基于主成分分析的云南省生态脆弱性评价

人口资源环境矛盾造成了脆弱生态环境问题突出。以典型生态脆弱区云南省为研究区,根据导致该省生态环境脆弱的自然-结果表现因素,构建科学客观地评价指标体系,运用主成分分析法进行生态脆弱性分析评价。以生态脆弱度大小为依据,对云南省16个地（州）、市生态脆弱性进行了分区,划分为极强度、强度、中度、轻度脆弱区4个区。评价结果显示,极强度、强度、中度、轻度生态脆弱区分别占全省面积的5.84%、27.84%、43.08%、23.24%。为生态脆弱性评价提供了一个可行的方法,同时应用生态脆弱性分区结果可为后续的生态环境恢复重建工作、制定综合治理策略及区域可持续发展规划提供依据。     

基于景观格局分析的青岛市海岸带生态脆弱性评价

为研究城市海岸带景观类型脆弱度变化特征,揭示海岸带生态脆弱性的时空分布规律,以青岛市2009和2018年遥感影像数据为基础,选取聚集度、分维数倒数、斑块密度、植被覆盖指数和生态适宜度等指标,计算景观类型脆弱度并构建生态脆弱性指数模型,进而对青岛市海岸带生态脆弱性进行评价。结果表明:(1)2009—2018年青岛市海岸带景观类型中,林地、水域和城乡工矿用地景观类型面积呈增加趋势,耕地、草地和未利用地景观类型面积趋于减少,其中,未利用地减少幅度最大(55.18%),城乡工矿用地大幅度增加(58.99%);(2)未利用地和草地的景观类型脆弱度较大,极易受到人为因素和外界环境的干扰,林地景观类型脆弱度次之,水域最小;(3)青岛市海岸带生态良好区和重度脆弱区面积减少,每年比上一年的年平均减少率分别为16.24%和16.83%,而轻度脆弱区、一般脆弱区、脆弱区都呈增加趋势,每年比上一年的年平均增长率分别为0.95%、10.74%和11.24%。生态脆弱性整体呈东部和西南部高、中部低的格局,轻度脆弱是青岛市海岸带的主要脆弱性等级。     

基于RS和GIS的北京市顺义区生态网络构建与优化

生态网络的构建能够减轻因城市化速度加快导致景观破碎化带来的危害,对城市生物多样性的保护具有十分重要的意义.基于景观生态学和保护生物学相关原理,以顺义区为例,在GIS和RS技术的支撑下,采用最小费用模型来定量表征模拟潜在廊道,叠加绿地、水系、道路网络,构建自然-经济相耦合的复合生态网络,并据此有针对性地提出复合生态网络的优化对策和建议.结果表明:(1)研究区的东部适宜生物的栖息与迁移,其中汉石桥湿地与唐指山生态区位尤为重要;(2)随着生物迁移的廊道宽度增加,研究区生态廊道结构中的生态因素不断下降,建造难度加大;(3)通过将3种网络叠加,发现研究区存在着阻碍物种迁移的待修复的重要生态裂点.研究结果可为研究区生态网络构建和优化提供理论和技术支撑,同时可为其他城市区域生态网络构建提供参考.     

基于GIS的城市绿化生态服务量及其均等化评价

城市绿地是城市生态系统重要的组成部分,具有重要的生态服务功能,为了客观科学地评价城市绿地的绿化效果和生态服务均等化水平,以天津市滨海新区汉沽区河西区块为例,采用生态绿量测度城市绿化的生态服务量,以GIS作为城市绿化生态服务量的分析工具,并结合距离衰减模型及源叠加模型,计算不同斑块所承接到的不同绿化源的生态绿量;构建可视化系统,展现各斑块生态绿量的空间分布情况。结果显示,从整体水平看,研究区生态绿化建设效果良好,大部分斑块达到了生态绿量的基准线51.848,只有西南角部分斑块没有达标。从分布情况来看,研究区生态绿量分布并不均匀,表现为同一纬度上东部比西部生态绿量的接收量高,且呈现由东到西逐步递减的趋势;而同一经度上北部比南部生态绿量的接收量高,呈现由北到南逐步递减的趋势。其中,研究区东北区块与西南区块的接收量差距最大,斑块接收的生态绿量最大值为161,最小值仅为46,均等化水平较低。应用文中的研究方法可以精准找出城市绿化生态服务较为薄弱的斑块,对城市绿地系统规划具有一定的参考价值。     

五台山地区生态脆弱性评价及其时空变化

以五台山地区为研究区,基于生态敏感性-生态恢复力-生态压力度模型,较为全面地选取11个指标构建五台山地区生态脆弱性评价指标体系,以GIS技术为支撑,应用空间主成分分析、重心迁移、差异性分析等方法,对五台山地区2000、2005、2010、2015年4期的生态脆弱性进行评价,并进一步分析其时空变化、重心迁移及差异性特征。结果表明:(1)五台山地区2000—2015年生态脆弱性指数的均值为4.83,整体处于中度脆弱状态,各等级所占的面积虽处于波动状态,但仍以轻度和中度脆弱性为主,重度脆弱区域分布在北部和东北部地区;(2)2000—2015年生态脆弱指数的重心均落在繁峙县境内,且变化幅度较小;(3)2000—2015年3个县级行政区均属于中度脆弱性状态,从高到低依次为繁峙县、五台县和代县;(4)不同土地利用类型的生态脆弱性差异显著。耕地、未利用地和城乡建设用地的生态脆弱性总体水平偏高,处于中度脆弱状态;而林地和草地的生态脆弱性较低,处于轻度脆弱状态。对该地区的生态脆弱性进行定量研究,不仅能正确认识该地区生态脆弱的程度,而且能掌握其空间分布差异,从而进一步对生态脆弱区进行治理,促进资源的有效利用和生态系统的可持续发展。     

基于遥感和地理信息系统的内蒙古呼日查干淖尔地区生态脆弱性评价

随着全球气候变化和人类活动干扰,各地区的生态脆弱性日益显著.综合自然条件和人为干扰对内蒙古呼日查干淖尔地区生态脆弱性的影响,选取地形、植被、土壤、气象和土地利用等8个指标,基于遥感(RS)和地理信息(GIS)技术,运用层次分析法、熵权法和综合指数法构建生态脆弱性评价模型,对该区域2010年和2017年的生态脆弱性状况进...     

基于VSD模型的经济发达地区生态脆弱性评价——以太湖流域为例

自然与人为双重因素导致的生态脆弱性是研究关注的热点,但是较少有研究定量揭示2种因素共同作用下的生态脆弱区的空间格局,并提出针对性的空间管制措施。本文以经济发达的太湖流域为案例,借助Polsky等人提出的VSD模型,通过暴露度、敏感性和适应能力分解脆弱性,并构建包含自然和人为因素在内的、由10个要素和21个指标组成的指标体系,对太湖流域生态脆弱性进行定量评价,结果表明：（1）暴露度、敏感性、适应能力和生态脆弱性均呈现“东北高、西南低”格局;（2）太湖流域以中低强度的脆弱区为主,不脆弱区、一般脆弱区、较脆弱区、很脆弱区和极脆弱区占比分别为19%、26%、33%、15%和7%;（3）现状建设用地绝大部分分布于相对脆弱的区域内,不同类型建设用地的分布特征存在明显差异,城乡居住用地主要分布于较脆弱区和很脆弱区内,独立工业用地主要分布在较脆弱区、很脆弱区和极脆弱区内,交通用地则主要分布于一般脆弱区和较脆弱区内;（4）原有自然因素导致的脆弱性依然存在,人类活动强度增大已经成为是太湖流域脆弱性的主要诱因,人类活动范围的扩大和强度的增加将会导致脆弱性的进一步增高。结合脆弱性分区及其诱因,对不同类型脆弱区提出了空间开发或生态保护的建议和措施。极脆弱区以疏散人口和产业、强化生态建设为主;很脆弱区和较脆弱区是未来开发建设的重点,要坚持适度开发、生态开发,避免脆弱性提高;一般脆弱区作为区域开敞空间,以农业生产为主,坚持点状开发;不脆弱区以生态建设和环境保护为主,是太湖流域主要的生态服务供应地。     

基于植被生产力的黄土高原地区生态脆弱性及其控制因子分析

作为中国典型的生态脆弱区之一,研究黄土高原生态脆弱性的空间分布格局及控制因子,可为该地区生态系统修复和环境管理提供重要科学参考和理论支持。该研究依据IPCC生态脆弱性定义,以生态系统净初级生产力（netprimary productivity,NPP）为指标,评估了2001—2020年黄土高原生态脆弱性的空间分布格局,并基于地理探测器定量分析了生态脆弱性的控制因子。结果表明,黄土高原生态脆弱性整体较高,中度及以上等级脆弱区域面积占比约61%,且脆弱性呈现出西北高东南低的分布格局。林地脆弱性最低,中度及以下等级脆弱区面积占比超过85%;草地、耕地和建设用地中度及以下等级脆弱区面积占比分别为59%、66%和76%;未利用地的脆弱性程度最高,中度及以上等级脆弱区面积占比超过86%。植被覆盖度和降水是影响生态脆弱性的主控因子,二者的解释力分别为0.59和0.48;其他因子对生态脆弱性的影响力整体较小（<0.18）。此外,不同影响因子间均存在较强的交互作用,特别是植被覆盖度与海拔之间,其交互作用的解释力高达0.66。该研究表明,基于NPP动态变化能够有效表征黄土高原地区生态脆弱性的空间分布...     

基于AHP-CVI技术的黄河三角洲海岸带环境脆弱性评价

黄河三角洲海岸带位于黄河三角洲高效生态经济区和山东半岛蓝色经济区,受自然和人类活动的共同影响,其生态环境脆弱。对黄河三角洲海岸带进行环境脆弱性评价,可为该地区减灾防灾和生态环境可持续发展提供一定的科学依据。该研究构建了包括自然固有脆弱性因素和人类特殊脆弱性因素的黄河三角洲海岸带环境脆弱性评价指标体系,建立了包含国家标准、专家评定、观测计算数据评定的脆弱性评价指标量化方法,采用层次分析法确定评价指标权重,以海岸带脆弱性指数法作为评价模型,基于GIS软件平台对黄河三角洲海岸带区域进行环境脆弱性评价与空间分布格局分析。结果表明:黄河三角洲海岸带环境脆弱性等级主要表现为重度脆弱和极度脆弱(41.2%)、中度(19.7%)、微度脆弱和轻度脆弱(39.1%);由于受人类活动的影响,其脆弱性空间分布格局表现为陆地部分脆弱性高,海洋部分脆弱性低;受植被、围垦面积等因素的制约,陆地部分的脆弱性表现为由陆地向岸线加强,陆地部分为重度脆弱,海岸线一带呈极度脆弱;海洋大部分为微度脆弱和轻度脆弱,但黄河入海口处由于受海水入侵、海岸侵蚀等因素制约呈现中度脆弱。为保持黄河三角洲海岸带环境可持续发展,应在充分保护已有自然固有因素的基础上,减少人类活动对环境的破坏。     

基于GIS和能值分析的黑龙江省农业生态经济格局综合评价

采用能值分析方法和GIS空间分析技术,基于黑龙江省77个县(市、区)的社会经济统计数据,从时空动态视角评价了黑龙江省域及各县域的农业生态经济格局及其综合发展水平。结果表明,1996—2012年间,黑龙江省农业生态经济系统的能值投入与产出均呈明显的增长趋势,林产品产出能值增长幅度较大。1996—2012年研究区的环境承受压力增大,环境负载率由6.61增加到10.21,净能值产出率由5.37减少到4.79,可持续发展指数由7.47下降到5.43,说明该系统的可持续发展性能正在逐年弱化。在空间格局上,黑龙江省南部地区经济发展水平显著优于北部地区,但其农业生态环境水平和系统可持续能力低于北部地区。为了增加黑龙江省农业生态系统的可持续发展能力,未来需进一步调整农业结构,优化资源配置的投入,提高资源利用效率,降低环境负载率,使农业生态经济系统逐渐步入健康可持续发展轨道。     

基于主成分分析的中国南方干旱脆弱性评价

干旱脆弱性是干旱灾害形成的根本原因。遵循全面性、系统性和可操作性原则,选取水资源脆弱性、经济脆弱性、社会脆弱性、农业脆弱性和防旱抗旱能力脆弱性5个准则层,共32个指标,建立了中国南方农业干旱脆弱性评价指标体系,运用主成分分析的理论方法确定评价指标权重,建立中国南方地区的干旱脆弱性评价模型,得到不同省市的干旱脆弱性指数、分级阈值和区划,以期为南方地区防旱减灾工作提供基础数据和理论支持。得出以下结论,（1）通过主成分分析法得到四个主成分,第一主成分方差贡献率为54.90%,主要反映农业脆弱性和社会脆弱性;第二主成分方差贡献率为23.64%,主要反映水资源脆弱性和经济脆弱性;第三主成分和第四主成分所占比重较小,主要反映防旱抗旱能力脆弱性。（2）以4个主成分的方差贡献率为系数建立南方干旱脆弱性评价模型,得到中国南方干旱脆弱性综合评价得分及其排名,其中水资源脆弱性由高到低依次为云南、广西、贵州、四川、重庆和广东;经济脆弱性由高到低依次为广西、云南、贵州、四川、重庆和广东;社会脆弱性由高到低依次为贵州、云南、广西、重庆、四川和广东;农业脆弱性从高到低依次为贵州、云南、广西、重庆、四川和广东;防旱抗旱能力脆弱性由高到低分别为云南、贵州、四川、广西、重庆和广东;干旱脆弱性综合评价由高到低依次为云南、贵州、广西、四川、重庆和广东。（3）对干旱脆弱性指数进行正态分布性检验,发现该指数基本服从正态分布。根据正态分布原理,得到干旱脆弱性分级阈值,将干旱脆弱性指数小于0.3842定义为低风险,大于1.0758定义为高风险,介于两者之间的定义为中等风险,获得干旱脆弱性分级区划图。广东省位于干旱的低脆弱区,四川和?     

煤炭资源型城市生态脆弱性研究进展

随着煤炭资源的大量开采,煤炭资源型城市发展面临严重生态环境问题,其生态脆弱性研究为城市可持续发展、生态文明建设和区域协调发展提供了新思路。当前,煤炭资源型城市生态脆弱性是生态脆弱性历史遗留问题与城市自然状况、社会活动和经济发展扰动共同作用的结果。通过对煤炭资源型城市生态脆弱性内涵、评价方法、规避措施等方面研究的综述,分析了煤炭资源型城市生态脆弱性研究领域的发展状况和评价方法以及不同视角下规避措施的差异,对生态脆弱性内涵不确定性、评价指标复杂性和研究方法适用性等问题进行探讨。总体认为,煤炭资源型城市生态脆弱性是城市自身结构具有的固有属性,是一个对比性概念;选取评价指标和方法时应注重城市发展等相关指标及生态脆弱程度的测算。未来研究应重点关注煤炭资源型城市生态脆弱性内涵界定、评价指标和方法的完善以及研究时空范围的扩展等方向。     

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。     

基于RS和GIS的生态系统健康评价

生态系统健康评价可以认识区域生态系统健康状况、识别生态环境问题,为制定科学的生态保护对策提供依据,对提高可持续发展和环境管理具有重要的指导作用。文章由压力-状态-响应（P-S-R）概念模型建立了生态系统健康评价指标体系和评价模型,运用RS和GIS技术及统计学分析法,形成程序化、系统化的生态系统健康评价技术方法体系,并以高平市为案例,运用定量的方法对其生态系统健康进行综合评价及分级研究,通过对压力、状态、响应评价结果及健康综合评价结果的分析,结合高平市生态系统健康的自然条件状况与人类活动影响,探讨了影响区域健康的因素,为高平市资源的合理利用与保护提供科学依据。结果表明该技术对生态系统健康评价是切实可行的。     

北京市污水处理厂出水中雌二醇的概率生态风险评价

随着北京市再生水补给河湖规模扩大,污水处理厂出水中雌激素活性物质引起的受纳水体生态风险日益受到关注。以雌二醇为例,利用物种敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)模型和联合概率曲线(joint probability curve,JPC)方法开展北京市污水处理厂出水的概率生态风险评价研究。通过文献调研整理了北京市约430个物种,利用美国环境保护署ECOTOX数据库获取了其中7个物种的雌二醇毒性数据,构建了正态分布、对数正态分布、Logistic分布、对数Logistic分布、Weibull分布、Burr III型分布和Gumbel分布等7个SSD模型,评价了北京市污水处理厂二沉池出水以及"混凝-沉淀-过滤-臭氧"、"超滤-臭氧"和"超滤-活性炭-臭氧"3种深度处理工艺组合出水的生态风险。结果表明,利用北京市7个物种雌二醇毒性数据构建的SSD模型具有合理性,SSD模型选择对生态风险评价结果的影响较大,对数正态分布、对数Logistic分布、Weibull分布和Burr III型均是可接受的SSD模型,其中拟合效果最佳的Burr III型分布模型给出了最保守的风险估计。Burr III型分布模型的模拟结果显示,北京市污水处理厂二沉池出水以及3种深度处理工艺组合出水的总体风险期望值分别为0.070、0.040、0.036和0.026,该结果可以为北京市未来水生态保护目标的设定以及污水处理工艺的升级改造提供决策参考。     

基于遥感和GIS的青藏铁路生态累积效应研究

采用遥感和GIS技术,通过生态系统功能偏离累积指数、景观格局干扰累积指数、植被退化指数、生态阻隔累积指数和区域生态累积效应指数研究青藏铁路建设和运营对沿线生态系统的累积影响.结果表明,铁路建设和运营对沿线0～1 km直接影响区的生态服务功能、景观格局、植被覆盖和生态流均造成一定的累积影响,但以景观格局和生态流受到的影响最大,且对拉萨至唐古拉段的影响大于唐古拉至格尔木段,主要表现为对农田、草地、河流湿地和荒漠生态系统的影响.从铁路沿线＞1～5和＞5～10 km范围的间接或协同累积影响来看,拉萨至唐古拉段明显高于唐古拉至格尔木段.铁路建设运营对＞1～5 km范围的农田、荒漠和河流湿地生态系统仍存在一定负面影响,且以农田生态系统受到的负面累积影响最大,主要表现为拉萨和格尔木城市扩张对农田生态系统的干扰和占用.     

基于GIS的崂山区地下空间利用适宜性评价

为了更好地利用青岛崂山区地下空间资源,在全面分析该区地形、地质、水文等条件的基础上,结合岩土工程勘察原始数据和现场水样调查分析报告,根据模糊数学理论和专家经验,遴选出地形地貌、地质构造、工程地质、水文地质、洪水淹没、人口密集程度为评价因子并确定各因子的权重,研究构建了该区地下空间利用评价模型。将评价模型与GIS相结合,利用ArcGIS强大的空间分析功能,采用定量分析的方法得到地下空间利用适宜性分区。研究表明青岛崂山区地下空间建设适宜区面积为106．1km^2,占评价区域面积的73．8％;一般区域面积为26．5km^2,占评价区域面积的18．4％;不适宜区域面积为11．14km^2,占评价区域面积的7．8％。     

北京市污水处理厂污泥重金属污染特征和生态风险评价

通过连续采集法获得北京市4家污水处理厂脱水污泥样品(标记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),经微波消解后采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)检测了Zn、Cu、Pb、Cr、Cd、Ni、As、Hg的含量,利用BCR连续提取分析法分析污泥中重金属赋存形态,并采用不同污染指数评价了污泥中重金属污染程度和潜在生态风险,为研究北京市污泥污染特征研究提供基础资料。结果表明,(1)北京市4家污水处理厂重金属含量差异显著(P0.05),Cu、Ni、As平均含量分别超过全国城市污泥均值的7.2%、71.9%、7.4%。(2)重金属形态分析表明,Zn、Cd以可提取态为主,分别为56.8%~63.7%和81.3%~85.7%;Cu、Pb以可还原态为主,分别为54.6%~70.2%和63.9%~79.1%;Cr、Ni、As主要以残渣态形式存在,分别为53.4%~71.8%、33.4%~51.3%和49.3%~67.4%。(3)各重金属单因子污染指数大小为ZnCuNiCdPbAsCr,各污水处理厂污泥的内梅罗综合指数依次为ⅣⅡⅠⅢ,分别达到中、中、轻、重污染水平。(4)重金属单因子潜在生态风险指数表现为:CuCdNiZnPbAsCr,各污水处理厂污泥的综合因子潜在生态风险指数大小为ⅣⅡⅢⅠ,均处于低生态风险水平。     

静乐县生态脆弱性时空演变与分区研究

生态脆弱性研究是区域生态环境恢复与治理的重要依据。基于人为-自然因素综合作用体系,选取表征人类活动、社会经济、植被、气象、土壤和地形地貌等14个因子构建静乐县生态脆弱性评价指标体系。运用空间主成分分析法,结合遥感数据和地理信息系统技术,对山西省静乐县2007和2017年生态脆弱性进行定量评价和分区,揭示区域生态脆弱性时空演变特征。结果表明:(1)通过主成分特征分析发现,地形起伏度、土壤侵蚀程度、人均耕地面积、年均降水量和人均GDP是影响研究区生态脆弱性的主要因素。(2)静乐县生态脆弱性类型主要由微度脆弱、轻度脆弱、中度脆弱和重度脆弱4类组成。2007年以轻度脆弱和中度脆弱为主,2017年以中度脆弱和重度脆弱为主。空间上均呈现"中部高-两边低"的格局。(3)研究期内,各类生态脆弱性等级相互转移的总面积为662.84 km~2,以轻度和中度脆弱转移为主。轻度脆弱主要转向中度脆弱,转移面积为472.90 km~2;中度脆弱主要转向重度脆弱,转移面积为187.65 km~2。研究区空间上基本呈现"轻度向中度演变、中度向重度演变"的趋势,生态形势严峻。(4)根据时空演变特征将研究区划分为生态修复区、生态持平区和生态退化区。研究成果可为静乐县及同类型地区开展生态修复治理工作提供科学支撑和研究思路。