基于生态系统服务均衡性视角的生态风险评估及管控优先区识别——以兰州市为例

生态系统服务是生态安全的前提和保障,将生态系统服务纳入生态风险评价,是当前生态风险评价研究的热点和前沿.本文以河谷型城市兰州市为例,首先采用InVEST模型评估研究区水质净化、水源供给、土壤保持3种生态系统服务.在此基础上,从均衡性发展视角,基于栅格单元构建区域生态系统服务综合指数算法,合成区域内各类生态系统服务,并分析兰州市综合生态系统服务时空特征.最后,结合生态系统服务正向逆向转化指数和传统生态风险模型,构建基于生态系统服务逆向转化的生态风险评估模型,从生态系统服务均衡性视角对兰州市生态风险进行评估,并识别管控优先区.结果表明：①2005-2015年,兰州市生态系统综合服务整体向好的方向发展,2005、2015年生态系统服务综合指数分别为0.15、0.12.其中,水源供给服务和土壤保持服务整体呈显著增加趋势,水质净化服务相对稳定.②兰州市发生生态系统服务逆向转化的生态系统以1、2、3级低生态风险为主,不同等级风险呈圈层递减的分布格局,不同等级的生态风险在各县区的分布差异较大.③生态风险管控的优先次序是：榆中县、皋兰县、永登县、红古区、西固区、七里河区、城关区、安宁区.其中,榆中县和皋兰县3级及以上风险区占比大于25%,属于重点优先管控区域,永登县是次重点优先管控区域.最后结合《甘肃省主体功能区规划》初步探讨了兰州市生态风险管控策略.     

基于系统仿真的提升赣江流域水生态承载力的方案设计

保护和改善流域水生态环境已成为环保工作的重要内容和科学研究的重要课题.基于承载力理论和复合生态系统理论,构建了赣江流域水生态承载力系统的概念模型、主导结构模型和系统动力学模型.以2000—2030年为系统仿真区间,仿真结果表明,到2016年赣江流域水生态承载力达到上限,此时可承载人口规模为2566万人,可承载经济规模为11034亿元.赣江流域水生态承载力现状不容乐观,需采取一定的措施.以"节流"、"控污"、"治污"为问题导向,基于"供给管理需求管理"、"末端治理根源治理"、"观念调节行为调节"等公共政策设计的不同视角,初步提出了提升水生态承载力的27个政策干预点,通过政策干预点对系统作用的灵敏性检验,基于识别出的16个灵敏政策干预点,设计了提升赣江流域水生态承载力的综合发展方案.仿真结果表明,到2029年(推后13年)赣江流域水生态承载力达到上限,此时可承载人口规模为2702万人(提升了5.3001%),可承载经济规模为28547亿元(提升了158.7185%).降低人口增长和经济发展速度,提高技术进步和优化产业结构是提升赣江流域水生态承载力的重要途径.     

澧水流域生态系统服务价值与生态补偿策略

为了协调区域经济发展与生态保护的关系,以澧水流域为研究对象,采用修正的生态系统服务价值系数分析了2001—2013年该区域生态系统服务价值(ESV)的变化情况,并构建灰色模型对2016—2025年生态系统服务价值进行预测,同时综合考虑研究区域经济发展水平,引入生态补偿优先级(ECPS)对不同区域生态补偿的迫切程度进行了量化. 结果表明:①2001—2013年,澧水流域生态系统服务价值从2001年的313.70×108元降至2013年的313.32×108元;GM(1,1)模型预测结果显示,2025年澧水流域生态系统服务价值将降至311.22×108元. ②澧水流域8个县(市/区)的生态系统服务价值和生态补偿优先级存在较大差异,澧水上游(桑植县)和中游(永定区、武陵源区、慈利县、石门县)为整个澧水流域提供了良好的生态服务,属于“生态输出”地区,应该优先得到生态补偿;而下游(澧县、临澧县、津市市)的生态优先级较小,属于“生态消费”地区,应当率先进行生态支付. 研究结果有利于制订合理的生态补偿价格,调节生态保护利益相关者之间的利益关系,有助于当地政府研究制订比较完整的生态补偿政策决策.      

西沙珊瑚礁生态承载状况评价研究

珊瑚礁生态系统是地球上生物资源丰富、生态功能强大的生态系统之一,为人类的生产和生活提供了重要的生态系统服务。本文在我国资源环境承载能力监测预警研究工作的基础上,构建了珊瑚礁生态承载状况监测预警评价指标体系,划定了珊瑚礁生态承载状况评价等级和评价标准,并以西沙珊瑚礁生态监控区为研究案例,对我国西沙珊瑚礁生态系统的生态承载状况和变化趋势进行了研究评估,进一步探讨了西沙珊瑚礁生态系统退化的主要原因,并提出了扭转西沙珊瑚礁生态系统退化趋势、提高其生态承载能力的对策建议。     

城市生态系统承载力的几种主要评价方法

城市生态系统承载力的研究,对于指导人类社会经济活动、协调人类发展与环境的关系,具有十分重要而迫切的现实意义。目前,城市生态系统承载力的评价方法有：人口承载力、生态足迹和相对承载力。人口承载力在资源承载力和环境承载力的基础上展开研究,以人口数量作为表征;生态足迹将人类所需占用的资源与排放的废物转换为土地面积,以生态生产性土地面积表征;相对承载力将城市生态系统承载力当作一种能力或潜力,将评价结果无量纲化来表示其动态变化趋势。通过总结这三种方法的特点及应用可知,城市生态系统承载力在系统分析方法、阈值性、动态性以及空间分异方面有待进一步研究。     

基于生态系统健康的生态承载力评价

针对自然生态系统和传统生态承载力研究中评价标准相对单一、评价结果简化、不利于实际应用等问题，提出了基于生态系统健康的生态承载力概念，探讨了其内涵和基本特征；建立了水电梯级开发对生态承载力影响和基于生态系统健康的生态承载力计量模型；给出了基于生态系统健康的生态承载力评价指标体系和标准的确定方法，初步构建了基于生态系统健康的生态承载力理论框架．以黄河流域青海片为研究区域，建立了适合该区域的基于生态系统健康的生态承载力评价指标体系、权重和评价标准，并对青海片内水电梯级建设对生态承载力的影响进行了深入分析．结果表明，黄河流域青海片水电梯级开发规划实施的不同阶段对共和县生态承载力指数均为正面影响．但对青海片和沿黄其它县均为负面影响；梯级开发规划全面实施后，将使青海片的生态承载力指数下降9．9％，生态系统健康等级也将由亚健康状态降至不健康状态。     

后发地区生态承载力及其评价方法研究——以海峡西岸经济区为例

在区域生态承载力及其与资源、环境承载力相互关系的基础上,针对后发地区敏感的生态环境、强烈的发展愿景和以产业区域转移为主的后发优势战略,阐明了后发地区生态承载力的判定标准和衡量对象,构建了后发地区生态承载力概念模型;与区域生态系统健康评价相结合,运用多目标规划,建立了后发地区生态承载力评价模型,对海峡西岸经济区生态承载力进行了综合评价。目前海西区生态系统所承受的人类干扰总体上较轻,重点产业发展尚未对区域生态系统的结构、功能和健康等级构成威胁。若海西区土地产出率升至2007年上海市土地产出率的75％,海西区及其多数分区生态系统可以持续支撑其重点产业中长期发展。海西区生态系统的承载能力和承载状况具有显著的区域差异,有利于该地区经济社会的健康发展、生态服务功能的持续发挥和区域生态安全的有效保障。     

生态红线保护下的两江新区土地利用/覆盖情景模拟及生态价值评估

生态保护红线的划定对于维护国家和区域生态安全具有非常重要的作用,是我国在生态环境保护方面的重要举措.为分析生态保护红线划定后区域生态系统服务价值的变化情况,以重庆市两江新区为例,采用CLUE-S模型对未来的土地利用变化情况进行情景模拟,并在此基础上对各地类价值系数进行优化调整构建生态系统服务价值评估优化模型,对不同情景下的生态系统服务价值进行定量计算,分析生态系统服务价值的敏感度及变化度.结果表明:①采用CLUE-S模型对两江新区的未来土地利用进行空间模拟效果较好（Kappa系数达到0.82以上）,模型的普适性较好.②生态价值敏感度结果表明两江新区的生态系统服务价值对价值系数的变化缺乏弹性,结果的可信度高.③2020年生态保护情景下,林地的面积增加量大于自然增长情景,城镇和工矿用地则相反,生态保护红线对于城镇扩张起到了一定的约束作用.④2014年现状、2020年自然增长情景和2020年生态保护情景下的生态系统服务价值分别约为10.53×108、10.50×108和10.88×108元,两种未来情景下耕地的生态系统服务价值减少最为明显,林地、水域服务价值均表现出增加的趋势.⑤林地和水域的生态价值变化度表明其面积变化对生态系统服务价值的影响较大.研究显示,CLUE-S模型进行小区域的土地利用变化情景模拟效果较好,构建的生态系统服务价值评估优化模型计算结果的可信度较高.政府相关部门可以根据生态保护红线及生态系统服务价值评估结果,进一步优化生活、生产和生态空间,使其在城市规划、绩效考核和生态补偿中得到实际运用,在区域的经济可持续发展中起到支撑作用.      

河北省怀来县可持续发展状况的生态足迹分析

生态足迹模型是一组基于土地面积的量化指标,通过测定现今人类为了维持自身生存而利用的生物生产性土地面积的量来评估人类对地球生态系统的影响,是一种用来衡量可持续发展程度的方法。论文基于对河北省怀来县生态足迹的测算,从供需平衡状况、供需结构和资源利用效率三方面定量分析了怀来县生态系统可持续发展的状况。结果表明:①2001年怀来县人均生态赤字0.7245hm₂/人,人类活动对区域生态经济系统的影响已超出了其生态承载力的阈值,区域生态经济系统的结构和功能亟需调整;②怀来县人均生态足迹的供需结构具有明显的不对称性,其供给以耕地为主,需求以化石燃料用地为主,可用于人类消费的可供生态空间类型结构较为单一;③人均生态赤字的存在,进一步揭示了当前人地关系紧张的现状;④万元GDP生态足迹需求的区域对比表明,当前怀来县资源利用效率还较低。     

基于生态足迹的三峡库区重庆段后续发展生态补偿标准量化研究

生态足迹思想被引入我国后,受到了许多学者的关注,结合生态系统服务价值相关理论,可以量化生态补偿标准.本文以重庆三峡库区为研究对象,通过基于"省公顷"的模型改进方法修正模型,计算生态足迹与生态承载力,得到其空间分异特征,引入生态系统服务价值,构建基于生态足迹的三峡库区后续发展生态补偿标准模型,并计算各个区县的生态补偿标准,与其他大型库区的生态补偿结果进行对比.研究结果表明:在2010—2016年,重庆三峡库区的平均生态足迹为34586160.120 hm~2,平均生态承载力为6664208.176 hm~2,通过对重庆段的所有区县进行生态安全判断,发现全部都是处于不安全状态,需要进行生态补偿.整体上,生态补偿需补偿约54.92亿元.而人均补偿额度小于100元的有大渡口区、奉节县、石柱县、巫山县、巫溪县、云阳县和忠县7个区县,在100～200元有长寿区、丰都县、开州区和武隆区4个区县,在200～300元的有巴南区和北碚区2个区县,在300～400元的有万州区、江北区、江津区、涪陵区和南岸区5个区县,大于400元的有沙坪坝区、渝中区、渝北区和九龙坡区4个区县.随着经济发展,必定会带来生态足迹与生态承载力的改变,生态补偿额度也会相应的增加.     

基于生态系统健康的辽宁省海洋生态承载力评价

针对自然生态系统和传统承载力研究中评价标准相对单一的问题,提出基于生态系统健康的海洋生态承载力概念,探讨其内涵和基本特征,建立计量模型,提出生态承载力评价指标体系和标准的确定方法。以辽宁省为研究区域,构建了适合该区域的基于系统健康的生态承载力评价指标体系、权重和评价标准,对2000-2010 年的海洋生态承载力水平进行深入分析。结果表明,辽宁省海洋生态承载力指数呈波浪式上升,其健康等级从不健康升到亚健康。其中资源承载力长期处于亚健康;生态弹性力从不健康到亚健康,2010 年达到健康;人类活动潜力则一直处于不健康状态,最近两年有所好转。今后应加强海洋生态承载力各指标的优化,提高生态承载力水平和健康等级,实现海洋经济的可持续发展。     

不同生态系统管理情景下资源环境承载力动态仿真研究

环境问题与社会经济发展关系机理错综复杂,研究环境承载力状态对实现区域可持续发展具有重要意义.基于资源环境复合系统原理,构建"经济-资源-环境"系统动力学模型,通过生态系统评估的4种情景时间序列动态仿真,探索经济社会发展的优化方案.结果表明：全球协同和技术家园更适合福州市自身发展需求,为保持福州市经济发展的可持续性,应优先选用全球协同发展模式,后期可逐步向技术家园发展模式转变.福州市作为生态文明思想重要实践地,在提高经济发展水平的同时,需更好地保护生态环境,实现经济-资源-环境协同发展.研究结果在一定程度上可为经济社会发展模式提供科学依据.     

城市生态系统承载能力初步研究——以江苏省吴江市为例

城市作为一个复合生态系统,其承载能力的涵义与资源、环境承载力相比有很大差别。论文在探讨城市生态系统承载力内涵及各子系统相互关系的基础上,从承载力与压力指数的角度构建城市生态系统承载能力评价模型。以江苏省吴江市为例,建立承载力与压力指数评价的层次结构指标体系,应用评价模型对吴江市1990-2004年的城市生态系统承载水平进行评价。结果表明:吴江市在研究时段内生态系统承载能力与社会经济发展经历了由不协调到相对协调的过程。在选取的各分量指标中,环境容纳指数的平均贡献率高达38.68%,是提高城市生态系统承载力及抑制生态系统压力增长的重要因素;资源消耗的平均贡献率为54.45%,说明社会经济发展导致的资源消耗仍然是生态系统压力的主要来源。     

区域生态风险评价研究进展

生态风险评价是近十几年逐渐兴起并得到迅速发展的一个研究领域,区域生态风险评价作为生态风险评价的一个发展方向,由于其空间异质性和评价过程的复杂性,成为了目前的研究难点与热点。文章回顾了生态风险评价的发展历程:由最初的意外事故风险评价发展到环境风险评价再到生态风险评价、区域生态风险评价,风险因子由单一发展到多元,评价范围由种群、局地扩展到景观、区域。同时介绍了国内外区域生态风险评价的研究进展;分析了各种评价模型的优缺点,探讨了区域生态风险评价过程中存在的问题及解决方法。展望了区域生态风险评价今后的发展方向。     

农业区域战略环境影响评价中生态风险评价指标体系研究

生态风险评价是近几年逐渐兴起并不断发展的一个研究领域。它的产生适应于20世纪80年代环境治理目标和环境治理观念的转变。生态风险评价是对生态系统或其组分受到的风险进行评价。目前的研究实例主要有重金属污染对水域及土壤生态系统的风险评价,生物技术带来的生态风险评价,城镇化生态风险评价等,但是很少见到对农业生态系统的生态风险评价。农业在其经济中具有举足轻重的地位,因此对其农田生态风险进行评价,具有非常重要的理论及现实意义。本论文对农业生态系统的特点进行了叙述,提出了农业生态系统的风险评价指标体系的总体思路,再通过系统分析,最终构建了适合农业生态系统的风险评价指标体系。     

快速城镇化地域生态承载力评价模型构建与分析

综合客观地评价城镇区域生态承载状况是中国快速城镇化进程中经济与环境协调发展的保障。传统生态承载力测度法仍偏向于将区域作为封闭系统来研究,但现实中区域生态系统是和外界相沟通的,区域对承栽力的需求可外部化。为综合测度城镇生态承栽力,以生态经济学理论为依据,结合快速城镇化地域特点,构建了快速城镇化地域生态承载力评价模型,并以义乌市为例,对2005年-2007年的生态承载力状况进行了评价与分析。评价结果表明,义乌2005年-2007年的生态承载力值均大于1,以东莞市和惠州市两个典型城镇的生态承载力值为参比值,与其相比较后说明义鸟的生态承载力状况良好;但逐渐以过高的生态成本来换取经济增长,生态承载力值逐年降低,生态承载力状况逐年变差。评价结果较准确地反映了区域的实际情况,所提出的评价方法能较准确客观地评价快速城镇化地域的生态承栽力状况。     

面向可持续城市生态系统管理的资源环境承载力评价方法与实践应用——以烟台市为例

全面科学的资源环境承载力评价是国土空间规划编制的前提。面向可持续生态系统管理视角,提出了由“潜在”和“现实”资源环境承载力构成的资源环境承载力评价框架和理论模型,并以烟台为案例进行应用,分析了“潜在”和“现实”资源环境承载指数的相互关系。结果表明：（1）烟台市“潜在”资源环境承载指数总体偏高,“现实”资源环境承载指数总体中等,各区（县）空间差异较大。（2）水资源短缺与环境污染问题是未来影响烟台市可持续发展的瓶颈,资源环境禀赋的限制和经济发展对城市生态系统服务弱供给区域影响较大,对“潜在”资源环境承载指数的影响在城市边缘区域较大。（3）所提出的评价逻辑框架和理论模型应用效果良好,丰富和完善了资源环境承载力评价理论方法。