生态环境研究中压力-状态-响应模型应用的陷阱与改善

压力-状态-响应(Pressure-State-Response, PSR)模型在国内外生态环境研究领域中应用十分广泛,但有关该模型指标遴选的适宜性和科学性则较少受到重视,导致模型在实际应用中存在指标的套用、误用、混用等现象。通过对国内外100多篇PSR模型应用研究文献的梳理与分析,认为:(1)PSR模型的实质是对人地关系的适应、反应与响应的评估,压力(Pressure)更多源于人类活动对自然资源的利用方式与强度,状态(State)是人类活动压力下生态环境自身的质与量的表现,响应(Response)则是对谋求人地关系和谐所做出的制度安排,PSR模型指标遴选宜与之相契合。(2)目前国内外PSR模型应用主要存在内生性(Endogeneity)、矢量性(Vectority)、指示性(Indexicality)、针对性(Pertinence)等四个方面的缺憾。(3)忽视研究目标的指向性、科学问题的针对性、研究对象的特殊性、人地关系的复杂性以及研究者的主观性等,是造成PSR模型应用陷阱的主要因素。最后,本文提出PSR模型的优化与改善路径,以期为生态环境领域的PSR理论实证和实践应用提供参考。

基于驱动力-压力-状态-响应模型的黄河流域甘肃段生态系统健康评价

基于驱动力-压力-状态-响应(DPSR)模型和熵权-变异系数综合赋权法对2010—2020年黄河流域甘肃段57个区(县)生态系统健康进行评价,分析各流域及各区(县)生态系统健康等级时空演变及障碍因子,有助于发现生态系统问题并提出合理的管理恢复策略。结果表明,2010—2020年黄河流域甘肃段生态系统健康状况整体显著提升,2013—2016年生态系统健康状况较差,2016年后健康状况得到明显改善。黄河干流流域1健康程度较高且健康值变化幅度最大,洮河流域健康状况改善较大,其余流域健康程度低且健康值涨幅较小。在整体准则层层面,黄河流域甘肃段驱动力、压力指数波动增长,状态与响应指数持续上升,表明2010—2020年黄河流域甘肃段生态系统健康状况得到稳定改善。人口增长、人均水资源量、建设用地比例和工业固体废物综合利用率等是影响黄河流域甘肃段生态系统健康等级变化的主要因素。优化土地利用、促进人口均衡分布、推动水资源均衡分配以及加强生态环境保护与修复是促进黄河流域甘肃段绿色发展与生态屏障建设的有效措施。

基于“压力-状态-响应”模型的黑龙江省生态安全评价研究

采用“压力-状态-响应”模型,选取27项指标,构建黑龙江省生态安全评价指标体系.利用层次分析法确定各指标的权重,运用生态安全度计算模型,对2000-2005年黑龙江省生态安全状况进行分级评价;应用灰色动态模型,预测黑龙江省2006-2010年生态安全的发展趋势.计算结果表明,2000年黑龙江省处于生态安全Ⅴ级;2005年黑龙江省处于生态安全Ⅲ级,生态安全有所提高.预测得到,2006年黑龙江省为生态安全Ⅲ级,2007-2009年均为生态安全Ⅱ级,2010年达到生态安全Ⅰ级,即理想安全.由此可见,黑龙江省生态安全呈现上升的发展趋势;自2000年黑龙江省开展生态省建设以来,生态环境质量得到了明显改善.通过推动生态省建设等有效手段,可以最终实现黑龙江省生态安全持续和健康发展.

基于压力-状态-响应模型的黄柏河生态系统健康评价

为定量评估黄柏河生态系统健康状态,以压力-状态-响应概念模型为基础,构建黄柏河生态系统健康评价指标体系,采用层次分析法确定指标权重,运用集对分析和属性识别理论对黄柏河生态健康现状进行综合评价。结果表明:黄柏河生态系统综合健康状况处于中等水平,其中压力子系统、状态子系统和响应子系统的健康等级分别是良、中等和良,水体富营养化指数、农药施用强度、水土流失率等是影响黄柏河生态健康状况的主要因素。

基于压力-状态-响应模型的城市水资源承载能力研究

水资源承载能力研究对于人口、社会经济和生态环境的协调发展具有重要意义。以朝阳市区为例,综合考虑该市未来人口增长、经济发展趋势,构建压力-状态-响应模型及其评价指标体系,分析计算当地水资源承载能力。结果表明,即使达到较高的节水水平,现状供水模式也无法满足朝阳市区未来对水资源的需求,外调水是朝阳市区社会经济可持续发展的保障。

基于压力-状态-响应模型的大伙房水库水源地安全评价研究

为了评价大伙房水库水源地的安全状态,结合水源地自身特性,分析了对其安全造成影响的因素,建立了水库型水源地安全的压力-状态-响应模型。运用此模型构建了3个层次的水源地安全评价体系,采用层次分析法确定指标权重。提出5级评价标准,根据评价指标的选择原则,选取了14个指标,确定各指标在各等级的取值范围,运用模糊综合评价法对各准则层及总体安全等级进行评价。评价结果表明:压力指标安全等级为Ⅲ,2012年大伙房水库供水的7座城市人口为负增长,且经济发展水平较高,但其流域所处的三县内,大量施用化肥、农药等,营养元素及污染源直接流入河中。状态指标安全等级为Ⅱ,库区水质满足Ⅱ级标准,富营养化等级为Ⅰ级,水体贫营养,但氮素含量高,依然有富营养的危险。响应指标安全等级为Ⅲ,其中废水排放达标率为95%,安全等级"高",但流域内水土流失严重,水土流治理率极低,且相关管理部门的监控及管理机制还不健全。大伙房水库水源地安全综合指数为2.4834,在2与3之间,更接近于2。总体安全等级为"高"级,但非常接近于"中"级。对水源地安全造成威胁的因素主要为非点源污染、水量不足、流域内大面积的水土流失及监控、管理的疏忽。对水源地保护提出了相应的措施,有利于水源地管理工作的顺利开展。

基于压力-状态-响应模型的历史街区防火韧性评估体系构建及应用——以福州市三坊七巷为例

在韧性城市的建设背景下,历史街区的防火韧性被解释为:在降低火灾风险和维持自身稳定性的同时具备抵抗力、适应力和恢复力。基于“压力-状态-响应”模型,结合专家打分法和层次分析法,构建由33个指标层组成的历史街区防火韧性评估体系。以福州市三坊七巷为例开展的评估结果表明,该街区压力层潜在的刺激性较大,状态层暴露出的敏感性较高,但同时响应层表现出的适应性较强。针对研究结果,分别从建筑性能、街区空间和管理机制3个方面提出优化策略。研究成果既可为定量评估历史街区的消防能力提供参考依据,亦可为推进中国历史街区的保护和开发提供决策支持。

榆林市压力-状态-响应模型的生态安全评价

以榆林市为例,基于压力-状态-响应概念模型,根据国家和地方统计数据,利用功效评分法和变异系数法等数据处理方法,对榆林市（2001-2005年）生态安全质量状况进行了综合评价。结果表明,榆林生态安全综合指数从2001年的30增加到2005年的78,生态环境经历了不安全状态—临界安全状态—理想安全状态的历史演变。从3个子系统看,对榆林市生态安全的影响依次为：系统压力〉系统状态〉系统响应,且通过一定手段调节3个子系统之间的关系,可实现可持续发展。

基于“压力-状态-响应”模型的渭南市生态安全动态变化分析

基于"压力-状态-响应"(P-S-R)模型,结合渭南市具体情况对指标体系进行调整,同时利用层次分析法(AHP)对研究区内生态环境进行动态变化分析,结果显示:1997—2003年,渭南市环境压力在逐年增大,环境质量在逐步改善,生态环境保护整治及建设能力在逐步增强,综合其三者,研究区生态环境虽然长期处于很不安全的状态,但总的来说是在朝着安全的方向发展的.

基于压力-状态-响应模型的寒地粳稻杂交育种后代选择与实现

为提高育种杂交后代选择效果,引入压力-状态-响应(PSR)模型对影响寒地粳稻杂交育种后代的遗传、环境和选择因素进行探讨。构建1个目标、3个准则和18个指标组成的寒地粳稻杂交育种后代选择概念模型与评价体系,并采用客观熵权和功效评分相组合方法进行综合指数评价。结果表明:在PSR模型设计环境下,‘绥粳18’杂交育种9个世代杂交后代均表现出穗颈瘟权重值最大,其次是倒伏级别,再次是空壳率,寒地生态环境下抗穗颈瘟发病指数、抗倒伏级别和空壳率水平是水稻育种杂交后代选择最重要的考虑指标。PSR系统评价中,各子系统的影响力大小依次是响应子系统(权重为0.6867)>状态子系统(权重为0.2651)>压力子系统(权重为0.0482);各指标值变异系数为0~200.4%,大范围变异利于提高后代选择育种效果。与目前多依据株型理论选择杂交后代系谱相比,运用PSR模型理论与评价体系方法,创建动态压力选择环境,客观评价指标特征,并引入专家决策管理,能够有效克服单纯依靠育种经验、定性定量不结合、多注重性状选择以及响应决策不系统而导致多优性状聚合难、鉴定难、选择效率低等问题,具有较好可行性、可靠性和实用性,可以获得更加合理的寒地水稻育种杂交后代选择方案。本研究结果可为加快寒地优质高产多抗广适突破性水稻新品种选育提供有益参考和技术依据。

基于压力-状态-响应模型的河南省水库生态安全评估

为了推动水库流域环境生态治理与水源区水质保护,以河南省作为典型,将"压力-状态-响应(PSR)"模型在22座大型水库的生态安全评估中进行了应用,构建了水库生态安全评估的指标体系,通过熵值法确定了各指标的权重,根据生态综合指数对这22座水库2005、2015年的生态安全进行了评估。结果表明:总体上2015年水库的生态综合指数比2005年有明显提高,但形势不容乐观,仍然有22.73%的水库生态综合指数在0.4以下;经济发展水平与流域生态安全不是直接的正比关系,经济发展水平较高的区域其水库生态环境状况往往较差。PSR模型也可用于大范围大量水库的环境生态安全评估;在发展经济的同时也要关爱环境,实现人与自然和谐共赢。

基于压力-状态-响应和物元可拓模型的城市河流健康评价

城市河流作为人类活动和自然过程相互作用强烈的区域,承受着人类资源开发利用和污染物排放的压力,但近些年来随着对河流健康的重视,针对城市河流实施了大量的生态治理措施。综合考虑人类正负面影响对河流健康状态的影响,进行河流健康状态的评价,对于城市河流的修复效果检验和管理保护具有重要意义。以南京市鼓楼区典型城市河流西北护城河为研究区,根据河流周边土地利用类型、物理形态差异及城市管网分布将其划分为6个河段,考虑人类修复措施对河流健康水平的影响,构建了基于压力-状态-响应(Pressure-State-Response,PSR)模型的城市河流健康评价指标体系,采用物元可拓模型确定了河段健康等级,并根据各等级综合关联度之间的距离判断河流健康水平的发展趋势。结果表明:压力、状态以及响应准则层的权重分别为0.458、0.311、0.231,压力指标为影响城市河流健康水平的主要因素;西北护城河6个河段的健康水平表现出较强的空间异质性,河段A—F的健康等级分别为中等、健康、亚健康、中等、亚病态和病态,流经公园绿地的河段健康水平明显高于流经居民住宅区的河段,河段B、C、D的健康水平有进一步提升的趋势,而河段A、E、F的健康状态则有进一步恶化的趋势,需要进行重点关注。

建筑垃圾资源化综合效益评估的压力-状态-回应模型

合理评估建筑垃圾(CDW)资源化所带来的经济效益与社会效益对于引导CDW投资与决策具有重要意义。运用资源经济学中的压力-状态-响应(PSR)逻辑框架,对CDW资源化综合效益产生机理进行系统分析,设计建筑垃圾资源化综合效益评估模型,分析建筑垃圾管理状态、资源化再生产品供需端匹配情况和CDW管理投入产出效果。以重庆市为例,研究发现:1)CDW循环利用率在0.06~0.14之间波动,仍然以简易填埋为主;2)CDW资源化再生产品的供需比在0.1~0.25之间波动,存在较为显著的供需不匹配现象,这是CDW资源化发展的压力和动力;3)CDW管理效益-成本的比例在0.16~0.35之间波动,说明CDW管理投入与产出存在不均衡现象,这既是"经济人"特征的投资者消极参与CDW项目的原因,又刻画了利益主体对CDW管理的回应。在此基础上,从供需比和效益-成本比两个方面对CDW供给侧和需求侧进行对策讨论与研究。

基于压力-状态-响应模型的黑河中游张掖市生态安全评价

生态系统服务的状态与生态是否安全密切相关,生态系统服务的正常发挥是实现生态安全的前提。近年来,中国西北荒漠-绿洲扩张速度加快,改变了生态系统服务的供给与传输,进而影响了区域生态安全。以典型荒漠-绿洲区域黑河中游的张掖市为例,基于压力-状态-响应模型,耦合生态系统服务理论,构建了黑河中游生态安全评价指标体系,评估了2001-2015年黑河中游生态安全演变趋势。研究结果表明黑河中游生态系统面临的资源消耗和环境污染压力越来越大,压力指数有所降低;部分地区出现植被退化、破碎化增加等现象,状态指数略有降低;在实施节水灌溉、产业转移、湿地保护等举措后,响应指数显著增加。总体来看,2001-2015年黑河中游生态安全水平呈现波动增长趋势,生态安全综合指数由0.3748增至0.5888,生态安全等级由"较不安全"达到"临界安全"状态,其中高效节水灌溉面积、生态用水量、地下水开采率等水资源相关要素是影响绿洲生态安全水平的主要因子。基于以上研究,提出了坚持生态保护优先、调整种植和产业结构、发展高效节水灌溉技术、提高公众生态保护意识等提高生态安全水平的相关对策与建议,以期为促进区域生态经济可持续发展提供支撑。

基于驱动力-压力-状态-影响-响应模型的粤港澳大湾区惠州海岸带生态安全评价分析

将海岸带复合生态系统作为一个整体,充分考虑海岸带生态风险形成机制和生态环境保护要求,识别影响海岸带生态安全的主要因素。基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型,将海岸带生态安全归纳为驱动力、压力、状态、影响、响应5个准则层,选取26个能够反映生态安全状况的因子来构建海岸带生态安全评价指标体系。对粤港澳大湾区惠州岸段两个沿海县(区)2007、2010、2013、2015、2016年的海岸带生态安全状况进行评价分析,结果表明:(1)惠东县这5年海岸带生态安全等级分别为预警(Ⅲ)、较安全(Ⅱ)、较危险(Ⅳ)、较安全(Ⅱ)、较安全(Ⅱ);大亚湾区海岸带生态安全等级分别为预警(Ⅲ)、预警(Ⅲ)、预警(Ⅲ)、较安全(Ⅱ)、较安全(Ⅱ)。(2)“十二五”规划所采取的环境保护和生态建设措施对惠州海岸带生态环境的改善发挥了重要作用。海岸带生态安全状况于2013年有明显恶化,说明生态环境保护应对措施及力度仍不足以抵消这一时期持续增加的生态环境压力,同时,海岸带生态环境对于响应措施的反应具有一定程度的滞后性。(3)影响惠州海岸带生态安全的主要原因有工业的发展及污染物排放、人类活动密集及人类对海洋区域的大规模开发利用、政府响应措施实施力度、自然和人为原因所造成的海洋灾害和损失。

基于“压力-状态-响应”模型的河南省耕地资源可持续性研究

为全面反映河南省耕地资源的可持续发展情况,从多方面挖掘影响河南省耕地资源可持续利用的影响因素,基于＂压力-状态-响应＂模型,选取了河南省2004—2013年的耕地及与耕地有关的数据,提取16项指标,采用多因素综合评价法,综合分析河南省历年来的耕地资源利用可持续性,然后利用线性回归对截至2020年的河南省耕地利用的可持续性进行预测。结果表明：压力指数10年来变化幅度最大,升降不定,状态指数和响应指数分值10年来呈现上升趋势。河南省耕地资源综合利用水平在近10年内稳定在0.6～0.8分之间,受压力指数和状态指数影响较大,耕地资源利用态势良好。预测结果显示截止到2020年,河南省耕地资源的可持续性呈现逐年上升态势,且2020年综合分值较2013年上涨了0.14,达到较高的可持续利用水准。

基于“压力-状态-响应”模型的化肥农药减施增效环境效应监测指标体系研究

化肥农药的过量使用导致了严重的农田面源污染和农产品质量安全等重大问题,推广使用化肥农药减施增效技术已经成为提升农业可持续发展的有效途径。为了规避化肥农药减施增效技术可能产生的二次环境与生态问题,采用"压力-状态-响应"模型构建了化肥农药减施增效环境效应监测指标体系框架。具体构建了5类典型化肥农药减施增效技术(有机肥替代化肥、测土配方精准施肥、调优施肥结构、生物防治病虫害、物理防控病虫害)在田块尺度上的化肥农药减施增效环境效应监测指标体系,并且扩展到区域尺度上,以指导化肥农药减施增效技术的筛选和应用。

基于“压力-状态-响应”模型的珠海市大万山岛生态安全评价研究

文章基于"压力-状态-响应"(PSR)模型构建海岛发展的指标评价体系,选取21个代表性指标评价该地区生态安全状况,对珠海市大万山岛的生态安全进行了分析研究。结果表明,2010—2017年珠海市大万山岛的生态安全指数总体呈上升趋势,2016年安全指数为0.679,达到生态安全Ⅱ级"较安全"等级。2010—2017年,压力指数从0.038升至0.162;由于废水、废气和固体废弃物排放增加,状态指数在2012—2016年呈现下滑趋势,从0.194降至0.074;响应指数明显上升,在2016年达到最高值0.496,而在2017年又下降至0.352。状态指数结果表明,经济增长与海岛生态环境承受能力之间的矛盾突出,大万山海岛资源的过度开发与生态环境的破坏导致各子系统协调度失稳下滑。

基于“压力-状态-响应”模型的地方政府债务风险评价

从中国地方政府债务所特有的基本实际出发,构建了地方政府债务风险的'压力-状态-响应'评价模型,在明确地方政府举债压力、债务规模、偿债能力与债务风险形成的逻辑关系的基础上,利用31个省(自治区、直辖市)相关数据进行了实证分析。结果表明:中国西部地区举债压力明显较高,但偿债能力明显较低;东部地区债务规模高,但偿债能力强,举债压力小;中部地区介于二者之间。仅从债务规模数据判断地方政府债务风险有失偏颇,整体来看中国各省市地方政府债务风险差异并不大,但是西部地区存在举债压力与偿债能力不匹配的状态。结合债务风险发生的理论逻辑从遏制地方政府过度举债冲动、化解地方政府存量债务规模、提升地方政府偿债能力等三个方面提出了防控地方政府债务风险的政策建议。

基于压力-状态-响应模型的天津市土地生态安全评价研究

从土地生态环境压力、土地生态环境状态和土地生态环境响应3个方面建立了基于压力-状态-响应(PSR)模型的天津市土地生态安全评价指标体系,综合评价了天津市2005年、2010年和2015年的土地生态安全情况。结果表明:天津市土地生态安全水平呈现出先恶化后改善的趋势。土地压力安全值处在全国平均水平以下,但压力安全值不断上升;天津市土地生态状态均处在全国的下游水平,且安全值呈不断下降趋势;天津市土地生态状态安全值较高,排在全国前列。天津市土地生态安全的主要问题在于人口增加、经济发展和污染造成的生态压力增大。提出了天津市未来应划定土地生态红线,加强土地资源管控立法,开展土地生态安全评价和预警工作,以降低人地矛盾,保障天津市土地资源的可持续发展。