我国重点生态功能区生态状况变化

重点生态功能区对于保障国家和地方生态安全具有重要意义。以生态状况为指标,通过生态功能指数、生态结构指数和生态胁迫指数分析2000—2010年我国重点生态功能区的生态状况变化态势。结果表明,水源涵养型重点生态功能区中,大小兴安岭森林生态功能区、阿尔泰山地森林草原生态功能区和南岭山地森林及生物多样性生态功能区生态状况表现为转差态势,其余5个区的生态状况表现为转好态势;水土保持型重点生态功能区的生态状况均有所好转,特别是黄土高原丘陵沟壑水土保持生态功能区;防风固沙型重点生态功能区中,呼伦贝尔草原草甸生态功能区和阿尔金草原荒漠化防治区生态状况表现为转好态势,其余4个功能区的生态状况表现为转差态势;生物多样性维护型重点生态功能区的生态状况均有所好转。     

长江上游生态功能区划研究

生态功能区划对于保障区域生态安全、推动经济社会与生态环境保护的协调发展具有十分重要的意义。长江上游是中国关键生态区域和整个长江流域生态安全的重要屏障,开展长江上游生态功能区划显得至关重要。以长江上游为研究区域,运用GIS空间分析技术,在揭示研究区生态环境敏感性与生态系统服务功能重要性空间分异规律的基础上,以子流域为基本区划单元,采用两步聚类法进行长江上游生态功能区划。研究结果表明:(1)长江上游生态环境整体上处于中度、高度敏感的状态,其中土壤侵蚀敏感性最为突出;(2)长江上游生态系统服务功能总体上呈现较重要、极重要的态势,其中水源涵养和生物多样性保护的贡献较大;(3)长江上游地区可划分为青藏高原生态区、云贵高原生态区和四川盆地生态区3个生态区,进而可细分为7个生态亚区和15个生态功能区。     

重要生态功能区典型生态服务及其评估指标体系的构建

科学评估重要生态功能区的生态服务是管理者制定相关政策的基础,对促进重要生态功能区维护区域生态安全、支撑经济社会可持续发展具有重要意义。依据生态服务的空间转移特性,探索提出了重要生态功能区典型生态服务的概念与内涵,并在此基础上综合运用频度分析法、专家咨询法和层次分析法,构建了重要生态功能区水源涵养、土壤保持、防风固沙、生物多样性保护和洪水调蓄等典型生态服务的评估指标体系。结果表明：在指标体系中,影响水源涵养服务的主要是土壤质地和降水量;影响土壤保持服务的主要是植被覆盖度和丰富度指数;影响防风固沙服务的主要是植被覆盖度和大风时速;影响生物多样性服务的主要是植被景观多样性指数;影响洪水调蓄服务的主要是湿地容积和降水量。土壤、植被、地形和气候等生态因子是重要生态功能区典型生态服务产生与发挥的重要基础。     

基于景观格局的辽河三角洲湿地生态安全分析

以1990年和2005年遥感影像为基本信息源,在GIS技术支持下,在对辽河三角洲湿地景观格局分析的基础上,采用破碎度、分离度、优势度等景观格局指数和景观类型脆弱度为评价指标研究辽河三角洲湿地景观生态安全。20世纪90年代以来大规模的资源开发,加剧了辽河三角洲湿地景观的破碎化程度,使景观优势度增高,多样性下降。从1990-2005年,研究区主要湿地景观类型水稻田、苇田、滩涂的干扰程度有所增加,生态安全度均有所下降,表明人类对自然湿地生态系统的干扰越来越明显。总体来说,15年来研究区整体景观生态安全度呈现下降趋势。以往湿地生态安全的研究主要集中在环境脆弱性和保护策略方面,研究层次着重在生态系统层面,而从景观格局角度对湿地景观生态安全的研究涉及较少,文章涉及的是景观生态学可持续发展研究的一个新领域,所提出的内容实质上是景观生态安全定量表征的方法探讨。应用景观生态学方法研究生态安全,揭示景观结构与功能关系并进一步分析区域生态环境的变化趋势及其内在因素,不但为辽河三角洲湿地及其生物多样性的保护和资源开发提供了科学依据,而且丰富和发展了我国生态安全研究的理论与方法。     

城市生态安全水平的空间分异与动态转移特征——以广州市为例

生态安全已经成为国家安全的组成部分,成为区域、国家可持续发展研究的重要内容.基于作者完成的广州市生态安全综合评价数值分布图,文章采取等间距的分类方法,进行了生态安全景观的数量结构、不同类型之间的数量转移关系的研究,并从景观结构的三个方面选取景观指数,研究生态安全景观的格局特征.研究结果显示:生态安全评价指数的最低值的区域呈扩大趋势,增大幅度最大的时段是1990-1995年,空间上以中心城区为主;1990年,研究区生态安全面积百分比最大的区间是60-70,其余三个时间里,这个比值都变小,且发生偏移.最低值区间30～40的百分比值呈增大的趋势.1990-1995年各区间值以向相邻的低值区间转移为主,2000-2005年则基本相反,1995-2000的情况较复杂.景观指数研究结果结果是相互补充的,在1990-2000年间,生态安全景观的破碎度呈减少趋势,但是不同安全值的斑块分布均匀程度在1995年最高.但是,即使是在1995年,仍然有局部区域,某安全值段的斑块呈现出聚集态分布,表现为CONTAG值较高.     

基于机器学习的武汉城市圈土地生态安全格局识别与优化策略

为明晰武汉城市圈土地生态安全格局,从经济、社会和自然3个维度构建土地生态安全评价体系,在机器学习框架Keras中利用BP神经网络对2010—2017年武汉城市圈土地生态安全水平进行评价,在此基础上,利用ArcGIS软件对评价结果进行空间识别,并提出相应土地生态安全优化策略。结果表明:(1)2010—2017年武汉城市圈土地生态安全水平小幅下降,长期处于临界安全状态,其中土地自然生态安全状况不断恶化,土地经济生态安全状况持续改善,土地社会生态安全水平增减变化差异较大。(2)武汉城市圈土地生态安全变化存在明显空间差异,土地自然生态安全水平下降较大区域主要集中在西部和南部;黄冈和黄石土地经济生态安全水平小幅下降,其他城市安全水平均有不同程度上升;土地社会生态安全水平变化较大,武汉和潜江上升1个安全等级,仙桃和孝感下降1个安全等级,咸宁下降2个安全等级。(3)研究区土地自然生态安全状况恶化的主要原因为人均耕地、耕地面积比例、森林覆盖率持续下降以及工农业废水和废弃物排放总量持续上升;土地经济生态安全状况持续改善的主要原因为工农业生产效率、居民收入和第三产业占比持续上升;土地社会生态安全系统的影响因素较多。     

南昌市生态空间和生态保护红线划定研究

生态保护红线作为生态空间的刚性约束区域,是保障和维护国家生态安全的底线和生命线。结合国土空间规划双评价技术,以南昌市为例,选取水源涵养功能、水土保持功能、水质保护功能、生物多样性保护功能4种重要性指标和土壤侵蚀、酸沉降、水污染3种敏感性指标,采用模型评估法和净初级生产力定量指标评估法,开展生态空间和生态保护红线划定研究。结果表明:南昌市生态保护红线面积为1648.43 km2,占总面积的22.27%,以水质保护与水污染敏感红线和生物多样性维护功能生态保护红线为主,面积分别为787.93 km2和628.96 km2,主要分布在南昌市梅岭森林公园及周边地区、中部赣江与瑶湖范围、东部军山湖与青岚湖地区、西部鄱阳湖湖域以及近鄱阳湖部分区域,以水域、农田、森林3种地类为主;生态空间面积为4271.43 km2,占总面积的57.70%,主要分布在南昌东部、南部以及西南方向,以农田、森林地类为主;其他空间面积为1482.67 km2,占总面积的20.03%,主要分布在南昌市中部以及市区周边部分地区,以建设用地为主。研究结果可为区域国土空间规划和生态安全提供参考。     

干旱区生态安全问题及其评价原理——以新疆为例

普遍的生态敏感性和整体的生态退化趋势,使干旱区成为社会适应和经济适度极端脆弱区,其生态安全问题的典型性和突出性,为完善区域生态安全评价理论体系提供了理想靶区。根据生态安全评价的一般原理和目标,通过剖析新疆绿洲区生态安全问题的驱动、压力和响应机理,主要利用地带性共扼和非地带性耦合分析方法,从哲学观和生态系统、景观生态、土地类型及其稳定性格局层面,初步构建了干旱区生态安全评价的基本原理,得出确保有效的生态需水和生态水位,协调水生态及水安全功能,是干旱区生态安全评价的基础;基于生态承载和再生恢复禀赋的合理、适度利用优势资源,是绿洲开发的生态安全保障;维护天然绿洲和荒漠的“生态标本”价值,引导土地利用的生态化转向,是绿洲生态安全评价的客观依据;通过系统的生态规划和景观设计,保持异质景观的竞争性统一和生态圈层结构的动态稳定性,是干旱区生态安全评价的核心内容。     

县域土地生态安全评价——以四川省丹棱县为例

建立基于自然-经济-社会子系统的县域土地生态安全综合评价体系,评价2001-2010年四川省丹棱县的土地生态安全状况,并分析土地生态系统协调度的动态变化,探讨丹棱县在眉山市所处的土地生态安全水平.结果表明,2001-2010年丹棱县土地生态安全状况总体呈好转趋势,但至2010年仍处于敏感级和预警状态,综合生态安全值由0.630 6增长至0.697 2,其中土地经济生态安全值由0.236 6增加至0.327 9,但自然和社会生态安全值分别由0.262 3和0.131 7下降至0.253 9和0.115 3.2001-2010年土地生态系统协调度由0.670 9下降至0.535 6,从2007年起系统处于不协调状态.从2008年起丹棱县土地生态安全水平高于眉山市平均水平.     

基于主导生态功能保护的美丽宜居村镇生态建设模式研究

"村镇建设生态安全评估与绿色生态建设模式研究"是国家重点研究计划"村镇建设资源环境承载力测算系统开发"项目的课题4,研究内容包括不同区域/类型村镇建设主导生态功能辨识研究,村镇承载力测算体系和评价模型构建,区域生态安全对村镇建设的约束影响,生态安全约束下村镇发展的适宜产业与优化途径,美丽宜居村镇绿色生态建设和可持续发展模式。该研究在全国尺度上探明了生态乡镇和特色小镇的空间分布特征、集聚程度和主导生态功能,辨析了全国综合减灾示范社区时空格局;基于5个重要生态功能区的主导生态功能(水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙和减灾防灾)以及黄山市新明乡、仁怀市茅台镇、重庆市武陵镇、敦煌市月牙泉镇和汶川县威州镇等典型村镇产业特点,通过"以点带面"和"以面束点"研究思路,探究了村镇建设生态安全约束下的产业适宜性评价方法,初步提出了茶产业模式、酒产业模式、特色农业模式、生态旅游模式和防灾减灾模式等针对不同类型美丽宜居村镇的生态建设模式。研究结果可以为巩固脱贫攻坚成果和支撑乡村振兴的环境管理提供决策支撑,对重要生态功能区村镇承载力提升和可持续发展具有一定的实践意义。     

沱江流域生态安全预警及其生态调控对策

从沱江流域生态安全预警入手,基于压力-状态-响应(pressure status response,PSR)模型构建生态安全评价指标体系,采用层次分析、时间序列预测、模糊综合评判、主成分分析方法对流域2010、2015、2020年的生态安全状态进行评价与预警研究.结果表明:(1)沱江流域各区段在2010、2015、2020年3个时段内,整体上呈现全流域生态安全跃升的趋势,生态安全状态逐步好转;(2)纵观2010-2020年期间流域内各区段的生态安全变化,上游区段的生态安全状态明显好于中下游区段,其次为中游区段,下游区段的生态安全状态最为令人担忧.因此,沱江下游是流域内生态安全建设的重点;(3)沱江流域2010-2020年生态安全预警分为3类:安全区域、持续危险区域和退化区域.安全区域包括沱江上、中、下游的21个市县区;持续危险区域涵盖了中、下游的8个县区;退化区域为中游的2个县;(4)沱江流域生态安全预警的主要预警因子可以归纳为植被覆盖与农业灾害因子、人口素质因子、土地承载力因子、景观格局因子、面源污染因子、水土流失因子6大类.针对沱江流域生态安全预警因子的分析结果,提出以下生态调控对策:(1)积极修复植被,改善生态环境;(2)增强农业的防灾减灾能力;(3)加强技能培训,提高人口素质;(4)合理利用土地资源,提高土地承载力;(5)优化土地利用结构,加大景观多样性;(6)提倡生物防治,控制面源污染;(7)大力进行水土保持建设.     

城市生态安全评价研究

城市生态安全是指城市生态环境支撑条件以及所面临生态环境问题不对其生存和发展造成威胁，即城市生态系统功能和过程能够满足其持续生存与发展需求。以佛山市为例，选择了资源、环境、生物和灾害等因素，各因素再选择若干评价要素，采用几何平均法计算了城市生态系统安全指数。资源安全评价选择了能源、水资源和粮食等要素，其安全指数为0．22；环境安全评价选择了水环境、大气环境、固体废物和农业环境，其安全指数为0．58；生物安全因素安全评价选择了生物多样性保护、外来入侵物种、森林植被等要素，其安全指数为0．30；选择水土流失、地质灾害、气象灾害和生物灾害等要素进行生态灾害安全评价，指数为0．79；佛山市生态安全综合指数为0．42。研究还表明，生态安全评价宜根据最小限制因子定律，选择关键影响因子进行评价。     

龙岩市土地生态安全动态评价

根据龙岩市土地资源特点,基于P-S-R框架模型构建土地生态安全评价指标体系,运用熵权法和综合指数法,对龙岩市2002~2012年土地生态安全进行动态评价,结果表明:龙岩市2002~2012年土地生态安全综合指数呈波动上升趋势,从2002年的"敏感级"上升到2012年的"良好级",期间2004~2008年一直处于"风险级",说明土地生态安全状况不断好转的同时仍不容乐观.在此基础上,提出改善土地生态安全的对策,为龙岩市土地资源合理利用和生态建设提供科学依据.     

区域生态安全格局规划研究进展及规划技术流程探讨

区域生态安全格局规划是化解生态保护与经济发展之间矛盾冲突的有效途径,进行区域生态安全格局规划研究具有重要理论和现实意义。但是,目前尚缺少对区域生态安全格局规划概念内涵、支撑理论、技术方法等相关文献的系统梳理和归纳总结。鉴于此,通过查阅大量文献资料、总结分析国内外相关研究成果,厘清了生态安全格局相关概念之间的逻辑关系,给出了区域生态安全格局规划的确切定义,对景观生态分类与适宜性评价、景观格局演变分析与动态模拟、生态安全预测预警、空间规划决策技术方法等区域生态安全格局规划相关支撑理论和技术方法,研究成果总结发现：景观生态分类指标构建理论和分类结果可靠性验证研究较为薄弱;应用较多的景观生态适宜性评价方法有“千层饼”法、层次分析法等传统方法和人工神经网络、遗传算法、元胞自动机等现代人工智能方法;景观格局变化驱动因子定量识别相对缺乏,各驱动因子间相互作用关系探讨不深入,常忽视景观格局本身对驱动因子的自适应和反馈作用;在众多景观格局动态演变模拟模型中, CA-Markov模型综合了CA和Markov模型的优点,可实现研究对象时空演变信息的精确挖掘;生态安全预警可弥补传统生态安全评价不能揭示生态环境质量长期动态变化状况的不足,能反映区域生态安全状况动态变化过程,是生态安全格局规划的重要基础;常见的空间规划决策技术方法主要有多准则数量优化法、空间分析技术方法、情景分析法、人工智能优化法和综合优化法,在综合优化法中 CLUE-S 模型能综合土地利用变化各驱动因子对不同时空尺度下的土地利用变化进行预测模拟,集成模型能集成多个模型优点来解决一些复杂空间格局优化问题,两者对进行区域生态安全格局规划方法探讨皆具有重要参考价值和借鉴意义。在此基础上,依据现阶段比较成熟的景观生态学理论、景观生态规划原理,综合集成现行空间规划决策技术方法,将区域生态安全格局规划技术流程概括为景观生态分类、景观格局演变分析、景观生态适宜性评价、景观格局演变动态模拟、生态安全预测预警、生态安全需求预测、多情景模式构建和总体规划目标确定、生态安全格局规划、多种规划方案比选、方案试点效果监测与评价、规划实施与执行监管等14个步骤。今后加强区域生态安全格局规划基础理论、技术方法、实践应用这3方面研究是未来该领域研究的重要方向。     

生态供应链与生态型设计

生态供应链是可持续发展思想在运作管理领域的具体应用。生态型设计兼顾了经济效益和生态效益，是生态供应链的核心内容。生态型设计的实质是通过整体优化和局部优化来降低各节点企业的环境影响，借助于生态型设计可以把传统供应链代表的单程经济转化成生态供应链代表的循环经济。生态型设计由生态供应链的整体设计和组成元素的设计两部分组成，具体内容包括产品设计、原材料采购、产品生产、产品营销、产品回收和反向物流。     

三峡库区生态安全问题与对策

具体分析了三峡库区自然、社会和经济三方面的生态安全问题。采用相对资源承载力的研究思路与计算方法，得出该地区超载人口占该地区总人口的比例达37．4％，人地矛盾日益突出的结论。针对三峡库区的生态安全问题，提出了如下的对策：建立科学合理的生态补偿机制和库区立体管理模式；建立库区生态安全预警系统和绿色GDP核算体系；倡导各产业在生态安全下的生产经营运行模式；建立库区县市级管理责任定位体制，明确不同部门、地区所对应的库区生态流域单元的管理权限和责任：积极引导公众进行安全生产和科技减灾。     

生态文明视角下城市水安全评价指标体系的构建

水安全既是城市生态文明建设的重要内容,也是生态文明建设的重要保障,而水安全评价则是实现水安全的必然途径。本文旨在以生态文明建设为宗旨,以水安全的影响因素为依据,构建水安全评价指标体系。生态文明导向下的城市水安全评价更强调水资源的循环性、效率性、可持续性,水生态与社会发展的和谐性及平衡性。评价指标体系可分为自然生态、社会行为、制度规则和精神意识4个维度,然后根据每个维度下水资源的特征及外部因素对水资源的影响方式设计具体的评价指标,并运用层析分析法为各指标赋权。     

利用黄河生态屏障建设济南生态城市

黄河与济南息息相关,建设沿黄大型绿化体系,构筑绕城生态屏障是济南建设生态城市的一个重要内容,阐述了构筑黄河生态屏障对建设泉城生态城市的重要意义,提出了沿黄生态屏障的建设思路,进行了生态屏障效果分析,并从生态学原理角度提出了生态化建设中应注意的几个方面。     

城镇地区生态安全评价及对策——以上海崇明岛为例

从区域生态安全内涵出发,基于可持续发展理论、自然—经济—社会复合生态系统理论和压力(pressure)—状态(state)—响应(response)概念模型,从资源环境负荷、生态环境状态、人类社会响应3方面构建城镇生态安全评价指标体系。选择上海崇明岛处于核心地位且代表着不同城镇化水平(较高、中等、较低)的城桥镇、堡镇、陈家镇为研究对象,通过实地调研、监测、实验分析等方式获取指标数据,应用层次分析法(AHP)确定指标权重,并通过综合指数模型进行安全评价。评价结果表明:3个城镇生态安全综合评价结果为城桥镇(0.773 3)>陈家镇(0.762 8)>堡镇(0.749 0),社会经济的发展对资源环境的负荷较小,生态环境现状水平良好,但人类响应措施滞后;随着城镇化进程的加快,部分生态环境要素可能有恶化趋势,现已进入预警状态。