基于熵变视角的生态脆弱区城市化与生态环境交互耦合发展研究——以西宁市为例

基于城市化与生态环境的内在关联视角,通过建立西宁市城市化与生态环境系统综合评价体系,运用物理学熵变原理和熵值法及构建PSE模型对西宁市2000—2014年间城市化与生态环境综合水平及交互耦合演化态势进行了实证分析,以此探讨快速城市化背景下与生态系统相互作用、共同演进的规律性特征。结果表明:在西宁市城市化综合水平呈不断上升进程中,生态环境综合水平呈现明显的"U"型发展格局,即先下降后上升,且经济城市化和生态弹性分别对城市化子系统和生态环境子系统贡献份额最大;西宁市城市化与生态环境在协调型和拮抗型之间徘徊,2005年后呈现为协调型的良好发展趋势,其中2002、2003、2005年为对应的"节点"。     

皖江城市带近20 a生态环境变化遥感指数分析

随着城市化进程的不断加快,环境保护问题越来越突出,加强生态文明建设也越来越成为城市发展的重心之一,因此快速监测城市生态环境变化显得尤为重要。选取1995年、2005年、2015年Landsat TM/OLI影像为主要数据源,分别提取绿度、湿度、干度、热度4个生态因子作为评估指标,结合主成分分析,生成遥感生态指数（RSEI）,客观、迅速、定量地对皖江城市带近20 a生态环境变化进行分析。结果表明：1995~2015年皖江城市带生态环境质量先降后升,总体呈上升趋势。其中RSEI从1995年的0.710下降至2005年的0.683再升至2015年的0.728,总共上升了2.54%;1995~2015年生态环境恶化区域面积比例由20.03%到14.56%,减少了26.86%;生态环境改善区域面积比例由21.87%到29.39%,增加了34.39%。生态环境恶化区域主要集中在长江沿岸经济发达的扩张型城市和地区;生态环境改善区域主要集中在植被覆盖、注重环境整治、绿化效果显著地区。总的来说,城市生态质量与植被覆盖情况（NDVI）和不透水建筑面积（NDBSI）关系最为密切,城市扩张发展的同时,应该加强生态文明建设,注重环境保护,增加绿化面积,实现城市的可持续发展。 关键词： 皖江城市带;RSEI指数;城市生态;变化检测;主成分分析     

城市化对新疆绿洲生态环境的影响与对策

随着西部大开发的不断深入。新疆的城市化进程不断加快，城市化水平不断提高；但是，随着新疆城市化的快速发展，新疆城市所处的绿洲区域的资源、环境、生态也将面临前所未有的巨大压力。城市化正在或即将对绿洲生态环境造成现实的破坏和潜在的威胁。因此正确认识城市化给绿洲生态环境所带来的影响，并在此基础上提出消除不利影响的对策。合理规划和发展绿洲城市是关系到新疆绿洲可持续发展的重要问题。     

基于遥感生态指数的甬江流域生态环境变化分析

生态环境是人类生存发展的物质基础,城市化进程不断加快带来一系列生态环境问题,遥感技术可以快速、定量地评价生态环境变化.选取2000、2009、2017年Landsat遥感影像提取湿度、绿度、干度、热度4个评价指标,通过主成分分析方法计算遥感生态指数RSEI(Remote Sensing Ecological Index),对17年间甬江流域进行生态环境变化定量分析和动态监测评价.结果 表明:(1)2000～2017年间甬江流域生态环境质量整体上呈下降趋势,2000、2009和2017年的RSEI均值分别为0.724、0.651和0.687, 17年来下降了5.11％.(2)2000～2009年甬江流域生态逐步恶化,而2009 ～ 2017年生态环境质量有所改善;明显变差的面积为1 392.49 km2,约占29.63％,明显好转的面积仅为699.1 km2,仅占14.88％,呈现老城区变好,城市外围地带变差,林地、农田等保持稳定的特点.(3)在4个指标中,绿度指标的影响力较大,受建筑因素作用的热度指标影响力最具潜力,说明生态环境质量下降与不透水面的增加以及绿地景观的消减有关.     

秦岭山地森林退化时空变化分析

森林是陆地生态系统的主体,是人类发展不可缺少的自然资源。为了解秦岭山地2000-2010年的森林退化情况,本文基于森林资源的生物量,采用森林退化指数FDI对研究区2000年、2005年和2010年的森林退化情况分别进行核算,并对结果按照相关标准进行分级。结果表明,2000-2005年,研究区内生态环境恶化,森林退化明显加剧,特别是极重度退化面积扩大明显。2005-2010年期间,秦岭山地的森林退化情况有所好转,研究区的生态环境问题得到治理,原来的极重度退化逐渐转变为重度退化或中度退化,而重度退化和中度退化日益向轻度退化和未退化转移。     

基于变权灰色云模型的江苏省水环境系统脆弱性评价

水环境系统脆弱性是水资源利用与生态环境研究的热点问题,通过研究水环境系统的内在机理,综合考虑影响水环境系统脆弱性的资源、环境、经济、社会等因素,借助驱动力-压力-状态-影响-响应-管理（DPSIRM）框架构建水环境系统脆弱性评价指标体系。在此基础上,构建基于变权灰色云模型的评价方法,对2004~2014年江苏省水环境系统脆弱性进行评价。结果表明：2004~2014年水环境系统脆弱性指数由47.056提高到63.210,脆弱性等级由“重度脆弱”演化为“中度脆弱”,并长期维持在“中度脆弱的”等级,2014年出现了向“轻度脆弱”状态转变的趋势。分析各个子系统对水环境系统脆弱性影响程度可知,影响子系统和响应子系统对江苏省水环境脆弱性系统的影响程度逐年增加;而压力子系统和管理子系统对水环境系统脆弱性的影响程度逐年下降;其它子系统对水环境系统脆弱性的影响维持在一定水平小幅度波动。     

张家界市旅游-经济-生态环境协调发展综合评价

旅游业是当前许多国家和地区重要的发展产业之一,而良好的生态环境是旅游经济持续发展的重要基础和载体。协调好旅游发展与生态环境之间的关系,已成为实现旅游地可持续发展的关键问题之一。张家界市是我国著铭旅游景区——武陵源风景名胜区的所在地,本文从旅游-经济-生态环境之间的关系出发,通过引入协调发展度数学模型及计算方法,对张家界市1996-2010年旅游-经济与生态环境协调发展状况和发展态势进行了综合评价。研究表明,张家界市旅游子系统与经济子系统的评价值总体呈上升趋势,但旅游子系统的评价值存在一定的波动变化;张家界市旅游-经济-生态系统的协调发展度总体呈上升趋势,但仍属中度协调发展类;系统耦合协调类型正在以经济发展超前型逐渐演变为旅游发展超前型。这说明近年来张家界市的旅游业得到了快速发展,综合效益不断提高;但相对于旅游发展的而言,其生态环境的发展与改善还有较大的潜力和发展空间。     

快速城市化地区土地综合质量评价

随着城市化的快速进行,区域性的土地利用问题非常突出。探讨热点区域土地质量的特征和变化趋势,对土地整治、管理和规划等实践活动均具有重要的指导作用。提出了土地综合质量的概念,以苏州市为研究区域,从自然资源禀赋、利用效益、生态环境和社会公平4个方面对其进行了初步评价。研究结果表明：与其经济发展水平相比,苏州市的土地利用效益还有待提高;除吴江市,苏州市其他地区的生态环境指数均较低且有着恶化的趋势,应得到足够的重视;苏州市土地利用的社会公平问题比较突出,如何协调土地利用与社会公平之间的冲突,是快速城市化进程中急待解决的重要课题。     

南京市快速城市化过程中人均生态足迹的动态变化与预测研究

基于《南京统计年鉴》数据,应用生态足迹分析方法,计算了南京市1992～2002年人均生态足迹、人均生态承载力和生态赤字,并对过去11年生态足迹各项指标及其动态变化进行了分析。结果显示,南京市人均生态足迹明显高于江苏省平均水平,更是高于全国水平的2倍,已超过了2.0 hm2/人的全球生态阈值,人均生态承载力明显偏低,全市生态赤字高达自身面积的20倍,表明南京市资源环境形势不容乐观,区域可持续发展面临严峻挑战。随着城市化、工业化和社会经济的迅速发展,过去11年间南京市呈现人均生态足迹逐年升高、人均生态承载力不断降低的动态趋势。鉴于此,必须实施资源节约高效、生态环境友好、控制人口负荷等重大战略举措,实现快速城市化、工业化背景下的区域可持续发展。其次利用灰色模型预测了2003～2005年的人均生态足迹和生态承载力,预测精度较好。     

长江口滨岸带生态环境质量评价指标体系与评价模型

基于生态系统理论,构建了由社会、经济、自然环境、自然灾害4个子系统和7个二级指标及29个三级指标组成的长江口滨岸带生态环境质量评价指标体系;以信息熵理论为基础建立了客观确定指标权重的综合信息熵模型法,并以层次分析法和综合信息熵模型法相结合确定评价指标权重值;采用灰色关联综合评价模型对上海滨岸带生态环境质量进行评价。对上海滨岸带宝山、浦东、南汇、奉贤、金山和崇明岸段1999~2003年5年间生态环境质量的时空变化特征和分级规律的研究表明：宝山滨岸带生态环境质量1999~2000年为较差,2001~2003年为中等;浦东、奉贤、南汇和金山生态环境质量一直处于中等水平;崇明生态环境质量1999、2000年为良,而2001~2003年为中。     

滇池流域生态承载力及系统耦合效应剖析

利用ENVI4.8和Arcgis9.3软件对2001~2010年的遥感影像数据进行处理和分析,计算得出各年份的生态承载力。结合相关年份的社会经济数据,同时根据滇池流域的实际情况提取18个分析指标,运用相关分析和回归分析方法,对滇池流域生态承载力以及其与生态环境系统、资源环境系统、社会经济系统3个子系统要素的耦合关系进行分析。结果表明:(1)2001~2010年滇池流域的总生态承载力和人均生态承载力呈快速下降趋势,降幅达37.3%;耕地生态承载力呈下降趋势最明显,下降幅度达52.61%,但建设用地的生态承载力上升幅度达27.08%。(2)滇池流域生态承载力与三大系统要素相关性较好,其耦合形态呈"J"、"L"型、"U"型和倒置的"S"型等。(3)对耦合形态的形成机理进行分析,其结果表明:城镇化、社会经济的发展以及流域内粗放型的经济增长方式对形成这种耦合形态的影响较大。     

武汉市城市化过程中资源环境压力测度与分析

快速城市化对生态环境和资源的剥夺及资源环境对城市化的约束是国内外近年来研究的热点问题。测度城市化过程中对资源环境压力及判别两者间的动态耦合类型对指导健康城市化具有积极意义。首先构建了包含16个子指标的城市化综合指标体系和9个子指标的资源环境压力综合指标体系。采用突变级数法模型计算了城市化综合指数;用熵权法计算了资源环境压力指数。采用灰色系统方法计算了城市化综合指标体系和资源环境压力综合指标体系的关联度。采用一般系统理论,建立了城市化与资源环境耦合模型,对2004~2013年武汉市城市化与生态环境的耦合度及类型进行分析判别。结果表明:(1)武汉市的城市化综合指数逐年增高,尤其是2005~2007年城市化水平的增速较快。资源环境压力综合指数最大值出现在2006年为0.629,最小值出现在2013年为0.452;(2)关联度值在0.480~0.911之间,耦合度大部分都在中等和较强这两个范围中。烟尘排放量与工业总产值、建成区面积、人均用电量、人均GDP和城镇人口规模均表现极强的耦合性(大于0.85)。各城市化子指标中,城镇人口比重与资源环境的关联度最大;在资源环境子指标中,烟尘排放量与城市化水平的耦合作用最强;(3)基于一般系统论(General System Theory)的动态耦合模型反映了城市化-资源环境复合系统的动态反馈过程。从2004~2013年,武汉市经历了协调-冲突-协调-冲突4个阶段。结果显示,武汉市城市化-资源环境复合系统随着城市化的推进,城市化与资源环境的矛盾进一步显现。     

层次分析法在区域湖泊水资源可持续发展评价中的应用

依据可持续发展理论,区域可持续发展系统一般由人口、资源、环境、经浊和社会五个子系统组成。本文从四个方面（人对资源环境的需求;资源环境的需求;经济发展的需求;社会发展的需求）提出区域湖泊水资源可持续发展的５指标体系。并用层次分析法计算各指标的权重,用于评价区域湖泊水资源可持续发展的保证程度,结果表明：区域湖泊水资源可持续发展指标体系的２６个指标中,与人民群众生活息息相关的居民对水物满意程度（Ｐ１３）     

林业生态安全效率及其影响因素的DEA-Tobit模型分析——基于生态与产业共生关系

林业生态安全的资源投入产出效率及影响因素的研究利于实现林业生态安全建设资源的合理配置,促进林业生态-产业系统的共生发展.运用DEA-SBM模型和Malmquist指数模型对2005～2014年间我国31个省份的林业生态安全效率进行时空分析的基础上,借助PSR模型构建了林业生态安全效率的影响因素体系并利用Tobit模型进行回归分析.结果表明:林业产业发展更依赖于规模的扩张而不是技术水平的提升,这不利于生态安全的可持续发展.林业生态安全效率的动态波动较大且技术进步指数偏低,林业生态与林业产业的协调发展存在较大困难.在林业生态安全效率的影响因素体系中,城市化水平、森林消长比,生态林面积、单位面积森林蓄积,环境保护和生态建设财政支出等对林业生态安全效率的提升作用明显;人均资源总量,科研经费投入强度等对林业生态安全的发展产生较大影响.最后,提出了优化林业产业结构促进林业产业规模集约高效发展、加强创新提升技术效率促进林业生态与产业一体化发展、实现林业资源总量提升和公众生态文化建设的协调发展等对策.     

城镇化进程中生态足迹的动态变化及影响因素分析——以安徽省为例

以快速城镇化的安徽省为例,在计算出该省1995~2013年生态足迹数据的基础上,分析其动态变化,并采用偏最小二乘(PLS)回归方法、STIRPAT模型研究了影响生态足迹的因素。结果表明:从生态足迹的动态变化来看,该省1995~2013年的生态足迹和生态赤字均较大,且呈不断上升态势,安徽省的城镇化发展是不可持续的。从生态足迹的影响因素来看,人口因素、经济因素以及技术因素均对生态足迹具有显著影响。其中,技术进步对人均生态足迹的增长具有抑制作用,而人口总数的增加、三大产业的发展、城镇化水平的提高和居民消费增加均会造成生态足迹增加;城镇化的影响最大,城镇化率每提升1%,人均生态足迹就会上升0.210 5 hm2。根据分析,建议安徽省在未来的新型城镇化进程中,要防止城镇化过快发展,实施"紧凑型"城市发展战略,要注重利用技术创新提高能源利用效率、促进产业结构升级,并通过大力宣传绿色生活方式等多种途径降低生态足迹,促进城镇化可持续发展。     

基于生态足迹的苏州市可持续发展动态研究

以苏州市为例,应用生态足迹分析法对苏州市1990~2010年生态足迹及生态承载力进行统计核算,并对苏州市可持续发展程度进行了定量研究和动态分析。研究结果表明,苏州市2010年人均生态足迹为6.48hm2,人均生态承载力为0.27hm2,人均生态赤字高达6.21hm2,远远超出了目前的生态承载力,城市生态系统处于不可持续的发展状态。通过动态分析,结果显示苏州市的生态足迹不断增大,但增长速度正在变缓,生态承载力稳中有降,万元GDP生态足迹也在下降,这表明苏州市的资源利用率不断提高。提出了苏州市需尽快进行社会经济结构调整,控制人口增长,对耕地实行严格的保护,提高能源利用效率和降低能源消耗等措施,以减少生态赤字,促进社会经济可持续发展。     

南京市生态足迹时空特征及脱钩效应分析

为探寻资源环境与经济增长的可持续发展道路,利用修正的生态足迹模型,回顾了2000~2014年南京市生态足迹、生态承载力及生态赤字的时空特征,依据《南京市国民经济和社会发展十三五规划纲要》趋势外推生态足迹变化情况及其与经济增长的脱钩状态。结果表明:2000~2014年南京市人均生态足迹和人均生态赤字快速增长,人均生态承载力缓慢下降;研究期内南京市各区都出现了不同程度的生态赤字,且生态承载力呈现中心城区低,近郊和远郊区高的格局;生态足迹与GDP之间呈现弱脱钩、强脱钩、扩张连接3种状态,且弱脱钩指数不断减小,经济增长方式开始由粗放型向集约型转变;若按当前资源环境损耗量发展,"十三五"期间生态足迹继续增加,未来在实现可持续的经济增长方式上仍需努力。因此,南京市应坚持调整产业结构,转变经济增长方式;严格执行生态保护红线、永久基本农田保护红线,城市开发边界等"三条红线";实行差别化的国土空间格局优化措施;控制人口过快增长;逐步构建基于生态资产流转的生态补偿机制。     

巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力研究

健康的流域生态系统是区域经济社会可持续发展的重要基础。探讨流域土地景观格局变化及生态风险驱动机制有助于生态系统状况诊断与风险来源认识,为有效制定生态风险管控措施提供决策依据。应用空间信息技术平台及计量分析方法,探讨了基于县域行政单元的快速城市化阶段巢湖流域土地景观格局变化及生态风险驱动力。研究表明:(1)2000~2013年,巢湖流域土地景观类型变化表现出农地、林地、水体景观面积下降,建设用地景观面积显著增加的趋势;流域景观水平上多样性和均匀度呈下降、优势度呈上升趋势,景观空间异质性下降;(2)近15 a来,巢湖流域9个行政单元内生态风险均呈上升趋势,生态风险整体恶化,需加强对流域生态风险上升的管控;(3)生态风险驱动力分析表明,快速城市化阶段巢湖流域生态风险的主要驱动因子为第二产业值、城市化率、人口密度和固定资产投资,而人均GDP的增加在一定程度上会降低生态风险水平。     

长江水问题基本态势及其形成原因与防控策略

不断增强的人类活动与气候变化等自然因素叠加,导致长江水环境、水灾害和水生态问题日益突出。从宏观层面系统剖析了长江面临的干流局部水质下降、湖泊富营养化、三峡库湾和支流水质恶化等水环境问题,小水大灾和平原湖区季节性缺水等水灾害问题以及长江与湖泊生物资源衰退等水生态问题的基本态势,揭示了流域工业化城市化进程加快、土地利用/覆被快速变化、重大水利工程建设和湖泊资源过度利用等人为因素和气候变化等自然因素对长江水问题形成发展的影响,提出了规范空间开发秩序、推进流域综合管理、优化重大水利工程调度等长江水问题防控策略