城市生态系统健康的研究现状和发展趋势——基于中外文献对比

城市生态环境问题日益突出的现实使得城市生态系统健康研究备受关注。以1990-2023年Web of Science(WoS)和CNKI核心合集数据库为检索源,运用文献计量分析梳理当前有关城市生态系统健康的研究进展。结果表明:(1)国内外城市生态系统健康研究总体可分为初始期、发展期和巩固期三个阶段,研究在2004年后呈现快速增长趋势。(2)中国学者是研究主力,但在该领域与其他国家机构的协同研究并不充分。(3)目前研究聚焦于确立城市生态系统健康的评估方法和评估体系,研究技术多元,但理论研究有待深入、评定标准难以准确量化以及城市生态系统健康管理有待系统性落实。因此,立足城市生态系统健康状况的时空演变规律,探究其与城市空间的耦合关系,继而构建国土空间规划语境下的调控管理方略框架将成为该领域研究的未来趋势。

呼包鄂乌城市群生态系统服务价值与经济协调发展的时空演变分析

深入分析呼包鄂乌城市群生态系统服务时空演化特征以及其与经济协调发展的关系,对于推动该区域的经济协调发展具有重要意义。本文基于2000—2020年呼包鄂乌城市群37个行政单位的土地利用数据和国民经济发展数据,运用定量方法评估了生态系统服务价值,并构建了生态环境与经济协调的变化特征分析模型,揭示了呼包鄂乌城市群生态系统服务价值时空演化特征以及与经济协调发展的关系,结果表明:一是,研究期内呼包鄂乌城市群生态系统服务价值呈持续增长态势,共增长了159.28亿元;二是,20年间,呼包鄂乌城市群经济发展与生态环境保护之间的协调性整体较低,特别是在2005—2010年呼和浩特市的赛罕区、回民区、玉泉区,乌兰察布市的集宁区、商都县等少数地区为冲突区,其余区域均为低度协调区;三是,研究区环境与经济协调性显示出明显的空间正相关性,并呈现空间集聚特征,但这种水平有下降趋势;四是,鉴于呼包鄂乌城市群在资源和生态环境方面存在显著差异,应采取差异化策略实现经济发展与生态环境保护的和谐共进,促进区域经济与生态的协调发展。

基于能值分析的城市生态系统健康评价--以包头市为例

城市生态系统健康是城市生态学界近年来的研究热点和前沿。采用能值评价方法,结合城市生态系统作为复合系统所具有的生态服务功能,明确提出基于能值进行城市生态系统健康评价的理论框架和技术路线,得出表征城市健康程度随时间的变化走向和比较意义。针对城市生态系统健康表征特性,采用4个要素,即活力（V）、组织结构（O）、恢复力（R）和服务功能维持（F）,构建了评价城市生态系统健康的新的能值指标——城市健康能值指标（EUEHI）,并将EUEHI应用于包头城市生态系统健康评价中,并比较了其他5个城市的EUEHI。结果显示2000~2004年包头健康程度总体呈现上升状态,健康等级不断提高,但同中国其他城市之间尚有距离,健康程度仍处于较低水平。这说明近几年包头重视改变资源结构和利用效率,使得城市生态系统在生态系统服务功能维持方面得到不断改善。同时,包头作为老工业城市组织结构尚不完善,环境负荷大,生态系统承载力逐年降低,因此仍需从降低环境胁迫入手,逐步降低城市生态系统干扰,使其恢复力得以提高,增加系统反弹恢复的容量,使之恢复维持结构与格局的能力,实现城市健康和谐发展。

中国快速城市化干燥地区的生态系统服务权衡关系多尺度分析——以呼包鄂榆地区为例

理解生态系统服务间的权衡关系对提高干燥地区人类福祉和实现区域可持续性具有重要的意义。但是,目前人们仍然缺乏对快速城市化干燥地区中生态系统服务权衡关系的多尺度理解。以呼包鄂榆地区这一正在经历快速城市化的干燥地区为例,在城市群、区域和城市3个尺度上来探索生态系统服务间的权衡关系。对呼包鄂榆地区2010年的粮食生产、肉类生产、产水量、土壤保持和碳固持5种关键生态系统服务进行测量。利用相关分析法在3个尺度上对5种服务间的权衡关系进行分析。2010年呼包鄂榆地区产水量和土壤保持以及产水量和碳固持服务表现出显著的权衡关系。其中,产水量和碳固持服务在城市群、农业区和鄂尔多斯市呈现明显的权衡关系,产水量和土壤保持服务在城市群和农业区呈现明显的权衡关系。快速城市化干燥地区中的生态系统服务权衡关系具有明显的尺度效应,同一对生态系统服务在不同尺度上的权衡关系存在较大差异。这种差异主要是由区域人类活动和自然条件的空间异质性所致。研究结果有助于对呼包鄂榆地区生态系统服务权衡关系的认识,为该地区土地系统设计和可持续发展提供了必要的科学依据。

基于信息熵的城市生态系统演化分析

基于耗散结构理论和城市复合生态系统理论,构建了城市生态系统演化分析的指标体系,建立了评估城市生态系统演化的量化模型.采用基于信息熵的分析方法,可获得城市生态系统演化评估的年份信息熵和指标信息熵:采用年份信息熵计算城市系统的支持型输入熵、压力型输出压力熵、氧化型代谢熵和还原型代谢熵,分析系统的有序以及复杂性;采用指标信息熵可确定各个指标的权重,再结合各个指标的归一化值,得到综合评估得分值,作为评估城市可持续发展水平的指数值,确定系统的发展度和协调度.以宁波市为例,应用量化模型纵向评价了1996—2003年城市可持续发展进程.评价结果表明:宁波城市生态系统的健康、有序水平不断提高,协调能力不断增强,系统活力有待改善.1996—2003年,宁波城市生态系统的熵流、熵产生、总熵均呈现出下降趋势,城市发展目标逐渐明确、有序度不断增强;宁波城市生态系统熵流的发展度和协调度不断提高,表现为由较强的社会经济压力向较强的自然生态支持力转变;宁波城市生态系统熵产生的发展度呈先增后减的趋势,表明城市系统代谢功能不稳定,其协调度呈现出振荡趋势,经历了氧化型代谢还原型代谢氧化型代谢的转变.

城市复合生态系统能值整合分析研究方法论

系统阐述了城市复合生态系统能值分析的基本概念原理与方法步骤,总结了城市可持续发展综合能值评价指标体系。在此基础上,从能值转换率的积累和统一、多尺度研究的整合与尺度推绎、城市功能流分析与空间结构分析的整合、能值成本价值论与使用(市场)价值论的整合等方面,讨论了能值研究方法在城市生态系统研究中的应用前景和发展方向。

基于生命力指数与集对分析的城市生态系统健康评价

鉴于城市生态系统的生命特征,引入城市生命体概念,构建包括生产力、生活态、生态势和生机度的城市生命力指数,分别针对经济子系统、社会子系统、自然子系统及生态调控子系统来综合反映城市生态系统健康状况。引入集对分析这种不确定理论与方法,在充分考虑城市生态系统健康不确定性与相对性的基础上,构造各被评价城市与最优评价集的相对贴近度,开展城市生态系统相对健康状况比较研究,以促进城市生态系统健康水平的整体提升。利用基于集对分析的城市生命力指数综合评价模型及信息熵权重,比较了北京、上海、武汉、广州等16个城市2005年的生命力指数相对状况,结果表明:2005年,厦门、上海、北京、青岛等城市的生命力指数处于被评价城市中相对较高等级,即城市生态系统健康状况较优;而重庆、西安、银川、哈尔滨、成都等城市处于相对较低等级,即城市生态系统健康状况较劣。

城市生态系统适宜度的时空对比分析

本文将生态位适宜度理论引入城市生态系统的研究,在前人研究的基础上改进了城市生态位适宜度的数学模型,考虑了权重的影响。选取GDP增长率、人均住房使用面积、每平方千米SO_2排放量、每万人拥有医生数、每万人拥有高等学校在校学生数等21项经济、社会、环境、生态、健康、教育因子构建城市生态适宜度的指标体系,并以我国35个省级和副省级城市为例,计算出各个从1996年到2000年5种生态位适宜度值,分析探讨其时空变化规律,得出以下结论;(1)城市生态位适宜度既有空间差异、时间差异,又有因侧重的生态因子不同而导致的差异。(2)在五种生态位适宜度中,32个城市的基础设施生态位最低,27个城市的环境生态位最高。经济和收入、生态环境、基础设施、健康和教育、平均生态位最高的城市均是深圳,环境生态位最低的是石家庄,基础设施生态位最低的是银川,经济和收入生态位、健康和教育生态位、平均生态位最低的都是贵阳。

北京城市生态系统的能值动态分析

采用能值理论与分析方法,对北京市1990~2001年间的能值结构动态进行了分析,并采用人均能值、能值密度、生态功能潜力、人口基本承载力、能值自给率、能值货币比率、环境负载率、输入能值比等重要能值指标对该时期北京市城市生态系统的能值状况作了详细分析。研究表明,北京城市生态系统正处于较高发展水平,已基本跨入发达国家水平的行列;但高强度、快速发展给本市带来了巨大的生态环境压力,未来北京的可持续能力建设已势在必行。文章也提出了北京城市生态系统可持续发展能力建设的基本方向。

城市生态系统代谢分析方法与评价指标研究进展

我国正处于快速城市化进程中,资源的生产与消费支撑着城市经济增长,同时也关系到生态胁迫、环境影响及公众健康等方面的可持续发展,城市代谢系统与此密不可分。本文系统讨论了本研究领域内的最新进展,阐明了物质性代谢与非物质性代谢的内涵与联系,对相关概念、新的研究方法及评价指标进行了总结、比较与探索,以期促进城市生态系统代谢分析的进一步发展和应用。

基于能值-生命力指数的城市生态系统健康集对分析

综合考虑城市的生命体特征及物质能量代谢层面因素,依托城市生命力指数框架,结合能值指标,构建城市能值-生命力指数,以全面反映城市生态系统健康状况.引入集对分析这种不确定理论与方法,比较城市生态系统相对健康状况.采用基于集对分析的城市能值-生命力指数综合评价模型及信息熵权重,比较北京、上海、武汉、广州等16个城市的生态系统相对健康状况,结果表明,厦门、青岛、杭州、上海、北京健康水平相对较高,而乌鲁木齐、成都、哈尔滨健康水平相对较低,其他城市则为中等水平。

生态系统健康效果——费用分析方法在广州城市生态规划中的应用

生态系统健康是应用生态学界近年来的研究热点和前沿,并且已被越来越多地应用到城市生态研究中。在广州城市生态规划研究中,尝试将生态系统健康评价方法应用到生态规划方案的评估与决策中。首先建立城市生态系统健康评价指标体系,然后对提出的生态规划方案进行费用效果分析,用以指导方案的选择与决策。在费用效果分析中,以方案所需投资作为费用,以方案实施后能促使城市生态系统达到的健康程度作为效果。本文采用5个要素,即活力、组织结构、恢复力、维持生态系统服务功能、对人类健康的影响等,来构建城市生态系统健康的评价指标体系。通过对这5个要素的进一步理解和分析,提出了初步的城市生态系统健康评价指标体系,包括12个类别,49个指标。为确保这些指标之间相互独立,搜集广州市1991-2000年间49个指标的样本数据进行主成分分析,筛选掉对总体贡献很小的指标,保留对总体贡献较大的指标,确定了最终的评价指标体系,同时也得出了各指标的权重。最后,通过测算规划方案中各类型的生态环境建设项目投资力度在变动±10%、±20%、±50%时,对生态系统健康状况改善的影响程度,以掌握各生态环境建设项目对于城市整体生态健康水平的重要性排序,为优先安排生态环境建设项目提供决策参考依据。

广州与上海城市生态系统能值的分析比较

利用能值分析理论和方法,从自然—社会—经济复合生态观角度对广州和上海的各种生态流进行比较研究。结果表明上海的经济发达程度、居民的能值福利和环境压力都比广州的高,广州在自然可更新资源和人口承载量方面明显优于上海,具有更大的可持续发展潜力。从能值理论和可持续发展角度分析,广州应加强科技力量和提高自然资源的利用效率,上海应在控制人口的基础上探讨更合理的发展模式。

基于灰色关联分析的城市生态系统健康评价

针对目前城市生态环境所面临的问题,从结构功能、可持续利用能力和动态变化3个方面建立城市生态系统健康评价指标体系,采用熵值赋权法求出各评价指标的权重值,运用灰色关联分析理论构建城市生态系统健康评价模型,并对贵州省9个城市进行实例研究.评价结果表明:铜仁、兴义和都匀3个城市的生态系统健康处于不健康等级,贵阳、遵义、毕节、安顺、凯里和六盘水6个城市的生态系统健康处于亚健康等级.各城市的生态系统健康状况排序为:遵义>贵阳>毕节>凯里>六盘水>安顺>兴义>都匀>铜仁,这与各城市实际情况大致相符,该评价结果可为有关部门科学决策提供依据.

基于集对分析的城市生态系统健康评价—以兰州为例

城市生态系统是城市社会经济发展的基础和载体,但城市生态系统健康状况问题中包含多种不确定性因素,而集对分析可以有效处理这种不确定性。论文以特大型综合性城市兰州为研究案例,基于集对分析方法,构建包括生产力、生活态、生态势和生机度的城市生命力指数,诊断兰州城市生态系统2002至2008年间的健康状态。研究结果表明:2002～2008年,兰州市城市生态系统健康状况呈上升趋势,其健康联系度由2002年的0.4751增至2008年的0.5179,但总体水平仍不高。该研究为兰州市城市规划和生态建设推荐了重点行动领域,同时也可为兰州市实施可持续发展战略提供决策依据。

基于主成分分析法的扬州城市生态系统评价

为了了解近年来扬州城市生态系统发展趋势,根据社会—经济—自然复合生态系统的概念,从社会、经济、自然三个方面构建了扬州城市生态系统评价指标体系,并利用主成分分析方法对扬州市2000—2007年城市生态系统进行评价,结果表明扬州城市生态系统发展稳定,呈稳定上升趋势。

扬州城市生态系统稳定性分析

城市生态系统稳定性直接影响到城市与人类的发展,文章对城市生态系统稳定性概念及表示方法进行了探讨,利用生态系统波动大小与总体发展趋势表示稳定性。并在此基础上从社会-经济-自然复合生态系统角度初步建立城市生态系统稳定性指标体系,利用主成分分析方法对2000~2008年扬州城市生态系统稳定性进行了实例分析评价,结果表明,2000-2008年间,扬州城市生态系统处于增长基本稳定状态。

广州城市生态系统能值分析研究

本研究应用 H.T.Odum创立的最新能值分析理论和方法 ,从自然—社会—经济复合生态观角度对广州城市生态系统进行研究 ,通过一系列能值指标 ,定量分析了系统的基本生态流 ,评价了广州城市生态系统自然环境生产和社会经济发展 。

城市生态系统健康评价的层次分析法应用研究

界定了城市生态系统健康的内涵,构建了城市生态系统健康的递阶层次结构和评价指标体系,并运用层次分析法对备选城市的城市生态系统健康的优劣程度进行了排序,在此基础上得出了一些结论。

基于GIS的南宁城市生态系统敏感性评价分析

通过建立南宁市区生态系统敏感性评价因子指标体系和利用AHP法确定评价因子权重,构建南宁城市生态系统敏感性综合评价模型,采用ArcGIS的空间叠加分析功能生成评价结果图,根据结果对南宁城市生态敏感性的空间分布特点做出分析,并提出相应对策,从而为建立相应的生态安全战略,实现南宁市区生态环境与社会经济可持续发展提供重要的决策支持依据。