基于土地破坏的矿区生态风险评价:理论与方法

矿区生态风险评价已成为区域生态风险研究的热点领域。如何合理选择和表征区域生态风险源和风险受体,量化多风险源和多风险受体的交互作用,是目前区域生态风险评价研究的焦点。为此,在总结矿区生态风险评价研究成果的基础上,构建了矿区生态风险源、风险受体及作用对象与过程的因果链模型,结合矿区生态环境问题产生过程的独特性,将土地挖损、占用及塌陷等土地破坏作为矿区的直接生态风险源。基于土地破坏类型提出了适宜矿区的区域生态风险评价流程、指标体系与计算方法;并专门在定量化多风险源与多风险受体交互作用上做出探讨,构建了生态系统单元暴露指数和土地破坏累积作用指数来评价矿区土地破坏与生态系统单元间的暴露与危害作用关系。为矿区生态风险评价的实证研究提出了理论基础与方法框架,未来可结合实证研究对此方法及相关指标参数做出完善与改进,为矿区生态环境管理与生态安全建设提供科学的参考依据。     

生态风险评价研究进展

20多年来,生态风险评价研究经历了从环境风险到生态风险到区域生态风险评价的发展历程,风险源由单一风险源扩展到多风险源,风险受体由单一受体发展到多受体,评价范围由局地扩展到区域景观水平.区域生态风险评价就是大尺度上研究复杂环境背景下包含多风险源、多风险受体的综合风险研究.目前,区域生态风险评价的理论框架已经搭建起来,统计方法多采用相对评价法.区域生态风险评价未来的发展方向为继续加强实验和野外调查,进一步减小不确定性,逐步解决尺度推移问题.区域生态风险评价必须与经济、社会、文化相结合,才能充分发挥它在管理决策中的作用.     

辽东湾滨海湿地景观规划预案分析与评价

在通过LEDESS模型对辽河三角洲景观规划预案所导致的生态后果进行模拟的基础上,通过构建综合反映区域生态经济效应的斑块生态经济指数,以GIS为工具,对各预案可能导致的区域生态经济效应进行了空间分析,并与现状进行了对比。结果表明,预案A（生境调整）和预案B（生境管理）不仅能够显著改善水禽生境,带来较高的生态效益,而且使区域综合的区域生态经济效益都有显著改善。预案C（农业开发）尽管能带来较高的经济效益,但由于导致的生境损失,其综合的生态经济效益与现状相比还有所下降。另外,模拟结果还表明,无破碎化的芦苇沼泽是生态经济综合效益最高的一类生境类型,是辽河三角洲滨海湿地生态经济最好的契合点。最后,在区域生态经济效应分析的基础上,对各景观规划预案进行了总体评价。     

流域生态风险评价研究进展

流域生态风险评价是流域生态环境保护与管理的重要研究内容,与一般的区域生态风险评价相比,具有其独特的流域特征。在已有研究基础上,对流域生态风险评价进行了概念界定与特征分析,并按照风险源、生态受体、生态终点的分类标准对流域生态风险评价进行了类型划分,简要评述了流域生态风险评价的相关研究主题,并尝试构建反映流域时空尺度变化规律的生态风险评价概念模型。最后针对流域生态风险评价的研究现状,重点讨论了目前存在的不足及未来的研究趋向。     

区域生态风险评价指标体系

区域生态风险评价包含多种风险源、多种风险受体和多种评价终点,评价指标的选取较为复杂,成为区域环境管理研究中的一个热点问题.大量国内外相关领域的研究成果表明,区域生态风险评价包括3个关键环节：1）风险概率评价,用风险概率指数来度量;2）生态系统在区域中的生态地位和价值评价,用生态指数来度量;3）各生态系统遭受风险时的脆弱程度评价,用脆弱度指数来度量.区域生态风险评价指标体系构建存在的主要问题为主观性强和可比性差,鉴于此,应遵循客观性、整体性、层次性和可比性原则分层次构建指标体系,其中,构建受体生态地位和价值的评价指标体系最为复杂,可通过建立必选指标和可选指标来完善,以增强区域之间生态风险评价结果的可比性.     

典型棕地修复前后土壤重金属生态风险变化——以江西贵溪冶炼厂为例

目前,我国对于棕(褐)地周边区域生态风险的研究较少,且主要是针对风险源带来的潜在危害进行评价,没有考虑风险受体能够承受生态风险能力的大小,生态风险评价研究不全面。在棕(褐)地周边区域的生态风险评价中加入风险受体的相关研究,主要从风险源的危害分析和风险受体的生态脆弱性两方面对生态风险进行评价,使评价更加全面,另外,现有研究少有对生态风险在时间上的变化研究,考虑了生态风险时间上的变化,对贵溪冶炼厂周边两个时期的生态风险进行评价并分析其变化,利用GIS软件对评价结果进行空间表达,对研究区域存在的生态风险空间差异进行分析。结果表明:修复前苏门区、九牛岗、水泉区、串山垅等地区存在很强生态风险,沈家-林家区和长塘周家区的生态风险相对较小,处于中等风险水平,修复后研究区的生态风险大大降低,很强风险降为强风险水平,中等风险降为低风险,说明修复方式比较有效,但仍有小范围区域存在较强风险,应加强修复,研究区域中耕地的生态脆弱性最大。对于生态脆弱性较大且生态风险较大的区域应进一步进行修复治理,生态脆弱性大而生态风险较低的地区应加强监测防范,防止再次发生较强风险。     

区域生态安全灾变态势分析方法——以辽河流域为例

在实际生产生活中人们关注的不仅是基于P-S-R（压力-状态-响应）框架的生态安全状态评价,而是未来生态安全灾变态势问题。灾变是由风险演变而来。存在生态安全隐患,就存在生态安全灾变的风险,生态安全隐患是生态安全灾变的风险源。生态安全灾变风险是指在一定区域内,由于各种隐患因素对人与自然环境复合生态系统可能产生的危害作用,从而使生态安全状态所承受的恶化和灾变的可能性,是人们不能确切把握且不愿接受的安全状态恶化的一种态势。以区域突发型生态安全隐患和缓发型生态安全隐患的危害作用为研究对象,采用生态风险评价和地理信息系统（GIS）分析技术相结合的方法,以辽河流域为实例探讨了生态安全灾变态势的理论与方法。     

山西省能源重工业复合生态带生态风险评价

复合生态区生态风险涉及的风险源及风险受体具有明显的空间异质性,并相对突出地受到社会经济因素的影响,因而更为复杂、多样。山西省属我国黄土高原区,生态系统脆弱性相对突出。近年来,省内重型能源型工业发展速度很快,自吕梁孝义市至临汾侯马市已逐渐形成较明显的以煤焦产业特征为主的复合生态带。以该生态带主要风险源——洪涝、干旱、风灾、煤焦工业污染等的危害作用为研究对象,运用地理信息系统(GIS)分析技术,以区域为尺度探讨了复合生态区生态风险评价的理论与方法,并针对其敏感性提出了区域生态环境安全的保护对策。     

生态风险评价研究进展

生态风险评价有效整合了学术研究、政策制定和生态环境管理,越来越多地被应用到生态环境问题的解决。生态风险评价研究历经20多年发展历程,风险源从单一风险源扩展到多风险源,风险受体从单一受体发展到多受体,评价尺度也从种群、生态系统扩展到区域和景观水平。但已有研究中,风险受体大部分还停留在生物个体或种群水平,风险受体尺度有待扩展,定性或者半定量研究方法亦难以适应现有研究尺度以及综合性评价的要求,因此,基于区域可持续发展视角的大尺度、综合性定量评价方法和模型将成为未来研究的重点。     

辽宁三角洲区域生态经济分区及其功能分析

应用主成分分析和系统聚类分析方法,将辽河三角洲划分为３个生态经济区和８个生态经济小区．通过对反映系统功能的３个表现属性的分析,评价了辽河三角洲农业生态经济系统的功能状况．     

中国森林健康生态风险评价

我国森林每年都在遭受诸如过度砍伐、火灾、病虫鼠害、酸雨、气象灾害等各种形式的干扰．这些干扰对我国森林生态系统的健康状况造成很大的威胁．因此,如何有效地管理我国的森林资源,特别是对森林的生态风险管理,提高森林生态系统抵御风险的能力,是森林生态系统健康研究和森林可持续管理的首要任务之一．森林健康生态风险评价是描述和评价人为活动、自然灾害和环境污染等胁迫因子对森林生态系统结构和功能、森林生态系统的健康状况产生不利影响的可能性和危害程度的评估,是森林资源管理的一个重要环节．以我国森林生态系统为例,探讨森林健康生态风险评价的研究方法,并以森林火灾、病虫害和酸雨为生态风险源,运用生态风险评价方法,分析了这些风险源对森林健康的主要危害,对我国森林健康的风险进行了综合评价,并提出不同森林风险区的管理策略．     

A Land-Use Perspective for Birdstrike Risk Assessment: The Attraction Risk Index

Collisions between aircraft and birds, birdstrikes, pose a serious threat to aviation safety. The occurrence of these events is influenced by land-uses in the surroundings of airports. Airports located in the same region might have different trends for birdstrike risk, due to differences in the surrounding habitats. Here we developed a quantitative tool that assesses the risk of birdstrike based on the habitats within a 13-km buffer from the airport. For this purpose, we developed Generalized Linear Models (GLMs) with binomial distribution to estimate the contribution of habitats to wildlife use of the study area, depending on season. These GLMs predictions were combined to the flight altitude of birds within the 13-km buffer, the airport traffic pattern and the severity indices associated with impacts. Our approach was developed at Venice Marco Polo International airport (VCE), located in northeast Italy and then tested at Treviso Antonio Canova International airport (TSF), which is 20 km inland. Results from the two airports revealed that both the surrounding habitats and the season had a significant influence to the pattern of risk. With regard to VCE, agricultural fields, wetlands and urban areas contributed most to the presence of birds in the study area. Furthermore, the key role of distance of land-uses from the airport on the probability of presence of birds was highlighted. The reliability of developed risk index was demonstrated since at VCE it was significantly correlated with bird strike rate. This study emphasizes the importance of the territory near airports and the wildlife use of its habitats, as factors in need of consideration for birdstrike risk assessment procedures. Information on the contribution of habitats in attracting birds, depending on season, can be used by airport managers and local authorities to plan specific interventions in the study area in order to lower the risk.     

基于适应性循环理论的区域生态风险时空演变评估——以长江三角洲城市群为例

在城市扩张和气候变化背景下，三角洲社会与生态系统正遭受多方面风险威胁，适应性视角下的区域生态风险评估有助于理解复杂系统与风险影响之间的相互作用，为长江三角洲城市群适应性规划策略提供空间定量参考。以长江三角洲城市群社会-生态系统为研究对象，耦合适应性循环与区域生态风险评估理论，构建"潜力-连通度-韧性"适应性生态风险评估框架，从整体和动态的角度评估区域在当前与未来适应性生态风险的时空分布与各城市所处的适应性循环阶段。结果表明，适应性生态风险由沿海区-城市群-生态区域呈现由较高到高再到低的趋势，大城市外围现已出现较高风险。至2030年，风险整体呈上升趋势，高风险向中小城市和生态区域蔓延。从适应性循环阶段来看，杭州、宁波等14个城市处于生态风险较低的重组阶段。常州、南通等8个城市处于风险升高的开发阶段。上海、南京、无锡和苏州处于城市发展成熟风险开始降低的保护阶段。本研究通过评估长三角城市群适应性生态风险，得到高风险区分布与各个城市的适应性风险趋势，为长三角城市群动态变化下的适应性规划策略制定提供了科学的指导，以实现区域的可持续发展。     

三江平原湿地生态风险评价及空间阈值分析

湿地生态风险评价对区域自然资源保护及规划管理具有重要意义。以三江平原湿地为研究区域,基于2000年、2005年、2010年、2015年4期土地利用数据,以城市扩张导致的土地利用变化、道路建设等人类活动为风险源,景观生态格局、生态系统服务价值为风险受体构建了三江平原湿地生态风险综合评价体系,分析三江平原湿地生态风险时空变化特征。进而,利用距离阈值确定空间距离权重,采用双变量空间自相关模型揭示了不同时间尺度下生态风险的空间集聚分布特征。结果显示：从风险源角度,人类活动风险源强度呈增加趋势,松花江、穆棱河、倭肯河地区一直处于中高风险水平;从风险受体角度,景观生态风险的中高风险地区重点集中在湿地与水体分布区,生态系统服务低价值区主要分布在中部水田、旱田、建设用地以及东北部与东南小范围的湿地区域。综合生态风险结果显示,三江平原生态风险在时间上呈增加趋势,空间上由松花江河滩型湿地区与穆棱河地区逐渐向四周蔓延。此外,生态风险的强弱受到空间距离的影响显著,选取5km为自相关分析的距离阈值,土地利用与综合生态风险的空间格局存在显著的空间正相关关系,高-高地区集中分布在研究区内的松花江流域及周围滩地地区,随着土地利用变化及转移,空间关联逐渐增强且区域分布不断扩大。研究结果可从人类活动控制、景观格局优化、生态服务价值提升等方面为三江平原生态风险防控分区管理提供理论依据。     

基于ArcView-WOE的下辽河平原地下水生态系统健康评价

地下水生态系统是生态系统的重要类型,随着社会经济的发展,地下水资源与环境压力日益增大,地下水生态系统健康问题已经成为人类重点关注的环境问题之一。以ArcView为平台,以下辽河平原硝酸盐氮浓度为响应因子,并从地下水系统结构特征、区域自然条件、外界压力、资源与保护和生态环境5个方面建立证据因子的图层数据库,利用证据权重法(WOE)对下辽河平原地下水生态系统健康进行评价,得到硝酸盐氮后验概率分布图。结果表明:下辽河平原的西北、东北部、东南部及抚顺和辽阳地区地下水生态系统健康处于相对高和较高概率区,东部山前冲洪积平原及下辽河平原的周边地区处于中等概率区,下辽河平原的中部平原、南部滨海平原地区处于相对低和较低概率区。将地下水水质监测点硝酸盐氮含量与后验概率分布图进行对比分析,发现二者对应性较好,这说明WOE可以用于地下水生态系统健康评价,其概率表现形式能够有效的弥补传统生态系统健康评价结果是一个具体值(或等级)而无法反映生态系统健康不确定性的不足。     

西辽河上游生境质量时空演变特征与影响机制

西辽河上游是我国辽河流域的重要水源地,其生境质量的好坏关系到下游流域生态安全和人类福祉。然而针对西辽河上游生境质量及其影响机制的研究还有待深入。基于ArcGIS软件、InVEST模型,定量分析了西辽河上游1980—2018年土地利用和生境质量的时空演变特征;并进一步探究了西辽河上游生境质量变化的主要驱动因子。结果表明：(1)1980—2018年,西辽河上游草地面积较1980年下降了21.93%,其中大部分转化为林地(7719.09 km²)、耕地(6014.90 km²)和裸地等(3025.71 km²)等,各斑块的空间分布异质性增加;尽管研究期内,林地面积较基期大幅度提升了48.67%,但全区域平均生境质量指数由0.74下降到0.72。(2)该地区无论在区域本底环境和区域社会经济发展水平上,均对于西辽河上游的生境质量改善产生了积极作用,年均气温(0.218)、降水(0.229)、地区生产总值(0.850)和受教育程度(0.132)与生境质量指数呈现较为明显的正相关关系;然而,本地区城镇化速率(-1.137)、景观分离度...     

辽河三角洲湿地以丹顶鹤生境保护为核心的退耕预案研究

在遥感 (RS)和地理信息系统 (GIS)的支持下 ,结合野外实地调查 ,运用预案研究方法和景观生态决策与评价支持系统(L EDESS)的决策与规划评价思想 ,针对辽河三角洲大洼小三角洲部分的过度农业开发对野生动物生境的严重影响后果 ,对本区土地利用规划进行了以丹顶鹤生境保护为核心的退耕预案设计 ,并对其生态后果进行了空间模拟和评价。根据不同的经济和生态发展要求设计了 4个预案 ,分别为 1988年原状 (预案 1)、1998年原状 (预案 2 )、苇带设计 (预案 3)和生境恢复 (预案 4 ) ,通过对各预案进行生境适宜性、生态承载力及经济效益评价 ,可以得到以下结论 :预案 1尽管生态效益很高 ,但经济效益很低 ,在区域发展需求下由现状年恢复到预案 1具有不现实性 ;而预案 2为强烈经济需求下的典型发展模式 ,生态效益偏低 ,与经济效益的比例失调 ;预案 3和预案 4为生态与经济的协调发展模式及丹顶鹤生境恢复提供了有效参考 ,可将其视为近期和远期规划目标分步实施。这说明合理的土地开发利用方式和生境恢复措施不仅可以获得经济的高效发展 ,而且还可为稳定的生态环境提供有力保障 ,从而为区域经济与环境的协调发展提供参考性依据 ,具有一定的典型性     

基于生态供需视角的生态安全格局构建与优化——以长三角地区为例

生态安全格局构建是保障区域生态安全与提升人类福祉的基本途径之一。以长三角地区为案例区,通过生境质量评估、生态系统服务重要性评价和景观连通性分析识别区域生态源地,在利用生态系统服务价值化方法辨别高生态需求区的基础上,运用最小累积阻力模型提取源地与高需求地之间的生态廊道,以构建并优化区域生态安全格局。研究结果表明:长三角地区生态源地总面积64911km~2,占全区的32.51%,主要分布于皖南和浙中;区域中高与较高生态需求斑块总面积占全区46.60%,主要位于上海市和江苏省;区域生态廊道总长度11188.85km,源间廊道主要分布于长江沿岸和区域南部,需求廊道主要位于区域东中北部。研究首次将生态需求评价纳入生态廊道建设框架,为生态安全格局构建提供新思路,结果可为生态空间保护规划提供参考。     

珠江三角洲城市群生态安全保障技术研究

近年来,在工业化、城镇化迅速推进和人口急剧增长的同时,珠三角城市群正面临严重的现代城市生态问题。生态安全问题已成为珠三角地区率先全面建成小康社会的重大制约瓶颈,对该地区经济社会的可持续发展构成了严重的威胁。"珠江三角洲城市群生态安全保障技术"项目将围绕脆弱生态修复与保护这一科技需求,对珠三角城市群复合生态系统进行综合研究。项目将针对内部互动复杂、空间组织紧凑、经济关联密切的城市群复合生态系统,开展城市群生态基底核算与健康诊断、城市群代谢模拟与生态风险预测预警技术、城市群生态安全格局网络设计及生态安全保障技术、城市群生态景观重建与生态空间修复技术、濒海城市群受损生境修复与生态安全保障技术以及城市群生态安全调控技术集成及协同监管平台构建与示范等六方面的研究。项目将为珠三角城市群生态问题的识别、评估与调控提供有效的理论基础、方法体系及技术示范,由之将为保障该城市群的生态安全提供科学支持,并带来显著的社会、经济与生态效益。     

基于生态系统服务的流域生态安全格局构建——以辽宁省辽河流域为例

人口和社会经济的高速发展导致土地利用格局的变化和生态系统服务的退化。构建生态安全格局是保障区域生态安全的重要途经。识别和保护关键生态区域对维持生态系统的稳定性和可持续性具有重要意义。本文以辽宁省辽河流域为例，基于生态系统服务重要性评价，根据区域自然特征和生态环境状况选取并定量评估固碳释氧、土壤保持、粮食供给和产水4项关键生态系统服务，以生态系统服务的高价值区为生态源地，综合各项生态系统服务功能构建阻力面，运用电路理论的方法识别生态廊道和关键节点，从而构建辽河流域生态安全格局。研究结果表明：辽河流域内共有129个生态源斑块，243条生态廊道和38个“夹点”。其中，生态源斑块主要分布在研究区东部，主要由林地组成，斑块连续、跨度范围较大；生态廊道总长度为1606.07 km，呈梭形沿着平原与山区交错带延伸；“夹点”沿着河流分布在研究区的中部，主要由林地、耕地组成。本文通过构建辽宁省辽河流域生态安全格局，为缓解日益尖锐的辽河流域经济发展与生态保护之间的矛盾提出了新的思路。