生态安全及其评价方法研究进展

生态安全是国家安全的重要支撑与组成部分,具有不受生态退化问题影响、且生态系统服务能有效支撑经济社会发展和保障人类福祉的意义。但长期以来,不同学者和决策者对生态安全概念内涵的理解有所差异,生态安全评价关注点和方法体系也不统一且存在局限,不利于相关研究与实践活动的科学开展。鉴于此,通过梳理生态安全概念内涵及其发展脉络,提出以生态系统之整体系统特征为核心基础、并紧密联系人类福祉的生态安全,明确其具有生态系统物质基础层面与人类社会发展层面两方面的涵义。在此基础上,总结了当前生态安全评价的案例研究。相关评价研究中普遍使用“压力-状态-响应”或者类似气候-生态环境-社会经济维度的指标体系及赋权加和的综合方法,这样的基于不同要素的评价,没能突出关系到生态安全的关键系统性特征,没有反映生态安全的动态性,同时也偏离了不同维度特征的实际意义。因此,本文阐述了以体现生态安全核心内涵的生态退化问题与生态系统服务为关注对象、构建具有相对性和动态性的指标体系、选择恰当的指标综合方法以进行生态安全评价的策略。根据此评价方法提出一些具体的研究展望,包括合理构建与发展生态安全评价的指标体系及综合方法,深入探讨生态系统与...     

生态安全评价研究中的若干问题

生态安全评价是对生态系统完整性以及对各种风险下维持其健康的可持续能力的识别与研判,以生态风险和生态健康评价为核心内容,并体现人类安全的主导性．生态风险识别和生态脆弱性是生态风险评价的构成要素,生态健康则表现在生态完整性、生态系统活力与恢复力三方面．生态安全评价的准则与指标体系应将生态风险与生态健康有机结合。同时兼容不同空间尺度并能体现动态变化,其中在EDI、REI和IRI分类基础上叠加暴露分析指标是较大空间尺度生态安全指标体系建立的发展方向．文中综述了现阶段主要的生态安全评价方法,表明暴露-响应综合评价模式在现阶段应用最为广泛,生态模型法评价不同尺度的生态安全则是未来主要发展领域,并注重生态过程安全评价．生态安全评价研究需要与生态安全预测及预警研究相结合,并将生态安全的保障、维护与管理研究纳入其范畴．     

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。     

基于生态足迹的阿拉善地区生态安全评价

生态安全关系到一个地区的资源利用以及社会经济发展的可持续程度。基于生态足迹法核算阿拉善地区1990—2017年生态足迹和生态承载力,运用区域生态赤字、生态压力和万元GDP生态足迹指数评价阿拉善地区生态安全及可持续发展状态。结果表明:研究期间阿拉善地区生态足迹与生态承载力均显著上升,生态足迹和生态承载力分别提高4倍和8.5倍;虽然研究区在研究期间生态承载力增速远高于生态足迹,但总体上区域生态足迹仍大于生态承载力,表现为生态赤字;近30年阿拉善地区生态压力呈下降趋势,生态压力指数由1.57下降到0.81,下降了48.40%;研究期内阿拉善地区万元GDP生态足迹指数显著下降,由0.72下降到0.02,下降95%,表明研究期间该区域资源利用效率显著提高。相关分析结果表明城镇化的推进以及居民的收入水平通过影响生态足迹及生态承载力驱动生态安全。从生态足迹与生态承载力核算角度分析,阿拉善地区社会经济发展目前尚处于非可持续状态,而区域生态承载力以及区域资源利用效率已有大幅提升,可更新资源的生态承载力仍低于区域生态足迹,区域生态安全问题仍需高度重视。     

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.     

区域生态风险评价方法研究进展

生态风险评价是近十几年逐渐兴起并得到发展的一个研究领域,区域生态风险评价作为生态风险评价的组成部分,由于其空间异质性和评价过程的复杂性,而成为了研究的难点与热点。本文综述了生态风险评价和区域生态风险评价的概念、方法和实践研究的进展,总结了具有代表性的生态风险评价概念模型框架和步骤以及物理、数学和计算机模拟等评价方法;归纳了区域生态风险评价的概念模型、PETAR方法以及相对风险评价模型等;介绍了针对多样化的风险源、风险受体和评价数据源类型的不同而进行的实践案例研究。针对目前研究中存在评价阈值确定、暴露和危害分析、定量表征、不确定性处理等方面的问题,提出需进一步研究和探讨区域生态风险评价的指标体系、评价标准、定量化方法与技术以及风险效应表征等。     

生态风险评价方法述评

生态风险是由环境的自然变化或人类活动引起的生态系统组成、结构的改变而导致系统功能损失的可能性。生态风险评价是定量预测各种风险源对生态系统产生风险的或然性以及评估该风险可接受程度的方法体系,因而是生态环境风险管理与决策的定量依据。在介绍了生态风险概念的基础上,按照风险源性质的分类标准将生态风险划分为化学污染类风险源、生态事件类风险源、复合类风险源3类,并分别论述了3类生态风险对应评价方法的特点与发展的方向。另外,针对生态风险评价研究的现状,讨论了我国生态风险研究的优先领域,包括建立急性、慢性毒理数据库,构建外来生物入侵风险评价标准等,同时,建议将综合概率统计学、复杂系统理论与遥感技术等手段引入生态风险评价方法中,以进一步提高风险评价结果在生态风险管理中的有效性。     

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。     

水生生物增殖放流生态风险评价研究进展

增殖放流已成为恢复和保护水生生物资源的重要措施, 水生生物增殖放流生态风险评价是指对水生生物增殖放流引发的正在发生或可能发生的不利生态过程的评估, 目前相关研究处于发展阶段。文章综述了国内外生态风险评价研究进展, 结合水生生物的生物学属性、生态学特征和增殖放流特点, 探讨评价水生生物增殖放流对环境、环境生物、遗传和病害等的风险, 并提出了生态风险防控措施, 以期为今后水生生物增殖放流的实施、管理和研究提供参考依据。     

基于CiteSpace的生态风险评价研究进展

基于Web of Science和中国知网数据库,运用CiteSpace知识图谱可视化方法,分析国内外生态风险评价的研究进展。结果表明：(1)1990—2020年国内外生态风险评价研究文献数量均快速增长,其中国内文献数量增长更快;(2)国内外文献作者及研究机构之间基本形成合作网络体系,中国科学院的发文量在国际位于领先地位;(3)关键词和关键词聚类可视化分析表明生态风险评价研究长期聚焦在水环境、重金属、有机化合物污染影响;(4)国内外研究重点重合度高、同步性强,均从水环境为主向水土环境与城市环境并重转变、向源解析和风险管理研究延伸,但相较之下,国内研究对风险源、质量标准研究更为重视,国外研究与生物学联系更为紧密、对于国际性话题的研究关注也更多。对当前国内生态风险评价研究的启示包括：增强研究对象多元化和国际化,检验更新各类质量标准,构建相对统一的生态风险评价框架和指标体系,科学评估区域持续发展水平和绿色发展潜力。     

GIS和遥感技术在生态安全评价与生物多样性保护中的应用

综合近年来国内外生态安全评价和生物多样性保护领域的研究成果:简要总结了地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术在生态学热点领域的应用研究现状和特点;归纳论述了GIS和RS在生态安全评价和生物多样性保护研究中存在的不足;在此基础上,尝试性地提出了可扩展的集成研究框架——"生产线"框架;最后探讨了GIS和RS技术与生态学集成研究的未来发展趋势。     

生态安全评价研究述评

生态安全评价是可持续发展研究的一个新领域,也是建立生态安全预警系统及进行环境管理的基础。首先介绍了与生态安全评价相关的几个概念:生态风险评价、生态系统健康评价、生态系统服务功能评价及生态承载力分析,进而对当前生态安全评价的指标体系进行了评述,并在此基础上总结了国内外生态安全评价的方法,包括数学模型法、生态模型法、景观生态学法及数字地面模型法;最后,提出在评价实践中存在的问题及今后发展的3个方向,静态的现状评价转向动态的预测和预警、与现代科学技术相结合、与基础理论相结合。     

基于生态系统服务的生态安全研究进展

生态安全是全球环境变化背景下人类可持续发展面临的重要问题之一。生态系统服务作为自然环境中人类赖以生存的环境条件与效用,成为人们感知和评价生态系统结构或功能变化的重要指标,同时为研究自然生态与社会-经济两大系统之间的交互作用提供了连接路径。目前,国内外对基于生态系统服务的生态安全研究尚处于起步阶段。在大量查阅国内外相关文献的基础上,总结了生态安全的理论内涵及方法体系,并从基于生态系统服务内在关系和基于生态系统服务拓展的生态安全研究,以及将生态系统服务与生态安全结合应用的综合研究等3个方面系统性梳理了目前国内外基于生态系统服务的生态安全研究进展。结果表明,发展初期的生态安全研究主要基于各种生态系统服务之间的供需关系、权衡/协同关系和服务重要性等内在关系,二者的结合效果能通过耦合生态系统服与生态系统状态指标和相关模型得到改善,近年来将生态系统服务与生态安全结合应用的综合研究在区域规划管理等领域已呈现良好的发展趋势。在此基础上,本文指出了目前研究过程中所存在的一些不足与未来发展的方向,为进一步深入开展生态系统服务与生态安全的耦合研究提供理论依据。     

矿区生态风险评价研究述评

作为世界上矿产资源最丰富的国家之一,我国的矿山开采活动在给经济发展注入强大拉动力的同时,也给矿区生态环境带来了巨大的生态风险。总结前人相关研究,在对比分析了矿区生态风险及其评价与区域生态风险评价异同的基础上,初步明晰矿区生态风险具有风险源的多样性、空间影响边界的模糊性、随空间距离的衰减性及时间累积的延续性等特性。目前矿区生态风险评价的矿区类型过多集中于金属矿区的重金属污染等单项风险,对综合生态风险评价的重视不充分,多基于景观格局、生态环境问题视角,结果多对斑块或生态系统风险评价进行拼接,欠缺基于空间异质性的整体综合;风险度量模型、指标体系法和空间分析法则是较为常用的矿区生态风险评价方法,但在模型模拟方面略显不足。基于现有研究进展,预期矿区独特性的体现、空间格局的关注、"3S"技术的综合应用、生态安全阈值的设定、不确定性表征、基于评价结果的风险规避等将有望成为未来研究的重点。     

基于格网的东江流域生态安全空间综合评价

通过统计以往关于生态安全评价的文献,从众多指标中筛选出应用频率较高的指标作为构建生态安全评价指标体系的基础,运用压力-状态-响应(P-S-R)模型,采用熵权法确定评价指标的权重,建立了基于格网的东江流域生态安全评价指标体系,并用综合评分法对东江流域的生态安全状况进行了评价。结果表明:东江流域生态安全由2000年的较安全等级下降为2004年的较不安全等级,到2008年改善为很安全等级。可见,基于对照比较筛选以确定生态安全评价指标,可在很大程度上克服目前生态安全评价指标体系缺乏统一标准的不足;基于格网的生态安全评价,可消除行政界线变动带来的影响,并可反映区域内部的空间差异性,从而提高了研究结果的可信度。     

基于SPA-MC耦合模型的陕西省水环境生态安全水平动态评价

水环境生态安全与一个区域生态系统的良性循环息息相关。为了对陕西省水环境生态安全水平进行合理评价,结合陕西省水生态现状,基于DPSBR概念模型构建水生态安全水平评价体系,采用SPA-MC(集对分析—马尔科夫链)耦合模型对陕西省2000—2017年水环境安全状况进行了动态评价,并提出适应性建议。结果表明:陕西省2000—2017年水环境生态安全水平整体上呈现先升高后降低的趋势,2001—2010年明显升高,2011—2017年降低;2010—2012年安全水平最高,为“较安全”水平, 2001、2002年安全水平最低,为“较不安全”水平;层级水平上,“生态压力”和“生态基础”对陕西省水环境生态安全水平的影响最大,指标水平上“水资源开发利用率”与“水土保持面积”的影响最大;预测陕西省2018—2025年水环境生态安全水平将长期处于“临界安全”状态,且逐步向“较安全”水平转变。重视水土保持工作和水污染防治工作,是持续改善陕西省水环境生态安全状况的重要举措。研究成果对陕西省水环境的有效保护以及生态建设政策的制定具有指导意义。     

基于RS和GIS的北京市景观生态安全评价

结合RS、GIS和景观生态学方法,基于景观结构、功能、活力、生态敏感性和景观压力构建了景观生态安全评价指标体系,并分析1988和2004年北京市景观生态安全程度及其时空分布规律.结果表明：1988-2004年,北京市生态服务价值处于较高水平,景观活力和景观压力处于较低水平,景观结构稳定性下降,生态敏感度则处于较低水平;1988和2004年北京市景观生态安全度均处于中级水平,其景观生态安全指数平均值分别为0.410和0.403,表明研究期间北京市景观生态安全整体水平呈稳中稍降的趋势.     

Spread of H5N1 avian influenza virus: an ecological conundrum

The role of wild birds in the spread of influenza H5N1 virus remains speculative and the ecology of influenza A viruses in nature is largely unstudied. There is an urgent need for multidisciplinary studies to explore the ecology of avian influenza viruses in wild birds and the environment to support ecological interpretation of the source of disease outbreaks in poultry.     

基于PSR方法的区域生态安全评价

生态安全是指一个社会的资源、环境系统能够满足经济、社会需要的同时,又不削弱其自然储量的状态。目前,广泛使用的"压力-状态-响应"(PSR)模型及层次分析法(AHP)存在一定的局限性,尚需要改进。以PSR模型为基础,选择北方针叶林、疏林、农田、荒漠灌丛、沙漠5类生态系统作为区域生态安全评价的参考系,提出了"主观能动响应力度"、"实效响应力度"的概念,综合应用了生态足迹、能值理论给出了计算生态状态指数、响应指数、压力指数的新方法,提出了计算区域生态安全指数的数学模型,增强了评价的客观性、可比性、通用性。以山东省长岛县为例,研究了生态状态、响应、压力之间的作用关系,绘制了生态安全指数的变化曲线,从时间尺度上(1990-2005年)评价生态安全的现状和发展趋势,推导出生态安全状况不断得到改善的必要条件。结果表明:虽然长岛县植被覆盖面积逐年增加,但是生态安全状况却没有得到明显改善,呈下降趋势。因此,植被存量,尤其森林植被的存量在增强生态安全等级上发挥着重要作用。从增加植被存量、加大生态恢复力度和减少生态压力方面提出了改善区域生态安全的建议与对策,为长岛县生态安全管理提供科学依据和指导。