沿海城市生态安全作用机理及系统仿真研究

针对现有生态安全研究侧重概念模型要素之间的比较及综合评价,缺乏要素间互动关系及生态安全状况演变趋势预测的研究现状,以"驱动力-压力-状态-影响-响应"(DPSIR)框架为基础,构建适用于中国沿海城市的生态安全评价指标体系。研究以原始DPSIR概念模型为基础,提出了7组因果关系假设,采用结构方程模型对假设进行测度,发现"沿海城市生态安全响应对状态起到正向作用"的研究假设被拒绝,论文根据各组假设的因果关系结果构建出中国沿海城市生态安全DPSIR概念模型。同时研究以沿海城市DPSIR概念模型内因果链及要素间的作用系数为基础,构建了生态安全作用机制系统动力学模型,对沿海城市生态安全状态进行预测仿真。沿海城市生态安全的初始状态良好,于仿真模拟第三年(2012年)的时候变为负值,并且该状态变量的数值持续降低。通过调整模型中的主要参数,发现环境污染治理投资额、工业产值占比、第三产业占比、单位GDP能耗指数四个指标在生态安全作用机制中发挥重要作用,对改善生态安全状态起到显著影响。本文选取上海、烟台、温州、海口四类典型沿海城市对生态安全状态进行情景模拟,发现:上海生态安全状态恶化速度最快,于仿真第三年转变为负值;烟台、温州生态安全状态的演化趋势在前5年基本一致,其中烟台的生态安全状态演化曲线逐渐陡峭,反映其生态安全状态逐渐劣于温州;海口的生态安全状况一直优于其他三个城市,其生态安全系统演变曲线最为平缓。