一种城市生态系统健康评价方法及其应用

将健康概念引入城市生态系统研究,从复合生态系统角度评价和辨析城市生态环境问题,为生态城市建设提供决策依据极具现实意义．基于城市复合生态系统健康内涵,提出用距离指数和协调指数表征系统发展水平和协调状况,构建整合距离指数和协调指数的城市生态系统健康评价模型,并设定了城市生态系统健康状态的评价标准,建立城市生态系统健康评价指标体系．对宁波的实例分析揭示了宁波城市生态系统健康特征和地域空间分布,表明模型能够很好地辨识城市生态系统的复合特征和地域空间特征,指示城市生态规划和建设的重点行动领域,为城市实施可持续发展战略提供决策依据．     

一种城市生态系统健康评价方法及其应用

利用集对分析方法,将评价城市生态系统健康状况的多个指标系统合成一个与最优评价集的相对贴近度,用来描述城市生态系统健康状况.运用集对分析方法,以北京、大连、上海、武汉、厦门、广州等城市为例,对1995～2003年间的城市生态系统健康进行了评价.结果表明,不同时期各城市生态系统健康状况排序有所变化,但厦门和广州一直名列前茅.此外,对北京1992～2003年间城市生态系统健康状况的变化情况进行了具体分析,结果显示,北京城市生态系统健康状况随着时间的推移而不断改善.     

城市生态系统健康评价方法及其应用研究

通过定性和定量分析建立了一套相对完整的评价指标体系,采用因子分析法赋予指标权重,应用模糊数学方法构建评价模型,并对重庆市城市生态系统健康状态进行了实例研究.结果表明,重庆生态系统健康在结构功能方面属于病态;可持续利用能力和动态变化方面属于亚健康状态,城市生态系统健康综合状况属于亚健康状态.以北京、天津、上海作为参比城市进行了对比评价,得出北京、天津和上海也均处于亚健康状态的结论;但4个城市生态系统整体健康状况排序为:上海、北京、天津、重庆.通过此评价,明确了重庆城市生态系统健康的状况及其影响因子,了解了重庆与其它3个直辖市的健康差距,为重庆城市生态规划与保护提供科学依据.     

城市生态系统健康评价新模型及应用——以天津市为例

从城市生态系统的活力、组织结构、恢复力、生态系统服务功能及人群健康5个方面建立了城市生态系统健康评价的指标体系,并针对目前现有的城市生态系统健康评价模型的不足,以最大流原理为基础,以自组织特征映射神经网络(SOM)为算法实现手段,从复杂系统结构演化的角度提出了一个新的城市生态系统健康评价模型.进而使用该模型对2001-2009年天津市生态系统健康进行评价.结果表明,天津市2001-2007年城市生态系统处于亚健康状况,2008、2009年处于较健康的状况,并得出天津市生态系统健康状况处于逐年增长的趋势的判定.由于该模型从一定程度上体现了城市生态系统健康的演化动力学机理和城市生态系统时空演变特性,因此,不仅在评价上有较大的优越性,在城市生态系统健康发展变化状态的预测上也具有潜力.     

An integrated approach to evaluation on ecological service functions for urban green space and its application

ＡｎｉｎｔｅｇｒａｔｅｄａｐｐｒｏａｃｈｔｏｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｒｖｉｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｆｏｒｕｒｂａｎｇｒｅｎｓｐａｃｅａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＨｕＤａｎ,ＷａｎｇＲｕｓｏｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅ...     

城市生态系统健康评价初探

采用生态系统健康的理论与方法来分析城市生态环境问题具有较强的理论意义和现实意义.着重探讨城市生态系统健康评价方法,提出完整的评价指标体系,建立模糊评价模型;并以广州市为例,北京、上海为参比城市,对3城市的生态系统健康状况进行了比较评价,明确广州市的生态系统健康状况及其制约因子,为广州城市生态规划提供可靠的背景状况和研究依据.     

基于能值-生命力指数的城市生态系统健康集对分析

综合考虑城市的生命体特征及物质能量代谢层面因素,依托城市生命力指数框架,结合能值指标,构建城市能值-生命力指数,以全面反映城市生态系统健康状况.引入集对分析这种不确定理论与方法,比较城市生态系统相对健康状况.采用基于集对分析的城市能值-生命力指数综合评价模型及信息熵权重,比较北京、上海、武汉、广州等16个城市的生态系统相对健康状况,结果表明,厦门、青岛、杭州、上海、北京健康水平相对较高,而乌鲁木齐、成都、哈尔滨健康水平相对较低,其他城市则为中等水平.     

An urban traffic environment model

１　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＵｒｂａｎｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎａｎｄＧＤＰｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｒａｆｆｉｃ，ａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｒｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｎｇｗｉｔｈｅａｃｈｏｔｈｅｒ．Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｐｏｐｕｌａｔｉｏｎａｎｄｇｏｏｄｓｒａｉｓｅｔｈｅｎｅｅｄｆｏｒｅｘｃｈａｎｇｅｉｎｓｐａｃｅ，ｌｅａｄｉｎｇｔｏｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗ．Ｔｈｅｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗ，ｉｎｒｅｖｅｒｓｅ，ｆｕｒｔｈｅｒｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔ…     

An integrated approach to evaluation on ecological service functions for urban green space and its application

This methodological investigation deals with measurement and valuing of ecological service functions for urban green space. Social, economic and ecological dimensions for such types of function are analyzed and a concept " integrated ecological service functions"(IESF) is put forward for evaluation. Based upon this conceptual approach, an index system for measuring IESF for urban green space is established. With a methodological integration of fuzzy mathematics, decision-making analysis and Delphi method, an AHP fuzzy evaluation techniques for IESF for urban green space,called AFIFUG method, is developed. Such a method has beendirectly applied to the land use strategic planning of Tianjin out-ring green belt(TOGB), and its analysis results have been successfully put into operation.     

基于系统动力学的城市生态系统建设路径研究——以天津市为例

城市生态系统是一个复杂的巨系统,随着经济社会的发展,城市生态系统面临着诸多环境问题,研究城市生态系统建设路径对城市生态环境的改善具有重要意义.本文将影响城市生态系统建设的宏观因素分为5个主要子系统：经济子系统、人口子系统、环境子系统、资源子系统和能源子系统.利用系统动力学模型（System Dynamics, SD）构建城市生态系统的因果回路图和存量流量图,定量描述人口、资源、环境、能源与经济子系统中各相关变量之间的动态反馈关系,以模拟其建设状况及未来变化趋势.考虑到不同的政策驱动因素对城市生态系统建设的影响不同,设置了自然增长型、人口控制型、环境导向型、科技导向型、资源节约型和平衡发展型6种建设路径,通过改变主要模型参数的值来模拟关键变量的变化.研究发现,城市生态环境问题是人口增速过快、产业发展不均衡、水资源匮乏等综合原因造成的.最适合天津市的发展路径是在控制人口增量的同时加强人才引进政策,以此来提高全市科技发展水平,在增加供水方面不仅要依靠科技进步来促进再生水利用量,还要增加外来调水.     

Ecological assessment of cities-procedure and a case study

This paper discusses the scientific background and content of the ecological assessment of cities, and takes Boda, a new town in Xinjiang province, China, as a case study.     

WRF-Fluent耦合模式的构建及其对城市大气扩散的精细化模拟

为了准确刻画城市环境中的复杂建筑结构对大气运动和污染物输送及扩散过程的影响,结合中尺度模式WRF和微尺度模式Fluent构建了单向耦合的WRF-Fluent模式,并将其应用于榆中县城区高架源排放情景下大气扩散的模拟研究.基于城市气象/示踪外场试验期间获取的气象数据对WRF模式的模拟性能进行验证,发现WRF能够为Fluent提供比较准确的随时间变化的气象驱动场.在此基础上,将榆中县城区三维几何模型嵌入到WRF-Fluent中,对城区内的流场及污染烟羽的时空演变过程进行精细化模拟,并将模拟结果与实测示踪物浓度数据进行比对.结果显示,WRF-Fluent模式可以很好地描述城区内的复杂三维风场结构以及污染烟羽随时间的动态变化特征,而且模拟的地面和城市冠层顶浓度最大值基本位于观测值的0.3~3倍之内,这表明构建的WRF-Fluent模式具有较好的模拟性能,可作为一种有效的工具应用于实际城市规划和空气质量改善以及环境风险评估等方面的研究.     

基于生态系统健康的国土空间生态修复分区——以长江中游城市群为例

高强度社会经济活动造成了河湖湿地萎缩、景观破碎化与生物多样性减少等生态问题,实施国土空间生态修复成为生态环境治理的必然途径。以长江中游城市群为研究区,基于网格单元构建“生态系统活力—生态系统组织力—生态系统弹性—生态系统服务力”（VORS）模型,评价2010年和2020年的生态系统健康水平。通过自然断点法和智能化修正等方法,自下而上地开展国土空间生态修复分区,并提出相应的生态修复措施。研究结果表明：2010—2020年长江中游城市群耕地面积有所减少,建设用地扩张明显;生态系统健康状况较为稳定,但是存在明显的空间差异;生态系统活力和服务力提升明显,生态系统组织力和生态系统弹性呈下降趋势。根据分区结果,将研究区划分为生态系统保育区、生态系统提升区、生态系统缓冲圈、生态系统改良圈和生态系统重塑圈“两区三圈”的修复区域,并提出生态修复对策。     

收缩情境下城市土地利用及其生态系统服务的研究进展

随着国际国内社会经济环境的变化,城市收缩这一新现象逐渐在我国部分城市区域空间中呈现,成为未来新型城镇化转型的挑战之一。在简要梳理城市收缩相关文献的基础上,以土地利用为主线,重点关注收缩情景下的土地利用模拟及其政策、空置土地与城市生态系统服务等方面的相关研究。研究结果表明：（1）当前对城市收缩问题的研究主要集中于人口变动和经济发展维度,对由此引发的土地利用以及生态系统变化关注较少。（2）土地利用模拟在分析和预测收缩情境下的城市土地利用变化上具有较大价值,但不同模型适用于不同研究情景,复合模型将具有更好的解释力。（3）土地利用政策的制定和实施应充分考虑经济社会各方面诉求,绿色空间存储制度是促进收缩城市可持续发展的有力措施。（4）城市收缩产生的空置土地为发展生态系统服务提供了空间,应发展适用于我国城市收缩的生态系统服务评估方法。在我国城镇化进入“存量模式”甚至“减量模式”的背景下,应加大对城市收缩情景下土地利用和生态系统维度的研究,要积极借鉴并整合资源科学、地理学、生态学、管理科学和城市规划等相关学科的研究方法,并紧密结合我国当前城市发展和空间规划所面临的现实问题,促进城市收缩研究的方法创新和收缩城市的可持续发展。     

Resourceful ecological treatment of wastewater in urban ecosystem

ＲｅｓｏｕｒｃｅｆｕｌｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｎｕｒｂａｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍＳｏｎｇＹｕｆａｎｇ；ＳｕｎＴｉｅｈｅｎｇ；ＧｏｎｇＰｉｎｇ；ＣｈａｎｇＺｈｉｊｕｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＥｃｏｌｏｇ...     

中国南北过渡带生态系统碳储量时空变化及动态模拟

山地是全球变化的敏感地带,对生态安全与发展具有重要作用,山地生态系统服务变化和生态环境承载力是地理学与生态学的研究热点。以中国南北过渡带的主体秦巴山地为研究对象,采用CA-Markov模型与InVEST模型模拟和预测（2000—2040年）不同土地利用情景下秦巴山地生态系统碳储量变化,运用热点分析（Getis-Ord G_i^*）探讨秦巴山地生态系统碳储量的空间分布差异。结果表明：（1）2000—2040年,研究区土地利用/土地覆被变化主要是耕地、林地、草地和建设用地。（2）2000—2020年,碳储量增加1.12×10⁷ t;2020—2040年自然增长情景下,碳储量损失剧烈,减少50.24×10⁷ t;生态保护情景下,碳损失幅度明显变弱,减少29.52×10⁷ t,说明采取生态环境保护政策,能够有效控制碳储量减少。（3）土地利用/土地覆被与生态系统碳储量的变化呈现显著的一致性,土地利用数量变化决定了生态系统碳储量的质量和空间分布格局。（4）随着海拔抬升,碳储量呈现出“先增后减”的趋势;随着坡度升高,碳储量呈现出“W”型变化趋势。（5）热点分析结果显示,2000—2020年间,碳储量热点区和冷点区零散分布在研究区内;2040年自然增长情景下,碳储量冷热点分布范围有逐渐变大的趋势;2040年生态保护情景较2020年,秦巴山地生态系统碳储量的冷热点分布范围整体变化不大。     

Application of ecosystem health cost-effect analysis in eco-planning in Guangzhou City,China

Ecosystem health has been a focal point and research frontier of applied ecology in recent years, increasingly used in urban ecological studies. To quantify the effect of ecological improvement from eco-planning, an ecosystem health assessment method is used in eco-planning evaluation and decision support in the urban eco-planning research of Guangzhou City of China. Based on features of an urban ecosystem, five factors such as vigor, organizational structure, resilience, ability to maintain ecosystem service, and influence on people’s health were selected to develop the assessment indicator system. Then, to evaluate the validity of planning measures, a cost-effect analysis of the different scenarios on eco-planning was made, taking investment of the planned projects as the cost and ecosystem health state after implementing the scenarios as the effect. To establish priority of all the proposed planning schemes or countermeasures, variation of the ecosystem health state was evaluated when the investment of eco-environmental construction projects changes by ±10%, ±20% and ±50%, respectively. Thus, the order of importance of eco-environment construction projects to the urban ecosystem health state can be worked out, providing a reference for prioritizing the implementation of such urban eco-environmental projects. The study proved the trial value of an ecosystem health evaluation method in urban eco-planning research. Translated from China Population, Resources and Environment, 2005, 15(5): 126–130 [译自: 中国人口资源与环境]     

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...     

Landscape pattern and its effect on ecosystem functions in Seoul Metropolitan area: urban ecology on distribution of the naturalized plant species

During land transformation process in the human history,naturalized plants were introduced to several land use patterns by the different ways of plant itself .Including some naturalized plants that had been contribute to land restoration,many naturalized plants have been invaded to original habitat or landscape for native plants.Once the plants were colonized,they extend their area and population size.Urban developed areas often give an impotant role of source habitat for naturalized plants and expanding their popuation size.In recent,this tituation is appearing as one of environmental problems about the urban landscape management controlling the naturalized plants that invaded in the developed area and conserving the native vegetation.This paper is focusing on relationships between distribution of habitat of naturalized plants and landscape patch in urban area in Seoul.Gengdong-Gu ,one of the administrative areas in Seoul was selected for this study.We examined the recent land use change using LANDSAT TM data and spreading of the representative naturalized plants(Robinia pseudoacacia and Eupatorium rugosum)by Seoul Biotope Mapping Project and field survey in 1999.As a result,these two species were often occurred in the same habitat and distributed in forest edge disturbed by man.Their distribution patterns were related to landscape indices (patch size and shape)in the forest edge.     

基于信息熵的城市生态系统演化分析

基于耗散结构理论和城市复合生态系统理论,构建了城市生态系统演化分析的指标体系,建立了评估城市生态系统演化的量化模型,采用基于信息熵的分析方法,可获得城市生态系统演化评估的年份信息熵和指标信息熵：采用年份信息熵计算城市系统的支持型输入熵、压力型输出压力熵、氧化型代谢熵和还原型代谢熵,分析系统的有序以及复杂性;采用指标信息熵可确定各个指标的权重,再结合各个指标的归一化值,得到综合评估得分值,作为评估城市可持续发展水平的指数值,确定系统的发展度和协调度。以宁波市为例,应用量化模型纵向评价了1996--2003年城市可持续发展进程．评价结果表明：宁波城市生态系统的健康、有序水平不断提高,协调能力不断增强,系统活力有待改善．1996--2003年,宁波城市生态系统的熵流、熵产生、总熵均呈现出下降趋势,城市发展目标逐渐明确、有序度不断增强;宁波城市生态系统熵流的发展度和协调度不断提高,表现为由较强的社会经济压力向较强的自然生态支持力转变;宁波城市生态系统熵产生的发展度呈先增后减的趋势,表明城市系统代谢功能不稳定,其协调度呈现出振荡趋势,经历了氧化型代谢→还原型代谢→氧化型代谢的转变。