生态安全的特征范文

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生态安全的特征

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1.问题的提出

土地是十分宝贵的自然资源,是人类赖以生存和发展的物质基础,土地资源的有限性已成为人类可持续发展的关注焦点。然而,我国由于加速工业化与城市化,土地利用强度的不断增加,人地矛盾日益突出,导致区域内的生态环境逐渐恶化,对土地的利用程度已经达到甚至超过区域土地的生态承载能力,因而区域土地生态安全的研究势在必行[1,2]。

对影响经济作物用地生态安全的自然、经济、社会因素进行选择、计算、评价、分析以寻找出经济作物用地存在的问题及对经济作物用地的整治保护进行研究,以期维持土地资源与人类的协调发展实现自然、经济和社会的可持续发展的目标具有重要意义。

土地生态安全起源于生态安全研究,它的研究对于我国这样一个人口众多的国家有着重要的意义。土地生态安全是指陆地表层由各种有机物和无机物构成的土地生态系统的结构不受破坏,同时土地生态系统为人类提供服务的质量和数量能够持续满足人类生存和发展的需要。土地生态安全包括两层含义:一是土地生态系统本身所处的安全状态是否保持良好,是否能够维持土地生态系统内部正常的新陈代谢;二是指土地生态系统对社会经济发展的保障能力,即土地生态系统的人类服务功能[3]。它的本质是满足人类的生存和发展目的,促进经济、社会和自然生态的协调统一性[4]。

土地生态系统是一切资源与环境的载体,然而随着经济的快速发展,恶化的土地生态已逐步危及国土生态安全,并已成为国家安全的一个重要方面。由于人口增长和经济的发展,某些区域内生物、生态环境和生态系统遭到了空前的冲击与破坏,某些破坏已经达到甚至超过了土地资源的生态承受力。而经济作物用地则属于土地系统的一个重要组成部分,经济作物用地生态安全从某个侧面反映了土地生态安全。经济作物用地生态的恶化也是土地生态恶化的体现。

2.经济作物用地生态安全评价模型的构建

2.1评价体系的建立原则

经济作物用地生态安全评价指标体系的建立应该充分体现土地生态安全的现状与水平。指标应用来衡量人类行为导致的自然环境状况、状态变化的程度,表明产生生态环境问题的原因,显示社会克服生态安全危机与保障生态安全的能力。基于上述考虑,指标体系的建立应该遵循以下原则[5,6]:①生态环境的安全性与可持续性原则;②经济可行性和社会可接受性原则;③评价的综合性原则;④因子和标准选择的敏感性原则。

2.2评价因子的选择

经济作物用地生态安全评价涉及自然、经济和社会等多方面,根据指标体系建立的原则,为保证指标体系选择的科学性和完整性,在进行经济作物用地生态安全评价时,先采用分析法将评价目标分解为多个子系统目标,在参考大量现有的各种土地评价指标的基础上,对其进行筛选,剔除了对评价结果无关紧要的指标;同时,通过定性分析对指标的完备性进行判断,从而在评价工作全局上做到科学性与完备性相结合。

通过参考其他地方评价时所用的指标,再结合金堂县当地的具体情况和现有数据,为了保证评价因子体系选择的科学性和完备性,本文从土地自然生态安全系统、土地经济生态安全系统和土地社会生态安全系统三个方面出发,建立了由18个指标构成的评价指标体系。该体系由目标层(A)、项目层(B)和指标层(C)组成(表1)。

2.3指标权重和基准值的确立

指标权重对生态安全评价至关重要,运用层次分析法(AHP)和特尔菲法(Delphi)确定指标权重时具有较大的主观性,因此本文采用信息熵计算各指标的权重,其原理是:某项指标的值变异程度越大,信息熵越小,该指标提供的信息量越大,相应权重越大;反之,权重越小[7]。根据各项指标的变异程度,可客观地计算出各项指标的权重,为多指标综合评价提供依据。

其数学模型如下:

①对评价指标进行综合标准化:

P=X/X(即计算i个乡镇第j项指标值的比重);

②计算第j项指标的熵值:

E=-KPInP,令k=-1/Inn,则0≤E≤1;

③计算j项指标的差异性系数:

G=1-E;

④计算第j项指标的权重:

W=G/G(式中,P为评价指标保准化后的所得值;X为评价指标的实际值;i=1,2,…,n;j=1,2,…,m)。

在确定评价各指标的基准值时,本文结合研究区实际情况和确定生态安全评价基准值的一些常用方法[8],采用国家平均值和部分国际标准值作为各指标基准值。

2.4安全指数的计算

本文计算各安全指标安全指数的数学模型为:设X为第i个指标的实际值,Y为第i个指标的基准值,当P(X)为第i个指标的安全指数,则:

①对于正趋向性指标:

当X≥Y时,P(X)=1;当X<Y时,P(X)=X/Y

②对于负趋向性指标:

当X>Y时,P(X)=Y/X;当X≤Y,P(X)=1

2.5安全值的计算

为了能够综合反映研究区经济作物用地生态安全总体现状,必须对经济作物用地生态安全评价指标体系的每一项指标进行综合计算和评价。本文采用综合指数法计算研究区的土地生态安全值其数学模型为:

单项指标安全值:I(X)=P(X)×W;

经济作物用地生态综合安全值:I=I(X)

式中P(X)为安全指数,W为指标权重,n为指标数,结合表2数据计算出各评价指标安全值。

3.经济作物用地生态安全等级的划分与评价

3.1生态安全等级划分

根据区域土地生态环境安全判别原则,经济作物用地生态安全评价基准体系[9]如下:

生态安全值<0.4时,等级为I,表征特征:恶劣,指标特征:经济作物用地生态系统服务功能严重退化;生态安全值在0.4-0.6前闭后开区间时,等级为II,表征特征:较差,指标特征:经济作物用地生态系统服务功能退化比较严重;生态安全值在0.6-0.7前闭后开区间时,等级为III,表征特征:一般,指标特征:经济作物用地生态系统服务功能已有退化;生态安全值在0.7-0.9前闭后开区间时,等级为IV,表征特征:良好,指标特征:经济作物用地生态系统服务功能较为完善;生态安全值≥0.9时,等级为V,表征特征:理想,指标特征:经济作物用地生态系统服务功能基本完善。(见表2)

3.2综合评价及分析

结合表1和表2可以得出经济作物用地生态安全综合评价值计算结果及评价等级(可用示意图表示)。从计算结果和示意图可以看出各地经济作物用地生态安全值存在明显差异,并由此找出存在的问题。

4.结论与讨论

本文以土地资源的可持续利用为最终目标,构建了经济作物用地生态安全评价指标体系。该指标体系既可以对单项目用地进行评价,又可以对区域内多项目进行评价。评价有关结论还可以对土地开发、利用、治理等提供理论依据和指导,并且该指标体系可以广泛应用于各地区。因此,建立经济作物用地生态安全评价指标体系具有一定的科学性和可操作性。但在实际运用该指标体系时,还要遵循因地制宜的原则,对某些指标进行相应的取舍。

参考文献:

[1]高向军,鞠正山.中国土地整理与生态环境保护.资源.产业,2005,7,(2):123.

[2]高桂芹,韩美.区域土地资源生态安全评价.水土保持研究,2005,12,(5):271-273.

[3]孙彦伟,卢荣安,姜广辉.区域土地持续利用规划的景观生态学思维[J].生态经,2005,11,(3):56-59.

[4]肖笃宁,赵羿,孙中伟等.沈阳西郊景观结构变化的研究[工].应用生态学报,1990,1,(1):75-84.

[5]杨京平.生态安全的系统分析[M].北京:化学工业出版舍,2002:280-290.

[6]尹希成.生态安全:一种新的安全观[N].科技日报,1999-03-02(4).

[7]郭晋平,张芸香.关帝山林区景观要素空间关联度与景观格局分析[J].林业科学,1999,35,(5):28-32.

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所谓循环经济,就是把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的经济,本质上是一种生态经济,它要求运用生态学规律来指导人类社会的经济活动。关于循环经济确定的定义,尽管不同的学者有不同的表述。但是他们都在阐述一个共同的观点,也就是循环经济是基于可持续发展的一种全新的发展模式,循环经济中都含有 “资源―产品―可再生资源”的物质反馈过程,它追求社会资源的不断循环使用,力争做到“低投入,低消耗,低排放”,以及不断提高资源利用效率的一种经济发展模式。

二、我国当前生态安全形势

我国疆域广阔,物产丰富,但是人口众多,各类资源的人均占有量较低。此外,我国仍没有摆脱“高损耗、高污染、低效率”的经济发展模式,耕地大量流失,水资源污染严重,废弃物排放超标等问题在国内仍然较为严重,我国正面临着严峻的生态安全形势。

(一)水资源人均不足,且污染严重。我国水资源总量占世界水资源总量的7%,居第6位。但人均占有量仅有2,400立方米,仅为世界人均水量的1/4,居世界第119位,是全球13个贫水国之一。全国有58%的城市缺水,年缺水量58亿立方米。黄河、松花江、辽河污染严重,全国90%以上城市水环境恶化、水质下降,严重地威胁着人民群众的生存与健康。

(二)水土流失严重,耕地面积飞速减少。草地植被开垦、滥挖、滥采,造成水土流失逐渐加重。据1999年的统计,我国水土流失面积已达到180.83万平方千米。随着城市化进程的推进,人口急剧增加,大片耕地被作为城市建设用地或荒废,导致我国每年大约损失耕地5,000万亩。

(三)矿产资源质量差,开采混乱。我国矿产资源品种较齐全,但贫矿居多、富矿居少,铁、铝、铜、锌等矿藏短缺。由于管理制度不健全,无节制的滥采更加重了矿藏资源的负担。

(四)废弃排放量超标。我国二氧化硫排放居世界之首,二氧化碳排放量居世界第二。二氧化硫造成严重的酸雨污染,二氧化碳造成温室效应,这两项污染严重威胁着我国的生态安全。

三、生态安全与循环经济关系

(一)从经济发展趋势上分析,循环经济是确保生态安全的必然选择。工业化时代,世界各国特别是西方各国以追求生产发展和工业化为目标,大肆发展经济。在资源利用方面,并未考虑资源的有限问题,滥采滥伐现象比较普遍;在人口增长方面,并未考虑人口增长给社会带来的消费问题;在生存环境上,并未考虑废弃物的排放,环境的保护问题。当时,生态安全问题之所以未得到重视是因为当时生态问题并未反作用于人类。随着工业化进程的加剧以及科学技术的全面进步,生态问题逐渐暴露,引起人们的重视。人们看到了为求一时经济繁荣而带来了严重后果,认识到只有合理处理经济发展与生态安全的关系才能确保世界经济持续发展,于是开始考虑“效率”问题、资源再生问题、生态安全问题,循环经济由此产生。循环经济其本质上就是一种生态经济,它是以生态学规律来指导人类社会的经济活动。它所倡导的是生态安全与经济和谐发展。因此,循环经济是经济发展的必然趋势,是生态安全的必然选择。

(二)从经济内涵上分析,循环经济符合生态安全发展的要求。首先,循环经济的系统组成将人类自身和生态安全这两个要素囊括之内。他要求人类在进行生产经营活动时,将生态安全作为重要因素考虑。生态安全因素和人类的生产经营活动在循环经济系统中是互相制约的关系,这是符合事物发展的客观规律的;其次,循环经济作为一种全新的经济模式有其全新的特征和原则。循环经济以低消耗、低排放、高效率为基本特征,以“减量化、再利用、资源化”为原则。低消耗、高效率即是对资源的保护,低排放即是对环境的保护。而构成生态安全的因素主要就是新鲜的空气、清洁丰富的水源、肥沃的土壤、充足的自然资源、稳定的生态系统,等等。从循环经济的特征、原则看,循环经济就是对生态安全要素的保护,因而是符合生态发展要求的。

(三)从经济机理上分析,循环经济是生态安全的倚仗。人类为了生存就必须进行生产活动,就必然带来自然资源的消耗、废物的产生以及环境的破坏。人类的生产活动都是对生态安全的破坏,只是因生产的方式、规模不同破坏的程度大小不同罢了。因此,人类生产活动与环境安全之间存在必然矛盾。社会生产遵循自然界物质循环规律,生产资料进入生产过程,一部分转化为产品,一部分被消耗转化为废物,整个过程生产资料并未减少。循环经济的机理就是在减少生产资料投入的情况下,尽可能地通过技术手段对生产过程中产生的废物进行利用,使之生成下一生产环节的原料,再次参与循环。循环经济的根本目的就是在保护现有环境资源的前提下,通过科技手段转变资源的利用形式和方式来发展生产。循环经济既解决了环境资源超量使用问题,又解决了环境资源的低效利用问题。因此,循环经济是实现生态安全的根本保障。

四、我国循环经济发展策略

(一)加强宣传引导,树牢可持续发展理念。发展循环经济不仅仅是国家的事,也不仅仅是某个企业的事,它与每个国民息息相关。在我国,经济发展水平低、公民整体素质不高、循环经济宣传力度不大等原因直接制约着循环经济的发展。通过研究发达国家循环经济发展的成功经验发现,全民参与是个显著特征,并且在循环经济发展中发挥了显著作用。因此,我国要特别加大对循环经济的宣传力度,要把它作为一项任务来对待。要讲清当前发展循环经济的必要性和紧迫性,讲清国民在发展循环经济中所处的地位,全面提高国民素质,树立节约意识和环保意识,坚决抵制破坏环境、浪费资源行为。发展循环经济还要注意引导企业走可持续发展道路。企业作为循环经济最终的运作者,在循环经济发展中起着举足轻重的作用。要引导企业树立可持续发展理念,彻底摆脱传统的经济模式影响,主动投身循环经济发展大潮中来。

(二)完善相关法规制度,建立科学的管理机制。我国发展循环经济的第二大障碍就是法规制度不健全、政策不配套。尽管我国也颁布了一些循环经济方面的法律法规,但是缺乏系统性、统一性以及协调性,可操作性不强。我国的循环经济法规应是一个完整的法律体系,既有作为中心法律的《循环经济法》,也有作为“辅助法律”的相关规定,如《废弃物处理法》、《公共清洁法》、《促进资源有效利用法》、《建筑及材料回收法》、《食品回收法》及《绿色采购法》,等等。完善的法规制度是发展循环经济的坚实基础,是循环经济健康发展的保障。

发展循环经济需要科学的管理体制,需要行政、经济、科技、环境、资源、金融等部门通力合作,在政府经济政策的指引下,在不同角度发挥主导作用,科学管理循环经济发展。

(三)加大技术研究,严把生态安全关。从循环经济的机理可以看出,循环经济需要强有力的技术支持。它是对原有生产技术的彻底变革,是采用新技术对生产废物再利用,使之再循环的经济发展方式,因此加大技术研究尤为重要。我国在很多领域生产技术落后于西方发达国家,而技术的发展、赶超不可能一蹴而就。在此情况下,一方面我们要积极利用国际间的合作机会、借鉴引进国外先进技术,促进我国循环经济发展;另一方面国家要出台相应政策,鼓励科研机构加大技术研究力度,尤其是新兴领域的科研力度,以此作为我国发展循环经济的坚实后盾。

随着经济、社会的发展,生态安全观也会随之变化。生态安全观的变化主要表现就是对生态安全要求的提高。生态安全要求提高,必然要求生产技术的提高。为此,我国发展循环经济,必须加大科技研究,严把生态安全关。

综上所述,发展循环经济最重要的就是严把生态安全关,这是发展循环经济的主旨,偏离了它,循环经济就偏离了方向,就会导致严重的环境问题、经济问题、社会问题,更会危及人类的生存和社会的健康发展。

(作者单位:河南经贸职业学院)

主要参考文献:

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一、南海赤潮灾害生态安全损害分级评估和预警机制的研究综述

生态安全评估是指自然和半自然生态系统的安全,即生态系统完整性和健康整体水平的反映(肖笃宁等,2002)。从生态安全的内涵理解,可以将其分为两类:第一类,强调生态系统自身健康、完整和可持续性;第二类,强调生态系统对人类提供完善的生态服务或人类的生存安全(陈星等,2005)。有学者运用系统工程原理分析生态系统服务同人类福利之间关系的本质特征和内在机理,构建我国国家生态安全的战略框架,并提出保障国家生态安全的政策框架(王韩民,2006)。有学者以洞庭湖为研究对象,调整DPSIR模型,结合定量评价方法,评价了2000~2007年间洞庭湖生态安全状态及变化趋势(钟振宇等,2010)。基于IROW框架的评估方法对水库的生态安全进行评估,阐述了评估预处理与结果分析的关注要点,包括分区分时段评估等建议(王丽婧等,2010)。

自1980―2004年7月南海发生了164次赤潮事件,对这些赤潮事件在时间和空间的分布特征以及持续时间长度的变化特征进行分析,探讨了形成南海赤潮时空分布特征和持续时间长度变化的可能原因(吴瑞贞等,2008)。对南海赤潮的时空分布特征及其与环境关系进行综合分析,得出相关特点与原因(王素芬等,2010)。在分析国内外各种自然灾害评估系统的研究现状以及赤潮灾害风险评估的研究成果基础上,初步建立赤潮灾害风险评估指标体系、评估模型,并获得较好的可行性和正确性,建成赤潮管理信息系统(柴勋等,2011)。预警机制包括四个内容:风险知识,监测和预警服务,传播和沟通,反应能力(Reid Basher,2006)。在银行系统中,一些西方发达国家采取了不同的预警机制,如美国采取成长监测系统,法国组织和加强预防性活动,英国采取利用辅助工具进行监督和评估的方法(Ranjana Sahajwala,2000)。

二、南海赤潮灾害生态安全损害分级评估的DPSIR指标体系模型的构建

(一)DPSIR模型

DPSIR模型是基于因果关系目的在于建立驱动力(driving)C压力(pressure)C状态(state)C影响(impact)C响应(response)的因果关系链。 “驱动力”指造成资源环境变化的潜在原因;“压力”指人类活动对其紧邻的资源环境以及自然资源环境的影响;“状态”是指资源环境在上述压力下所处的状况;“影响”指系统所处的状态对资源环境及社会经济发展质量的影响;“响应”过程表明人类在促进可持续发展进程中所采取的对策和制定的积极政策。

(二)南海赤潮灾害生态安全损害分级评估的DPSIR指标体系

建立南海赤潮灾害生态安全损害分级评估的DPSIR指标体系。目标层是南海生态安全A1。准则层五个一级指标含十五个指标层具体指标:第一驱动力B1,含海洋生产总值C1, 海洋生产总值占GDP比重C2, 生产总值增长速度C3;第二压力B2,含未清洁海域面积C4,工业废水排放量C5,固体废弃物排放总量排放量C6;第三状态B3,海水养殖面积C7,赤潮灾害面积C8,海水养殖产量C9;第四影响B4,海洋捕捞量C10,渔业总产值C11,渔民人均纯收入C12;第五响应B5,污水处理率C13,治理污水项目个数C14,海洋类型自然保护区面积C15。

本文的评价指标赋权采用均方差权重法。设方案集为,指标集为。方案Mi对指标Nj的属性值记为Xij=(i=1,1,II,k; j=1,2,II,1)。

1.对评价指标进行标准化处理。分为个时期,评价指标体系包括个指标。原始指标数据矩阵为:。效益型指标(数值越大越好,如渔业总产值)。标准化方法: 。成本型指标(数值越小越好,如赤潮灾害面积)。标准化方法: 。Xmax是指标的最大值;Xmin是指标的最小值;标准化后的数据矩阵是:Y={Yij}k×1。

2.求解多指标权重系数。首先求出这些随机变量的均方差,再将这些均方差归一化,其结果即为各指标的权重系数。具体计算步骤如下:(1)求随机变量的均值: ;(2)求Nj的均方差: ;(3)求Nj的权重系数: 。驱动力指数Dj: ;压力指数Pj: ;状态指数:

;影响指数: ;响应指数: ;生态安全综合指数: 。是指标权重:WDi是驱动力指数的权重;Wpi是压力指数的权重;Wsi是状态指数的权重;WIi是影响指数的权重;WRi是响应指数的权重。各指标的权重需归一化处理,i=1,2,……,1, j=1,2,……,K。指数值位于[0,1], 0代表赤潮灾害影响趋向消极(压力强,响应弱),1代表赤潮灾害影响趋向积极(响应强,压力弱)。

三、南海赤潮灾害生态安全损害的实证分析――以北部湾为例

选取2006―2010年数据对北部湾赤潮灾害生态安全损害进行研究。主要来源于《中国海洋统计年鉴》、《中国海洋渔业年鉴》、《中国海洋环境质量公报》,再经笔者计算所得。根据以上所建模型求解多指标权重系数进行汇总排序,结果见表1。

表1变量均值、均方差及权重系数

可见,指标 C2和 C3是引发北部湾海域生态环境改变的主要驱动力; C5是导致赤潮的主要压力; C9是该海域环境状态的一个重要表现;C10较准确的反映了该海域状态变化所带来的结果;对于一系列变化采取相应响应, C15的作用突出。经计算得连续五年南海北部湾海域生态安全综合指数,H2006=0.535,H2007=0.398, H2008=0.399,H2009= 0.487,H2010=0.559。可见北部湾海域生态安全总体水平不高。生态安全综合指数2006―2008年呈下降趋势,2008―2010年呈上升趋势。2010年该指数达到0.559,仍然偏低,需要建立预警机制改善。

四、南海赤潮灾害生态安全预警机制的建立

南海赤潮灾害生态安全预警机制是对造成灾害的各方面原因进行调查研究,对不稳定运作状态和不正常因素及时发出预警指示的活动。赤潮灾害不仅严重制约了沿海地区海洋经济的快速发展,也影响了沿海居民的生产生活。DPSIR模型建立得到了南海北部湾海域赤潮灾害的生态安全综合指数为生态安全预警机制的建立提供了指导。过程见图1:

图1 海域生态安全预警过程

分析结果咨询相关专家,制定了南海海域赤潮灾害的生态安全损害分级标准。在本文中安全等级分为安全、基本安全、临界安全、不安全和危险五个等级。判定标准如下:[1,0.8),安全;(0.8,0.6),基本安全;(0.6,0.4),临界安全;(0.4,0.2),不安全;(0.2,0],危险。若处在(0.4,0]时,发出预警信号。Hj=1时,海域生态环境处于安全状态;Hj=0,海域生态环境处于危机状态;Hj越接近1,海域生态环境安全状态越好,反之安全状态越差。根据判定标准结合北部湾海域的实证分析,得出南海海域的生态环境安全状态,进而得出结论对策。

四、结论与对策

基于DPSIR模型研究了南海海域赤潮灾害生态安全情况,对北部湾进行实证分析,对2006─2010年的海域状况进行分析评价,结果表明,2006年,2009年,2010年南海北部湾海域生态处于临界安全状态;2007年,2008年处于不安全状态。经历2007与2008年的不安全,积极措施的效果明显,使之改善处于临界安全。为了南海海域生态安全经济发展和人们更好地生活,还需进一步采取积极措施进行改善。

通过以上分析研究,针对南海赤潮灾害可采取以下措施。首先,加强对陆域污染物排放的监督管制,尤其是工业废水生活污水的排放。其次,加强相关的科研项目投入,加强对赤潮的监测与预防,对不稳定运作状态和不正常因素及时发出预警指示。最后,政府与相关部门要恪守职责,加强管理,不仅制定相关规则章程,还要加强各种治理项目和自然保护区的建设。

参考文献:

[1]肖笃宁,陈文波,郭福良. 论生态安全的基本概念和研究内容[J] 应用生态学报,2002(03): P354-358.

[2]陈星,周成虎. 生态安全:国内外研究综述[J]. 地理科学进展,2005(06): P8-20.

[3]王韩民 国家生态安全评价体系及其战略研究[D].西北工业大学,2006

[4]钟振宇,柴立元,刘益贵,陈灿 基于层次分析法的洞庭湖生态安全评估[J].中国环境科学,2010

[5]王丽婧,郑丙辉 水库生态安全评估方法(I):IROW框架[J].湖泊科学,2010,22(2):169-175

[6]吴瑞贞,马毅. 近20a南海赤潮的时空分布特征及原因分析[J].海洋环境科学,2008,27(1):30

[7]王素芬,唐丹玲. 南海赤潮的时空分布特征及其与南海环境关系的综合分析[J].海洋通报,2010,29(05)

[8]柴勋,赵冬至,韩震,卫宝泉,文世勇,龙华,宋PP. 赤潮灾害风险评估系统的初步设计[J]. 海洋环境科学,2011,30(02)

[9]Reid Basher. Global early warning systems for natural hazards: systematic and people-centred [J]. Philosophical transactions, 2006:2168

[10]曹. 浅评 DPSIR 模型[J]. 环境科学与技术, 2005,28(增刊): 110C126

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中图分类号:F301 文献标识码:A

收录日期:2016年3月11日

土地生态安全是指在一定时间和空间范围内土地生态系统能够保持自身结构、功能稳定或不受干扰的状态,它关系到人类社会的生存与发展,是土地资源可持续利用的核心和基础。然而,伴随着城市化、工业化进程的加快,人类对土地利用的广度和深度不断增加,人地矛盾日益突出。加之,人类在进行生产活动时,习惯以环境作为代价来换取经济发展,忽略对生态环境的保护,水土流失、森林植被破坏、土地退化、土壤污染、荒漠化、土地承载力下降等一系列土地生态环境问题频繁发生,严重威胁着区域的生态安全,甚至威胁着整个区域的可持续发展。因此,如何对土地生态安全进行科学合理的评价显得尤为重要。

一、构建评价指标体系

根据土地利用规划实施对土地生态的影响机理和评价指标体系的构建原则,结合湘乡市的社会、经济和生态等实际状况,参考相关的评价指标体系,主要从社会经济指数、生物丰富指数、生物保护指数、环境负荷指数4个方面构建土地利用规划对土地生态安全的影响评价体系。指标体系分目标层、准则层及指标层3个层次,选用15个指标因子来构建。(表1)

二、评价方法与模型的建立

根据湘乡市的实际情况,选用层次分析法作为土地生态安全的评价因子权重计算方法,最终通过综合指数多目标决策模型,测算出湘乡市土地利用规划的基期和规划期的土地生态安全指数。

(一)评价指标数据来源。据湘乡市相关统计年鉴、湘乡市土地利用现状数据和最新规划修改数据整理所得。

(二)相对权重值的计算

1、构造评价因子的判断矩阵。根据1-9标度法构造目标层-准则层(A-B)、准则层-指标层(B-C)的判断矩阵P(两两比较判断矩阵),并进行层次排序。矩阵P的最大特征根所对应的特征向量即为各评价因子的权重分配。

2、一致性检验(CR)。对构造的判断矩阵P进行一致性检验,根据层次分析法的特点,只有CR

3、计算指标权重。(1)通过计算得出A-B和B-C的权重值表。(2)分别把A-B、B-C的权重值相乘,得到A-C的权重值。(表2、表3)

(三)评价标准值的确定。土地生态安全评价标准的选择依据包括国家和地区制定的标准;当地土地利用规划、城市规划所确定的技术指标;经济效益的标准可参考全国同类城市或当地近5年统计资料的平均数、最高数、最低数。

考虑到湘乡市属于县级市,本文根据国家生态县标准以及其他相关指标的研究情况,建立湘乡市的土地生态安全预警等级标准和评价标准。其中,以“理想”等级的数值作为评价的标准值。(表4)

(四)评价因子指标分值计算。当因子指标集约利用合理值是一个区间值时,只限低值,达到安全理想等级合理值的区间全部取1;当因子指标集约利用合理值是一个点值时,采用下列公式计算:

三、评价结果

由上述模型最终得出湘乡市土地生态安全指数的评价结果和单项因素安全指数的评价结果。(表7)

1、从总体上看,土地利用规划对土地生态安全的影响是负面的,主要原因是人口增长过快给土地生态环境带来了巨大的压力。同时,我们也应该看到,生物丰富指数和生物保护指数的规划远期值要大于现值,这说明通过对各类用地指标的规划,特别是森林和自然保护区等生态用地的控制,加强了该时期内生态环境的保护力度。

2、土地生态环境安全状况分为5类,分别是:巨警状态(恶劣状态)、中警状态(风险状态)、预警状态(敏感状态)、较安全状态(良好状态)、安全状态(理想状态)。其评价标准如表8。据此可以看出,规划远期湘乡市土地生态安全属于风险状态,生态问题较大,政府需要从控制人口增长和加强对重点污染企业的治理等方面入手采取一定措施。(表8)

主要参考文献:

[1]刘鎏,黄云,高德山.土地利用规划的环境影响评价研究――以乐山市峨边县为例[J].安徽农业科学,2007.35.8.

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因此,为提升世界各国城市生态安全意识,促进城市生态安全保障体系的建设,联合国人居署与国际生态安全合作组织拟在2013年4月15日举办的联合国人居署第24届理事大会上共同启动“全球城市生态安全排行榜”项目。届时由国际生态安全合作组织大连国际生态安全研究所开发和设计城市的生态安全评价指标体系将一并启动。

城市生态安全评价指标体系的设计是以国际城市为评价对象,指标的设计既要体现综合性、整合化的城市特色,充分覆盖城市经济―社会―自然生态三个维度;又要充分体现生态安全健康性、脆弱性的本质特点,同时充分借鉴和吸收国际生态安全研究中的关键要素因子,力争指标体系的城市特色凸显、安全味道十足,国际城市通用。运用城市生态安全评价指标体系,既能为国际城市间生态安全的横向比较提供标准,又能为目标城市辨识其生态安全状况及其生态系统演变趋势提供科学客观的评价工具。

Problems emerging in the process of urban development such as housing shortage, traffic jam, environmental pollution, resource shortage, urban floods and food security, become more and more prominent, which not only influence the people’s survival and living but also restrain the sustainable development of urban society and economy. This makes people reflect deeply on the mode, planning, construction and management of urban development and our production and living modes, centering on the traditional industrial civilization. And we should learn from the useful experience of urban development of cities in the world and pursue the way of sustainable development. Therefore, the concept of urban ecological safety has emerged.

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一、概念研究

上世纪40年代Aldo Lcopold在对土地功能状况评价中考虑了土地健康的因素,生态安全的研究也随之逐渐开展。工业化、城市化的发展需要大量的土地,人们对土地资源开发的深度和广度不断加大,甚至已经超过了土地生态系统自身承载能力,区域内土地生态安全处于亚健康的状态,人们的生存环境面临着严峻的挑战。一些学者从土地生态系统结构是否受到破坏,生态功能是否降低定义土地资源生态安全;张虹波等从保持土地生态系统自身动态平衡,内部结构、功能完整,实现土地资源的持续利用和社会的可持续发展角度定义土地生态安全;梁留科等从实现社会、经济、生态安全的协调发展角度定义土地生态安全;还有学者从人类对土地的需求量与土地的供给能力定义土地生态安全,即土地的数量和质量能够满足后代人发展对其的需求。

二、土地生态安全的基本理论研究

(一)人地关系协调理论

1650年西方人文地理学家沃仑·纽斯的《地理通论》中首次提出了人地关系。从地理学角度上讲,人地关系就是人与自然地理环境之间相互影响关系。人地关系有两大基本原理,一是土地承载力限制与超越原理。人地矛盾主要是指人口的不断增长以及人类对土地需求的增加使得土地难以满足人类的生产和生活的需要,既土地承载力是有限制的,人地关系的发展主要表现在提高土地承载力;二是人地关系地域关联互动原理。随着经济全球化的发展,人与土地生态环境的联系更加密切,在关联互动中,即便是来自不同尺度的人地关系系统,每一种层次都是彼此联系、彼此依存的。这时,变动与冲突、互补与协调就成为了人地系统的主要特征,吴传均在上世纪90年代就指出人地关系地域系统是地理学的研究核心内容。

(二)可持续发展理论

上世纪60年代美国学者莱切尔·卡逊在《寂静的春天》阐述了农药的大量使用严重破坏生态环境,罗马俱乐部在1972年出版的《增长的极限》揭示出环境安全问题对人类生存、发展的重要影响。布伦特兰报告中正式提出可持续发展概念并给出可持续发展定义是:“既满足当代人的需要,又不对后代满足其需求能力构成威胁的发展”。从生态可持续发展的角度看,社会、经济的持续性发展要与自然生态环境的持续能力相适应,保证人类社会的发展要在土地生态环境所能承受的范围之内,不能以破坏环境为代价而谋取发展。只有把可持续发展作为基础、作为前提条件,土地的生态安全的研究才更具有意义。

(三)生态经济理论

20世纪80年代国际生态经济学会成立,1989年创办《Ecological Economics》杂志。国内外对生态经济理论进行了大量研究并取得显著的成就。生态系统和生态经济系统的研究均是生态经济学研究的重点内容,土地生态保护与经济持续发展是密切联系、内在统一的,土地资源生态安全的实现必须以保护生态环境为基础,要遵循生态环境的内在客观规律的基础上实现生态与经济发展相协调的情况下。反之,生态环境的破坏会严重阻碍经济的发展。

三、土地生态安全研究的主要内容及研究进展

(一)土地资源生态安全评价指标体系研究

城市化进程中大量的土地转变为建设用地,土地生态安全面临着严重的威胁。现代化农业生产经营方式、化肥农药的使用改变了土壤的特质,人类对森林不合理开采改变了陆地水循环。土地生态安全评价的研究被人们提上日程。土地生态安全评价的关键在于构建科学合理的指标体系与评价标准,目前尚无统一标准,多通过借鉴1993年FAO发表的《可持续土地管理评价大纲》中关于土地质量评价指标构建土地生态安全评价指标体系。多数学者从土地生态系统压力、状态、响应3个方面对土地生态安全进行研究,张建新在P-S-R框架模型的基础上选取评价指标,对湖南省土地可持续利用进行了生态安全评价。许月卿从自然、经济、社会安全的角度构建小城镇土地生态安全评价指标体系,对贵州省猫跳河流域土地生态安全进行了研究;杜忠潮依据P-S-R模型,从土地自然资源现状、土地社会经济环境压力和人文影响3方面构建土地资源生态安全评价指标;高珊依据“压力-状态-响应”(P-S-R)模型,从环境、行为和决策三个层面选取指标,研究了生态建设成效。

(二)土地生态安全评价的方法研究

土地生态安全评价指标确权的方法有特尔菲法、层次分析法、主成分分析法及熵权系数法,部分学者也采用两种或以上的方法确定指标权重。李秀霞采用熵权对吉林省城市化进程中土地生态安全问题进行了研究,并提出了实现土地生态安全的合理性建议;徐道炜采用突变级数法研究了福建省土地生态安全问题。综合指数法、物元法等方法是学者们常用的土地生态安全综合性评价的方法,李明月基于BP神经网络方法对广州市土地生态安全进行评价。上世纪60年代,部分学者以研究土地承载力的方法对区域土地生态安全进行了研究,90年代,人们将生态足迹的方法引入到生态安全的研究,现代,科学技术的创新,突破了原有的定量水平和精确程度,生态足迹方法定量化程度高,一般只有很少因素定量评价生态承载力状况。何淑勤等利用生态足迹理论与方法,对雅安市土地生态安全情况进行了研究。

(三)土地生态安全预警研究

土地生态预警的目的在于时刻了解系统内部生态安全的综合状况。法国经济学家Alfred Fourile最先阐述了监测预警的思想。HaqueC.Emdad对加拿大红河谷土地资源的危险性进行评价。我国对预警的研究主要在一下几方面,一是概念方面,傅伯杰提出的区域生态环境预警是对区域资源开发利用的生态后果、区域生态环境质量的变化以及生态环境与社会经济协调发展的评价、预测和警报;二是研究方法方面,目前国内部分学者利用GIS建立土地生态预警信息系统,准确掌握区域生态状况和动态变化趋势;三是评价指标方面,吴冠岑选取从自然、经济、社会三方面选取预警评价指标,并引入变权理论的概念,构建了土地生态安全预警的惩罚型变权评价模型并对淮安市进行了实证研究,许学工对黄河三角洲生态环境进行了评估和预警研究。

(四)土地生态安全设计研究

生态安全设计,对土地资源可持续利用和区域土地资源生态安全有重要意义。主要针对区域内生态环境问题,对区域生态环境问题进行有效控制和持续改善。主要包括以生态安全为前提的土地利用结构优化和区域生态安全格局设计。生态因素已成为影响土地利用结构的重要影响因素之一。S.Hermann从自然环境角度选取生态约束因素对乡村土地利用结构进行设计;赵丹从生态绿当量的角度,对宁国市土地利用结构进行了实证研究。区域生态安全格局设计方面,马克明对区域生态安全格局的概念以及理论基础的论述,并在此基础上提出了区域生态安全格局的设计原则与方法;徐海根等提出了自然保护区生态安全设计的概念,构建了从区域层次到网络的每个节点(保护区)再到网络与节点的连接(廊道)的研究流程,综合运用迭代法、整数规划方法和地理途径方法等方法设计自然保护区生态安全格局。

四、研究启示

首先,土地生态安全评价研究中,加大对各模型进行基本参数与可信度、准确度的研究。评价方法上将计量模型与现代信息技术结合起来,为土地生态安全设计的研究构建空间模型。

其次,加强土地生态安全评价和设计相结合的综合研究。土地生态安全评价和土地生态设计的研究在于保持生态系统平衡和土地资源的持续发展和利用,保障区域生态安全,实现生态、经济和社会的协调发展。

最后,加强动态监测和预警系统研究。目前国内没有明确系统预警指标体系和成熟的理论体系,有关预测误差方面的研究较少,在预警过程中难以及时、准确对预测误差进行修正。且较少进行多种预警方法的综合运用。构建基于过程的动态模型,结合地理信息技术加强土地生态安全动态监测,在此基础上建立土地生态安全预警系统。

参考文献:

1.ojimaD,LavorelS,Graumich.L,ETAL.Teerestrial human-environment systems:the future of land research in IGBP.II[J].global Chang Newsletter Issue,2002(50).

2.张虹波,刘黎明,张军生,朱占强.黄土丘陵区土地资源生态安全及其动态评价[J].资源科学,2007(4).

3.梁留科,张运生.我国土地生态安全理论研究初探[J].云南农业大学学报[J],2005(6).

4.WCED.Our Common Future[D].Oxford:Oxford University Press,1987.

5.张建新,邢旭东,刘小娥.湖南土地资源可持续利用的生态安全评价[J].湖南地质,2002(2).

6.许月卿,崔丽.小城镇土地生态安全评价研究——以贵州省猫跳河流域为例[J].水土保持研究,2007(5).

7.杜忠潮,韩申山.基于主成分分析的土地生态安全评价实证研究——以陕西省10个省辖市为例[J].水土保持通报,2009(6).

8.高珊,黄贤金.基于PSR框架的1953-2008年中国生态建设成效评价[J].自然资源学报,2010(2).

9.李秀霞,张希.基于熵权法的城市化进程中土地生态安全研究[J].干旱区资源与环境,2011(9).

10.徐道炜,刘金福,洪伟,吴承祯.福建省土地生态安全动态评价[J].水土保持通报,2011.

11.李明月,赖笑娟.基于BP神经网络方法的城市土地生态安全评价—以广州市为例[J].经济地理,2011(2).

12.何淑勤,郑子成.基于生态足迹的雅安市土地生态安全研究[J].水土保持研究,2010(6).

13.Haque C Emad.Risk assessment,emergeney preparedness and response to hazards:The case of the 1997 Red River Valley flood[J].Canada.Natural Hazards,2000(2).

14.傅伯杰.区域生态环境预警的原理与方法[J].资源开发与保护,1991(3).

15.江勇,付梅臣.基于能值分析的武安市农业生态安全预警[J].农业工程学报,2011(6).

16.吴冠岑,牛星.土地生态安全预警的惩罚型变权评价模型及应用—以淮安市为例[J].资源科学,2010(5).

17.许学工.黄河三角洲生态环境的评估和预警研究[J].生态学报,1996(5).

18.S.Herrmann,E.Osinski.Planning sustainable land use in rural areas at different spatial using GIS and modeling tools[J].Landscape and urban planning,1999.

19.赵丹,李锋,王如松.基于生态绿当量的城市土地利用结构优化—以宁国市为例[J].生态学,2011(20).

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一、公众参与的内涵及形式

“公众参与”(Public Participation)从社会学角度讲,是指社会群众、社会组织、单位或个人作为主体,在其权利义务范围内有目的的社会行动。我国开展公众参与的历史虽然不长,但近年来国家和地方各级相关管理部门对公众参与已越来越重视,相继制定了一系列的政策和措施,鼓励公众积极参与与环境安全有关的各种活动。公众的范围包括普通群众、非政府组织和民间团体。除政府的行政行为和企业的环境安全责任行为以外,其他所有环境安全行为均可认为是公众参与行为。公众参与环境安全的形式主要有2种:(1) 加强自身修养,规范自身行为,自觉地将环境安全思想贯彻到日常生活中去;(2) 影响和督促他人加强环境安全的行为和意识。

二、什么是环境安全

1.环境安全的概念和含义:国际上,自然技术科学和人文社会科学对环境安全有各种不同的理解和定义,见之于法律和政策文件的环境安全,主要有两种。一是 environmental safety;二是environmental security。这两者在英文中既有联系,也有很大的差别。下面着重介绍三种环境安全概念。

第一种安全(safety),主要是对人体健康(或卫生,health)和生产技术活动而言,主要指对人的健康没有危险、危害、损害、麻烦、干扰等有害影响,常见的有生产安全、劳动安全、卫生(健康)安全、安全生产、安全使用、安全技术、安全标准、安全产品、安全设施等,这类安全问题简称为生产技术性的安全问题。第二种安全(security),主要是对人为暴力活动、军事活动、间谍活动、外交活动等社会性、政治性活动以及社会治安与国际和平而言,主要指对国际和平、国家主权、国家治安和社会管理秩序没有危险、危害、损害、麻烦、干扰等有害影响,常见的有社会安全、国家安全、国际安全等,这类安全问题简称为社会政治性的安全问题。第三种安全,即兼顾上述两种安全的综合性安全或广义的安全。广义的环境安全是指人类和国家赖以生存发展的环境处于一种不受环境污染和破坏的安全状态,或者说国家和世界处于一种不受环境污染和环境破坏和危害的良好状态。事实上,技术性的安全概念和政治性的安全概念存在着密切的联系,它们都是基于环境问题的安全,都以环境资源作为介质或都直接指向地球环境和大自然,因而很难将这两者截然分开。例如,根据美国的《环境安全规划》,环境安全(Security)包括污染预防、技术、安全(safety)和职业卫生、自然保育(conservation)、符合法律、净化、爆炸安全(safety)以及害虫管理等8个主要因素。因此,在研究社会政治性的国家环境安全问题时,往往离不开生产技术性的环境安全问题,生产技术性的环境安全是基础,社会政治性的环境安全是前者的进一步发展和综合,后者是前者严重化到一定程度时所产生的必然结果,后者包括前者。

2.环境安全的内容定义:环境安全最根本的内容是国家对关键资源的支配和控制的方式、手段和途径。是指主权国家在一定的历史阶段,着眼于国家环境权益目标,采取各种措施保障环境状况和环境利益不受外部和内部的威胁而保持稳定、均衡和持续发展的一种状态,能够对国家的稳定和发展,国民的生存繁衍和富裕起到维持和促进的作用,预防和应对可能出现的危机、冲突或战争,而不产生危害和负面影响。国家环境安全具体表现为环境的各要素保持完整和完备,国家环境主权独立,国家支柱产业竞争力增强,资源、能源供应得到有效保障,可持续发展的能力能够经受国内外动荡的冲击。国家环境安全具体包括三个方面的内容:①控制的主题是谁;②什么是关键的资源;③控制的范围和程度。按照其包括的内容可分为国家生态安全、国家环境权益安全和国家环保产业安全。其中生态安全是国家环境安全的中心,环境权益安全是国家环境安全的基础环节,而环保产业安全是国家环境安全的经济内容。

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中图分类号F301文献标识码A文章编号1002-2104(2013)12-0065-05doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2013.12.010

耕地资源是最宝贵的自然资源,具有生产、空间承载以及环境保护等多种功能,经过人类长期干预,耕地生态系统逐渐演变成为具有高度耦合性的社会―经济―生态复合系统[1]。但是随着人口增长、工业化和城市化进程的加快,一方面城镇建设占用使得耕地资源的稀缺性日益增强,另一方面化肥和农药的不合理施用、各类污染导致耕地利用生态问题逐渐凸显,这些都对我国耕地资源保护、粮食安全保障提出了巨大的挑战。在此背景下,耕地资源生态安全研究逐渐成为亟待深入开展的前沿课题[2]。国内的相关研究主要集中在县域[3]、市域[4-5]和省域尺度[6],对长江上游农业主产区这一特定功能区域进行耕地生态安全研究并不多见。

长江上游农业主产区作为我国“七区二十三带”农业战略格局的重要组成部分之一,其对于充分发挥地区的比较优势,加快农业产业结构调整,促进农业生产经营的标准化、规模化和集约化,推动现代农业示范区建设,确保国家粮食安全都具有重要的意义。而长江上游因其复杂多样的生态系统、丰富的生物多样性和特殊的自然环境,是整个长江流域生态安全的重要屏障,在长江流域以及全国有着不可忽视的生态战略地位[7]。因此,本文以长江上游农业主产区为研究区域,通过构建耕地生态安全评价指标体系,运用GIS空间分析技术,对长江上游农业主产区耕地生态安全水平和空间分布特征进行定量研究,以期为长江上游耕地生态安全态势的预测与预警,促进耕地资源的可持续利用提供科学依据和决策参考。

1研究区概况与数据来源

1.1研究区概况

长江上游区域是指长江源头至干流宜昌段,长4 511 km,约占长江总长度的70%,主要支流有雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江等;流域面积105.4×104 km2,占长江全流域面积的58.9%,涉及青、藏、云、贵、川、渝、陕、甘、鄂共9省、市、自治区;人口1.63亿,占全流域人口的35%[8]。由于青藏高原的高海拔特征和长江上游辽阔的地域及其过渡性,使长江上游地区成为规模宏大、具有全球意义的生态脆弱带和全球环境变化的敏感区[9],也是我国构建“七区二十三带”为主体的农业战略格局中长江流域农产品主产区之一[10]。长江上游的耕地资源主要集中分布于四川省和重庆市,农作物以粮食作物为主,经济作物为辅,该区域既是长江上游农业最为发达的区域,也是农业生产力最有潜力的地区[11],对我国粮食安全和农业生产具有重要战略意义。

1.2数据来源

本研究涉及的基础数据主要包括:土地利用类型数据(矢量数据),四川省和重庆市的行政区划图(矢量数据),主要来源于中国科学院地理科学与资源研究所;土壤厚度、土壤侵蚀强度指标数据(栅格数据),主要来源于中国科学院南京土壤研究所;生物多样性指标数据,主要来源于中国科学院成都山地灾害与环境研究所;以上数据主要获取于地球系统科学数据共享平台(http:///Portal/index.jsp)。另外,还涉及人口密度、城镇化率、化肥施用量等有关社会经济数据主要来源于《四川统计年鉴》、《四川省第二次全国农业普查资料汇编》、《重庆统计年鉴》和《重庆市第二次全国农业普查资料汇编》等,获取来源为中国经济社会发展统计数据库(2011)(http:///kns55/Navi/ NaviDefault.aspx)。

2研究方法

2.1评价指标体系构建与权重确定

耕地生态安全是指人类赖以生存和发展的耕地资源所处的生态环境,处于一种不受或少受威胁与破坏的健康、平衡状态[12]。耕地生态系统是一种典型的自然―人工综合系统,其生态安全主要是对自然环境变化和人类迫胁影响的响应程度。自然环境的演变具有缓慢性和长效性特征,对耕地生态安全的影响在短时期内较小,因此人类活动干扰成为耕地生态安全的重要影响因素。本研究以人类活动干扰对耕地生态系统的影响作为切入点,围绕“干扰”对耕地生态系统所带来的影响,对其“压力”、“响应”进行评价。耕地受干扰后面临的“压力”主要来自于人类活动和社会经济发展,其中人口集聚导致了城市建设的扩张和城镇化的加快,建设占用耕地导致的耕地减少和破坏,涉及指标主要有人口密度、人均耕地面积、城镇化率、化肥施用量等。“响应”则反映耕地生态系统受干扰后的具体指标变化,如生物多样性、土壤厚度、土壤侵蚀度、粮食产量等。

在以上“压力―响应”理论框架指导下,本文在参考借鉴相关研究成果的基础上[13-14],按照科学性、代表性和可操作性等原则,同时结合研究区的实际情况,从压力和响应两方面选取了人口密度、城镇化率、土壤侵蚀强度、生物多样性指数和单位耕地面积粮食产量等8个评价指标,构建长江上游农业主产区耕地生态安全评价指标体系。指标的权重主要采用层次分析法确定,所有权重值均通过一致性检验。如表1所示。

化肥施用量土壤厚度土壤侵蚀强度生物多样性指数单位耕地面积

粮食产量3人口承载的压力城市扩张的压力人为污染的压力耕地质量状态耕地生态

环境状态耕地产出

效益状态3负向30.093正向30.437负向30.161负向30.309正向30.066负向30.523正向30.254正向30.1572.2评价指标标准化

为了使数据之间具有可比性,消除不同量纲对结果的影响,本文采用最大离差法对原始数据进行无量纲标准化处理。根据指标在耕地生态安全中的表现是正向(越大越好)还是负向(越小越好)来确定其标准化的计算方法。

Xi=xi-min(xi)3max(xi)-min(xi)(xi为正向指标)

max(xi)-xi3max(xi)-min(xi)(xi为负向指标)(1)

其中,Xi―第i指标标准化后的值;xi―第i指标的实际值;max(xi)―第i指标的最大值;min(xi)―第i指标的最小值。

2.3评价技术路线与模型

首先在四川省和重庆市的行政区划矢量图中建立人口密度、人均耕地面积、城镇化率、单位耕地面积化肥施用量和单位耕地面积粮食产量的相应字段,将标准化后的各指标值录入属性表并将其分别转为100 m×100 m的栅格;土壤厚度、土壤侵蚀强度和生物多样性指数的标准化过程则在ArcGis9.3中通过栅格计算器实现,这样便得到了各单个指标的栅格图;然后从土地利用现状图中提取耕地的栅格图层,并且与压力和响应准则层下的各指标按照权重分别进行叠加得到耕地生态安全压力和响应评价图。评价模型如下:

F=∑n3i=1wi×Xi(2)

其中,F为准则层数据值;wi为准则层包含的第i指标的权重;Xi为准则层包含的第i指标标准化后的值;n为准则层包含的指标个数。

3评价结果与分析

3.1耕地生态压力指标评价

在ArcGIS9.3软件系统中,利用栅格计算器将耕地生态压力的各指标栅格图和对应的权重进行叠加,采用ArcGIS(Natural Breaks)自然重分类法将其划分为5个生态压力区(见表2),其中生态压力一级区表示耕地生态压力最小区域,以此顺推,生态压力五级区为耕地生态压力最大区域。耕地生态压力分类结果如表2所示。

从评价数据分析可知,长江上游农业主产区耕地生态压力三级区及其以上面积占到了整个长江上游农业主产区耕地面积的69.76%,其中,耕地生态压力五级区占1105%,四级区占2354%,三级区占3517%,二级区占2596%,一级区为427%。

从空间分布特征来看,长江上游农业主产区耕地生态压力总体上处于较大的状态,其中五级区主要分布在四川省的成都市、绵阳市、攀枝花市和重庆市的渝中区、大渡口区、江北区沙坪坝区、双桥区以及永川市等;四级区主要位于四川省的巴中市、南充市、遂宁市、眉山市、内江市等;三级区主要位于四川省的泸州市、宜宾市、乐山市等以及重庆市的开县、万州区和长寿区等。

3.2耕地生态响应指标评价

同理,在ArcGIS9.3软件系统中,利用栅格计算器将耕地生态响应的各指标栅格图和对应的权重进行叠加,采用ArcGIS(Natural Breaks)自然重分类法将其划分为5个生态响应区(见表3),其中生态响应一级区表示该区域耕地生态状态最优区域,以此顺推,生态响应五级区为耕地生态状态最差区域。耕地生态响应分类结果如表3所示。

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前言

对于水环境的监测与评价在人们生活中发挥着重要的作用,实现对水环境的监测,首先需要对自然环境的运动以及变化进行充分了解,找到不利于水环境发展的人类活动。特别是近年来由于干旱、洪水以及水污染等带来的生命财产危害频有发生,对于水环境的监测,能够对自然灾害进行及时预防,并且能够为人民的生活带来安全保障。

1 水环境监测概述

水环境监测实际上是面向水环境生态安全问题的管理,其中所涉及的水环境生态安全问题内涵分为两方面:第一,水安全的自然性。第二,水安全社会属性。在水安全的自然性方面,由于自然的因素,自然环境中容易出现干旱、洪涝、河流改道等问题,这些问题都是由于水体本身的因素以及水环境中水安全系数较低造成。并且,水环境还与自然生态环境中的森林、城市用水以及土壤等生态系统息息相关。而从水安全的社会性上进行分析,由于人们的生产生活用水等因素,使得大自然中的水质被严重污染,对水资源的不合理利用以及水资源的浪费等,都能够引起水资源的功能丧失等。由此可见,基于生态因素的水环境监测,能够及时发现影响水环境安全的因素,并制定合理的水环境保护方案[1]。

2 水环境评价体系建立以及水环境监测对策

2.1 水环境安全评价指标体系

由于水环境质量受到诸多因素的影响,水环境的安全评价指标受到多方面因素的限制,且评价体系的建立需要具有一定的层次性。在实际评价指标的建立中,主要包含了水资源管理、饮水安全、用水安全、水污染事故处理等问题。水环境的安全评价指标体系主要分为以下几个层面:

(1)供需矛盾。第一,水资源条件。对当地水资源量以及过境的水分配量等进行分析。对人均水资源量以及每亩水资源量进行分析;第二,可供水量。主要包含的方面为:地下水利用程度、引水功能供水比例、污水排放量、污处理率以及单方污水处理投资等;第三,需水量。主要涉及的方面为:工业节水水平、农业灌溉面积、农业节水水平、田间水利用率、人均用水量以及河道外生态需水等[2]。

(2)生态环境。第一,水环境安全。其中主要涉及农村水体内亩均氨氮含量,河流水质级别;第二,生态安全。包含内容有:草场的退化面积率、水土流失率等。

(3)饮用水安全。第一,水量安全。包含内容为:饮用水短缺风险、得不到安全饮用水的人数。第二,水质安全。包含内容为:水质污染程度、污水灌溉面积。

(4)水资源管理。第一,水资源的统一管理。包含内容为:水资源管理信息系统的建立、水资源利用规划。第二,水资源法制建设。包含内容为:水资源法律制度的建立与执行、水权分配等[3]。

2.2 建立水环境敏感监测区

水环境生态敏感监测区的建立,能够便于对水环境生态敏感区指标变化进行监测。生态敏感区的建设,一方面能够将水环境的水质监测范围进行限定,另一方面还能够通过对敏感区中的不同等级,对当地水环境的现状以及生态学特征进行合理分析。生态敏感区的划分与建立,能够有效地促进水环境生态安全基础建设,以及促使相关保护部门因地制宜地制定保护措施。水环境的生态敏感区等级的划分与建设,其实际的目的在于,专业人员能够通过水环境变化,来制定针对性的水环境保护的措施,进而实现不同阶段的水资源情况变化监测与方案制定。水环境的等级评价与监测,不仅能够实现水土保护的可持续发展,还能够将水环境评价体系中的指标进行细分,进而使得水环境指标的评价与监测,能够满足不同层面的用水需求[4]。

2.3 建立水环境监测网络系统

对于水环境监测的网络系统建立,在水环境监测中发挥着重要的作用。在实际工作中,需要建立功能比较完善的监控网络系统,且系统中的信息量能够满足实际环境工作中的诸多信息需求。在实际的监测环节中,信息类型不同,其实际的监测时间段也有所差别。例如,不同季节的水环境质量状况存在着较大的差别,为了保证不同时段的信息都能够被采集到,因此监测网络建立需要具有信息完备性的特点。此外,监测网络建设还应该符合国家相关标准,并对系统中的信息进行及时更新和维护。对于水环境监测的信息采集,也是为水环境评价体系建设提供重要依据。因此,在实际的水环境信息采集中,需要注意信息采集内容与实际监测内容相符,换言之,水环境信息采集需要具有一定的相同性与针对性。

3 结束语

综上所述,在文章中对水环境监测的概念进行论述,水环境监测主要涉及两方面,第一,水安全的自然性。第二,水安全的社会性。然后建立水环境安全评价指标体系,包括供需矛盾、生态环境以及饮用水安全等方面的的指标,最终提出促进水环境监测的对策,建立水环境监测网络系统。

参考文献

[1]余振国.土地利用规划环境影响评价及其经济学分析[D].浙江大学,2005.

[2]何焰.上海市水环境生态安全与评价研究[D].华东师范大学,2004.

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Abstract:Based on the analysis of the status of the ecological security of the urban water environment , the root causes and the city planning control methods, we in order to explore the grading protection measures for urban water environment protection in Guangzhou City, including the establishment of water protection areas, ecological protected areas, ecological protection Rivers Gallery Road, finally, integrate green space and ecological protection areas to control the basic ecological designated Line to conduct unified management strategy.

Keywords: water environment;ecological security;urban planning;Guang Zhou

中图分类号:TU984.11+3

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2009)12-0080-04

1城市水环境生态安全的概念与内涵

生态安全一词从提出至今,大约已有十多年的历史。在1987年,世界环境与发展委员会发表了具有历史意义的《我们共同的未来》,其中首次正式使用了“环境安全”,之后,“资源安全”和“生态安全”相继出现,并且生态安全越来越受到关注,并逐步代替了环境安全和资源安全。1989年,国际应用系统分析研究所(IASA)就提出要建立优化的全球生态安全监测系统,并指出生态安全的涵义是“人的生活健康安乐基本权利、生活保障来源、必要的资源社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁”。

我国环境安全和生态安全意识开始于20世纪90年代。1998年长江流域的大洪灾是水环境生态安全问题的一次大爆发,2005年11月松花江水污染事件涉及到沿江中俄两国人民的饮水安全,给我国的生态水环境安全问题再次敲响了警钟。

水环境生态安全问题的内涵包括两个方面:一个是水安全的自然属性,即干旱、洪涝、河流改道等自然型的水安全和水体自身的安全状况,以及水环境与周围生态环境如土地、城市生态系统之间的关系;一个是水安全的社会属性,由于人类对自然水循环的大量干预所形成的二元水循环模式导致了水安全在具有自然属性的同时还具有社会属性,如水量短缺、水质污染、水环境破坏、水生态系统功能丧失、水分配不公、水资源浪费、水管理混乱等。

2城市水环境的生态安全问题

2.1水资源短缺

中国人均水资源短缺是众所周知的,水资源短缺不但在西部缺水城市,在东南滨水城市也是频频告急。近年来,全国缺水城市已达400多个,其中有“水都”之称的上海1995年夏季缺水达600×104m3;位于长江中游的重庆市西部供水量仅占需求量的1/3, 2000年每天缺水达100×104m3;泉城济南市水资源开发利用量占水资源可利用量的96%,水资源后备严重不足,用水高峰期每天供水缺口达1×104m3。

2.2自然水道与湿地人为破坏

城市内原有的自然水系为地下排污渠取代,或大多被填埋,造成城市地表的渗水、储蓄、排洪能力降低,保留下来的较宽河道也修堤围栏,并由于原本水系遭到破坏而阻断,成为孳生蚊虫的死水渠。日本人口密集,1998年以前为增加居住用地,规划将河道改为暗渠纳入污水排放系统,但1998年以来连续发生的重大水灾,使大城市面临遭受暴雨袭击之后惨重经济损失,因此规划部门总结教训,重新将原来河道开敞化设置,尽量保留原有水系的完整性,使得暴雨期有自然的泄洪方式,此外也成为市民的休闲场所。

城市湿地作为城市生态基础设施重要组成部分,在调节区域气候、提供水源、维持生物多样性、调蓄洪水、滞留与降解污染物、提供体闲、娱乐、教育场所等方面发挥着重大的作用。但围海造田等大面积的人工陆地的修建,使得大面积湿地遭到破坏。

2.3生态自然调节作用丧失

城市的自然水系逐步被人工水系取代,生物经过河道的迁徙繁衍,自然风沿河吹拂的风道遭到阻断等等,导致城市生物多样性的丧失,城市热岛效应的加剧,以及地下水的渗入遭到混凝土阻隔后地下水逐步减少,原有生态自然调节作用逐步丧失,城市成为单一生物与耗费大量人工能量调节的地区,并且增加了周边地区生态缓解的压力。

2.4城市滨水景观弱化

滨水景观也由于堤岸的建设,河道宽度的缩减,使得人对水的亲近距离加大,加之水质问题,往日能游泳的河道只能望而兴叹,城市的灵魂失去水的灵气与生气。人与水的距离越来越远。

3生态安全问题的内在根源

3.1背景:全球化下产业转移伴随的污染转移

全球化的重要特征就是全球产业的转移。低端的劳动密集型制造业与资源开采业由欧美日发达国家向发展中国家转移,长江三角洲和珠江三角洲已基本成为这种产业转移的最主要流向。

伴随大量的基础制造产业流向中国,大量的污染密集型产业也从发达国家流入中国,这其实就是全球化过程中的生态危机转嫁。有关资料表明,1991年外商在中资设立的生产企业共11515家,其中,属污染密集型产业的企业高达3353家,产企业总数的29%,更有甚者则直接进行有毒废物的转移和倾倒。根据1995年三次工业普查资料,外商投资于污染密集型产业的企业有16998家,占三资企业总数的30%以上。其中,投资于严重污染密集型产业的企业个数占三资企业总数的13%左右。

虽然全球化下使得中国经济以全球第一的增长速度增长,但全球化下生态危机转嫁的这一背景必须认清,并极力避免给我国生态环境带来的负效应。

3.2压力:城市规模急剧扩张

我国城市化自从20世纪80年代以来处于高速增长阶段,城市数量的增加和城市规模的扩大都将是我国城市化最为显著的特征。我国城市人口在总人口中的比重由1949年的10.64%增加到1980年19.39%,到2007年为44.6%,并且每年都在以1.4%左右的速度增长,预计2020年可能达到70%;城市数量从1949年的136座发展到1980年的223座,2008年已达655个,按照规划人均城市建设用地最低60m2/人计算,每年需要增加1156km2,相当于每年建一个北京,这必然导致城市包括水环境的生态安全面临极大压力。

3.3制度缺失:谁承担生态安全的责任

由于对经济的重视超过对环境保护的重视,法律制度除了环境保护法、水法,配套法规建设也明显滞后,且具体执行力度较差。制度上的只罚不赏,罚不责众等导致没有人为水环境生态安全负责,大家都搭“公车”导致环境急剧恶化。

此外技术上的缺失,如规划专业长期使用国外生态经验,对本国的生态规划明显缺乏实证性、研究性的大规模研究,都是导致水环境生态安全底下的原因。

4城市规划对水环境生态安全的管控方法与技术

城市规划的研究角度决定了是生态技术在城市具体空间上的控制与管理,起到具体技术的导入与实施,如果说建设区的控制是对城市土地使用的管控,对水环境生态安全的控制则是对非建设区与建设区平衡构架的基础上,对非建设用地的布局、规模、形态、保护技术上的控制。而这正是以前城市规划只管建设不管“留白”所要弥补的规划课题。

对于城市规划则要依据水生态安全以及水利要求进行规划布局,设立各层次的规划,具体可以分为:

水源地保护规划:包括饮用水源地的保护与取水点的水源保护规划以及水源生态保护规划。水源生态保护规划可以依据河流湖泊的规模与特征单独编制相应的保护规划,但是要按级别设置最低生态安全保护区、安全保护区、稳定保护区的边界以及相应的保护措施,明令禁止相关的畜牧,城市建设等相应污染活动。这应该是水环境安全的重点内容,应该至少包涵点线面三个层次立体的保护规划。

水利设施规划:包括污水治理与取水点布局与规模设置的市政给排水规划,以及城市防洪规划等。

城市建成区的控制:包括建成区的渗水面积比例,滨水控制线的建筑高度控制等。

相应的城市建设技术标准:河道生态安全控制线标准,河道整治的技术与断面标准,道路渗水面积比例、材料等标准。居住区水循环利用设施标准等。

涉及城市水环境安全指标的概念内容很多,下面是对各内容的含义及与城市规划对照(见表1)。

5广州市的水环境安全生态保护规划

广州市总面积7434.4km2,其中市区面积1443km2。属南亚热带典型的季风海洋气候,年平均气温为21.4~21.8℃,年降水量为1689.3~1876.5mm,雨季(4~9月)降水量占全年的85%左右。

广州市本地水资源较少,人均占有量低于广东省平均标准。全市水域面积7.44万hm2,占全市土地面积的10%,主要河流有增江、流溪河,东江流经本市汇合珠江入海。本地水资源总量81.29亿m3,其中,地表水60.1亿m3,浅层地下水20.37亿m3,深层地下水0.82亿m3,人均1375m3。过境水资源相对丰富,总量达1245亿m3,为本地水资源的15倍。其中,东江北干流经增城市境204亿m3;北江经芦苞、西南两闸和平洲水道、大石涌等流入广州水道共300亿m3;西、北江分别经思贤窖、甘竹滩和东海水道调节后流入番禺河网水道共741亿m3。广州自从20世纪90年代以来就对水环境治理进行了逐步整治,形成较系统的保护体系,总结广州市的经验为我国其他城市的提供借鉴。

5.1广州市水环境面临的主要问题:

5.1.1快速城市化下侵占防护绿地

在1986~2008年间,广州市城市建设用地扩张迅速,呈连绵发展态势,在此过程中水源保护区、水库及周边地区、城市滨江、滨海岸线以及自然山体边缘地带等重要生态敏感区逐渐被城市建设用地蚕食,如蕉门水道沿线受道路沿路开发影响,已出现较多块状建设用地;狮子洋珠江口沿线受南沙港口建设和临港产业影响,大量农林地转化为建设用地;广州开发区西侧至新塘沿珠江沿线、大坦沙――黄埔新港沿线开发密集,导致滨水地区两岸几乎没有绿化防护。这些区域生态敏感性很高,外来建设开发干扰不仅对其自身影响反应剧烈,对整个生态系统也会带来破坏。

5.1.2 城市规划管控不严

流溪河白云区段两侧城市规划明确要求建设100~300 m宽的绿化带,然而现状部分河段两侧绿化带宽度已不足100m;城区居住区绿地率与道路绿化也不达标情况仍较多,新城区居住区绿地率多在20~30%,老城区许多居住区在20%以下;中心城区特别是老城区内道路附属绿地低于20%道路附属绿地低于15%。这导致地下水的渗漏减少,地下水位降低;城市热岛效应明显。

5.1.3 村级建设混乱,水环境污染严重

伴随改革开放,工业发展迅速,城区内工业管控逐步严厉,但周边广大的村庄建设的约束力不强。广州市农村居民点用地在占有整体用地较大的比例,2005年农村居民点用地达到356.87 km2,比1996年增加了29.09km2,这部分村级工业用地单位投资强度、土地产出水平低,低效农村建设用地开发建设不但占用农用地、林地等优势生态资源进行开发,尤为严重的是,由于工业开发的企业规模小缺乏污染物净化设备,这带来了水环境的较大污染,这些地区的水源地和动植物栖息地相继丧失,危及农村居民的生存环境,增加了区域生态环境的压力。

5.2水环境生态安全评价

水环境生态敏感性评价的目的是明确特定水环境设计生态安全问题可能发生的地区范围与可能程度。为明确各级重点保护河流与区域提供实施的指导基础。水环境生态环境敏感性是指水环境的生态系统对人类活动反应的敏感程度,表式水环境对人类活动的敏感性及水环境生态系统的恢复能力。用来反映水环境的生态安全级别与生态环境的重要性等问题。根据广州市主要水资源环境以及城市结构布局。利用GIS强大的空间分析能力,分别开展了城市防灾敏感性、城市水环境敏感性、水陆生态敏感性、水土流失敏感性等方面的分析评价。综合评价结果表明,极敏感地区主要分布在广州东北部地区:流溪河、花都北部水库周边、东江新塘―荔城段。高度敏感地区主要分布地区珠江后航道番禺段、滨海岸线黄阁―南沙港区段等地区;中度敏感主要分布中心城区内河、大型湖泊、周边水库等地区。

5.3 分级保护规划

根据水源的生态敏感度以及对广州市社会生活的重要性,按照依据重点分级保护的策略,分为水源保护区、自然生态保护区、河涌生态保护廊道进行布局。

5.3.1水源保护区

水源保护区:包括河流、湖库一级、二级保护区,总面积202.83km2。主要集中在流溪河、东江、沙湾水道三个水源保护区,以控制人为工业放牧等污染为主,建立涵养林,保护水土流失进而进一步保护水源。其中较为著名的是白海面水源保护区及周边地区湿地,总面积7.74km2。

5.3.2 自然生态保护区

自然生态保护区按照国家标准,又可分为自然保护区、森林公园与湿地公园等。

自然保护区,是指对具有代表性的自然生态系统、珍惜濒危野生动物种的天然集中分布区、有特殊意义的自然遗产等保护对象所在的陆地陆域水体或者海域,依法划定并予以特殊保护和管理的区域。广州市级自然保护区中从化温泉自然保护区,主要保护地下热水资源、流溪河地表水及自然景观的综合性,适度进行温泉疗养、风景旅游等开发。

森林公园,是指森林景观优美,自然和人文景观集中,具有一定规模,可供人们游览、休息或进行科学、文化、教育活动的场所。广州市森林公园达50多个,其中以水资源保护为特色的有国家级森林公园1个:流溪河森林公园;省级森林公园2个:黄龙湖森林公园、联安湖森林公园;市级县级森林公园4个。

湿地公园,是以具有显著或特殊生态、文化、美学和生物多样性价值的湿地景观为主体,具有一定规模和范围,以保护湿地生态系统完整性、维护湿地生态过程和生态服务功能并在此基础上以充分发挥湿地的多种功能效益、开展湿地合理利用为宗旨,可供公众浏览、休闲或进行科学、文化和教育活动的特定湿地区域。广州按照湿地资源的现状空间分布特征,沿珠江口、珠江、流溪河布局8个湿地公园,总面积为32.14km2。

5.3.3河涌生态保护廊道

河涌生态保护廊道是指具备一定宽度的带状绿色开畅空间,可以联系孤立的生态斑块,将市域内的区域绿地连成一体,相互贯通;同时,又有效地划分了城市组团,引导城市合理增长。生态廊道主要承担大型生物通道、城市通风走廊、城市结构塑造等功能。广州市与水环境相关的生态廊道包括珠江、流溪河、增江河等主干河流,大中型水库、湖泊以及河涌水系等,包涵水域面积7.44万hm2,保护区总面积为571.93km2。建构洪奇沥水道―流溪河生态廊道、狮子洋―东江生态廊道、沙湾水道生态廊道、白云北部生态廊道、珠江前后航道生态廊道、增江河生态廊道、横沥水道―凫洲水道生态廊道、蕉门水道―南沙港快速路8条主要的以水资源保护为主的生态廊。

5.4基本生态控制线

为了方便城市规划进行统一管理,将水环境的分级保护体系与城市生态绿化保护线四线合一的策略,集中划定基本生态控制线。

基本生态控制线主要是为生态安全以区域绿地和生态廊道体系为基础,把水源保护区、生态保护区以及生态廊道以及基本农田保护区等非建设用地以法定强制性内容的方式控制下来,确定城市发展的边界。

5.4.1划定原则

主要将自然保护区、基本农田保护区、一级水源保护区、森林公园、郊野公园以及坡度大于25%的山地等山体,以及控制的湿地、生态廊道和隔离绿地等区域。最终广州市域生态绿地的基本生态控制线,面积为5328km2,占市域面积的71.7%。

5.4.2基本生态控制线管理①

5.4.2.1设不得占用该区范围内任何用地,对在该区内的村庄或工矿用地应实行合理引导搬迁,并作好生态恢复工作。对于已批建设项目,要优先考虑环境保护,加强各项配套环保及绿化工程建设,严格控制开发强度。

5.4.2.2加强管理力度,禁止在该区内进行有损环境生态的各种活动(重大道路交通设施、市政公用设施、旅游设施、公园除外),并严格执行国家有关规范。区内的任何工程项目,必须进行环境影响评价。

5.4.2.3建立区域生态协调机制。加强与周边城市的沟通协作,建设区域绿地,防止跨界污染。

5.4.2.4完善生态补偿制度。按照“谁受益、谁补偿,谁破坏、谁恢复”的原则,完善生态补偿制度,用于帮助重点生态保护区(如水源上游地区、生物多样性集中地区)的发展。

5.4.2.5建立生态准入制度。禁止高污染、高能耗的产业落户广州,鼓励资源节约型、环境友好型的产业投资。

5.4.2.6发展绿色产业。探索和合理挖掘区域绿地生态资源的经济和社会效益(农业、旅游、观光、科普、休闲),通过有效链接生态保护和产业发展,开展生态旅游,提升土地价值,提供就业机会,推动城市经济增长和产业结构转型,进而促成城市包括投资环境在内的综合环境的全面提升。

6结语

本研究是在对水环境的生态安全规划的现有研究的梳理,并基于水环境生态环境敏感性评价,对广州市水环境生态的深入分析与探讨,建立分级规划管理策略,以期为其他城市水环境相关规划提供思路与借鉴。

参考文献:

[1] 沈清基编著.城市生态与城市环境同济大学出版社,1998.

[2] 广州市城市绿地系统规划(2008~2020) .

[3] 陈家琦.水安全保障问题浅析.自然资源学报,2002, 17 (3 ): 270-279.

篇11

1研究区域和方法

1.1研究区域科左中旗位于通辽市内,地理坐标为东经121°08′~123°32′,北纬43°32′~44°32′,东西长191km,南北宽116km,土地总面积9811km2,是松辽平原向内蒙古高原的过渡地带.科左中旗北交科尔沁右翼中旗和通榆县;西北连扎鲁特旗;南邻通辽市区和科尔沁左翼后旗;东、东南方向毗邻吉林省长岭县、双辽县;西南方向接壤开鲁县.全旗辖11个镇,4个苏木,512个行政村.旗境域属平原地貌.在冲积、风积因素下,具有波状起伏、草甸、沙坨、湖沼漫布的特点.地势由西北向东南倾斜.全旗属温带大陆性季风气候,气候特点为四季分明,冬季干冷,春秋季多风沙,夏季雨热同期.境内有西辽河及其支流新开河、乌力吉木仁河、清河等4条河流,均为辽河水系.其中,西辽河、新开河、乌力吉木仁河3条主要径流河在旗境内汇合后经门达镇白市村流入吉林省双辽市境内.其中,新开河纵贯全旗,沿岸地势开阔,微具起伏,沙地分布广泛,风蚀严重,由于河流切割,风化作用形成沙丘、沙垄、坨沼、漫滩,丘间低湿洼地呈条垄状镶嵌排列分布,局部起伏较大,东部地势低平盐渍化洼地较多,耕地沙化、碱化、草场退化十分普遍.全旗地表水环境质量为国家地表水环境质量中的3类水质标准,水源水质中氨氮含量超标.由于自1998年以来连续干旱,地处科左中旗境内的西辽河流域及其支流全部断流,水质状况尚不清楚.

1.2研究方法OECD(OrganizationforEconomicCo-operationandDevelopment)在1990年按照七国首脑会议的建议和要求启动并实施了环境指标项目,首次正式提出了PSR模型.在此之后,我国学者对该模型添加了一些因地制宜的补充[8-9].PSR模型的广泛认可和使用多因为其同时探讨人类活动和自然环境相互作用的综合性、灵活性以及强调经济运作和环境之间的因果关系.因此,在综合收集科左中旗的经济和环境数据资料基础上,采用层次分析法,构建了基于PSR的科左中旗多层次生态安全评价指标体系,如图1所示.

2技术路线

研究内容(如图2所示)主要包括以下3方面:(1)建立科左中旗生态安全评价指标体系.根据收集整理到的科左中旗地区的基础地理数据,运用层次分析法和“压力-状态-响应”模型,综合系统地建立适用于科左中旗地区的生态安全评价指标体系,定量化表征科左中旗地区的生态安全状况,并对指标权重进行赋值.(2)评价科左中旗生态安全状况.对科左中旗进行基于GIS的空间分析,创建科左中旗属性数据库,利用综合指数法对科左中旗生态安全状况进行评价,得出该区域生态安全空间分异程度.(3)提出自然保护区生态安全发展措施.根据分析结果,分析科左中旗分异特征和形成机制,为科左中旗的可持续发展提供相应对策.

2.1指标量化目前,评价人居环境安全状况的指标主要有2种类型:即数值越大代表体系越优化的指标类型和数据越小代表体系越优化的指标类型.为了实现科学适用的评价,在标准化处理原始数据时,要把所有的指标转换为意义统一的数值,因此,具体参评因子的标准化量化公式为:公式中,Xi为实测得到的值,Xj为标准化处理后的数值,Xmax为最大值,Xmin为最小值.标准化处理后的指标数值仍然要参照相关研究成果比对来进行适当的修正和调整.

2.2数据的来源、处理与分析以通辽市科左中旗的行政区划图、社会经济统计数据为基础,参考科左中旗自然环境资源数据以及相关市政数据等资料.原始数据主要来自2011年科左中旗统计年鉴、科左中旗政府网以及通辽市文化局、土地局和住建局提供的其他文件.基础的图形数据经过ArcGis矢量化处理,并进行坐标系统一;社会经济数据作为空间数据的属性信息录入.生态安全环境安全指标按照选取的模型,运用GIS技术实现指标的空间分析功能.

2.3数据库的建立利用最新的科左中旗地域行政区划图,该图应带有经纬度坐标、乡村界、地形等,并为每个专题的地图信息创建基础“图层”,按统一坐标系统进行配准,然后录入同比例尺的主体空间属性,输入相对应的属性标志,提取并分层编辑有效信息,将其合并为工作空间.采用电子表格的形式录入属性数据,以索引码实现表格与图形数据的连接.

2.4生态安全指数计算

2.4.1指标权重生态安全评价体系的主体部分为多级赋权环节,结合模糊AHP法来优化AHP法的判断矩阵尺度,避免多个指标同时赋权状况的出现,从而使具体的生态环境问题得到更科学、准确地拟合,使评价体系的准确性、适宜性得到显著提高.具体方案为:初始阶段用层次分析法将任一层次上的各个因子做两两比较生成比较判断矩阵,然后经过专家权衡判断各个指标之间的相对重要程度,最后用求和法计算出各个因子相应的权重,具体的标度法为ThomasL.Saaty的1~9标度法.

2.4.2单元网格生态安全指数在ArcGIS下创建网格要根据研究范围大小来确定网格的大小,根据科左中旗的区域特点创建3km×3km的标准网格生成单元格.科左中旗生态环境安全数据库中的各个指标以相互独立的方式存在,单元赋值程序能够实现将属性数据赋值给矢量网格系统的功能.在已知PSR体系中各指标层权重值的前提下,采用模糊综合比较法分别计算每个单元的生态环境安全指数,并通过标准化处理后生成生态环境安全值.

2.4.3生态安全综合指数依据每个单元格各项生态安全指标值,重复利用模糊综合比较法和加权平均法求出生态安全综合指数(如表2所示),并进行归一化处理得到D录入属性表.

3生态安全等级的判别

3.1科左中旗安全等级的判别科左中旗生态安全综合指数值计算方法为极差标准化方法,再将所得到的生态安全综合指数值划分为等级值.利用响应、状态、压力指标指数,对科左中旗的安全状态进行科学系统的评价,其结果分别如图3~图6所示.根据P-S-R框架各因子综合指数将科左中旗生态环境安全分成5个类型区:0≤D≤0.40的评价单元被认为是生态不安全区;0.40<D≤0.50的评价单元认为是生态较不安全区;0.50<D≤0.55的评价单元认为是生态安全过渡区;0.55<D≤0.60的评价单元认为是生态较安全区;D>0.60的评价单元认为是生态安全区.在ARCGIS下创建生态安全空间差异分布图,如图6.

3.2科左中旗生态环境空间安全差异与分析生态环境安全区主要沿境域内东苏林场及东部的巴彦塔拉农场延展分布,该区域内的自然植被得到了相对较好的保护,公众参与性好,建筑密度相对较低,交通和公共服务设施相对完善,但是该地域在响应指标下的分析结果则突出了该地区需加强的重点,如图3所示,该地域应在政府投入和教育支出等主观反应方面加大重视和强化;生态环境较安全区域是中部的花胡硕苏木、白兴吐苏木和花吐古拉镇等地域,该地区优势在于交通和公共服务设施完善,自然环境较好,但人口稠密,削弱了生态安全状态.在交通和公共服务设施较欠缺的中部和东部生态区,公众参与较好;其中,花吐古拉镇的压力指标指数相对较低,白兴吐苏木的响应指标则是该地区进行生态安全重构的着力点和强化地区;生态环境安全过渡区是交通和公共服务设施较欠缺,人口较稠密,公众参与较少的地区,其典型区域为西部珠日河牧场和东部图不信苏木等地区;生态环境安全较不安全区主要的特点为人口较稠密、交通和公共服务设施较欠缺、工矿企业较多且公众参与差,其主要分布在中西部腰林毛都镇和东部努日木镇和门达镇附近,其中腰林毛都镇地域的状态指标最低,应加以调整;生态环境不安全区主要是保康镇和宝龙山镇,这些地区人口相对稠密,交通条件较差,工业企业比重大,污染排放严重.但是值得重视的是,在该地域响应指标较高,表明该地域在生态安全措施方面较为完善,而压力指标很低,表示该区域人类生产活动、消费模式对本区域生态环境影响最为强烈,同时,也表明科左中旗最发达的地区片面追求经济发展而忽视生态环境安全.

4结语

篇12

投资者能够长期战胜市场。它表明投资者认为市场存在无效的地方,投资者可以通过对影响某种资产表现的因素进行预期,从而长期获得超额的投资利润,与它相对应的是积极的投资策略,如基本分析策略。

行为金融学不仅是对传统金融学的革命,也是对传统投资决策范式的挑战,它不完全肯定人类理性特别是完美理性的普遍性,而认为人类行为有理性的一面,同时也存在着许多非理性的因素。行为金融理论基于人们的实际决策并不能遵从最优决策模型,将心理学融入到金融学之中,从微观个体的行为、心理和社会动因来了解和研究证券市场中的问题,在此基础上,提出一套更加符合金融市场实际的投资行为模型和投资策略。

证券市场上的各种异象以及非理性繁荣或恐慌,既反映了市场的非有效性,也为投资者提供了战胜市场的投资策略。行为金融学实践家巴菲特、索罗斯、泰勒等利用市场运行的特点和投资者普遍的心理特征,各自有着独特的投资理念和投资策略,因此拥有了战胜市场的秘密武器。

随着行为金融理论的发展,行为投资策略越来越成为一些职业投资管理人所运用。具体而言,目前的行为投资策略主要有逆向投资策略、惯性投资策略、成本平均策略和实际分散策略,小盘股投资策略和集中投资策略等类型。随着人们对市场认识的不断深入,许多基金和投资公司已开始在其业务中运用行为金融学的投资策略来指导他们的投资活动。据统计,美国超过700亿美元的投资资金都是运用行为投资策略,甚至连主流的基金经理人也开始采用行为投资策略。

行为金融理论的迅速传播,以行为投资理念为指导的证券投资基金已从欧美地区流行到亚洲地区,这些基金公司为避免非理性投资行为,通过计算机动态数量分析模型,为投资人构建资产组合,以避免受到人的非理性的干扰,追求资产的长期增值。

(本文摘自《行为金融学》P.251)

《汇丰帝国》

作者:刘诗平

中信出版社

2010年8月

荐读理由:本书通过对汇丰百年跌宕起伏历史的梳理,讲述了一个每每与香港及中国内地重大事件相连的本地英资银行的成长往事;同时也讲述了一个成功者的故事,一个幸运地在香港土壤里发芽,在“曰不落帝国”庇护下成长,在汇丰大班苦心经营并准确判断下发展壮大的成功者的故事――并从中探寻了汇丰在中国及全球的发展脉络及“称霸”踪迹,揭示了其在时代变迁和世事沉浮中基业长青的秘密。历史是本教科书。或许,汇丰140多年的成长故事,可以使我们从一个侧面体悟到它独特的成功之道。

《产业安全的生态预警机制研究》 作者:许芳刘殿国

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