基于空间网络的湖南“森林生态·经济·社会”复合系统空间格局演变分析

【目的】探究基于空间网络的湖南"森林生态·经济·社会"复合系统空间格局演变规律,以促进湖南生态-经济-社会的协调可持续发展。【方法】在"森林生态·经济·社会"复合系统演变发展评价的基础上,采用排列组合理论对湖南复合系统演变发展进行评价,并按照各子系统的等级差异进一步分类。运用空间网络相关理论,构建"以研究单元为节点、以研究单元复合系统之间的相互关系为边权"的复合系统空间网络,引入空间依赖度对边权进行赋值,描述节点在局部空间格局中的地位,并结合节点度进一步界定关键节点和需调控的研究单元,从而提出复合系统空间格局优化的有效调控方式。【结果】湖南复合系统以生态优势型和生态较好型为主导,呈现向多元化和高度均衡发展的演变趋势。从拓扑结构来看,单一化和低度均衡型节点在空间网络的影响和作用较大;而多元化和高度均衡型节点的影响和作用较小。结合空间效应强度来看,单一化和低度均衡型节点在局部空间格局中的地位相对较低,改善空间较大;而多元化和高度均衡型节点的地位相对重要,具有辐射和示范作用。【结论】单一化和低度均衡型节点对整体空间格局的影响较大,但实际调控难度较大;而多元化和高度均衡型节点在局部空间格局中具有重要的辐射和示范作用,但该部分研究单元对整体空间格局的影响相对较小,这也是湖南"森林生态·经济·社会"复合系统空间格局进一步优化面临的现实问题。进一步研究2015年湖南复合系统空间网络的节点度-空间效应强度发现,在优化空间格局主体思路的指导下,有效调控方式可确保关键节点在复合系统空间格局中的地位,并应对复合系统演变发展中存在改善空间(空间效应强度低于0.5)且对整体空间格局影响较大(节点度在5以上)的研究单元予以重点关注。

自然资源−社会经济−生态系统耦合视角下的生态保护修复转型思考

自然资源、社会经济和生态系统相互作用、相互影响,构成了动态演变的耦合系统。本文明晰了自然资源−社会经济−生态系统耦合视角下生态保护修复的认知内涵,梳理了人地关系、社会−生态系统发展框架等耦合方法理论,分析了当前国土空间生态保护修复工作中存在的不足,主要体现在要素关联的系统性不足、空间尺度统筹的联动性不足、与社会可持续发展目标的协同性不足等。针对这些不足,提出了耦合视角下生态保护修复转型的路径和策略,包括强化系统目标进行模式与格局优化、跨层级联动统筹、高质量协同匹配等,以期为新时期生态保护修复与生态文明建设提供科学依据。

尼泊尔社会经济-生态复合系统恢复力评价及影响因素辨识

“一带一路”沿线部分国家处于生态环境脆弱、社会经济落后状态,开展社会经济-生态复合系统恢复力时空特征评估及关键要素识,对于实现“一带一路”倡议“走出去”战略和绿色丝路建设至关重要。基于社会发展、经济水平、基础设施建设、生态环境、自然灾害风险5个一级指标24个二级指标构建了社会经济-生态复合系统恢复力评价指标体系,利用主成分分析法和结构方程模型评价了2000—2015年尼泊尔县域尺度社会经济-生态复合系统恢复力并分析了其时空分异特征,厘清了影响社会经济-生态复合系统恢复力的关键因素及其影响机制。结果表明:(1)尼泊尔社会经济-生态复合系统恢复力在县域尺度上主要集中在中低和中等恢复力水平,而中高恢复力呈由南向北逐渐降低态势,南部地区以及位于中部发展区的首都加德满都河谷地区恢复力水平相对较高;(2)2000—2015年尼泊尔社会经济-生态复合系统恢复力在不同阶段呈现波动变化状态,2005年恢复力最优,2010和2015年部分区域恢复力降低明显,系统恢复力区域间差异逐步增大;(3)社会发展、经济水平、基础设施、建设生态环境和自然灾害风险对系统恢复力提升的总效应分别为0.99,0.07,0.11,0.89和-0.12;按照指标影响程度来看,尼泊尔提升恢复力的关键路径主要在于促进社会经济发展、改善生态环境、推动基础设施建设以及降低灾害风险。未来尼泊尔应依托“一带一路”建设平台加强与周边国家合作交流,提升社会保障与区域均衡发展,促进产业升级及积累资本,发展生态林业并加强灾害监测及决策支持系统建设,实现社会、经济和生态的协同与可持续发展。

河西走廊水资源-生态环境-社会经济系统耦合关系及时空分异

推进水资源、生态环境与社会经济系统协调发展为促进区域经济增长、社会进步和生态和谐与高质量发展提供技术支撑。文章基于修正耦合协调度模型评价河西走廊水资源-生态环境-社会经济系统耦合协调水平,运用灰色关联度模型和泰尔指数揭示驱动因素和空间异质性,并利用趋势面映射耦合协调度全域分布。结果表明:(1)由经济发展带动水资源-经济-生态系统综合发展水平逐年上升,综合发展指数由2006年0.29增长至2021年0.65。(2)河西走廊水资源子系统、经济子系统、生态子系统两两之间的耦合协调度呈不同趋势上升,水资源-生态-经济系统耦合度发展处于颉颃阶段向磨合阶段升级;协调度经历“轻度失调衰退-濒临失调衰退-勉强协调发展-初级协调发展-中级协调发展”五个阶段。(3)区域空间异质性逐渐发展为减小趋势,2021年空间分布表现出东南部发展优于西北部格局,金昌和张掖逐步成为河西发展优势区域。(4)城市化率、排污总量、节水灌溉面积对河西走廊水资源-生态环境-社会经济耦合发展起到较大的驱动作用。研究结果对河西走廊经济-生态-水资源系统协同发展具有一定的借鉴意义。

“双碳”目标下中国社会——生态复合系统碳氧平衡时空格局分析

在“双碳”战略目标下,如何同步实现“稳增长”和“碳减排”,成为中国推进可持续发展、生态保护和高质量发展并重的焦点问题。论文基于碳氧平衡系数测算分析我国社会—生态复合系统2000—2020年排碳耗氧量、固碳释氧量以及碳氧平衡状况的时空格局。结果表明:2000年我国碳氧处于平衡状态,社会生态系统处于良性循环,随后,随着经济快速发展,排碳耗氧量剧增,同时,土地利用变化剧烈,林地和草地面积减少,固碳释氧量下降,导致碳氧处于失衡状态。进一步的碳氧平衡省际分析可知,2020年我国省际碳氧平衡差异明显,东部和中部大多数省份社会—生态复合系统处于碳氧失衡状态。测算分析社会—生态复合系统碳氧平衡时空格局,可为土地利用结构优化配置及不同区域间生态补偿和碳排放交易提供指导。

森林生态-经济系统协同发展的动态耦合——以浙江省为例

基于2003—2019年浙江省森林生态-经济系统17个指标数据,运用森林生态-经济系统综合发展指数、耦合协调度模型,分别计算出森林生态系统、林业经济系统的耦合情况并进行测度分析.研究结果表明,浙江省森林生态-经济系统耦合协调发展总体上产生了时空协同效应;且森林生态系统与林业经济系统逐渐趋向高度耦合协调发展.

福建省不同地区森林生态系统的碳汇潜力及经济价值

以全国森林资源清查和福建省地方政府年度报告数据为资料,采用蓄积量扩展模型,研究2015—2020年福建省不同地区的森林生态系统的碳汇潜力及其分布特征。结果表明:相比过去40 a,2015—2020年间福建省森林生态系统的碳汇有所提升;在2015—2020年间,福建省不同地区碳汇(CO_(2))的变化较大,介于46.9~2170万t·a^(-1),其中以南平市最高;碳汇密度(CO_(2))介于7.09~19.17 t·a^(-1)·hm^(-2),以福州市最高;各地区分布特点,碳汇和人均碳汇为“西北高、东南低”、碳汇密度为“东北高、西部低”;福建省碳汇经济价值为45.76亿元·a^(-1),不同地区变化幅度较大,介于0.20~9.30亿元·a^(-1)之间,均值为5.08亿元·a^(-1);福建省GDP水平更低的地区,碳汇经济价值相对GDP的水平更高。自然禀赋的不同,是导致福建省不同地区间碳汇潜力呈现较大差异的主要原因。

全域生态旅游背景下资源—社会经济—环境复合系统耦合协调度及障碍因素分析

论文以全域生态旅游为研究背景,构建了资源—社会经济—环境指标体系,运用主成分分析法和耦合协调度模型测算耦合协调度,采用障碍度模型分析影响协调发展的障碍因素。以中国武平县为案例地,研究发现:(1)武平县资源—社会经济—环境系统的综合评价水平逐年上升,总体向更好状态转变;(2)发展模式可以分为四个阶段:2009—2013年为资源导向型、2014—2015年为经济发展型、2016—2017年为生态引领型和2018—2020年为经济发展型;(3)从均值看,武平县复合系统耦合度处于高水平耦合状态,耦合协调度呈初级协调,相较于三系统的耦合协调度,双系统的耦合协调度整体上更为稳定,武平县全域生态旅游三个系统彼此之间还存在某种程度牵制;(4)地区生产总值增长率、环境治理、环境污染和生态修复能力是阻碍复合系统协调发展的重要指标。

2000—2018年内蒙古沙区“生态-经济-社会”复合系统脆弱性演变及关键影响因素

在气候变化和人类活动共同影响下,沙区“生态-经济-社会”复合系统快速变化,为沙漠化治理及区域可持续发展带来了严峻的挑战。因此,揭示沙区“生态-经济-社会”复合系统脆弱性演变规律,辨识影响脆弱性演化的关键因素及区域差异对沙区可持续管理具有重要意义。以内蒙古自治区为研究区,利用“暴露-敏感-适应”评估模型构建沙区“生态-经济-社会”复合系统脆弱性评价指标体系,将空间主成分分析与时空地理加权回归模型相结合,探讨2000—2018年内蒙古“生态-经济-社会”复合系统脆弱性时空演变及关键因素作用机制。结果表明:(1)脆弱性及暴露度、敏感性和适应性三个维度在空间上均有较强的异质性特征,脆弱性具有整体分散、局部聚集的分布格局;暴露度的空间分布为中部高,两边低;敏感性的空间分布为西部高,东部低;适应性的高低值分布与脆弱性相反。(2)脆弱性的变化在总体上呈现大部分区域降低,局部区域升高的趋势,显著升高区域主要聚集在内蒙古南部地区。(3)影响脆弱性分布的因素在每年均有所不同,但总体上植被覆盖度、沙漠化程度、气象指数等生态指标是影响脆弱性显著变化区域的主要因素。

我国海洋经济-社会-生态系统耦合协调度研究

判断我国海洋经济-社会-生态系统耦合协调发展态势对促进我国海洋经济高质量发展具有重要的战略决策参考价值。文章运用耦合协调度模型测度2006—2019年我国海洋经济-社会-生态系统耦合协调度水平,并采用障碍度模型分析其主要障碍因子。研究发现:我国海洋经济子系统和社会子系统综合发展指数均呈显著上升趋势,生态子系统综合发展指数最高但未表现出显著增长态势;2006—2019年我国沿海地区整体耦合协调度水平呈上升趋势,耦合协调等级由勉强协调上升为中度协调,三大海洋经济圈耦合协调度水平由高到低依次为东部海洋经济圈、北部海洋经济圈和南部海洋经济圈;海洋劳动生产率、居民人均消费支出、海洋专业专科及以上在校学生数和治理废水项目完成投资额等是制约我国海洋经济-社会-生态系统耦合协调发展的主要障碍因子。

基于水-经济社会-生态环境协同演变的生态流量阈值适宜性研究

针对天门河-汉北河流域生活-生产-生态“三生”用水矛盾突出、水生态退化及经济社会发展受限等问题,基于水系统理论与系统动力学方法,构建“水-经济社会-生态环境”耦合模型,从系统层面研究河道内生态流量阈值的适宜性。应用情景模拟法,考虑高效节水、再生水利用率提高等调控措施及未来天然来水的不确定性,设置9种情景模拟2022—2035年研究区高、中、低3种生态流量阈值下的水资源供需及经济社会发展态势。结果表明:高效节水和再生水利用率提高均有利于缓解因生态流量阈值增大而引起的区域水资源用户间的冲突问题;从“水-经济社会-生态环境”协调发展的角度分析,建议研究区丰水年(P=25%)生态流量阈值设置为年径流量的30%~50%,平水年(P=50%)和枯水年(P=75%)生态流量阈值设置为年径流量的10%~30%;增大生态流量阈值的同时应采取提高水资源利用效率的调控措施。研究结果从“水-经济社会-生态环境”耦合系统的协同演化机制出发分析河流生态流量阈值的适宜性,为复杂水资源系统的优化运行与科学管理提供了理论基础。

公众参与废旧手机回收的现状与策略——基于社会生态系统理论视角的分析

建立健全绿色低碳循环发展经济体系,是党的二十大以来的重要战略决策。据统计,中国每年约产生4亿部废旧手机,其回收再利用过程面临着一系列的挑战与困难。在社会生态系统理论视角下,对公众参与废旧手机回收现状进行了研究,通过总结调查对象家中闲置手机概况,分析公众对废旧手机回收再利用的态度与行为,并从宏观、中观、微观等三个层面提出对策与建议,致力于促进公众主动参与到废旧手机回收行动中,共建绿色家园。

福州福道生态系统服务社会价值评估

城市森林步道以自然森林环境为依托,为城市居民提供多样化的生态系统服务和价值,其构建对增进公众福祉具有重要意义,但现阶段的研究鲜少关注其所在区域的生态效益。突破生态系统服务社会价值在森林、湿地、城市公园等尺度的研究,以福建福州福道为例,设置福道两侧各40~60 m范围内为研究区域,结合社交媒体等网络文本数据,运用SolVES模型评估其生态系统服务社会价值,并探讨其社会价值与环境变量的关系。结果显示:(1)福道9种社会价值类型最大价值指数(M-VI)从高到低排序为美学价值>娱乐价值>疗愈价值>精神价值>生物多样性价值>未来价值>经济价值>文化价值>历史价值。(2)与出入口的距离、与福道的距离对该区域社会价值影响最大,小品、建设用地、水体、森林对于社会价值有较大影响。(3)经检验,SolVES模型对于城市森林步道景观空间生态系统服务社会价值的评估具有很好的性能,评估结果准确可靠。可为城市森林步道的社会价值提升提供建议,进一步推动生态系统服务社会价值在空间层面的丰富性和多元化。

基于随机森林算法的淠河总干渠河湖生态系统健康评价方法

随着社会经济的发展,淠河总干渠道两岸水情、生态、社会服务功能均发生变化,水资源等生态问题逐渐出现,为了提高河湖生态系统健康评价的准确性,本文提出基于随机森林算法的淠河总干渠河湖生态系统健康评价方法。从河流的盆、水、生物和社会服务功能四方面,制定淠河总干渠评价指标体系,调查监测实现对指标样本采集。用随机森林算法对数据训练,获取综合评价结果,实现基于随机森林算法的淠河总干渠河湖生态系统健康评价。

“社会—经济—自然复合生态系统”中的鼠害治理

在自然生态系统中 ,鼠类并非完全有害 ,作为生态系统中的一个组成部分和物流与能流的一环 ,有其存在的必然性。只有在与人类的生活和生产发生冲突时 ,鼠类才表现出其危害性。生态系统的失衡是鼠类暴发成灾最根本的原因。目前 ,害鼠对工农业生产造成严重的危害 ,并威胁着人们的身体健康 ,害鼠防治的异化则对生态环境造成严重的影响。对鼠害的治理是一项社会性的工程 ,当地政府的政策法令、组织管理、人们的科学文化素质以及科技普及程度 ,对害鼠的控制有着重要的作用。从长远发展来讲 ,随着社会的进步 ,经济的发展 ,人民生活水平的提高 ,害鼠种群数量将会受到控制而趋于下降。但中短期而言 ,社会经济建设的某些活动可能引发局部或大面积害鼠种群的暴发。因此在实施那些措施时 ,若能注意害鼠种群的发生发展 ,或对有关项目可能对鼠类生存环境的影响进行预测 ,并采取有效措施控制害鼠种群 ,将会减少害鼠带来的各种损失 ,更有利于我们的经济建设。由此提出 ,可适时地采用“社会─经济─自然复合生态系统”的思维 ,并关注目前社会经济活动中重大举措对鼠类群落的影响 ,科学地制定鼠害控制对策。

生态环境与社会经济复合系统的协同进化

在系统分析水资源约束下生态环境与社会经济复合系统的竞争与合作关系的基础上，以协同学理论为基础，建立了复合系统的有序度模型和复合系统的协同进化模型，给出了相应的计算方法。论文对模型进行了相应分析，指出在不同情况下复合系统的协同进化分为3种情况：部分竞争替代、部分竞争共存、完全独立共存。以黑龙江垦区1986～2006年生态环境和社会经济复合系统的统计数据为基础，建立了相应的协同进化模型并进行分析计算，结果符合实际。

三峡库区环境——经济—社会复合生态系统耦合协调发展研究

环境—经济—社会复合生态系统是由环境子系统、经济子系统和社会子系统耦合而成的大型综合系统,每个子系统内部及各子系统之间的相互作用及反馈机制共同维持着整个系统的运行与发展。对2005—2014年三峡库区26个区县的分析表明:三峡库区环境—经济—社会复合生态系统发展水平稳步提高并渐趋健康协调,但目前耦合协调层次仍处于较低水平;库首、库腹地区是三峡库区环境—经济—社会复合生态系统实现耦合协调发展的薄弱环节;未来三峡库区环境—经济—社会复合生态系统将会走向高水平协调阶段。应加快三峡库区产业结构绿色化、高级化、合理化进程,库首和库腹地区要坚持"面上保护,点上开发",库尾地区则要"全面开花,整体优化",建立健全流域生态补偿机制,并重构基于流域发展的大三峡库区,以促进三峡库区环境—经济—社会复合生态系统实现高水平的耦合协调度发展。

不同协调函数对生态-经济-社会复合系统协调度影响分析——以湖南省益阳市资阳区为例

本研究借助协调度函数分析了区域生态经济系统的协调度,形成区域生态经济系统评价的基本理论体系,包括功效函数、协调函数、协调等级和评价指标体系。并采用几何平均法、加权平均法、方差法和变异系数法建立了协调函数,综合分析了4种协调函数的协调等级,并以湖南省益阳市资阳区为例进行实证分析与验证,结果表明理论分析与实际情况基本一致,该理论具有一定科学性和可行性。

新疆县域旅游社会-经济-生态系统脆弱性的时空演变与影响机理

文章以新疆88个县域单元为例,基于PSR-TSEE评估框架,探讨2000年、2010年、2018年新疆县域旅游社会-经济-生态系统脆弱性的时空演变特征与影响机理。结果表明:时间变化上,新疆县域旅游社会-经济-生态系统脆弱性整体呈现连续下降态势,各子系统脆弱性变化呈现波动特征,其中经济子系统脆弱性最高,生态子系统脆弱性最低,社会子系统脆弱性呈不断下降态势。空间变化上,新疆县域旅游社会-经济-生态系统脆弱性的空间分布呈现“西南高-北部低”特征,其中生态子系统脆弱性呈现“东南低-西北高”特征,经济子系统脆弱性演变格局逐步由全域分布向“南高北低”变化;各子系统脆弱性耦合度较高,各县市协调度差异较大;各县市系统脆弱性具有空间自相关性,相关度略有提升。阻碍新疆县域旅游社会-经济-生态系统脆弱性下降的主要因素为人口密度、单位耕地化肥使用量、城镇化率等,处于不同脆弱性分区的县市,其主要障碍因子及影响程度略有差异。社会经济生态基础条件、旅游业和农业发展是影响新疆县域社会-经济-生态系统脆弱性的主要因素。

乡镇尺度下W县生态—经济—社会耦合协调评价

为了解W县生态—经济—社会耦合协调发展现状,本文基于可持续发展视角,结合耦合模型与系统学思想,采用CRITIC-TOPSIS和耦合协调度模型,基于乡镇数据库等数据,以W县为研究区域,从生态系统、经济系统和社会系统3个方面构建评价指标体系,研究该地区2021年的生态—经济—社会系统的综合发展水平和耦合协调水平。结果表明,以该地区的生态—经济—社会系统的发展均值来看,经济系统综合发展处于上升期,社会系统综合发展水平较好,空间上相似性和差异性兼具;其生态—经济—社会系统的耦合整体处于勉强协调以上阶段,耦合度水平较高,协调度空间分布较为分散。