辽河干流河岸带土壤中多环芳烃的污染特征与生态风险评价研究

土地生态安全是促进区域土地可持续发展、保障粮食安全的重要因素。以我国粮食主产区黑龙江省明水县为研究区,以研究区各乡镇为评价单元,采用P-S-R模型从压力、状态、响应3个方面建立土地生态安全评价指标体系,运用生态安全指数测算方法,计算研究区各评价单元的土地生态安全指数,并将评价结果表达在空间上。研究结果表明:在研究区12个乡镇中,I级生态安全单元2个,II级生态安全单元6个,III级生态安全单元4个。导致安全评价等级差异的影响因子各乡镇不一,其中经济密度、单位面积化肥施用量、单位面积农药施用量等因子的影响作用相对较大。该研究成果可为保护区域土地生态环境、保障国家粮食安全提供参考。     

南水北调重要水源地的土地生态安全动态研究 ——以陕西省商洛市为例

土地生态安全对区域可持续发展具有重要影响。论文从影响土地生态安全的自然、 社会、 经济和环境因素方面选取了23个指标,构建商洛市土地生态安全评价指标体系,运用计量模型,对商洛市土地生态安全进行定量综合评价。结果表明:2000—2009年商洛市土地利用结构信息熵从1.031 4降低到0.980 5,土地利用结构均衡度不断降低,并向非均衡态发展;土地生态安全综合指数整体呈上升趋势,土地生态安全状况不断改善,土地生态安全压力尚未得到根本缓解;商洛市土地生态安全的威胁主要源于土地自然生态系统,土地经济生态系统的限制作用逐渐减小;人均耕地面积、 旱涝保收率、 人口自然增长率、 单位面积化肥和地膜施用量等因子成为商洛市土地生态安全的主要限制因素。     

基于GIS格网模型的银川市土地生态安全评价研究

为探索市域范围内土地生态安全的粒度特性及其空间效应,论文结合PSR理论框架构建评价指标体系,以公里格网为评价单元,采用熵权法计算区域土地生态安全综合指数。银川市的实证分析表明,2014年整个区域土地生态安全指数为0.488 2,市域范围内土地生态安全存在着空间异质性和结构功能分化的双重特征。从宏观行政区划层面来看,3个中心辖区表现相对较为均衡,2个郊区县差异性较大,仅有贺兰县（0.557 7）高于全市均值;从微观格网尺度来看,北部和城市中心的综合指数较高且呈离散分布,城市边缘区较低且呈集聚分布;从土地利用功能区的角度来看,农业区、城市建城区、湿地和自然保护区的核心区域综合指数较高,而功能边缘区与交叉区较低,土地生态安全和土地利用方式存在耦合关系。通过ESDA空间分析表明,格网尺度下土地生态安全全局Moran’s I指数为0.780 4,生态安全的空间格局表现出空间连续性和聚集效应。因此,从空间建构的视角来看,应充分利用“高高聚集”区的空间扩散和溢出效益,并通过逐步改善影响“低低聚集”区的限制性因子,实现区域内部土地生态安全格局的优化配置。     

贵州夹岩水利枢纽区域景观生态风险评价研究

为揭示水利工程建设对典型喀斯特石漠化生态脆弱区域景观生态风险的影响,基于"3S"技术、景观生态学和生态风险评价理论构建景观生态风险评价模型,以贵州夹岩水利枢纽区52个乡镇为评价单元,对研究区1995-2015年间景观生态风险时空变化特征进行分析,结果表明:(1)研究区内建设用地、林地景观类型面积持续增加,水域景观类型面积呈增加趋势,总体生态环境保持较好。(2)研究时段内景观破碎化程度整体偏低,人为因素对景观斑块的破碎化程度干扰较小;水域景观类型的分离度指数最大,受到人类活动干扰程度最大,特别是夹岩水利枢纽工程的实施。(3)20年间处于高生态风险区和低生态风险区乡镇变化不大,各乡镇区域景观生态风险变化主要集中在中等生态风险区、较低生态风险区和较高生态风险区的相互转化。(4)研究区不同时段各乡镇间的区域景观生态风险水平具有显著的自相关,在空间上存在空间集聚效应,区域景观生态风险指数空间分布均以高-高聚集和低-低聚集类型为主。     

经济发达地区影响土地生态质量的关键景观格局因子研究——以江苏省昆山市为例

基于景观生态学的土地生态规划是提升土地生态质量、改善区域生态环境的重要途径,其中关键景观格局因子是土地生态规划的重要基础。论文选取长三角地区经济发达的昆山市作为研究区,以土地生态质量评价所得综合指数为基础,选取14个景观格局指数,通过关联分析测度方法确定两者的相关系数,分别在镇域和不同用地结构的典型代表村探讨影响土地生态质量的关键景观格局因子。结果表明:1)镇域尺度上,土地生态质量与最大斑块指数(LPI)、面积加权平均斑块面积(AWMPS)呈显著负相关,与香农多样性(SHDI)、平均形状指数(MSI)呈显著正相关;2)不同用地结构类型区影响土地生态质量的关键景观格局因子差异较大,其中建设用地集中区与斑块密度(PD)、边界密度(ED)呈显著正相关,与聚集度指数(AI)、蔓延度指数(CONTAG)呈显著负相关,生态用地集中区与斑块面积(TA)和面积加权平均斑块面积(AWMPS)呈显著正相关,农用地集中区与最大斑块指数(LPI)显著负相关,与分离度指数(SPLIT)和多样性指数(SHDI)呈显著正相关;3)对研究区土地生态规划景观设计时,首先要宏观把握景观的优势类型,注重各景观类型的均衡分布,增加景观复杂度,其次关注不同用地结构类型区的关键景观格局因子,其中建设用地集中区应适当维持景观的破碎度和离散性,生态用地集中区应最大限度保证生态用地面积和优势类型,农用地集中区应当维持其景观类型的多样性以及分布的均衡性。     

经济发达地区影响土地生态质量的关键景观格局因子研究——以江苏省昆山市为例

基于景观生态学的土地生态规划是提升土地生态质量、改善区域生态环境的重要途径,其中关键景观格局因子是土地生态规划的重要基础。论文选取长三角地区经济发达的昆山市作为研究区,以土地生态质量评价所得综合指数为基础,选取14个景观格局指数,通过关联分析测度方法确定两者的相关系数,分别在镇域和不同用地结构的典型代表村探讨影响土地生态质量的关键景观格局因子。结果表明：1）镇域尺度上,土地生态质量与最大斑块指数（LPI）、面积加权平均斑块面积（AWMPS）呈显著负相关,与香农多样性（SHDI）、平均形状指数（MSI）呈显著正相关;2）不同用地结构类型区影响土地生态质量的关键景观格局因子差异较大,其中建设用地集中区与斑块密度（PD）、边界密度（ED）呈显著正相关,与聚集度指数（AI）、蔓延度指数（CONTAG）呈显著负相关,生态用地集中区与斑块面积（TA）和面积加权平均斑块面积（AWMPS）呈显著正相关,农用地集中区与最大斑块指数（LPI）显著负相关,与分离度指数（SPLIT）和多样性指数（SHDI）呈显著正相关;3）对研究区土地生态规划景观设计时,首先要宏观把握景观的优势类型,注重各景观类型的均衡分布,增加景观复杂度,其次关注不同用地结构类型区的关键景观格局因子,其中建设用地集中区应适当维持景观的破碎度和离散性,生态用地集中区应最大限度保证生态用地面积和优势类型,农用地集中区应当维持其景观类型的多样性以及分布的均衡性。     

高原牧区草地变化对牧民粮食安全的影响——以青海省达日县为例

农业区和牧业区的粮食安全在概念上存在着一定的差别,在关注农业区粮食安全的同时,牧业区粮食安全的研究也值得重视。论文从青海省达日县牧区牧民食物能量折算入手,构建了最小人均草地面积和草地压力指数两个计算方法,并以乡为基本单元,对各乡粮食安全进行定量计算。计算结果表明:达日县1987-2007年最小人均草地面积和草地压力指数呈增加趋势,1997年粮食安全区、警戒区、短缺区、危机区4个等级均有分布,至2007年该区域已全部演变为粮食短缺区和危机区,主要原因是草地退化严重,人口数量增加,人均草地面积减少以及技术和物质投入不足,牧业生产条件恶化。     

对生态环境质量评价技术方法的改进

提出了用单位面积相对COD排放量———即评价区域COD年排放量/(该区域面积×年均降水量)表征COD排放的生态影响,以此对《生态环境质量评价技术规定》(2004年)的生态环境质量评价方法进行了改进。改进后的评价方法中生态环境质量指数及各指标指数具有加和性,即区域EQI(或各指标指数)是以子区面积占区面积比例为权重的子区域分指数的代数和。由此,提供了计划生态区域环境质量指数的方法。     

区域农地整理质量评价及其时空配置研究——以山东省青州市为例

根据土地整理措施对农地质量的影响,评定土地质量整理等级,确定区域农地整理时空配置,可以为科学的区域农地整理规划提供依据。文章以山东省青州市为例,在深入分析农地整理特点和青州市自然、社会条件的基础上,构建了农地整理质量评价指标体系和评价模型;运用综合指数法和GIS技术取得各评价单元综合得分,在此基础上进行了区域农地整理时空配置。研究结果表明,青州市一级(近期)土地质量整理区分布于东部平原,整理面积106.21km₂,占整理总面积的8.85%,二级(中期)整理区分布于中部平原和西部丘陵区,整理面积234.04km₂,占19.51%,三级(远期)整理区分布在西部平原和中部丘陵,整理面积559.36km₂,占46.63%,四级(暂不整理)区分布在北部平原和南部丘陵,占25.01%。研究结果为青州土地整理规划和实施提供了科学依据。     

基于土地利用视角下的施秉云台山地区生态健康诊断

以施秉云台山地区为研究对象,以1973、1993、1999、2010年四期TM、ALOS遥感影像为基础数据,提取研究区土地利用信息,在此基础上,根据基于压力-状态-响应模型(PSR模型)构建土地生态健康评价指标体系,建立具有地域特色的土地生态健康综合评价模型,利用熵权法确定指标权重,运用多级模糊综合评判模型计算研究区土地生态健康综合指数,并初步分析施秉云台山地区土地生态健康的影响因素。结果表明:(1)1973~2010年耕地、草地面积呈减少的变化趋势,灌木林地面积呈增加的变化趋势,无植被覆盖地面积先增加后减少(1973~1993增加,1993~2010年减少),水域面积波动剧烈,变化趋势不明显;(2)研究时段研究区土地生态健康状况并不佳,土地生态健康综合指数得分不高,且呈先增大再减小的变化趋势,土地生态健康等级位于亚健康与病态之间。该研究以期为施秉云台山地区生态保护提供依据。     

退耕还林还草工程区域生态环境质量评价初探——以太仆寺旗为例

以太仆寺旗为退耕还林还草工程的典型区域,通过2000年和2008年TM遥感影像,提取了研究区两年度的土地利用现状数据,并对研究区生态环境质量作出评价。评价结果为,1）2008年较2000年,林地、草地、水域湿地、建设用地面积有增加,耕地、未利用土地面积减少了;2）高功能组分指数增加了,草地生态系统生产力、耕地面积比指数、未利用地面积比指数均下降;3）土地利用格局和生态环境质量指数的变化均反映了退耕还林还草工程的实施对改善研究区生态环境质量的生态效益。     

基于生态系统服务的叶尔羌河平原绿洲生态经济协调发展分析

为评价叶尔羌河平原绿洲近25 a生态环境状况及其与经济发展间的协调水平,基于1991年、2005年、2016年遥感影像解译出的土地利用数据,参照中国陆地生态系统服务价值当量表并结合研究区生物量状况、支付意愿修订VC（单位面积生态系统服务价值）,运用当量因子法核算ESV（生态系统服务价值）.通过敏感度分析检测VC在该区域的适宜性,借助EEH（生态经济协调度指数）定量评价生态与经济发展间的协调程度,为重构研究区生态安全格局奠定基础.结果表明:①1991—2016年除耕地、建设用地面积增加外,其他地类面积均减小,林地面积减少最大为47.12%.②研究期间ESV减少了22.08×108元,年均减小率0.20%,这主要是由林地、水体、未利用土地、草地面积减小所致.③研究区服务性功能远大于生产性功能,其中调节服务的价值贡献率最大为78.05%,文化服务的价值贡献率最小为3.22%.④敏感度分析显示,ESV对引入的VC缺乏弹性,表明修订的价值系数适合该区域.⑤生态经济协调发展分析表明,1991—2016年研究区生态与经济发展处于低度冲突,空间上除叶城、巴楚县为低度协调外,其余县为低度冲突,莎车县冲突程度更明显.研究显示,近25 a区域生态环境总体呈恶化趋势,生态与经济发展亦由低度协调转变为低度冲突,今后需加大生态保护力度,促使冲突区向协调区转变.      

基于栅格的喀斯特山区土地系统脆弱性评价:以贵州普定县为例

运用层次分析法和模糊综合评判模型,基于栅格尺度对普定县土地系统脆弱性进行评价,文章旨在分析普定土地系统脆弱性水平及其区域差异。结果表明:(1)普定县土地系统脆弱性以较高、中等和较低脆弱性为主,脆弱性低级和较低级主要分布在南部人口相对稀疏、坡度较小和植被覆盖较好的区域,脆弱性高级和较高级主要分布在中部东北部坡度较大、土壤侵蚀较高的地区;(2)普定县脆弱性分五级43个区,其中脆弱性低区2个,面积9 542.72 hm~2;脆弱性较低区7个,面积33 121.56 hm~2;脆弱性中等区14个,面积37 493.02 hm~2;脆弱性较高区11个,面积24 111.72 hm~2;脆弱性高区9个,面积2 167.28 hm~2;(3)普定县各乡镇土地系统脆弱性由低到高依次为马官镇、龙场乡、白岩乡、坪上苗族彝族布依族乡、化处镇、鸡场坡乡、猴场苗族仡佬族乡、补郎苗族乡、猫洞苗族仡佬族乡、马场镇、城关镇。虽然自然环境条件对喀斯特地区的土地系统脆弱性具有决定性的作用,但是人类生产活动也是重要的影响因素。     

基于DPSIR视角下的水土资源生态安全探析

水土资源生态安全是人类社会可持续发展的长久保障。基于资源环境与社会经济两方面对DPSIR模型进行改进,针对水土资源系统的不确定性,将灰色关联法与组合赋权法结合对水土资源生态安全进行评价及分析,并通过障碍度确定影响生态安全的主要指标。以粮食主产区黑龙江省2003—2015年数据为例,水土资源生态安全指数呈先下降后上升的状态,其安全等级从Ⅳ级降低到Ⅲ级、再增长到Ⅳ级;压力指数增长显著,驱动力指数与状态指数呈下降趋势,水土资源生态安全指数与资源环境指数有较高的一致性。在水土资源生态安全指数下降年份进行障碍度分析,发现资源环境中水资源开发利用率、土地垦殖比例与社会经济中的GDP增长率的影响显著。     

矿业城市景观生态安全研究——一种双层复杂网络分析方法

以土地利用变化（LUC）和景观生态安全指标（LESI）分别作为上、下层网络,通过确定LUC和LESI单层网络的节点、节点重要度和节点连接强度,以及LUC与LESI上下层网络之间的节点连接系数,形成LUC-LESI双层复杂网络模型,并构建度中心性、聚类相关性和节点影响强度等3个复杂网络指标,定量分析区域土地利用变化与景观生态安全之间的内在有机联系,为土地利用调控提供指导.大冶市案例研究结果表明,2005~2015年大冶市景观生态安全状况相对稳定,7个乡镇景观生态安全状况得到提高,8个乡镇景观生态安全状况降低,景观生态安全总体处于第4等级;耕地减少和建设用地增加在LUC网络中处于核心位置,是整个网络的骨架,香农多样性指数SHDI在LESI网络中处于核心位置,对区域景观生态安全的影响最大,耕地减少和建设用地增加在区域景观生态安全变化中起主导作用;建设用地扩张主要占用耕地,耕地-建设既有相对集中的大面积开发区,又存在工矿建设的遍地开花,且建设主要沿道路线性展开,导致耕地-建设的平均斑块面积大、斑块聚集度较低、斑块形状指数较高;耕地改种树木现象在各乡镇已较为普遍,单块面积较大且相对集中,而耕地抛荒主要发生在山丘区域,虽集中度高但单块面积较小,耕地改种树木和耕地抛荒多表现为成片进行,导致耕地-林地平均斑块面积较大而耕地-草地平均斑块面积小,两者斑块聚集度均较高,斑块形状指数均较低.LUC-LESI双层复杂网络实现了景观生态安全与土地利用变化之间关系的定量化表达,可以作为区域景观生态安全研究的一种有效分析工具.     

基于生态敏感性评价的山水型旅游度假区保护性开发建设与调控对策——以南京市国家级老山森林公园东区为例

旅游度假资源保护性开发建设是国家生态文明建设的基本要求。以南京市国家级老山森林公园东区为研究对象,提供旅游度假区生态绿色发展的方向与对策。基于GIS空间分析,构建由地形地貌、土地利用、森林生态系统、湿地生态系统、生物多样性等5个要素组成的生态敏感评价指标体系,以30 m×30 m网格评价单元,开展单项因子和综合的生态敏感性评价。结果表明：研究区域生态敏感性整体上较高;单因子生态敏感评价中,土地利用结构和开发强度以及森林生态系统的林木斑块面积与数量对生态敏感程度的影响较为明显。综合生态敏感性评价中,极敏感区和高度敏感区共占研究区域面积的44.79%,中度敏感区约占17.20%,轻度敏感区和不敏感区各占17.16%和20.85%;极敏感区、高度敏感区分布在老山国家级森林公园的生态保育区和核心景观区域、老山南北山坡和山顶及佛手湖等水源涵养区域。构建开发与保护协调的空间格局,提出禁止、限制、管控和支撑5项对策建议。     

安徽省岳西县来榜地区土地质量地球化学评价

以安徽省西南部岳西县来榜地区为研究区,按8个点/km~2的密度采集表层土壤样品,系统分析了该区土壤样品中Cd、Hg、As、Se等21项元素的含量及相关指标特征。采用土地利用现状图斑作为评价单元,参照土地质量地球化学评价规范对来榜地区土地质量进行地球化学评价。结果表明:来榜地区土地环境综合质量状况优质,达到一等环境质量的土地面积占研究区总面积的97.14%;土壤养分综合质量中等以上的土地面积占研究区总面积的88.05%。土地质量地球化学综合等级以二等土地为主,面积占研究区总面积的66.87%;其次为一等土地,面积占研究区总面积的18.57%。研究区土壤整体缺乏硒,但部分茶叶富硒。上述结论可为研究区土地质量生态管理、土地合理规划及利用提供参考。     

基于生态系统服务与生态环境敏感性评价的生态安全格局构建研究

生态安全是国家安全的重要组成部分,构建生态安全格局对保障区域生态安全和实现可持续发展具有重要意义. 生态系统服务与生态环境敏感性评价能够揭示区域生态系统质量和生态产品供给能力,为生态安全格局构建提供科学基础. 本文以宁夏回族自治区为研究对象,基于生态系统服务与生态环境敏感性评价识别重要生态源地,并采用最小累积阻力(minimal cumulative resistance, MCR)模型识别重要生态廊道与关键生态节点,进而构建了宁夏的生态安全格局. 结果表明:①宁夏生态系统服务极重要性区域面积为14 280.05 km2,主要分布于西北部贺兰山、东部哈巴河、中部罗山及南部六盘山地区. 生态系统极敏感区域面积为7 340.58 km2,主要分布于宁夏南部水土流失治理区和沙坡头区沙漠化防治区. ②将评价结果与自然保护地空间分布相结合,综合确定全区生态源地面积为16 300 km2,主要包括西北、东部、南部山地以及黄河沿线区域. 生态安全缓冲区按照高、中、低水平分别占研究区总面积的67.93%、22.92%和9.15%. ③识别生态廊道为64条,生态节点12个,均呈现中部密集、南北稀疏的空间分布特征,与生态源地分布及其破碎程度相符. ④以研究区现有生态安全格局为基础,提出“一廊三屏四区多节点”生态安全格局优化策略. 研究显示,基于生态系统服务与生态环境敏感性评价的生态源地选择方法是在现有研究范式下对生态格局构建研究的补充,同时研究结果将为宁夏生态安全格局优化以及国土空间修复提供重要参考.      

贵州草海湿地区域土地利用景观生态安全评价

土地利用变化对区域生态环境会造成一定的影响,从景观生态学角度对区域生态安全进行评价具有重要的研究意义。为揭示典型喀斯特高原湿地区域景观生态安全状况对土地利用变化的响应,以1995、2005和2015年遥感影像数据为基础,构建基于景观尺度的生态安全评价模型,对研究区20年间景观格局及景观生态安全演化进行分析,结果表明:(1)20年间研究区的林地和草地景观破碎化程度增加较为明显;水域景观类型面积持续增加,景观的破碎化程度持续下降;耕地、建设用地景观类型面积总体都有所增加。(2)研究区内景观生态安全高等级生态安全区域主要分布在东北部和西南部山区,中低和低等级生态安全区主要集中在草海湖区周边,中高和中等级生态安全区主要分布在以耕地为主的中部地区。(3)研究区内低等级和中低等级生态安全区域面积逐渐增加;高等级生态安全区域面积逐渐缩减,且破碎化程度有所增加;中高等级生态安全区域有所增加。     

基于PSR模型的城市土地生态安全评价:以青岛市为例

以青岛市为研究区,基于PSR模型构建土地生态安全评价指标体系,采用熵权法和综合评价法,对2017年青岛市土地生态环境安全状况进行综合评价,并结合评价结果进行区域等级划分。结果表明:青岛市的7区3市中,土地生态安全状况存在一定差异。市南区、市北区和李沧区处于土地生态安全状况的风险级别;崂山区、黄岛区、即墨区、平度市和莱西市处于敏感级别,但彼此之间的差异并不明显;只有城阳区的土地生态安全为良好级别。建设针对不同级别土地生态安全的状况,从人口、产业、政策及社会方面进行改进,有助于青岛市土地生态环境安全的保护。