2015年扩大到2.5355hm2/人,2020年为3.7759hm2/人。针对甘肃省生态现状,建议提高农业单位产量,改善工业发展模式等,走上可持续发展的道路。     

甘肃省资源环境与可持续发展能力评价

由于甘肃地处生态过渡带的独特生态地理区位,自然生态环境极其脆弱,加之贫困人口量大面宽,劳动力素质低下,资源环境对社会经济发展的保证程度不足,致使人地矛盾尖锐,人口与资源环境不相协调,实现甘肃经济、社会和资源环境的可持续发展变得日益紧迫。本文通过选取甘肃周边的省、区及东部部分发达省份作参照对象,建立可持续发展指标体系,利用改进的熵值法,对甘肃与周边省、区及东部部分发达省份的可持续发展能力进行对比研究,寻找甘肃在可持续发展过程中与其它省份相比所存在的问题和差距,探索提高可持续发展能力之路。     

基于能值分析理论的生态足迹在区域可持续发展评价中的应用——以甘肃省为例

当前,可持续发展已经成为人类的共识.在诸多可持续发展评价模型中,生态足迹模型以其计算简单、结果明了得到了广泛的应用,但其在理论和方法上存在一些缺陷.为了弥补传统生态足迹在区域可持续发展评价中的不足,将能值分析理论与生态足迹方法结合,对甘肃省2000-2008年可持续发展状态进行评价.发现:①2000-2008年甘肃的人...     

甘肃省碳排放变化的因素分解及实证分析

研究我国能源消费碳排放变化特征以及主要影响因素的作用机理,有助于提高节能减排政策制定的科学性和可操作性。基于扩展的Kaya恒等式,建立因素分解模型,应用LMDI分解方法,综合分析经济产出规模、人口规模、产业结构、能源强度和能源结构等因素变化对甘肃省1995-2009年各部门终端能源碳排放变化的影响。结果表明：经济规模持续扩大是甘肃省碳排放快速增长的决定性因素。在各产业部门中,工业的快速发展是碳排放增长的主要拉动者,其次是交通邮电和仓储运输业、农业。人口规模扩大和产业结构调整是碳排放增长的次要拉动者。抑制碳排放增长的主要因素是能源强度下降和能源结构变化。最后,针对实证结果提出了相应的节能减排政策建议。     

基于BP人工神经网络的区域生态安全预警——以甘肃省为例

结合预警理论,建立了区域生态安全的"状态-胁迫-免疫"(State-Danger-Immunity,SDI)动态预警模型。运用BP人工神经网络对甘肃省1997—2009年生态安全进行定量评估,并对2010—2015年生态环境安全进行动态预警。研究表明:(1)BP人工神经网络模拟效果较好,将其用于生态安全预警研究是可行的;(2)甘肃省1997—2009年的生态环境从"较安全"状态到"较不安全"状态,呈逐渐下降的趋势;(3)预警结果显示,甘肃省2010—2015年生态环境愈加恶化,人均工业废气排放量、人均耗能量、工业固废利用率及环境污染治理投资不足将成为影响甘肃省生态安全的主要因素。     

基于GIS与SPSS的甘肃省县域可持续发展区划

以县(区)为基本研究单元,建立适合甘肃省县域可持续发展的评价指标,运用主成分分析法并借助SPSS软件进行分析,计算出甘肃省87个县(区)在生态、经济、社会3个因子的得分.在GIS空间分析功能的支持下,生成甘肃省环境、经济水平和社会水平区划图.结果表明:甘肃省县域可持续发展水平呈现明显的空间差异性,总体来看环境是东部好,西部差;而经济和社会水平都是西部好,东部差.并依此对甘肃省可持续发展提出了优化策略.     

甘肃省农村居民环境意识影响因素分析——基于年龄、性别、文化水平群体的分析

环境意识是环境保护的思想基础,其水平的高低直接影响着人们环保行为的自觉程度。因此,甘肃省农村生态环境的保护及改善与农村居民的环境意识水平息息相关,其中,认清甘肃省农村居民的环境意识影响因素,分门别类地开展有针对性的宣传与教育工作,提高相关群体环境保护的意识和能力是关键。文章通过问卷调查法,对甘肃省农村居民的环境意识现状进行了调查与分析,并在此基础上运用综合得分法来分析年龄、性别、文化水平这三个因素对农村居民环境意识的影响,结果显示:居民的环境意识水平随年龄的增长有提高的趋势;男性群体的环境意识水平高于女性群体;环境意识水平随文化水平的提高而提高;环保行为与环保知识掌握程度、环境认知程度存在不一致性。     

区域人口经济压力的空间格局演变分析——以甘肃省为例

文中根据影响人口经济压力的内在矛盾和外在因素,确定了反映区域人口经济压力的评价指标体系,并采用主成分分析法计算其压力指数,最后通过聚类分析法等方法定量分析了甘肃省人口经济压力的空间格局演变特征。结果表明:1990~2005年间,甘肃省人口经济压力空间格局具有明显的地域特征,其特征表现为经济较发达、自然资源条件较好、人口增长较慢、人口素质较高的地区,其人口经济压力变化小;反之,人口经济压力变化就大,除人口自身带来压力外,经济发展缓慢是不可忽视的重要因素。     

甘肃省生态建设、农业结构调整与粮食安全的关系剖析

部分省区粮食趋紧给长期缺粮的甘肃敲响了警钟。有效解决粮食安全、结构调整和生态建设的关系,是甘肃农业和农村经济发展的重点议题。文章分析问题的矛盾所在,指出三者的辨证发展关系,并主要提出七点措施:保证一定的播种面积,努力增加粮食产出;建立合理的粮食储备规模;依靠科技,主攻单产,提高土地的综合生产能力,保证粮食总量稳定增长;因地制宜、分类指导省内不同地区的粮食生产;继续调整农业生产结构,提高农业的经济效益,增加农民收入;实现省内粮食总量基本自给的同时,逐步解决好区域性、结构性短缺问题;巩固生态建设成果,加大生态补偿力度,利用虚拟水战略解决生态脆弱区、生态敏感区等局部地区的粮食生产安全,实现农业可持续发展。