区域水生态文明建设绩效评价及障碍诊断模型的建立与应用

科学评价区域水生态文明建设绩效并明确其障碍因子,是提升区域水生态文明建设绩效的理论依据.本文应用"驱动力-压力-状态-影响-响应-管理"这一思维逻辑解析了人类与区域水生态间的耦合关系,建立了基于DPSIRM模型的区域水生态文明建设绩效评价指标体系,结合未确知测度模型与障碍诊断模型,实证评估了石嘴山市近10年的水生态文明建设绩效并对影响当地建设绩效的障碍因子进行了诊断分析.结果表明：①石嘴山市水生态文明建设绩效逐年升高并呈现差且缓慢提升（2010~2014年）、中级但快速提升（2015~2017年）和良好且较快提升（2018~2019年）这3个发展阶段;②各子系统绩效指数演变趋势各异,但基本都呈现波动上升态势;③各子系统障碍度呈阶段性变化特征,2010~2014年,状态子系统、响应子系统和压力子系统其障碍度均值和达到58.81%,成为制约当地水生态文明建设绩效的主要障碍因子;2015~2017年,压力障碍度均值达到21.73%,是制约当地水生态文明建设绩效的最大障碍因子;2018~2019年,压力障碍度均值达到24.49%,仍是制约当地水生态文明建设绩效的最大障碍因子;④指标层障碍度列在前5位的障碍因子主要分布于压力子系统和状态子系统.综合出现频率和障碍度排序来看,以灌溉水利用系数和万元工业增加值用水量为代表的压力子系统是未来建设中的重点提升方向.本文的研究思路及方法可为类似区域水生态文明建设绩效评价及其障碍因子诊断分析提供理论参考.     

南京市水环境承载力动态变化研究

为揭示区域水环境承载力动态变化特征,以南京市为例,从社会经济、水资源和水生态环境3个子系统选取18个指标,构建水环境承载力评价指标体系并确定各指标权重,利用模糊综合评价模型对水环境承载力进行评价,并通过障碍度模型诊断影响水环境承载力的障碍因素.结果表明:①2006-2016年南京市水环境承载力综合评分值从0.345 0增至0.470 0,整体呈上升趋势.②子系统评分值差异较大.水生态环境子系统评分值波动起伏但总体水平较高,年均评分值为0.615 1;社会经济子系统评分值从0.427 6逐年增至0.635 6.二者为承载力的提升奠定了基础.水资源子系统评分值低于0.200 0,极大地制约了南京市水环境承载力的发展水平.③从障碍度分析来看,人口密度、水资源开发利用率、人均水资源量及水功能区水质达标率是水环境承载力的主要障碍因素;就子系统而言,水资源子系统的障碍作用最为显著.研究显示,人口密度偏大、水资源供需矛盾及水功能区水质达标率偏低等是制约南京市水环境承载力的关键因素,也是提升南京市水环境承载力的重点.      

杭州市土地资源承载力评价及其协调发展

土地资源承载力是区域协调发展的重要指标,基于驱动力-压力-状态-响应的研究框架构建杭州市土地资源承载力的指标体系,并运用熵权TOSPSIS方法对杭州市2009—2017年土地承载力及其各子系统水平进行评价,同时引用障碍度模型对杭州市土地承载力的障碍因素进行诊断,最后采用耦合协调模型对杭州市承载力子系统内部的耦合协调性进行了研究。结果表明：（1）在2009—2017年杭州市土地资源承载力的评价结果呈波动上升趋势,评价年限内土地承载力整体水平处于中级状态,但距离优质承载力仍有一定的差距;（2）从2009年到2013年,障碍度因素主要集中在驱动力系统和压力系统,2014—2017年,障碍度因素主要集中于状态系统和驱动力系统;（3）在研究区间内杭州市承载力系统整体的耦合协调度较好,但距离优质协调仍有不小的差距,其中承载力系统耦合度总体较高,除2009年处于拮抗级别外,其他年份均处于高水平耦合级别,并且在研究年份内各年的耦合度评价结果均高于耦合协调度评价结果,同时评价区间内系统耦合协调度变化大致呈“初级协调到良好协调再到初级协调”的态势。     

安徽铜陵市生态安全评价研究

铜陵市是全国重要的有色金属生产基地,长期的矿业采冶和加工对城市生态系统构成了巨大的持续压力,生态安全问题凸显.因此,本文构建了城市生态安全评价指标体系和生态安全压力与响应指数模型,采用集对分析-可变模糊集综合分析方法,对铜陵市生态安全进行时序评价.评价结果显示,2000年以来,铜陵市生态系统一直处于较不安全、临界安全水平,安全等级总体较低.2003年作为分割时点,铜陵市的生态安全由较不安全上升至临界安全.压力和响应指数变化趋势反映了生态安全子系统间的作用机理,即2000年以来,铜陵市生态调控措施减缓了系统压力,而环境投入力度不够,致使生态安全在较低等级徘徊.影响系统安全的主要因子为生态环境压力综合因子、资源约束综合因子和环境投入响应综合因子.     

太湖流域水环境承载力评价研究

构建"驱动力D(人口、社会经济发展)-压力P(水资源问题与污染排放)-状态S(水质变化)-影响I(自然生态、水土资源)-响应R(污水处理、用水普及)-管理M(绿化、投资)"(DPSIRM)评价模型,并从社会经济、水资源、水质状态、投资管理等方面选取指标,建立具有3层结构的评价指标体系.引入变异系数法进行各指标权重赋值,计算太湖流域2005~2014年的水环境承载力评价指数,获得相应评价等级.结果表明:太湖流域水环境承载力有明显好转,评价等级从2005年的Ⅲ级转变为2014年的Ⅱ级.压力指标所起作用最为显著,状态指标紧随其后,其次是驱动力指标、影响指标和响应指标,管理指标作用相对较小.10年间,驱动力子系统指数明显呈上升趋势,影响和管理子系统的指数出现波动,压力、状态和响应子系统的指数均随年份增长而呈上升趋势,压力子系统指数上升幅度最大,表明2005~2014年太湖流域水环境对工农经济发展的承载能力在增强.对水环境承载力影响程度最大的指标中,万元GDP水耗和单位工业产值废水排放量都属于压力子系统指标,表明压力子系统指标所起作用最为显著.研究表明,构建的太湖流域水环境承载力评价的DPSIRM模型具有实用性和可行性,可以为区域水环境规划与综合管理的科学决策提供依据.     

基于P-S-R概念模型的生态环境承载力评价指标体系研究——以山东半岛为例

结合山东半岛生态环境现状,根据该区域的社会经济和环境特点,采用压力-状态-响应(P-S-R)概念模型,选取了25项指标构建了其生态环境承载力评价指标体系,运用层次分析法(AHP)确定各指标权重,然后将模糊数学综合评价的理论和方法应用于山东半岛生态环境承载力的评估,对2009及2012年度山东半岛6个城市的生态环境承载力做出评价.评价结果为威海市生态环境承载力为Ⅰ级优,承载力稳中有升,青岛、烟台、日照市为Ⅱ级良,青岛、烟台承载力略升,日照略有下降,潍坊市为Ⅲ级中等,承载力有所下降,东营市由Ⅳ级差变为Ⅲ级中等,承载力明显好转.同时,并对每个城市的生态环境承载力做了分析说明,以期为推进生态文明建设提供科学依据.     

基于生态足迹模型的流域生态承载力时空演变研究

基于生态足迹模型评价流域生态承载力及生态系统压力具有重要的现实意义。文章运用生态足迹模型,测度了九龙江流域2000年、2005年、2010年和2015年生态足迹、生态承载力、生态赤字以及生态压力指数,并对比分析了不同区域、不同地类之间的差异。结果表明:(1)2000-2015年,九龙江流域生态足迹快速上升,由540万hm~2增加至1 257万hm~2;生态承载力缓慢下降,由260万hm~2下降至254万hm~2,这导致生态赤字不断扩大和生态系统压力不断增加;(2)不同区域差异方面,生态足迹由高到低依次为市辖区、县级市和一般县,而生态承载力分布规律与之相反,导致3类区域生态赤字差异不断扩大;(3)不同地类方面,6类土地类型中,耕地和化石能源用地是流域生态足迹的主要贡献因子。其中,化石能源用地是影响流域生态足迹快速上升的关键驱动因子;同时,各地类生态承载力贡献率也在不断变化,主要表现为耕地的下降和建设用地的上升。     

旅游地生态安全预警评价指标体系与方法研究--以开封市为例

生态安全预警是防止旅游地生态系统向无序化发展和进行系统调控的重要途径之一.建立了一个由旅游地生态环境压力预警子系统、旅游地生态环境质量预警子系统、旅游地生态保护与整治能力预警子系统等构成的旅游地生态安全复合预警系统,并借鉴生态环境能力建设的临界调控思想,采用模糊综合评判方法,对开封市旅游生态安全预警进行了初步地评价.研究表明:开封市旅游生态环境总体是比较安全的,处于一级预警状态,但旅游地生态保护与整治能力预警值较低.与综合指数评价法相比,两者研究结果相近,但模糊综合评判不需要预警阈值,能够较好地解决评价过程不合理的问题,是一种定性与定量相结合、综合化程度较高的评价方法,可以用来进行旅游地生态安全预警评价.     

福建省生态可持续发展历史演变——基于改进生态足迹模型的研究

运用基于能值分析的生态足迹模型,对福建省1995年-2006年生态足迹和生态承载力及相关指标进行计算和分析。实证研究结果表明,1995年-2006年间,福建省人均生态足迹由2.079 hm2/cap增至3.371hm2/cap,年平均增长率达到10.77%;生态承载力由2.280 hm2/cap上升到3.082 hm2/cap,年均增长率6.23%;从2002年起人均生态足迹开始大于人均生态承载力,之后每年出现生态赤字,且赤字逐年增加。期间,福建省万元GDP下降了51.84%;生态多样性指数上升了11.41%;发展能力指数上升了70.30%;生态压力指数由0.934上升到1.094,导致生态安全由稍不安全等级上升到较不安全等级。     

辽中地区矿业城市生态承载力研究

生态足迹模型是度量可持续发展的一种方法,加入经济因子以提高模型评价的准确性,为辽中地区矿业城市可持续发展提供决策依据。运用生态足迹模型计算了辽中地区矿业城市1985~2005年人均生态足迹、人均生态承载力和生态赤字,利用压力-状态-响应模型耦合生态足迹、生态承载力和经济因子得到综合生态承载力指数,评价了辽中地区矿业城市1985~2005年综合生态承载力水平。结果表明:1985~2005年,辽中地区矿业城市人均生态足迹从1.79 hm²增至3.53 hm²,增长率为97.43%;人均生态承载力从0.78 hm²增至0.81 hm²,生态赤字从-1.01 hm²增至-2.73 hm²,增加了190.17%;综合生态承载力指数先降低,2000年以后略有增加,其中综合生态承载力水平1985年很高,1990年较低,1995、2000年一般,2003、2005年较高。对比生态足迹模型得到的生态承载力和通过压力-状态-响应模型得到的综合生态承载力指数,两者的变化趋势一致,具有很强的相关性。综合生态承载力指数评价指标的丰富在一定程度上增加了评价的公正性和准确性,可以更好地反映区域可持续发展程度,为其它生态足迹研究提供了一定的借鉴。     

海洋生态环境承载力研究——以深圳东部海域为例

随着沿海城市经济快速发展,海洋资源消耗、海洋环境污染和海洋生态破坏等问题日益突出。作为衡量海洋可持续发展的主要手段之一,承载力的量化研究至关重要。本研究基于"压力-状态-响应"（P-S-R）概念模型,构建了海洋生态环境承载力评价指标体系;运用主成分分析法（PCA）、熵值法和等权重法对评价指标分别赋权,建立了状态空间评价模型,并以深圳东部海域为例对生态环境承载状况进行实证分析,得出深圳东部海域超载的主要原因,为海洋资源的可持续利用提供科学依据。     

冀南地区生态环境状况综合评价及对策

根据国家环保部颁布实施的《生态环境状况评价技术规范(试行)》制定的评价方法,采用生物丰度、植被覆盖、水网密度、土地退化和环境质量指数5个指标,对冀南地区的生态环境状况进行了综合评价与系统分析。结果表明,冀南地区植被覆盖度中等,生物多样性为一般水平,生态系统不够稳定,生态环境状况总体处于一般水平。论文还针对生态环境状况指数(EI)所揭示的冀南地区水资源匮乏及人口压力等主要生态环境问题,提出了相应的对策与建议。     

区域水资源承载力评价指标体系的研究

论文从区域水资源社会经济系统结构分析入手,围绕水资源承载力研究的核心问题--水资源承载力评价指标体系,提出水资源承载力可以用宏观指标和综合指标来衡量。宏观指标从供需平衡角度描述水资源系统能够支撑的经济规模和人口数量;综合指标反映水资源社会经济系统的承载状态和协调状况。与评价指标相适应,建立了水资源承载力的计算模型与方法。将这一指标体系、模型与方法运用于实际,取得了较好的结果。     

煤炭开采的生态环境承载力评价——以山西省为例

应用层次分析法,从生态弹性力、资源-环境承载力、煤炭开采压力三个方面,建立了煤炭开采环境影响综合评价模型,并以山西省为例,对主要煤矿区的生态环境承载力差异作出了评价,对科学制定煤炭资源开发战略具有重要的指导意义.     

福建省环保投资对工业废水污染控制的影响分析

依据福建省2006-2011年环保投资的相关统计数据,对水污染治理投资和工业废水污染控制的关系进行深入分析,结果表明单位GDP水污染治理投资与工业废水排放量之间呈负相关。并指出福建省环境污染治理投资总量不足,单位GDP水污染治理投资比例偏低等问题,并针对这些问题提出应制定水污染治理投资规划,发展生态生产力并实施过程治理投资,使水污染得到真正有效的控制。     

基于DPSIRM框架的区域水资源承载力综合评价

综合考虑影响水资源系统的资源、生态、环境、经济、社会等因素,论文通过对水资源系统内在机理研究,构建基于驱动力-压力-状态-影响-响应-管理(DPSIRM)概念框架的水资源承载力DPSIRM评价指标体系,给出各子系统明确的含义,以反映系统内部各要素之间的关系。在此基础上,将模拟退火算法用于投影寻踪优化,构建耦合SA-PP模型。并将模型应用于2003—2012年云南省水资源承载力综合评价,并分析投影特征值的历年变化特征。研究结果表明:2003—2012年云南省水资源承载力呈逐步上升趋势,即在当前社会经济发展水平下,云南省水资源承载力逐步增强,社会经济发展的规模处于水资源可支撑的规模范围内。2006年以前,水资源承载力呈加速增长趋势,其增长潜力较大。2006年以后,水资源承载力波动幅度较大,而2009和2011年年增幅趋于零。最佳投影方向各分量的大小反映了各评价指标对水资源承载力的影响程度,值越大则对应的评价指标对水资源承载力的影响程度越大。对水资源承载力影响程度最大的5项指标依次为:生活污水排放量、"三废"治理投资、人均GDP、单位GDP水耗和森林覆盖率。压力子系统对水资源承载力影响比重为26.15%,表明压力子系统是影响云南省水资源承载力的最重要因子。研究表明此模型具有实用性,可为区域水资源规划与管理提供科学决策依据。     

台州市流域水环境承载力研究

采用指标体系评价法研究台州市椒江水系和金清河网水环境承载力,选取了水资源开发利用水平、经济社会发展水平、环境纳污水平、环境保护与治理水平四大类17个评价指标,通过层次分析法对椒江水系、金清河网两大流域水环境承载力现状进行评价,研究结果表明两大流域现状水环境承载力综合指数分别为0.7644和0.5808,属于山溪型流域的椒江水系水环境承载力能力远大于平原河网型的金清河网.并进一步设置了四种中远期情景方案,预测不同发展模式下水环境承载力变化情况,结果表明四种方案对提高流域水环境承载力贡献大小关系为:方案2>方案3>方案4>方案1,提高环保投入、加强环境治理水平的方案对流域水环境承载力提升最有利.     

基于弹簧模型的资源环境承载力评价及应用——以内蒙古自治区陈巴尔虎旗为例

在全国生态文明建设背景下,资源环境承载力研究对生态型地区社会经济可持续发展有着重要意义。论文引入生态健康度描述生态型地区特点,构建资源环境承载力评价指标体系,提出基于弹簧模型的生态型地区资源环境承载力评价方法和社会经济数据离散化方法,以内蒙古自治区陈巴尔虎旗为例,分析2014年资源环境承载状况及社会经济压力对资源环境系统的影响。评价结果表明：宝日希勒镇、呼和诺尔镇和巴彦库仁镇资源环境系统超载,RECS/RECC分别为9.860、1.369和1.221,其他乡镇均低于0.8,评价结果有理可依,与事实相符,体现了评价方法在生态型地区评价的可靠性;社会经济压力在10 km × 10 km空间单元离散化结果与基于乡镇的评价结果不完全对应,方法优势体现在能够判别社会经济压力在乡镇内部空间上的变化趋势。     

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。     

小城镇环境承载力评价——以江苏省铜山县为例

在大量收集铜山县近几年统计资料的基础上,根据区域环境承载力指标体系的构建原则,从人口、自然资源、生态环境和社会经济状况等方面构建指标体系。共选取指标39个,其中发展类指标27个,限制类指标12个。按照指标体系的层次结构构造判断矩阵,采用层次分析法确定指标的权重。根据铜山县“十五”期间相关部门的统计数据和监测数据,以及生态县建设的相关指标,并结合各类指标的国际国内标准和江苏省的平均标准确定指标的现状值和指标阈值。采用环境承载力相对剩余率法计算2000年-2005年的环境承载力相对剩余率。结果表明,在这一期间,铜山县的综合环境承载力整体处于超载状态,其中人口控制、第三产业发展、矿产资源以及工业废水废气的治理等指标发展较好。不足之处体现在经济的发展还是建立在高能耗、高污染物排放的基础上,人均自然资源量偏低,高新技术产业占规模以上工业比重较低,科研教育以及环保投入尚不足等。随着环境治理投入的加大,综合环境承载力呈上升趋势,环境状况逐渐好转。根据评价结果,结合铜山县的发展现状,从优化产业结构、加强污染防治以及加强生态建设和法律法规建设等方面提出提高铜山县环境承载力的途径和对策。