基于改进蒙特卡洛模拟的耕地生态安全时空特征研究 ——以齐齐哈尔市为例

为解决耕地生态安全评价中高维指标权重赋值难,及由此导致的评价结果不确定性的问题,以齐齐哈尔市为例,通过引入蒙特卡洛模拟,采用三角分布模型对蒙特卡洛模拟中权重值域不合理问题进行了改进,构建了基于PSR(压力-状态-响应)模型的耕地生态安全评价指标体系,利用Python语言编程实现了模拟计算过程,从时空角度分析了区域耕地生态安全状况.结果表明:(1)近15年齐齐哈尔市耕地生态安全值从0.333增长至0.641,呈现"缓和下降—快速增长—平稳上升"的阶段性发展特点,耕地生态安全状态呈逐渐改善趋势;(2)依据各区县耕地生态安全值时空变化特征可以将齐齐哈尔市划分为耕地生态安全良好区、缓和区与风险区三类,其分布具有一定的空间聚集特征;(3)改进的蒙特卡洛模拟优化了权重值域分布,可以量化因权重差异导致的最终评价结果的不确定性,使得评价结果更客观、可靠.运用改进的蒙特卡洛模拟可以客观真实地反映齐齐哈尔市耕地生态安全状况,对齐齐哈尔市耕地资源利用、因地制宜地兼顾生态文明建设与经济发展需求具有重要意义.     

基于生态足迹的湖北省耕地安全研究

为研究湖北省耕地资源安全状况,采用生态足迹方法,对湖北省2007年耕地生态足迹进行计算,该年湖北省人均耕地生态足迹为0.90665gha,人均生态承栽力为0.74367gha,耕地资源利用总体上呈不可持续性,人均生态赤字为0.16298gha.经分析其主要原因是消费结构不合理和养殖业的产出效率低下造成的.最后提出了区域耕地资源可持续利用的建议.     

湖北省耕地数量的时空变化及驱动力分析

为分析与掌握湖北省耕地资源的时空分布及变化特征,实现耕地可持续利用与缓和人地矛盾,以湖北省的耕地为研究对象,以2011—2018年的耕地数据和相关统计年鉴数据为基础,选取耕地相对变化率指标,探究耕地数量的动态变化及空间差异,并运用灰色关联分析法研究耕地数量变化的驱动力.结果表明:研究期内全省耕地数量总体减少,人均耕地占...     

长江三角洲区域生态安全时空演变

采用压力-状态-响应(PSR)模型,选取人口密度、人均GDP、植被覆盖率等14个指标,运用层次分析法和综合指数法对长江三角洲(简称长三角)的生态安全进行评价,分析其在时间、空间尺度上的演变规律,以及其主要影响因子.利用重心分析模型,分析2000,2014年长三角生态安全重心的迁移趋势与方向,并对其未来的发展方向进行预测.结果表明:长三角生态安全综合指数随着年份的增加而提升,但不同城市的增长速率差异明显;整体生态安全水平不高,各城市差异较大,且呈现出明显的南部区域高于北部区域的空间分布特征;生态安全分区为安全区(湖州)、低安全区(无锡、上海、泰州、苏州)和中安全区(其他城市);影响生态安全等级的主要限制因子为人口自然增长率、植被覆盖率、第三产业比重、用于教育的财政支出比率、环保投资比重5项指标;生态重心由西向东转移9.303 9km,但仍位于区域中部,转移速度较慢,未来有向东南方向转移的趋势.     

鄱阳湖生态经济区耕地的时空变化

基于传统数理统计方法基础上构建集约度模型,并在ArcGis和GeoDa软件支持下,以人均耕地面积和人均粮食产量为测度指标,从时间、空间、集约度及相关性等4个方面对鄱阳湖生态经济区1952、1997、2008、2010年人均耕地进行深入探析.结果表明:自1952年以来鄱阳湖生态经济区耕地面积呈波动下降趋势,各县域相对发展率在不同时期差异较大,区内耕地利用集聚趋势逐步减弱; 区域人均耕地水平呈现出显著的阶段性特征,各水平区逐步呈块状分布,耕地重心迁移显示1952—1997年表现为耕地南北差异,而1997—2010年则表现为东西差异; 受政策、自然灾害、经济发展水平影响,各县域耕地集约利用差异明显,其空间分布与耕地重心迁移呈正相关性; 关联分析显示鄱阳湖生态经济区在经历“围湖造田”、“退田还湖”、“人地和谐”等阶段后,耕地集约利用水平得到显著提高,粗放型县域持续减少,并呈现出区域集聚状况; 正相关性县域由区域的西南部集聚向区域西南、中部及东北部呈“N”字型分布.     

耕地生态安全评价及时空格局分析——以传统农业区河南省周口市为例

针对传统农业区内耕地生态安全状况,以河南省周口市为研究区域,基于人与耕地相互作用机理,运用改进的PSR模型构建适用于研究区域的评价指标体系,采用组合赋权法和多因素综合评价法,对2001-2013年间全市及下属10个县区的耕地生态安全水平进行时空格局分析,结果表明:(1)从时间尺度上看,周口市耕地生态安全综合值呈现出下降—上升—下降—上升的波动变化且安全值相对较低,相应的安全等级也经历了较不安全—临界安全—较安全—临界安全的倒U型发展阶段.(2)从空间尺度上看,各县区耕地生态安全状况存在着明显的地带性差异.安全和较安全区主要集中在周口市的中部和西南部地区,并随着安全状况的变化向东部、北部扩展或缩减;临界安全区的分布变动幅度较大,但主要集中在周口市北部、东部和南部6个县区;较不安全和不安全等级仅在2001年和2003年有所分布.2001年较不安全区主要集中在南部的项城和沈丘,但随着环境的继续恶化,到了2003年,该分布范围蔓延到了东北部的郸城和鹿邑,并且项城沦为了研究期内唯一的不安全分布区.     

DPSIR模型在安徽省生态可持续发展评价中的应用

根据DPSIR模型的原理,在安徽省生态可持续发展综合评价中,从驱动力、压力、状态、影响及响应这5个方面来建立指标体系,力求体系能够反映出指标体系中各指标之间的关系;根据改进熵值法对其指标进行赋权,并计算出生态可持续发展综合评价指数;用DPSIR模型的原理构建的指标评价体系分析了2001-2006年间安徽省生态可持续发展水平,得出的安徽省生态可持续发展综合指数的结果,与实际相符.用DPSIR模型与改进熵值法的结合为生态可持续发展评价提供了一个新的方法.     

宁波市耕地占补时空演变研究

建设占用耕地,后备资源补充的模式是被占用耕地得到补偿的一种有效方式,使用logistic回归模型和二分类因变量的多元化分析方法对此模式在宁波市的时空演变进行研究,模拟了建设用地、耕地和后备资源时空演变的关系,预测了2011年以及未来10a即2021年建设占用耕地和后备资源补充耕地的趋势,发现2021年以后建设用地扩展在南部多丘陵地区有增多的趋势,占用耕地数量相对减少,但后备资源到2021年已无地可补,最后通过分析预测结果,提出了参考应对策略.     

基于PSR模型的杭州市生态安全评价

随着经济的发展,生态安全问题日益突出.城市作为人口高度集聚的生态系统,其生态系统的安全性更加脆弱,因此,探讨城市生态安全问题也尤为重要.运用PSR(压力-状态-响应)模型建立了城市生态安全评价指标体系,并运用熵值法确定指标权重.以杭州市为例,分析了2001年至2012年杭州市的生态安全状况,指出影响杭州市生态安全水平的主要因素.评价结果表明,杭州市的生态安全状况总体呈安全状态,但仍然面临较严峻的挑战.     

淮河生态经济带经济高质量发展水平评价与时空演变研究

2018年国务院批复了淮河生态经济带发展规划,淮河生态经济带的发展上升为国家战略,需要进一步提升经济高质量发展水平,建成充满活力、和谐有序和美丽宜居的生态经济带.基于2009—2019年淮河生态经济带25个地级市数据,以"五大发展理念"构建经济高质量发展评价指标体系,利用熵值法和探索性空间数据分析(ESDA)揭示淮河生...     

基于PSR框架的甘肃省环县耕地生态安全评价

以生态退化区甘肃环县为研究区,通过构建"压力-状态-响应"(PSR)模型,从自然、经济和社会3个方面选取20个评价指标,建立耕地生态安全评价指标体系,计算耕地生态安全指数并划分安全等级,对2005-2016年环县耕地生态安全变化状况进行定量分析.结果表明:①基于PSR模型的评价指标体系能够较好地反映耕地生态系统各个要素之间的关联,适用于区域耕地生态安全的综合评价.②2005-2016年期间,环县耕地生态安全水平逐渐提高,生态功能有所改善,耕地生态安全经历了"恶化-敏感-安全"的演变过程.③单项指标的变化表明环县2005-2016年间人口密度、人均耕地面积、土地垦殖率、单位面积耕地化肥施用量、年降水量以及工业废水排放达标率变化明显,是影响区域耕地生态安全状况的关键因素.今后在加强对耕地数量保护的同时,应采取休耕等耕地休养方式加强耕地质量和耕地生态建设与维护,致力于耕地生态系统的恢复和重建,促进区域耕地可持续利用.     

鄂南贫困丘陵山区耕地时空变化及驱动力分析

耕地变化是区域土地利用变化的核心，其变化和流向反映了社会经济的基本态势．利用鄂南贫困丘陵山区的统计资料，对本区近50年来的耕地数量变化的时空特征进行了分析研究，并应用相关分析法、主成分分析法和回归分析法对近10年来鄂南丘陵山区耕地资源变化的驱动力因子进行了定量研究，建立驱动因子回归模型．结果表明：鄂南丘陵山区耕地总体上呈下降趋势，北部平原丘陵地区下降快，南部丘陵山区下降慢；近10年来，鄂南贫困丘陵山区耕地资源变化主要受经济因子、人口、房地产政策及耕地开发强度的影响，特别是经济、人口因子强烈影响耕地面积的变化，是耕地变化的主要驱动因子．这为合理地利用和保护耕地提供了科学依据．     

基于熵权法的南县土地生态安全评价

基于PSR模型,从压力、状态和响应3方面构建南县土地生态安全评价指标体系,利用熵权法分析2009-2013年南县土地生态安全状况.评价结果表明,总体而言,2009-2013年南县土地生态安全水平呈逐年恶化趋势,由临界安全等级降为不安全等级;就子系统而言,压力子系统土地生态安全水平虽呈波动式上升趋势,但仍处于非常不安全等级,状态和响应子系统都呈波动式下降趋势,由不安全等级降为非常不安全等级;影响土地生态安全的主要子系统为响应子系统,其中城市化率、单位播种耕地粮食产量、单位耕地化肥使用量、水土协调度、第三产业比重、环保投资占GDP比重、工业废水达标排放率等为主要因素指标.     

湖北省1999-2008年生态足迹动态测度与分析

运用生态足迹的理论和模型,对湖北省1999-2008年的生态足迹、生态承载力和万元GDP生态足迹进行了时间序列测度.计算结果表明:在这10年里,湖北省人均生态足迹、人均生态承载力以及GDP持有量一直在增加,但人均生态足迹的增长趋势远大于人均生态承载力;万元GDP生态足迹则一直呈现下降趋势.总体来说,湖北省1999-20...     

湖北省2004年生态足迹分析

定量测度可持续发展能力是目前可持续发展研究的重要课题和前沿领域,其核心是确定人类是否生存于生态系统的承载力范围内.介绍Wackernagel M等1996年以来提出和发展的可持续发展的定量测度方法--生态足迹法,并运用此方法计算和分析湖北省2004年的生态足迹.结果表明湖北省2004年人均生态足迹赤字为1.269 82 hm2.反映出目前湖北省的生产、生活强度已超过生态系统的承载能力,区域生态系统处于人类的过度开发利用和压力之下.     

重庆市耕地利用变化与粮食安全分析

以基于耕地利用的粮食安全为视角,对近年来重庆市粮食安全度及其与耕地利用变化的关系进行了研究与分析.应用"基于耕地利用的区域粮食安全评估指标"中的粮食安全度公式,对重庆市1997—2005年的粮食安全进行粮食安全度的计算与修正,并采用统计学软件SPSS对耕地利用变化(数量、质量及其利用情况)与粮食安全的关系进行相关性分析.研究结果表明重庆市耕地利用的变化与粮食安全的变化具有趋同性,即当耕地面积减少、耕地单产下降时,粮食安全度的等级也随之改变.耕地面积、耕地质量及其利用状况是影响重庆市粮食安全的重要因素.从耕地利用变化的驱动因素入手,为重庆市的耕地保护提出了促进土地整理复垦、开发,节约集约用地;增强农业综合生产能力,保障粮食安全;科学规划生态退耕等对策.     

山西省土地退化与生态重建研究

土地退化是一个重要的环境问题，山西省土地退化具有类型多样，影响面广，危害大等特点，文章在分析山西省土地退化现状，成因的基础上，探讨了进行区域生态重建的背景条件，提出了防治土地退化，进行生态重建的几点建议。     

济宁市人均耕地警戒值测算

人口增长、经济发展、城市建设使有限的耕地资源日趋紧张,为有效保护有限的耕地资源,缓解人地矛盾,协调人地关系,非常必要进行人均耕地警戒值的研究.文章阐述了人均耕地警戒值的含义、测算的意义、测算方法与步骤,并在分析济宁市耕地利用现状的基础上测算了目标年的人均耕地警戒值.结果显示:2010年人均耕地预期保有量大于人均耕地警戒值,无警,2020年人均耕地预期保有量小于人均耕地警戒值,有警.最后对今后耕地资源的利用与保护提出相关对策和建议.以期为土地利用规划、土地资源合理利用与保护提供科学依据.     

河北省耕地总量动态平衡与可持续利用研究

在耕地总量动态平衡涵义基础上,从河北省耕地资源现状出发,分析了耕地利用中存在的问题及实现耕地总量动态平衡的必要性,提出耕地可持续利用的途径措施。