水生植物的生态敏感度研究

通过人工室外玻璃水槽养殖试验，研究了几种水生植物在不同的生态水平上对重金属Pb和Zn的生态效应。结果发现，水生植物对有害环境因子的生态敏感度，在植物组织水平上与在分子水平上的表现截然相反。根据植物体内过氧化氢酶（CAT）的活性反应来排序，几种水生植物的（CAT）敏感度为：水花生＞紫背萍＞满江红＞轮叶黑藻＞马来眼子菜。这与植物受Pb和Zn伤害后的形态症状表现的生态敏感度（种敏感度）顺序完全相反。把不同的生态敏感度概念（CAT敏感度和种敏感度）引入生态规划，作为生态敏感区域划定的指标。对具有不同敏感等级和不同的保护水平要求的生态区域，应采用不同的生态敏感度，即CAT敏感度或种敏感度。     

生态城市目标下的银川市水资源安全分析

水资源是人类生产、生活不可或缺的重要自然资源,生态城市是未来城市发展的最终归宿,而水资源的约束是干旱区建设生态城市的主要影响因素。通过对银川市水资源供需现状及未来城市水供求状况的详尽分析,提出了衡量干旱区水资源安全的安全线、警戒线和维持线三种标准,分析了影响银川市水资源安全的主要因素,即黄河水的年际变化,城市用水出现的“二元结构”现象,区域水环境的恶化等都会给银川市水安全带来隐患。     

苏南地区土地利用的生态敏感性分区

[目的]开展土地生态敏感性分区研究,剖析区域不同土地利用方式下土地生态环境状况,为区域土地利用规划等提供依据。[方法]以苏南地区典型城市宜兴市作为研究区,采用USLE与景观安全格局方法划分水土流失敏感区和生物多样性敏感区,进而得到宜兴市土地利用的生态敏感区。[结果]宜兴市土地利用生态敏感程度总体较低,一般敏感区与低敏感区面积接近区域总面积68.17%,极敏感区分布集中,敏感等级由南部山区向北部平原逐步降低。[结论]USLE与景观安全格局相结合进行土地利用的生态敏感性分区研究,可以发挥两者的长处,综合和定量分析不同因素对区域生态环境的影响。     

基于PSR模型的珠江三角洲生态环境脆弱性评价

[目的] 揭示珠江三角洲生态环境脆弱性的时空演变特点及其原因,为区域发展提供理论依据。[方法] 利用生态压力度—生态敏感度—生态恢复力(pressure-sensitivity-restoration,PSR)模型、量化分级法和层次分析法(AHP),构建生态环境脆弱性综合指数,分析珠江三角洲不同时期的生态环境脆弱性特征。在此基础上,借助地理探测器的因子探测工具分析变量因素对生态环境脆弱性时空分布差异的影响程度。[结果] ①2000—2020年珠江三角洲生态环境脆弱性指数的变化范围为1.206 5～4.594 8,呈现微度脆弱等级; ②空间分布上,珠江三角洲中部地区的脆弱等级较高,东西部脆弱等级较低。此外,随着高程的增加,生态环境脆弱性程度减轻,中度和重度脆弱区面积比例减小; ③林地表现为潜在和微度脆弱等级,草地表现为中度脆弱,耕地、水域和未利用地以轻度脆弱等级为主,建设用地主要分布于重度和中度脆弱区; ④珠江三角洲生态环境脆弱性空间分异的主要影响因子为人口密度、植被覆盖指数及生物丰富度指数。[结论] 受人口增长压力的影响,研究时段内珠江三角洲生态环境脆弱等级提升。     

江西省鄱阳湖区生态敏感性评价

江西省鄱阳湖区水旱灾害频发,生态敏感度高,严重制约着区域社会经济的发展。在此背景下,生态敏感性评价可为区域可持续发展提供科学依据。因此,为分析区域生态敏感性的分布特征,科学识别限制区域发展的生态敏感因子,从侵蚀风险、地质灾害、水环境、生态服务4个方面选取评价因子,构建了鄱阳湖区生态敏感性评价体系,在ArcGIS软件支持下,结合层次分析法对各敏感因子敏感指数以综合指数法加权求和,进而实现多因子综合评价,并通过自然断点法将综合评价结果划分为5个敏感等级。结果表明:降雨侵蚀、坡度大小、地灾易发性为区域主要敏感因子;鄱阳湖区一般敏感、轻微敏感、不敏感区域占73.5%,整体敏感性较低;都昌县、永修县、新建县整体表现最佳,辖区平均综合敏感指数分别为2.42,2.66,2.7;而进贤县、余干县、九江市区、庐山市等区域有较为敏感特征,辖区内重度敏感和极敏感所占面积比为51.72%,49.79%,48.2%,42.32%;整体上看,区域呈现西北方向向东南方向敏感程度加深的趋势。研究结果可为江西省鄱阳湖区生态保护与国土空间规划的政策制定提供参考依据。     

基于生态过程与景观生态背景值的区域生态压力研究

目前常用的数学模型法和景观生态学方法，对揭示区域生态压力的现状和进行区域横向比较具有良好效果，但是缺乏历史纵向比较。景观生态背景值，是在综合了区域特定历史时期景观生态本底值和合理的人类活动两方面因素的基础上形成的。运用景观生态背景值作为景观生态压力评价的坐标起点，结合区域中主要的生态过程，通过对变化中的景观生态类型、格局与景观生态背景值的偏离程度来评价区域生态压力与安全，评价结果不仅能较明确地说明区域生态压力与安全现状的性质，同时清晰地揭示出人为因素对区域生态压力与安全状态的影响程度与性质。     

东北玉米生长模型中土壤水分参数的敏感性分析

为进一步改进和提高东北玉米生长模型评估干旱的能力,并使之更好的在区域尺度上应用,以吉林省为例,对该模型的土壤水分参数进行敏感度分析。通过对榆树(半湿润)和白城(半干旱)两个站点典型干旱年份(2000、2001年)和雨水较丰年份及平年(1998、2002年)的分析,得到以下初步结论:土壤含水量对凋萎湿度、田间持水量、作物系数最敏感,整个根区初始土壤有效含水量等次之;凋萎湿度、田间持水量、整个根区初始土壤有效含水量对土壤水分影响为正效应;上述结果在不同气候区、不同降水年份相对稳定,具有一定的普适性。作物生长模型在区域尺度应用时,上述敏感参数的不当估算所产生的误差将导致土壤水分模拟失真,并进一步影响整个作物生长过程的模拟和模型的区域应用;根据敏感性分析结果,有针对性地改进敏感参数,有望进一步提高土壤水分乃至作物生长的模拟精度。     

松嫩高平原黑土区典型地域耕地生态安全评价及驱动力分析——以黑龙江省绥化市为例

对一定区域的耕地生态安全进行评价,分析影响耕地生态安全的因素,有利于指导区域耕地合理、可持续利用。以我国重要的商品粮生产基地松嫩高平原黑土区典型地域——黑龙江省绥化市为研究区,基于“P-S-R”模型建立耕地生态安全评价指标体系,运用多因素综合评价法,评价2001-2009年绥化市耕地生态安全状况,并借助SPSS软件提取影响研究区耕地生态安全的敏感因素。结果表明:2001年绥化市耕地生态安全处于恶劣等级;2002-2004年绥化市生态安全等级为风险级;2005-2009年生态安全处于敏感等级,生态环境虽然受到一定破坏,但可以维持基本功能。自然灾害频发,水土流失严重以及人地矛盾的日益突出,是导致绥化市生态安全问题突出的主要原因。社会经济压力、农业科技进步和生态环境是影响耕地生态安全的三类因素。     

特大型露天煤矿土地损毁生态风险评价

露天矿在"剥－采－运－排－复"生产活动中的土地损毁对矿区生态系统产生直接和间接的危害或影响。该文以山西安太堡露天煤矿为例,将土地损毁过程作为矿区的风险源,通过构建黄土区特大型露天煤矿生态风险因果链,建立其综合生态风险的评价模型。根据露天煤矿不同土地损毁类型及矿区生态系统状态,利用生态遥感指数、实测数据与GIS空间分析方法进行风险源与风险受体评价,应用综合评价模型得出矿区综合风险值。结果表明：1）矿区土地损毁高生态风险区主要集中在未复垦的排土场,本身极不稳定,主要存在的风险为扬尘污染、水土流失、地质灾害等;2）已复垦排土场和工业场地由于多年实施复垦及管护措施,逐步恢复稳定性,而部分外排土场在早期排土过程中,由于排土工艺不合理以及后期管护不当,导致土壤和植被退化,风险相对较高;3）露天采区的生态风险性较小,其生态敏感度属于中值区,受土地损毁影响较大,人类活动对其产生剧烈扰动。该研究将矿区生态风险进行量化,实现了风险值的空间化和可视化,有利于制定基于不同风险值的分级分区防范措施。     

山东省土壤侵蚀敏感性分析

土壤侵蚀敏感性分析是生态敏感性评价的一项重要内容.基于ArcGIS软件平台,采用综合指数法对山东省土壤侵蚀敏感性状况进行了综合评价.研究显示,山东省存在不同程度的土壤侵蚀敏感性,其中中度及中度敏感以上区域占全省总面积的25.21%,这些地区易于发生土壤侵蚀;极敏感和高度敏感区主要分布在鲁中南山区、胶东低山丘陵区和黄泛平原区.进一步指出,加强植被保护、发展生态农业是推进生态敏感区环境保护的重要手段.     

基于ArcGIS空间分析技术的生态敏感性评价研究——以河北省承德市清水河生态清洁小流域为例

在RS、GIS技术支持下,以河北省承德市清水河生态清洁小流域为例,应用ArcGIS空间分析技术评价了项目区的生态敏感性。评价结果表明,通过敏感因子选取、单因子评价、综合评价,将综合评价结果划分为极敏感、高度敏感、中度敏感和低敏感4个等级,能为区域的整体规划工作提供重要的生态数据。从研究生态敏感性评价的方法可以看出,基于ArcGIS空间分析技术的生态敏感性评价不仅简化了评价过程,提高了生态敏感性评价的可操作性,而且使得评价结果更加符合客观事实。     

基于生态足迹模型的资源型城市生态承载力评价——以黑龙江省大庆市为例

[目的]综合分析黑龙江省大庆市生态承载力时空变化及影响因素,为大庆市与同类资源型城市生态优化提供科学依据。[方法]使用生态足迹模型,分析近30 a来大庆市及各行政区生态承载力时空变化。使用PLS模型定量筛选大庆市生态承载力影响因子。[结果] 1986—2016年大庆市表征状态均为生态赤字,除市区外,各地区生态赤字均有不同程度升高;剔除能源消耗外部性造成的影响,大庆市生态安全等级较低的区域呈现扩大趋势;各地区生态协调系数均出现不同程度下降,除林甸县与杜尔伯特地区外,其他地区生态协调能力较差;研究期内,农业固定资产投入额度、GDP年增长率、第三产业比重、社会消费品零售总额、农业总产值5种因子对大庆市生态承载力影响极显著。[结论]当前大庆市生态承载力呈现出压力较大,空间分布不均,影响因素多样的特点,在制定提高生态承载力相关措施时,要注重因地制宜,切合实际。     

基于IPCC排放因子法估算碳足迹的京津冀生态补偿量化

构建合理的生态补偿量化标准关系着京津冀区域的健康发展。采用IPCC排放因子法计算京津冀地区2006-2015年的碳足迹,结果表明:10 a间京津冀地区碳足迹变化趋势分为2个阶段,2006到2013呈现快速增长趋势,年增长率约为8.5%,2013年之后基本保持不变;考虑森林、草地、农用地的固碳能力的前提下,测算了京津冀地区2006-2015年的碳承载力,结果表明:2009年京津冀地区的碳承载力有明显增高,之后基本保持平稳,略有提升;为了对比不同区域内(人口和区域面积)碳赤字对生态的影响,提出了碳赤字敏感度,进而利用碳赤字敏感度构建了生态补偿因子的概念,并据此确定京津冀三区生态补偿的量化标准,结果表明:河北和北京每年都应得到天津支付的一定额度的生态补偿,其中河北2012年应获得补偿最多(161亿元),北京2013年最多(61.5亿元)。研究结果对加快建立完善的京津冀横向生态补偿机制有参考意义。     

耕地生态安全评价研究——以黑龙江省宁安市为例

耕地生态安全关系到可持续发展和粮食安全,以黑龙江省宁安市为研究区,从自然因素、经济因素和社会因素3方面构建了影响耕地生态安全的评价指标体系。运用组合赋权法确定其指标权重,采用多因素综合评价法,对宁安市2000-2009年耕地生态安全进行定量评价及分析。结果表明:2000-2009年宁安市耕地生态安全水平处于“较安全-敏感-风险-敏感”的“U”型发展阶段,且总体上耕地生态安全程度相对较低,其中2000-2001年宁安市的耕地生态安全处于较安全状态,2002-2003年处于敏感水平,2004-2006年处于风险水平,2007-2009年耕地生态安全状况有所回升,但仍处于敏感水平。依据分析结果,提出了提高宁安市耕地生态安全水平的相关建议。     

黄河三角洲高效生态经济区2005-2019年生态足迹演变特征及其影响因素

[目的] 统计分析黄河三角洲高效生态经济区的生态足迹与各类型土地利用状况,为该区的高质量发展提供对策建议。[方法] 以黄河三角洲高效生态经济区19县市区为研究对象,采用生态足迹模型和因子探测器对黄河三角洲高效生态经济区2005—2019年生态足迹时空演变和影响因素进行定量分析。[结果] ①研究区生态足迹自2010—2019年呈现较快上升态势,生态承载力缓慢提升,赤字有所扩大。②黄河三角洲高效生态经济区生态足迹空间分布差异明显。区域发展阶段可分为平稳期、上升期和转型期,其中中部和西北部生态足迹明显高于东部和西南部。③各影响力存在明显差异,其中耕地生产和工业化发展对黄河三角洲区域生态足迹影响最强,其余因素影响程度依次为：人口密度 > 道路密度 > 城镇化率 > 水产养殖。[结论] ①黄河三角洲高效生态经济区人均生态足迹整体变化趋势稳定,耕地与化石能源用地足迹占区域生态足迹较大比重;②区域生态足迹呈现由东部向中西部递增趋势,且高值区多集中于内陆地区和黄河沿线城市;③农业生产和工业生产为黄河三角洲高效生态经济区核心发展要素,水域开发利用对区域生态环境保护具有促进作用,应从耕地保护、产业链升级、数字赋能、生态修复方面寻找对策。     

贵州省土地利用与区域经济耦合关系分析

为了解决《全国主体功能区规划》实施后生态脆弱区经济发展与生态环境保护存在的突出矛盾,该文以贵州省为例分析土地利用与区域经济发展之间的耦合关系,并有针对性给出不同地区土地利用建议.该文采用因子分析法,选取能够体现城乡统筹关系的土地系统和区域经济系统动态机制的评价指标体系(包括28个指标)构建耦合关系模型,将存在耦合关系的指标进行归类并提取公因子,最后对研究区土地利用与区域经济耦合程度进行评价,并基于空间分区对贵州省各地区的耦合程度差异原因加以分析.研究结果表明,贵州省各地区土地利用与区域经济之间存在很强的耦合关系,区域经济发展不同的方面受到不同土地利用因素驱动,而经济因素也通过不同方式对土地利用产生影响     

耕地数量生态位重心模型构建及其应用——以焦作市为例

以生态位理论为基础，提出了耕地生态元和耕地生态位的概念。在此基础上，构建了用以量度耕地数量空间格局变化规律的耕地数量生态位重心模型，并运用该模型对焦作市1998-2004年期间耕地数量变化规律进行了分析。分析结果表明，该模型可以有效测度区域耕地数量整体变化特征及其年际变化程度大小，并可依据其变化规律探求区域耕地数量变化的驱动因素和驱动力。     

基于“省公顷”生态足迹的宁夏中部干旱带承载力研究

人口承载力是区域可持续发展的重要因素。选取宁夏中部干旱带盐池县、红寺堡区、同心县、海原县为研究区,运用“省公顷”生态足迹模型测算研究区各县（区）的人口承载力,即在生态承载标准下研究区所能容纳的人口数量。研究表明:盐池县处于生态盈余状态,有4.1万生态人口承载空间。红寺堡区、同心县、海原县均处于不同程度的生态超载状态。其中海原县生态超载最严重,超载人口达5.1万人,同心县次之,超载人口3.84万人,红寺堡区的生态超载最小,超载人口仅2.12万。从生态人口承载力来看,在该区域人口数量保持不变的情况下,影响研究区域生态人口承载力的因素主要为人均的消费水平和耕地的生产能力,在当前的科学技术水平下,耕地的生产能力主要受水资源的限制。因此,在水资源有限的条件下,要缓解该区域的生态压力,只能从改进生产技术,减少区域人口数量方面进行。     

基于BP-ANN模型的农村土地生态安全评价及影响因素分析——以重庆市丰都县为例

针对重庆市丰都县土地生态敏感特性和区域实际情况,将土地生态安全评价指标值作为输入,土地生态安全评价得分作为输出,基于多层反向传播人工神经网络（BP-ANN）构建了具有15个隐含层神经元的3层土地生态安全评价模型,通过Matlab R2012b随机选取2013年317个总样本中的200个样本,将其中的70%,30%分别作为网络的训练样本和检验样本用于训练及检验BP-ANN,将剩余117个样本测试网络,再将2014年317个村的相关指标值代入人工神经网络通过模式识别进行评价;在此基础上分析丰都县农村土地生态安全状况的空间分异现象,并使用因子分析法结合多元线性回归分析法研究影响丰都县农村土地生态安全的因素。结果表明:（1） 117个测试样本中相对误差小于5%的样本占98.21%,BP-ANN模型精度良好;（2） 2014年丰都县各村土地生态安全评分为40.47~55.73,平均得分49.19,土地生态安全状况处于中等偏下水平,空间上土地生态安全评分全局Morans’I指数为0.34,空间呈自相关性,县域内西北部的农村土地生态状况较好;（3） 影响丰都县农村土地生态安全的因素按照影响程度大小依次为:植被生物条件、土壤条件、景观多样性、生态建设与发展协调程度、降水条件、水域条件。BP-ANN模型一定程度上克服了传统评价过程中主观因素导致的误差,精确的评价结果对区域土地生态保护提供指导。     

典型农业区农田土壤重金属潜在生态风险评价

采用野外采样和室内分析相结合的方法,以典型农业区山东禹城的农田表层土壤（0-20 cm）为研究对象,分析了土壤中重金属Cr、Ni、Pb、As、Hg、Cd、Cu和Zn的含量,探讨了土壤中重金属的含量与不同人类活动的关系并进行了潜在生态风险评估。结果显示,8种重金属的含量均超过黄河下游潮土区的背景值。潜在生态风险评估表明,当地的农田土壤Cr、Ni、Pb、As、Cu、Zn有轻度的生态风险,Hg和Cd存在较大的生态风险。城市化进程、畜禽养殖和污灌是造成土壤Cd高生态风险的主要因素,城市化进程和污灌也是造成土壤Hg高生态风险的主要因素。禹城各区域土壤受8种重金属的综合潜在生态风险程度大小依次为城郊农田〉污灌农田〉典型施肥农田〉井灌农田〉引黄灌农田,不同人类活动区域土壤Cd生态风险和8种重金属的综合潜在生态风险存在显著差异。