生态系统完整性内涵及评价方法研究综述

生态系统完整性是资源管理和环境保护中一个重要的概念.它主要反映生态系统在外来干扰下维持自然状态、稳定性和自组织能力的程度.评价生态系统完整性对于保护敏感自然生态系统免受人类干扰的影响有着重要的意义.耗散结构理论表明,外界压力和反映系统自组织能力的生物、物理、化学完整性和生态系统功能等对生态系统的完整性有良好的指示作用.本文综述了水生生态系统和陆地生态系统完整性及其所承受的压力评价指标,并探讨了优先评价指标的筛选及综合评价方法,最后根据存在的一些问题提出今后的研究展望.

中国省级行政区生态环境可持续性评价

从自然条件、人类胁迫、生态环境效应和社会响应4个主题出发,构建了包含28个指标的中国省级行政区生态环境可持续性评价指标体系,并通过专家调查和层次分析法为各主题层中的指标赋权。分别用各主题层中的指标和对应的权重,采用加权平均法构建自然条件(NSI)、人类胁迫(HPI)、生态环境效应(EEI)和社会响应(SR I)4个分指数,然后用这4个分指数通过灰色关联法构建综合生态环境可持续性指数(CEI),对我国各省级行政区生态环境可持续性进行评价。同时论文通过主成分分析法和相关分析法分析造成各指数地域差异的主导因素和评价中指标赋权的合理性。最后以4个分指数作为变量,采用快速样本聚类法对我国31个省级行政区进行聚类分析。评价结果表明,2003年我国各生态环境指数存在显著的地域差异。自然条件从东南到西北呈明显的由优到劣的过渡趋势,降雨量、年均气温、森林覆盖率和水网密度4个指标是导致地域差异的主导因素;人类胁迫东部发达地区明显高于西部和中部地区,同一个地区经济发展水平存在显著的正相关;生态环境效应西北地区最为显著,同各地区自然条件存在显著的负相关,在人类活动干扰下,自然条件差的地区更容易发生生态损害与退化;社会响应无明显的地域分析规律,各地区经济发展水平对其有一定影响,但并非决定性因素。区域综合生态环境可持续性由区域NSI、HPI、EEI和SR I共同决定,综合评价得到2003年我国各省级行政区生态环境可持续性排序情况,其中生态环境可持续性最强的几个地区为海南、云南、广西、江西等地,最弱的几个地区为内蒙古、宁夏、上海、西藏、新疆等地。最后,聚类分析把我国31个省级行政区聚为生态环境特点各异的六大类,可以促进我国生态环境的分类管理。

2000——2010年中国大陆地区建设用地扩张的驱动力分析

2000—2010年我国社会经济迅猛发展,城乡建设用地急剧扩张。分析建设用地扩张的驱动力,辨识关键驱动因素,能够为我国土地资源的可持续利用提供支撑。研究以地级行政区为基本分析单元,以建设用地面积百分比的变化为因变量,以14个地理、经济、人口和政策变量为解释变量,分别采用普通线性回归模型、空间滞后回归模型和空间误差回归模型,分析2000—2010年我国大陆地区建设用地扩张的驱动力。结果发现,我国各地区建设用地扩张具有显著的正向空间自相关性,使普通线性回归模型估计结果有偏。比较3种回归模型的拟合效果也发现,两种空间回归模型的拟合效果明显好于普通线性回归模型;考虑到建设用地扩张的空间传导性,研究认为空间滞后回归模型是我国建设用地扩张驱动力分析的最适合模型。模型回归结果显示研究期内我国建设用地扩张受到各种地理、经济、人口和政策因素的广泛影响。第二产业的迅猛发展、流动人口的迁移聚集、固定资产投资和外商直接投资的快速增长,以及投资驱动的大规模土地城镇化和路网等基础设施建设是驱动我国各地区建设用地扩张的主要驱动力;第三产业的发展、进口增长以及自然保护的区建设等对建设用地的扩张具有一定的抑制作用,是缓解建设用地过快扩张的重要因素。此外,海拔和坡度等地理因素也有一定的影响。如果扣除其他因素的影响,受西部大开发、中部崛起、东北振兴等区域均衡发展战略的影响,此间我国建设用地扩张更倾向于出现在平均海拔更高的地区;而平均坡度的升高则对建设用地的扩张具有明显的抑制作用。

化学萃取技术在重金属污染土壤修复中应用的研究

用HCl、Na2 EDTA、柠檬酸作为萃取剂在不同的萃取条件下对湘潭锰矿污染土壤进行萃取实验 ,研究 3种萃取剂对土壤中 3种重金属Mn、Pb和Cd的萃取效率。该研究表明 。

1996-2005年北京城市生态质量动态

从生态要素、生态过程、生态功能和生态问题4个主题出发,构建了包含16个指标的北京城市生态质量评价指标体系,并分别采用熵权法、最差状态法和最佳状态法对指标进行赋权,通过加权平均法构建了北京城市生态要素指数(EEI)、生态过程指数(EPI)、生态功能指数(EFI)、生态问题指数(ED I)和综合生态质量指数(CEI),用以评价1996—2005年北京城市生态质量动态变化.结果表明:研究期间,北京城市EEI无明显改善,持续维持在远离理想点的水平;EPI和EFI改善显著,由1996年的远离理想点到2005年接近于理想点的水平;ED I的年度波动较大,普遍远离理想点;CEI得到持续改善,但离理想点依然有一定距离.当人均国内生产总值(GDP)小于3 000美元时,EPI、EFI和CEI随GDP的增长而快速增大,改善显著,当人均GDP超过3 000美元后,EP、IEFI和CEI随GDP增长而增大的速度减慢;EEI和ED I受人均GDP的影响较小,主要受限于自然条件及全球和区域环境的变化.

北京市分行业能源消耗及国内外贸易隐含能研究

基于投入-产出模型,研究了北京市国民经济分行业能源的直接、间接和完全消耗特征,以及国内外贸易中隐含能的净输入、输出特征.结果表明,以石油加工和炼焦业、金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业等行业为主的资源开采和加工型行业能源消耗总量、以及单位产出的直接、间接和完全能耗均较大,应该作为北京市第二产业中节能减排的重点行业.尽管建筑业、金属制品业以及各类设备、器材和机械制造业单位产出直接能耗小,但是生产过程中对各类中间投入的资源性产品消耗量大,使其单位产出间接和完全能耗较大,需要通过循环经济体系建设,加强对各类资源型中间投入产品的集约和循环利用.2007年北京市净输入隐含能超过4437.70万t标准煤,通过大量调入和进口资源开采和加工型行业产品,出口服务业和设备制造业产品,显著降低了自身的能源和环境压力.从隐含能输入来源看,国内贸易净输入隐含能占隐含能净输入总量的90.47%,远大于国际贸易,在减轻北京市能源和环境压力中发挥了更为重要的作用,但隐含能输入来源地区特别是周边省市同时也因此承受着更大的资源环境压力.有必要通过贸易结构调整、产业技术转移和扩散等,提高国际贸易隐含能净输入量所占份额,减小北京市社会经济发展所产生的区域性环境影响.

中国环境管理分区:方法与方案

我国生态环境可持续性及其影响因素的区域差异显著,各地区环境管理面临的主要挑战和需要优先解决的生态环境问题不同。进行环境管理分区,根据各地区生态环境特征及其影响因素的差异性,制定有针对性的环境管理政策,将有效促进我国区域生态环境的整体优化。采取定性和定量分析相结合的方法进行我国环境管理分区。首先,在我国3大自然区的基础上,根据我国的自然地理格局和已有的相关区划成果,把我国划分为4个环境管理大区,包括:南部季风区、北部季风区、西北干旱区和青藏高寒区。其次,通过建立的包含13个指标的环境管理分区指标体系,采用一维化欧式距离法分析各环境管理大区下相邻省级行政区环境特征的相似性,把环境特征相似性大的相邻地区划分到同一分区,得到以省级行政区为基本单元的我国环境管理分区方案。然后,结合地区间历史渊源和区域未来发展趋势分析,对基于相似性分析的初步分区方案进行调整,把我国划分为8个以省级行政区为基本单元环境管理区。最后,根据相关调整原则和方法,对以省级行政区为基本单元的分区方案的边界线进行调整,得到以地级行政区为基本单元的分区方案,把我国划分为东北地区、华北平原区、华北山地与高原区、东南沿海地区、长江流域中游地区、西南地区、西北干旱区和青藏高寒区8个环境管理区。

城市扩张对北京市城乡结合部自然和农业景观的影响——以昌平区三镇为例

城乡结合部自然和农业生态系统是确保城市生态安全的重要基础。研究快速城市化背景下城乡结合部自然和农业景观的时空演变规律和驱动因素,能够为相关规划的编制和保护政策的制定提供科学支撑。以北京市三个典型的城乡结合部乡镇为例,通过对1999、2004和2010年三期SPOT遥感影像的解译,获取三镇三个时期土地利用/覆盖(Land Use/Land Cover,LULC)数据。在此基础上,借助Arc GIS空间叠加功能和土地利用转移矩阵,分析1999—2010年三镇LULC的时空变化特征;并通过空间自相性和景观连通性分析,研究近十年来三镇建设用地的空间聚集特征以及自然和农业景观空间连通性的变化,分析城市扩张对三镇自然和农业景观格局和稳定性的影响。最后,采用定量和定性相结合的方法,分析三镇自然和农业景观变化的驱动力。结果表明,1999—2010年三镇经历了剧烈的LUCC过程,建设用地、林地和草地面积大幅增加,伴随的是农业用地和水域面积的急剧减少。各种土地利用类型之间都存在着相互转移,特别是农业用地向建设用地、林地和草地,以及林地向建设用地转移明显。新增建设用地大多通过侵占原有建设用地周边的农业用地和林地,而实现"成片蔓延式"扩张;并造成了三镇自然和农业景观连通性的急剧下降,危及到该区域生态系统结构的完整性和功能的持续性。社会经济发展、土地利用规划、公共政策等共同决定着三镇LUCC的结构、规模和空间分布,是三镇自然和农业景观格局演变的主要驱动力。

城乡结合部人-环境系统关系研究综述

城乡结合部往往是人-环境系统关系最严峻的地区之一。20世纪80年代以来,城市扩张在城乡结合部所引起的生态环境效应受到了越来越多研究者的关注。城乡结合部土地利用/覆盖变化的监测、模拟及其驱动力分析,自然与农业生态系统的演变与调控,以及环境污染等逐渐成为研究热点。众多研究证实了人类活动干扰下城乡结合部环境系统的脆弱性,生态退化和环境污染往往十分严重。城乡结合部环境系统的演变对人类社会经济系统的反馈影响也受到一些研究者的关注。研究认为城乡结合部自然和农业生态系统的丧失不仅危及到当地居民的生计,也对当地社会资本造成影响,并有可能引发一些社会矛盾。目前,针对城乡结合部人-环境系统关系的研究,多采用单学科的方法进行,系统的综合性研究还较少,难以揭示该区域人-环境系统错综复杂的交互作用关系;在研究尺度上,往往从宏观或中观尺度入手,研究城乡结合部的外部力量对环境系统的影响,微观尺度上的个体和地方力量很少被关注。未来有必要进一步加强该区域人-环境系统关系的跨学科、多尺度的综合性研究。

环境管理分区:理论基础及其与环境功能分区的关系

我国生态环境可持续性及其影响因素的区域差异显著,各地区环境管理面临的主要挑战和需要优先解决的生态环境问题不同。进行环境管理分区,根据各地区生态环境特征及其影响因素的差异性,制订有针对性的环境管理政策,将有效促进我国区域生态环境的整体优化。新区域主义、区域管治和适应性管理为环境管理分区提供了理论支撑,区域管治、跨行政区环境合作以及环境管理政策的适应性都对环境管理分区提出了要求。环境管理分区与环境功能分区间存在紧密地联系,主要表现在环境管理分区能够促进环境功能分区政策的有效落实与不同环境功能区间的协调管理推动环境功能区管理与当地及周边地区社会经济发展的有效融合,并提高环境功能区管理政策的针对性。环境管理分区与环境功能分区间又存在显著的区别,主要表现在二者在分区目标、分区方法和分区结果的空间属性等三个方面存在显著差别。

1988-2007年北京城市环境可持续性动态评价

本文构建了北京城市环境可持续性评价指标体系,评价1988-2007年北京城市环境可持续性动态。结果发现:1988-2007年,北京城市人类活动对环境的胁迫、环境效应均呈先增大后减小的趋势,其拐点分别出现在1991年和1998年;保护生态环境的社会响应水平持续提高;综合环境可持续性水平呈先降低后提高的趋势,其拐点出现在1990年,目前仍处于较不可持续的水平。经济发展水平对人类胁迫、环境效应、社会响应和综合环境可持续性均存在直接或间接的影响:人类胁迫随经济发展水平的提高呈"U"型变化趋势;环境效应随经济发展水平的提高呈倒"U"型变化趋势;社会响应和综合环境可持续性随经济发展水平的提高呈对数增长趋势。

环境管理政策分区构想

分区的意义与目的我国地域辽阔,地理与气候条件复杂多样。区域间自然条件、历史进程和人文环境差异显著。各地区社会经济发展的阶段和模式各异,对生态环境的胁迫强度不一。这些因素的共同作用使我国各地区生态环境特征和面临的主要生态环境问题不同。生态环境问题及其产生原因的巨大的区域差异，

新生儿上消化道出血的病因探讨及其护理

上消化道出血是新生儿期常见的临床症状，其病因复杂。我科应用OLYMPUSBFIF20型纤维内窥镜对以呕吐、呕血或便血为主要临床表现的28例新生儿进行检查，提示：新生儿上消化道出血多为应激状态（窒息、重度感染）诱发的胃应激性溃疡和急性胃粘膜糜烂，以上消化道出血为临床表现。只要及时实行去除应激因素，纠正窒息低氧血症，有效控制感染，迅速止血及合理喂养等有效的护理、治疗措施，是降低该病发病率及影响其转归的关键所在。

中国土壤温度的季节性变化及其区域分异研究

土壤温度是重要的土壤物理性质,其区域分异和季节性变化直接影响着土壤生物的生长发育、繁殖和分布,与农业生产和生态环境紧密相关。本研究根据中国1971～2000年地面气候资料中年均和月均土壤温度、气温和降水数据,分析了我国土壤温度的季节变化及其区域分异特征,并分析了气温和降水对土壤温度的影响。研究表明,我国土壤温度的季节性变化非常明显,土壤温度从春季到夏季变化最大,20℃等温线的纬度跳跃接近25°,而由冬季到春季土壤温度的变化最为缓和。土壤温度的季节变化在不同区域之间存在显著差异;不同区域中土壤温度与气温、降水之间的相关性也各不相同,在温带区域和青藏高原区,气温是土壤温度变化的主要影响因素;在亚热带和热带湿润区土壤温度的季节变化受到气温和降水的共同作用。

重金属污染土壤化学萃取修复技术影响因素分析

研究了重金属污染土壤化学萃取修复技术中一些关键因素对重金属萃取效率的影响.研究发现,腐殖酸对Cu和Zn在萃取剂中的溶解有促进作用,而对Pb和Cd有阻碍作用;粘土比砂土中的重金属更难于被萃取出来;酸性过强的土壤容易使EDTA发生质子化,从而降低其萃取能力;EDTA对Pb和Cd,OA对Cu和Zn分别表现出了强的萃取能力;生物表面活性剂可以作为添加剂来提高重金属的萃出效率.

中国土壤温度的空间预测研究

土壤温度栅格数据是很多区域性宏观研究的重要基础,对离散的土壤温度数据进行空间预测分析获取空间上连续的土壤温度数据具有重要意义。本文用我国698个气象站点的年均土壤温度和年均气温数据以及数字高程模型数据,分析不同气象和地形因素对年均土壤温度的影响;根据全国各地可获取数据源的不同,分别用3组不同的影响因素为辅助变量:(1)年均气温;(2)经度、纬度和海拔;(3)年均气温、经度、纬度和海拔,采用回归克里格法预测我国年均土壤温度空间分布。结果表明年均气温、经度、纬度和海拔对年均土壤温度空间变异均有显著影响。土壤温度空间预测结果的准确性检验显示用经度、纬度和海拔预测土壤温度的精度最高,基于年均气温、经度、纬度和海拔预测的稍差,只用年均气温预测的最差。辅助变量数据的精度及其与年均土壤温度的相关性对预测效果的影响较大。

锰矿尾渣污染土壤上植物受重金属污染状况调查

分析了湖南湘潭锰矿矿区内受尾渣污染的土壤 ,以及生长于污染土壤的 9种植物样对Mn、Pb、Cd的吸收与富集能力。结果表明 ,早熟禾、鼠麴草、蕨、和商陆对Mn有较强富集能力 ,同时也是Mn的耐性植物 ;早熟禾、鼠麴草以及蕨对Pb的吸收和富集能力较强 ;小飞蓬、早熟禾和麴草对Cd的富集能力较强 ;但是各种植物对这 3种重金属的富集能力均未达到超富集植物的要求 。