连云港市耕地生态安全预警研究

近年来随着工业化、城市化的不断推进,人类不合理开发利用耕地的行为愈演愈烈,使得区域耕地生态系统结构、功能受到破坏,其安全受到严重威胁。以连云港市2000~2012年耕地生态安全系统数据作为区域耕地生态安全预警的重点研究目标,开展区域耕地生态安全预警研究,以此分析区域耕地生态系统的运行机理,构建压力-状态-响应模型框架下基于能值理论的耕地生态安全预警指标体系,采用径向基函数人工神经网络分析和预测指标体系下系统出现的警患,并为连云港市耕地生态安全提供高效可行的调控措施。通过研究表明:连云港市2013~2017年,区域耕地生态安全状况将处于"无警"的良好状态,并保持稳中有升的发展趋势,但从压力子系统分析仍旧存在威胁。因此在未来发展过程中,连云港市应在人口密度、农药及化肥使用量、城市化水平等方面加强控制力度,实现区域耕地生态安全的保护。     

基于DPSIR和GM(1,1)模型的土地生态安全评价与预测——以河南省洛阳市为例

为探究洛阳市土地生态安全现状及主要影响因子,基于DPSIR模型,选取24个评价指标,构建评价指标体系。运用熵权法、障碍度模型（ODM）和灰色系统GM(1,1)模型对2010—2020年洛阳市土地生态安全状况进行评价与预测。结果表明,2010—2020年洛阳市土地生态安全呈上升趋势,2010—2017年波动幅度较小,2018年土地生态安全指数大幅增加,从0.480 5增加至0.602 7;2020年土地生态安全等级从临界安全等级上升至较安全等级,其中人口自然增长率、单位耕地农药消耗、人均公园绿地面积、第三产业产值比重等指标因素是指数上涨的重要动力;权重最大的子系统为响应子系统,权重最大的单一指标为人均公园绿地面积;障碍因素中出现频次最高的指标为生活垃圾无害化处理率;从灰色系统GM(1,1)模型的预测结果来看,洛阳市土地生态安全等级将在2023年达到安全等级。     

基于PSR-GM(1,1)模型的华池县耕地生态安全评价与预测

运用PSR模型建立评价指标体系,用综合评价法计算生态安全值,对华池县2009—2014年的耕地生态安全状况进行评价,在此基础上,通过GM(1,1)模型对2015—2020年的耕地生态安全状况进行预测并建立障碍度模型确定障碍因子。结果表明:2009—2014年,华池县的耕地生态安全状况良好且逐渐改善,2015—2020年耕地生态环境将继续改善,生态安全状况的主要障碍因子包括城镇化水平、农村人均纯收入、有效灌溉面积、机械总动力、单位耕地农膜压力5个方面,为耕地保护指明了方向。     

陕北黄土高原耕地生态安全的时空格局

研究陕北黄土高原耕地生态安全的时空格局,加强耕地数量、质量和生态三位一体管护,提升耕地可持续利用水平。基于压力-状态-响应(PSR)模型建立评价指标体系,用熵值法计算指标权重,多目标综合评价法研究陕北黄土高原2013、2017年耕地生态安全时空格局,在此基础上,利用障碍度模型计算障碍因子及障碍度。研究结果显示:(1)与2013年比较,2017年陕北黄土高原耕地生态安全水平空间格局呈现发展较好的趋势。(2)2017年陕北黄土高原25个县(区、市)耕地生态安全障碍度存在差异。(3)2017年耕地生态安全分布情况为南部西部中部北部东部。可见,陕北黄土高原耕地生态安全整体上向更安全的方向发展,未来更应从"惠民惠农"政策保护、生态安全知识普及、土地整治等方面来进一步提高研究区耕地生态安全。     

2001～2013年河南省耕地生态安全评价及障碍因子分析

耕地生态安全评价是改善耕地生态系统状况,促进耕地可持续利用和保障粮食安全的重要基础。基于DPSIR模型,运用层次分析法（ AHP）和熵权法对河南省2001～2013年的耕地生态安全状况进行了评价,并对障碍因子进行分析。结果表明：河南省耕地生态安全等级变化经历了“临界安全—一般安全—临界安全—比较安全”几个阶段。从整体水平来看,耕地生态安全等级明显提升。但从局部来看,耕地生态安全等级一直处于波动变化之中,其中2003～2008年一直处于临界安全等级,2010～2013处于比较安全等级,2002和2009年为耕地生态安全等级变化的两个拐点。对耕地生态安全有显著影响的障碍因子为人均GDP、人均耕地面积、地膜覆盖比、第一产业占GDP比重,权重的百分比分别为12．82％、10．34％、9．89％、6．99％,对耕地生态安全影响较大。为促进河南省耕地生态安全等级进一步提升,需要加强农田的保护、减少耕地占用,提高农民耕地生态意识、控制耕地生态系统污染,集约节约用地、促进耕地合理流转。     

河南省耕地质量预警

通过建立耕地产能预警系统对区域耕地质量状况实行临界警戒,提供耕地产能下降的早期预警。采用负数原则法划分警情阈值,建立多种模型分别计算了新增、减少耕地面积变化带来的产能变化,新增、减少耕地质量不同带来的产能变化,质量建设带来的产能变化。研究发现,耕地面积的增、减对区域耕地质量和产能的影响方向不同。受新增、减少耕地质量等别的影响,耕地面积的增减与区域耕地质量的变化关系是非正向关系,但耕地面积的增减与耕地产能变化呈正相关关系。受造成耕地质量升、降原因影响的不同,区域耕地质量升、降与产能的变化不是正比关系,耕地产能更能体现区域耕地保护的健康状况。耕地质量建设可以在耕地面积无法平衡的情况下提升区域耕地质量和产能。对耕地预警结果和原因的分析可以为区域耕地保护提供更有针对性的措施。研究得出,耕地产能可以作为区域耕地质量的预警指标。耕地质量预警结果可避免区域耕地质量状况的严重恶化,为土地资源的持续利用管理提供实时服务,对耕地的粮食生产有一定的预见性,有助于可持续发展下保障粮食生产的稳定和安全。     

基于PSR和GM(1,1)模型的安徽省土地生态安全预警与分析

基于PSR模型和相关统计数据,构建安徽省土地生态安全评价指标体系,采用熵权法对2010—2016年安徽省土地生态安全状况进行评测,运用GM(1,1)模型对2017—2020年土地生态安全状况做出预警。结果表明:安徽省土地生态安全状况从2010年的0.355 (重警)上升到2016年的0.671(中警),土地生态安全状况有所好转,系统压力层、系统状态层以及系统响应层指数均呈上升趋势。2017—2020年的预警值分别为0.776(中警)、0.875(轻警)、0.987(无警)和1.113(无警),表明未来4年安徽省土地生态状况将持续好转。     

广州市耕地资源生态安全研究

采用生态足迹法对广州市耕地资源生态安全进行研究,计算了2001-2007年广州市耕地资源总生态承载力、生态足迹、人均生态承载力、人均生态足迹以及生态赤字,旨在通过对耕地资源生态安全的定量分析,探明耕地资源生态安全动态变化状况,为更好的利用耕地资源,保护广州市耕地的生态安全提供科学依据.     

潍坊市耕地资源可持续利用评价及预测

结合DPSIR模型构建山东省潍坊市耕地资源可持续利用评价指标体系,运用多指标加权综合评价法计算2006—2016年综合评价指数,并利用GM(1,1)模型对2017—2022年潍坊市耕地资源可持续利用水平进行预测。结果表明,2006—2016年潍坊市耕地资源可持续利用水平总体呈上升趋势,但仅处于初步可持续性阶段;经预测,2017—2022年潍坊市耕地资源可持续利用水平呈稳定上升趋势,并将在2022年达到一般可持续性水平阶段。     

乐山市土地生态安全预警研究

通过对乐山市土地生态环境的研究,确定该区域的土地生态安全预警指标、权重及分级标准,采用DPS软件进行灰色模型预测及其关联性分析,根据预警原理及过程,即明确警义、寻找警源、分析警情、预报警度和排除警患等五个步骤对乐山市进行土地生态安全预警研究,并提出政策措施及建议.

Abstract：

Based on a research of land ecological environment in Leshan city, the index system, weight and classification standard of land ecological early-warning in the area were ascertained according to the principle and course of precaution, using grey prediction models and analyzing its association by DPS software.After the research of the following five parts, i.e. defining the meaning of alert, seeking for the alert source, analyzing the indication of alert, predicting alert degree and eliminating the hidden trouble, the early-warning of land ecological security in Leshan city was studied and corresponding policy options were put forward.     

社会转型期县域耕地需求量组合研究

21世纪处于社会高速转型期,县域耕地需求量的预测是否合理关系到区域和全局的耕地保护压力程度。以夹江县为例,利用粮食安全法、GM (1,1)模型和时间序列预测法对夹江县的耕地需求量进行预测,结合县域的自然、社会经济实际状况及土地利用现状,应用层次分析法对3种预测结果赋予权重,最后用固定权系数预测夹江县的耕地需求量。研究结果表明：2020年耕地需求量14 49359 hm2,2030年为14 28945 hm2,该方法综合了自然、社会经济因素,准确地研究了目标年耕地资源的需求。     

长沙市耕地资源生态安全评价

随着工业化、城镇化进程的加快,城市建成区大幅度扩张,长沙市耕地资源面临严重的生态安全问题。以耕地资源生态安全的概念和内涵为切入点,介绍了耕地资源生态安全评价的研究现状,借助前人的研究成果构建评价指标体系与模型,对长沙市2009~2015年耕地资源安全状况进行评价,基于评价结果分析了影响耕地资源生态安全的主要因素,并对维护长沙市耕地资源生态安全提出了相关建议。     

基于 GM(1,1)模型的土地生态安全动态分析与预测--以安徽省池州市为例

基于2001－2011年池州市土地生态安全的相关数据,从压力、状态和响应3个方面构建池州市土地生态安全评价指标体系,运用GM（1,1）模型对2012－2020年池州市土地生态安全演变趋势进行预测,并结合土地生态安全评价标准对池州2001－2020年池州市土地生态安全状况进行了动态分析,结果表明：① G M （1,1）模型有较高的模拟精度,能够较好地预测2012－2020年池州市土地生态安全各子系统的发展趋势．②就土地生态各子系统而言,呈现出土地生态系统压力上升、状态好转、生态环境的人文响应不断加强的变化特征;总体而言2001－2020年池州市土地生态安全水平呈上升趋势,土地生态安全综合指数由2001年的0.7659增加到2020年的0.8608,安全等级由良好级上升到安全级．③影响池州市土地生态安全的主要因素有人均耕地面积、人口密度、人口自然增长率、城镇化水平、水土协调度、农业机械化水平、自然保护区面积比重等,这些因素是今后调控重点．     

齐齐哈尔市土地利用生态安全预警研究

以黑龙江省齐齐哈尔市为研究区,基于RS和GIS技术,揭示1990~2015年土地利用变化特征及规律,运用"压力-状态-响应"模型构建生态安全预警指标体系,在500 m×500 m栅格单元内实现齐齐哈尔市土地利用生态安全预警测度及评价。结果表明,(1)研究区耕地、林地及未利用地面积持续增长,草地、建设用地面积呈波动式增长,水域面积大幅度缩减,土地利用变化过程由剧烈趋于平缓;(2)1990~2015年,研究区生态安全水平总体呈上升趋势,警情级别由中警转化为轻警,逐渐向预警区间过渡,退耕还林还草、水土流失治理等生态建设性投入取得成效;(3)区域生态安全警情时空分异特征显著,市辖区安全水平较低,中部地区、主要流域及林区水平较高,25年间警情综合指数低值分布范围逐渐缩减,高值范围持续扩张,轻警面积逐渐取代中警居于优势地位。研究结果可为区域土地生态安全监测治理、构建生态安全格局以及土地利用规划提供依据。     

基于DPSIR-TOPSIS和障碍度模型的青海省生态安全评价及障碍因子诊断

探究青海省的生态安全变化,对其生态安全进行定量评价,诊断影响生态安全的障碍因子,能够为青海省乃至青藏高原地区的生态保护和高质量发展提供理论依据。本研究以青海省为研究范围,基于DPSIR模型构建生态安全评价指标体系,采用熵权-TOPSIS法评价分析2010—2020年生态安全时空演化特征,并运用障碍度模型诊断影响生态安全的主要因素。研究结果表明在研究时段内青海省生态安全指数由2000年的0.31增加至2020年的0.71,生态安全等级由较不安全水平提高到较安全水平,生态安全整体状况处于稳步向好发展趋势。市州层面,海南州的生态安全指数增幅最大,玉树州增幅最小,在空间上大致呈现出从“东部领先”到“东南超越”的演进格局。通过障碍因子诊断发现青海省生态安全的主要因素由起初的智力资本不足与污染排放,转变为人口增长与畜牧业发展。提出应加强推行禁牧、轮牧与休牧制度,吸引高层次人才,土地优化利用、加强环保宣传教育力度,提高全民环境保护意识等提升青海省生态安全的对策建议。     

河南省农用地生态安全评价研究

以河南省为例,利用压力-状态-响应模型,建立了包含3个评价目标、6个评价因素、19个评价因子的评价指标体系,利用分层多因素指数和法,以县域为评价单元,计算了河南省109个县的农用地综合安全指数.研究结果表明,处于安全级别的仅占11.1%,较安全级别占33.9%,较不安全级别占37.6%,不安全级别占17.4%,一半以上的县处于较不安全级别和不安全级别,河南的农用地生态安全现实状况是较为严峻的,土壤污染、工业及生活垃圾排放和生态压力大、环境污染治理水平较低是主要原因,并在此基础上提出了相应有针对性的措施和建议.     

甘肃省耕地资源生态安全评价

为科学评价甘肃省耕地资源的生态安全及其变化,构建了评价指标体系,并对甘肃省1991～2010年耕地资源的生态安全动态变化状况及空间差异进行了分析,同时对耕地资源的生态安全障碍因素进行了初步探讨.结果表明:1991～2010年甘肃省耕地资源生态安全指数总体不断下降;1991～2010年甘肃省各市(州)的耕地资源生态安全状况变化情况不尽相同,并伴有集聚趋势;影响甘肃省耕地资源生态安全指数的主要障碍因子为耕地废水、单位耕地农药用量、单位耕地化肥用量以及单位耕地的废渣堆放量.     

我国耕地预警研究现状及发展趋势

对我国耕地预警研究的理论探讨、主要研究方法、内容及其实证及工程研究进行了归纳总结,指出我国耕地预警研究的发展趋势：未来将重点深化耕地安全预警模型的应用研究,揭示不同尺度耕地资源安全变化的机制,建立适合研究区域的预警模型,进行耕地资源安全的准确评价与预测等方面研究,探索建立健全各层次耕地资源安全监测体系和运行机制的研究。     

河北省平山县生态安全预警评价

为了促进县域生态安全预警研究,并为区域可持续发展管理提供决策依据,基于PSR模型构建了平山县生态安全预警评价指标体系,并基于模糊综合评判方法,结合Excel程序,设计了生态安全预警评价计算模型,利用所构建的指标体系和计算模型,对平山县的生态安全状况进行了预警评价和分析。结果表明,平山县2010年的生态安全预警评价综合指数为4.938,处于预警状态,总体上生态安全状况较好;人口自然增长率、万元GDP能耗、人均水资源占有量、耕地粮食单产、第三产业占GDP比重、教育支出占GDP的比重、农村劳动力受教育程度等是制约平山县可持续发展的重要因素。     

广州市耕地生态安全动态评价

以广州市为例建立基于PSR框架的耕地生态安全动态评价指标,并采用熵权法进行评价分析,探索适用于耕地生态安全动态评价的可行的评价模式,研究结果显示,1995-2007年广州市耕地生态压力值和耕地生态响应值呈现上升趋势,而耕地生态状态值呈现下降趋势,耕地生态安全值总体呈现上升趋势.