重大工程对区域生态安全的驱动效应及指标体系构建

生态安全评价是目前生态学和可持续发展研究的热点,不同尺度、不同生态系统类型的生态安全评价是目前研究的方向。对于强烈改变区域生态安全的重大工程建设来说,生态安全评价具有重要现实意义。本文从生态安全内涵的转变入手,通过对生态安全指标体系研究的进展入手,结合工程本身的特征,从驱动力-状态-响应指标入手,得出DSR范式在工程生态安全评价中应用的可行性,制定了区域生态安全评价指标体系概念框架。同时以公路工程和水利工程为例,探讨了水利和道路工程生态安全评价指标体系的选取。针对不同的评价方法的差异,分析了各种方法在应用上优缺点。     

基于GIS技术及模糊物元分析法的南京市仙林新市区生态安全评价

运用压力-状态-响应模型和层次分析法构建生态安全评价指标体系,综合运用GIS技术及模糊物元分析方法对南京市仙林新市区建设前后(2003和2007年)的生态安全状况进行评价。结果表明,2003—2007年,仙林生态安全状况主要向2个方向发展,生态安全和不安全区域面积均有所增加,占区域总面积比例分别由9.6%和12.9%增加至22.3%和15.0%。由于各区域发展模式不同,生态安全状况区域差异明显。具体表现为仙鹤片区与白象片区生态安全区域面积明显增加,占研究区总面积比例分别由2.6%和3.9%增加至10.1%和9.3%;麒麟片区生态安全状况以临界安全为主,部分片区由临界安全状态向较安全状态转化;青龙片区生态安全状况变化不大。     

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.     

江苏省陆域生态红线区域生态安全评价

2013年江苏省率先在全国划定生态红线,明确了最为关键的生态保护区域,确保了生态安全的底线。文章以江苏省划定的陆域生态红线区域为研究对象,基于PSR模型从压力、状态、响应三个方面构建了生态安全评价指标体系,利用组合赋权确定指标权重,结合GIS和遥感空间分析方法,对18个指标进行加权叠加分析,再利用综合指数法对生态红线区域的生态安全进行定量评价。结果显示:全省生态红线区域的生态安全综合指数为51.41分,其中状态层得分明显高于压力层和响应层,说明江苏省生态红线区域的自然环境状态保存较好;13个省辖市生态红线区域的生态安全综合指数整体上处于较高等级,76.88%的生态红线区域达到安全和较安全状态,反映出全省生态红线区域的生态安全水平较高,但其中处于安全状态的比例较低,仅5.81%;苏南地区和苏北地区由于经济发展水平差异,压力、状态和响应指数均有一定差别,苏南地区虽然经济发展水平高、区域开发指数大,但在响应层面做得更好,其生态红线区域的生态安全水平整体上高于苏北地区。     

关中-天水经济区人口-经济-生态协调发展研究

在经济迅速发展的背景下,我国人口、经济和生态的矛盾日益突出。选择关中-天水经济区为研究对象,基于变异系数的协调函数模型对其人口-经济-生态协调度进行了测算。结果表明：1）1999—2008年,关中-天水经济区各地市人口-经济-生态协调度整体呈现上升的趋势,总体由失调状态转向勉强协调,其中天水市呈直线上升趋势,咸阳、宝鸡、铜川3市的协调度在波动中有所增加,西安市变化幅度不大;2）人口、经济、生态3个子系统的变化都会影响到整个系统的变化,西安市生态子系统协调度的下降,制约了整个系统的协调发展;3）协调度在空间上表现为关中-天水经济区中部地市的协调度较高,渭南和天水市的协调度始终处于该地区的较低水平。     

基于空间马尔科夫链的关中地区生态安全时空演变分析

生态系统内部和生态系统之间都不是封闭的,各要素间均存在着相互作用。利用已获得的陕西关中地区生态安全格网化评价结果数据,运用空间马尔科夫链对该区域的生态安全时空演变进行了分析,得出以下四个结论：①区域背景在关中地区生态安全趋同时空演变过程中起着相当重要作用;②不同区域背景在区域生态安全等级转移中所起的作用也各不相同;③一个区域生态安全等级向上或向下转移的概率与该区域和周围邻居之间的差异程度不成比例;④空间马尔可夫转移概率矩阵为＂区域趋同的时空演变＂现象提供了空间上的解释。实践表明,空间马尔可夫链方法为定量分析地理环境对区域生态安全变化的空间效应提供了方法依据,值得进一步研究和讨论。     

广西都安瑶族自治县农业可持续发展的生态安全评价

以广西都安瑶族自治县为例 ,建立都安农业可持续发展生态安全评价指标体系 ,对都安农业可持续发展进行生态安全评价 ,进而作出生态安全区划 ,并提出了不同生态安全区的土地利用与生态安全建设对策。     

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。     

广西都安瑶族自治县农业可持续发展的生态安全评价

以广西都安瑶族自治县为例，建立都安农业可持续发展生态安全评价指标体系，对都安农业可持续发展进行生态安全评价，进而作出生态安全区划，并提出了不同生态安全区的土地利用与生态安全建设对策。     

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.     

都江堰市生态市建设

将都江堰市建设成我国西部第一个国家级生态市,该市地处我国大地形中第一阶梯向第二阶梯过渡地带,具有物种、生态系统和景观多样性优势;是古代著名水利工程都江堰的所在地,对于成都市和成都平原起着水资源调控和生态屏障作用。该市是著名风光名胜区和旅游城市,具有城市、农村、高中山、丘陵、平原、水域等广泛的功能示范意义。都江堰市具有建成生态市的良好自然条件和社会经济基础,但也面临着严峻的挑战。生态市建设的重点是要保护和发挥该市亚热带的自然生态系统的服务功能,开发与生态良性循环相协调、与环境友好的产业,构建起循环经济的体系和经营机制,建成风光秀美、经济发达、社会文明、人居环境舒适的城市。     

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.     

上海市崇明主要城镇生态环境安全预警初探

在对崇明城桥镇、堡镇和陈家镇生态环境安全现状评价基础上,利用生态环境安全预警理论和方法,运用情景分析法分3种情景对崇明城桥镇、堡镇和陈家镇未来15年生态环境安全状况进行预测。并根据综合指数模型及不良状态预警模型、恶化趋势预警模型和恶化速度预警模型对主要城镇生态环境安全进行预警评判,结果表明:崇明3个主要城镇未来15年生态环境总体仍将处于安全状态。     

Urban ecological security assessment and forecasting,based on a cellular automata model: A case study of Guangzhou,China

Forecasting changes in urban ecological security could be important for the maintenance or improvement of the urban ecological environment. However, there are few references in this field and no landmark research work has been reported, particularly quantitative research. A forecasting model for ecological security based on cellular automata (CA) was developed using preliminary spatial data from an ecological security assessment of Guangzhou conducted previously (1990–2005). The model was constrained using transformation rules based upon proposed planning for 2010–2020. A simulation accuracy of 72.09% was acquired. Using a one-bit assessment grid for 2005 as the starting state for the simulation, the model was used to forecast ecological security for 2020. This revealed that although the ecological security status would be improved relative to current trends, there would still be an overall decline in ecological security over the next 15 years. Even if new urban plans were implemented, landscape pattern analysis suggested a more scattered and homogenous distribution in the urban landscape of Guangzhou and significant variation in landscape characteristics among districts. This suggests that further measures must be adopted to reverse the current trends in Guangzhou's ecological security. The model highlights the need to make ecological protection an integral part of urban planning. This study demonstrates the potential of CA models for forecasting ecological security. Such models could make an important contribution to decision-making for regional governors and to the development of urban planning incorporating assessment and prediction of ecological security.     

区域生态安全:概念及评价理论基础

借鉴国内外的研究成果,提出区域生态安全的概念是指在一定时空范围内,在自然及人类活动的干扰下,区域内生态环境条件以及所面临的生态环境问题不对人类生存和持续发展构成威胁,并且自然-经济-社会复合生态系统的脆弱性能够不断得到改善的状态。指出生态安全评价是一个多学科交叉的研究领域,其评价理论基础涉及可持续发展理论、生态系统服务功能理论、生态承载力理论、时空论和系统工程论等;生态安全是可持续发展的基础,两者具有内涵和目标的一致性;区域生态安全研究的目的就是平衡人类的自然资源利用与生存环境质量需求的矛盾,保证生态系统在持续安全的状态下提供服务;应用生态承载力的研究成果有助于补充和完善生态安全评价。区域生态安全评价强调研究对象的时空性和研究方法的系统性。多学科整合能更好地指导区域生态安全评价。     

Assessment of regional ecological security based on ecological footprint and influential factors analysis: a case study of Chongqing Municipality,China

In recent years, it has been important to objectively evaluate the degree of regional ecological security with regard to resource depletion and to analyse influential factors to assess sustainable development. This paper tries to assess ecological security in Chongqing while investigating the main influencing factors. Calculations of the consumption footprint, production footprint and ecological capacity for Chongqing from 1996 to 2007 based on an ecological footprint approach were carried out. An ecological security index was also calculated from these results and factors influencing security were analysed using factor analysis. Both the consumption and production footprints present an upward trend, contrary to the gradually decreasing trend of ecological capacity. In addition, the ecological security index shows that Chongqing has deteriorated from a level of less risk to that of risk. Factor analysis suggests that the deterioration of ecological security could primarily be ascribed to socio-economic factors and industrialisation. With socio-economic development and industrialisation, appropriate measures must be taken to improve the ecosystem in Chongqing so as to achieve sustainable development. The limitations of the methodology are also discussed and areas that require further research are presented.     

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。     

衡阳建成现代化区域性中心城市的思考

城市现代化建设是现代经济发展必然的途径．通过对衡阳城市建设现状与差距的分析，借鉴国内外有关现代化国际城市的研究成果和资料，探索了衡阳市建设现代化区域中心城市的基本指标体系和基本标准，并对衡阳市建设现代化城市进行定量分析，提出将衡阳建设成为一个现代化生态城市的战略构想，最后从人口集聚、产业分工合作、发展空间裂变、半径辐射牵引和持续协调发展等五个方面提出了具体措施，     

Contribution of national bioassessment approaches for assessing ecological water security: an AUSRIVAS case study

River managers in Australia are managing in the face of extremes to provide security of water supply for people, production and the environment. Balancing the water requirements of people, environments and economies requires that water security is viewed holistically, not just in terms of the water available for human consumption. Common definitions of water security focus on the needs of both humans and ecosystems for purposes such as drinking, agriculture and industrial use, and to maintain ecological values. Information about achieving water security for the environment or ecological purposes can be a challenge to interpret because the watering requirements of key ecological processes or assets are not well understood, and the links between ecological and human values are often not obvious to water users. Yet the concepts surrounding river health are inherently linked to holistic concepts of water security. The measurement of aquatic biota provides a valuable tool for managers to understand progress toward achieving ecological water security objectives. This paper provides a comprehensive review of the reference condition approach to river health assessment, using the development of the Australian River Assessment System (AUSRIVAS) as a case study. We make the link between the biological assessment of river health and assessment of ecological water security, and suggest that such an approach provides a way of reporting that is relevant to the contribution made by ecosystems to water security. The reference condition approach, which is the condition representative of minimally disturbed sites organized by selected physical, chemical, and biological characteristics, is most important for assessing ecological water security objectives.     

小城镇公众生态意识现状及策略——河北省东部小城镇生态意识调查

在对河北省东部进行的生态意识调查基础上，运用计量经济学方法分析了这些小城镇生态意识水平发展的一些规律，并提出了提高小城镇公众生态意识水平的一些对策。研究发现这些小城镇政府工作人员的整体生态意识处于浅层思考阶段，对指导环境保护仅具有启蒙性的意义，仍需提高到深层意识水平，才能更好地行使环境教育与环境决策的职责。研究还发现生态意识策略首先要加强对小城镇地区公众的生态安全教育，其次是注重转变经济增长方式，发展生态经济；关注中小学生的生态意识培养；同时尽力加强环境管理。