乌鲁木齐城市生态系统健康评价模型的研究

文章介绍了城市生态系统健康的理论与方法,针对乌鲁木齐市的地理、气候和生态特点,研究了干旱气候城市的生态系统健康评价指标。根据2002-2011年乌鲁木齐市统计数据,利用城市生态系统健康评价模型,分析了乌鲁木齐市近10年城市生态系统健康状况随时间变化趋势。2002-2011年的评价结果表明,乌鲁木齐市近10年的城市生态系统健康状况整体呈好转趋势,但隶属度结果表明好转的速度较慢,乌市的城市生态系统健康状况具有较大的上升潜力与空间。随后针对城市生态系统健康的薄弱环节进行分析,确定乌市城市生态系统水平的制约因素,并提出了具有针对性的调整措施,从而为乌市建设生态城市提供科学依据,为今后干旱地区城市生态系统研究提供参考。     

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.     

基于主成分分析法的扬州城市生态系统评价

为了了解近年来扬州城市生态系统发展趋势,根据社会—经济—自然复合生态系统的概念,从社会、经济、自然三个方面构建了扬州城市生态系统评价指标体系,并利用主成分分析方法对扬州市2000—2007年城市生态系统进行评价,结果表明扬州城市生态系统发展稳定,呈稳定上升趋势。     

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.     

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。     

基于信息熵和GM(1,1)的上海市城市生态系统演化分析与灰色预测

城市生态系统是典型的"自然-社会-经济系统",城市的可持续发展依托于城市生态系统结构和功能的不断协调与完善.新一轮"城市化"进程中,城市生态系统将面临生态用地减少、环境衰退等诸多挑战,生态环境和经济发展之间的矛盾可能日益突出.因此,把握城市生态系统的演化方向,对于促进城市可持续发展和生态文明建设意义重大.本研究以"国际化大都市"上海市为研究对象,运用"耗散结构理论"和"信息熵"分析模型,构建包括支持型输入熵、压力型输出熵、氧化型代谢熵、还原型代谢熵4方面的"上海市城市生态系统演化指标体系",以统计资料和政府公报为数据来源,对上海市2003—2013年的城市生态系统演化进行了熵变分析;基于集成层次分析法(AHP)和熵权法(EVM)"综合赋权"的"综合发展度"和"协调发展度"模型对城市生态系统可持续发展状况进行了评价;采用"相关分析法"对城市生态系统熵变与可持续发展协同演化过程进行量化分析;并引入GM(1,1)灰色预测模型对上海市城市生态系统(2014—2020)年的演化趋势和方向做出了预测.研究得出以下结论:12003—2013年,上海市城市生态系统"熵流、熵产生和总熵变",均整体呈波动下降趋势.上海市城市生态系统有序度不断提高,总体朝健康态势发展.22003—2013年,上海市城市生态系统总体可持续发展态势良好,不断向健康可持续方向演进;环境与经济整体效益不断提高,但环境与经济发展之间的协调能力近年来有所下降.3上海市城市生态系统(2014—2020)期间的演化趋势预测:城市生态系统整体继续向健康、有序方向演进.城市生态系统可持续发展整体保持协调发展态势,但未来发展协调度可能从"初级协调"衰退为"勉强协调".最后,基于指标"熵权"和熵变时序提出了上海市城市生态系统的针对性优化措施:积极扶持城市生态农业发展,扩大进出口贸易规模,促进娱乐教育文化服务产业增长;进一步提高居民生态环保意识,提倡低碳生活;加强工业"三废"的达标排放,提高资源利用率,巩固城市绿化率,加大环保投资规模.本研究旨在为上海市城市生态系统健康可持续发展和优化调控提供一定的科学参考.     

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.     

天津城市生态系统健康分析与评价

从城市生态系统健康的概念出发，选择活力、组织结构、恢复力、生态系统功能的维持、人群健康状况5个要素作为城市生态系统健康依据，建立了城市生态系统健康评价指标体系；运用主成分分析法确定出主要指标及权重；借鉴城市生态系统健康评价模型，对天津城市生态系统健康进行定量评价。结果表明：2001-2005年，天津城市生态系统总体处于亚健康状态；天津市城市生态系统中恢复力、生态系统功能的维持和人群健康为优势要素，活力和组织结构为限制要素。最后针对天津生态系统健康存在的问题。提出了相应的对策措施。     

城市生态规划的理论与方法

综述城市土地利用生态规划和城市生态系统对策规划的状况，分析并提出了城市生态规划的两种类型，即生态规划方法和城市生态系统水平上进行的生态对策规划，并对这两种生态规划的发展进行了探讨。     

能值理论在生态系统稳定性研究中的应用

通过对生态系统稳定研究的回顾,分析了争论的根源,从而提出划分2种稳定性的分析角度,并利用能值理论较为准确、量化的度量了生态系统第二类稳定性.     

城市化进程中战略环境评价的生态学理论基础

城市是一个自然-经济-社会复合生态系统，本文阐述了开展城市化进程中SEA的必然性及二者之间的关系；以可持续发展为核心的城市生态学理念为开展城市化进程的SEA提供了理论基础，同时城市化进程的SEA又是保证城市复合生态系统中生态与经济协调发展的有效工具之一。     

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.     

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。     

城市水域生态系统的调控机理及评估模型

城市水域是人类赖以生存的重要生命支持系统之一,城市水域生态系统的调控机理对维护城市水资源及环境的健康、持续、稳定发展具有重要意义。论文从城市水域问题的生态学实质出发,基于五律协同原理,研究城市水域生态系统的调控机理及模型。研究表明,城市水域生态系统的"六位一体"调控具有时空层次性、综合性、阶段性特征,灰色评估模型可定量评估城市水域生态系统的健康、持续程度,随着城市水域生态系统的结构和功能不断完善,其六位一体度亦随之增高。选取我国著名水域北京颐和园昆明湖、杭州西湖、南京玄武湖、济南大明湖进行案例比较研究,为我国城市水域生态建设提供借鉴和参考。     

Evaluation of ecosystem health for regional development in the southwestern Beijing, China

Ecosystem health assessment is one of the most important issues in regional ecological quality and safety studies. It also has a great significance to ecological conservation and regional development. This study focused on assessing the health status of forest, agriculture and urban ecosystems in the southwestern Beijing, China, including the Fangshan and Fengtai Districts. Based on field surveys and data collection, an assessment index system containing the vigor, organization and resilience factors was developed to measure the ecosystem health. Each index was scored from 1 to 5, representing five levels that contribute to the whole ecosystem health. The analytic hierarchy process (AHP) method was used to measure the weights of each index and three factors, and thus an overall score for a certain ecosystem was calculated. The results show that the forest ecosystem in the Fangshan District had higher health value than the Fengtai District, while the urban ecosystem had a slightly lower value in the Fangshan District than the Fengtai District. Both districts show lower resilience values in forest and urban ecosystems. Maintaining the ecosystem health will definitely benefit the long-term development of two districts. This study suggested that an approach for assessing the regional ecosystem health could be further developed to address spatial and synergy relationships between ecosystems and the three health factors.     

The value of urban ecosystem services in New York City: A spatially explicit multicriteria analysis of landscape scale valuation scenarios

Mapping, modeling, and valuing urban ecosystem services are important for integrating the ecosystem services concept in urban planning and decision-making. However, decision-support tools able to consider multiple ecosystem services in the urban setting using complex and heterogeneous data are still in early development. Here, we use New York City (NYC) as a case study to evaluate and analyze how the value of multiple ecosystem services of urban green infrastructure shifts with shifting governance priorities. We first examined the spatial distribution of five ecosystem services – storm water absorption, carbon storage, air pollution removal, local climate regulation, and recreation – to create the first multiple ecosystem services evaluation of all green infrastructure in NYC. Then, combining an urban ecosystem services landscape approach with spatial multicriteria analysis weighting scenarios, we examine the distribution of these ecosystem services in the city. We contrast the current NYC policy preference – which is focused on heavy investment in stormwater absorption – with a valuation approach that also accounts for other ecosystem services. We find substantial differences in the spatial distribution of priority areas for green infrastructure for the valuation scenarios. Among the scenarios we examined for NYC, we find that a scenario in which only stormwater absorption is prioritized leads to the most unevenly distributed ES values. By contrast, we find least variation in ES values where stormwater absorption, local climate regulation, carbon storage, air pollution removal, and recreational potential are all weighted equally.We suggest that green infrastructure planning strategies should include all landscape components that contribute to the production of ecosystem services and consider how planning priority alternatives generate different ecosystem services values.     

基于过程的河北平原农田生态系统稳定性评价

论文旨在探讨河北平原区农田生态系统稳定性的概念及内涵,构建稳定性评价指标体系并进行定量评价实证研究。首先,在总结生态系统领域有关稳定性研究相关成果的基础上,结合农田生态系统稳定性的特点,给出了农田生态系统稳定性的概念,并分析了其稳定性内涵。然后,以县域为研究单元构建了一个包括产量形成、投入产出、土壤生态等主导过程及生态环境效应4个方面22个具体指标的评价指标体系。最后,构建了区域农田生态系统稳定性评价的数学模型;并以雄县为例,运用所建模型进行评价,发现1995~2005年该区农田生态系统稳定性水平变化较大且呈阶段性发展,1995~1999年呈直线式逐年下降,2000~2005年呈波浪式发展,且投入产出过程对该区农田生态系统稳定性影响最大。     

北京市城市生态系统健康评价

文章从城市生态系统健康的内涵出发,在总结城市生态系统健康评价研究进展的基础上,运用模糊数学评价法对2001～2005年北京市城市生态系统健康进行定量诊断分析。结果表明,近5a来,北京市城市生态系统健康状况逐年提高,但尚未达到健康的理想水平,未来还有很大的发展空间。城市生态系统健康状况各要素中恢复力、生态系统服务功能、人群健康状况为优势要素,活力和组织结构是胁迫城市健康发展的不利因素。在此基础上提出改善城市生态系统健康状况的对策和措施。