基于格网的太湖生态环境质量空间评价

将GIS格网空间分析技术应用于太湖生态环境综合评价,实现了全湖范围内多因素的综合评价,揭示太湖生态环境状况的空间分布规律。首先将太湖分为800个格网单元,在2002-2003年实测样点的水体、底泥、水生生物特征数据基础上,通过空间插值获得全部单元模拟值,然后进行格网叠加计算,通过层次分析法得出各单元综合评价值,将太湖分为好、较好、中等、较差、差5个等级区,生成太湖生态环境空间综合评价图。结果显示,评价结果与太湖实际情况基本相符,太湖生态环境质量基本上由东南向西北逐渐降低,中等以下地区占全部湖区的一半以上,整体状况偏差。

沿海城市陆海生态环境质量综合评价与耦合协调度

沿海城市的经济快速发展和土地利用与海洋生态环境之间关系密切。陆海统筹的背景下,科学了解陆海生态环境质量演变和空间分布特征,探究两者的耦合协调关系对提升陆海生态安全统筹具有重要的实践意义。以中国沿海53个城市为例,采用“活力-组织-恢复力(VOR,Vitality-Organization-Resilience)”模型评价陆地生态系统健康状况,采用TOPSIS法通过构建指标体系评价海洋生态环境质量,采用耦合协调度模型分析陆海生态环境质量耦合协调水平,并提出相关建议。结果表明:1)2010—2020年沿海城市陆地生态系统健康呈现“北低南高”的分布格局,以杭州湾为主要分界线;2)2010—2020年沿海城市海洋生态环境质量呈现趋好的态势,海洋生态环境质量:沿东海经济区<环渤海经济区<沿黄海经济区<沿南海经济区;3)2010—2020年沿海城市陆海生态环境质量耦合程度进一步加强,且南部城市协调度高于北部。研究为中国沿海地区陆海生态环境管理、因地制宜地开展生态修复工作提供科学依据,对陆海生态系统的健康协同发展具有重要意义。

北京市岩溶地下水质量评价及其生态环境效应

【研究目的】岩溶地下水是北京市重要的供水水源,在城市供水安全保障中发挥着难以替代的作用,同时又具有重要的生态功能。【研究方法】本文以2021年6月在北京市系统采集的278件岩溶地下水样化验数据为基础,以岩溶水系统为单元,开展了岩溶水单因子质量评价和综合质量评价,并首次对有机指标进行了统计和分析。【研究结果】(1)北京市岩溶水的pH、TDS和TH平均值分别为7.69、334.77 mg/L和262.01 mg/L,具有弱碱性、低盐度和低硬度的特点,地下水质量总体良好。(2)非常规指标的检出率从大到小为:苯并[a]芘(4.32%)、三溴甲烷(3.60%)和二甲苯(总量)(2.52%),应当引起足够重视。(3)北京市岩溶水水质Ⅰ~Ⅲ类总占比为82.01%,Ⅳ和Ⅴ类总占比为17.99%,超标点主要集中在山区与平原分界线处,超标指标主要有Fe、TH、NH_(3)-N、Mn、SO_(4)^(2-)、F^(-)、NO_(3)-N等。【结论】北京市生态涵养区是重要的水源补给区和生态保护区,区内岩溶水对于保障首都供水安全和保护生态环境具有重要意义,今后应通过提高植被覆盖率加强水源涵养以增加补给量,应严格控制点源和面源污染减少污染物输入,持续优化监测网络进行预警,广泛宣传增强公众生态环保意识,共同保护岩溶水的生态环境。

气候变化背景下黑河流域“三生”空间转型对生态环境质量的影响

选择中国西北干旱区黑河流域为研究对象,以ArcGIS10.6和Mathematica 8.0为研究平台,分析1990—2020年“三生”空间转型的时空格局,结合植被指数(NDVI)和土壤盐度指数(SI)分析生态环境质量的时空变化,通过建立混合效应模型与归因分析模型,分离气候变化背景下“三生”空间显性与隐性转型对生态环境质量变化的贡献,得到如下结果。1)黑河流域强弱生态空间各占28.12%和65%,生活和生产空间仅占6.88%;30年间生活和生产空间各增长0.32%和0.96%,强弱生态空间之间转换频繁(72.8%)。生态环境质量变化以2000年为转折点,由下降变为持续好转趋势。2)“三生”空间显性转型和气候变化对生态环境质量变化的贡献分别为39.8%和36.6%,降水对生产与生活空间的生态环境有主要贡献,气温则对生态空间环境质量存在非线性影响,隐性转型对生态环境变化的贡献率为23.6%。3)“三生”空间转型对生态环境的空间异质性影响更强,而气候变化对生态环境的时间异质性影响更强,中游地区生态环境质量同时受显性与隐性转型影响,下游则主要受隐性转型影响。研究结果可为黑河流域的国土空间优化和生态系统管理提供科学依据。

利用改进型遥感生态指数的岩溶区生态环境质量评价

本文选取绿度(NDMVI)、湿度(Wet)、石漠化(RDI)和热度(LST)4个指数,构建了改进型遥感生态指数(IRSEI),以实现县域岩溶地区的生态环境质量评价。基于2003与2023年的县域尺度遥感影像与其他地理信息数据,通过若干方面定量对比IRSEI与RSEI指数。结果表明,IRSEI包含了更丰富的山地植被与石漠化状况信息,能够更好地表征和评价岩溶地区生态环境质量,适合作为岩溶地区生态环境质量评价的定量指标。研究区在2003—2023年间,生态环境质量改善和退化情况均有发生,但生态环境质量总体下降了7.46%,生态等级由良变为中等。从空间分布来看,罗平县研究区生态质量差的区域主要分布在北部,生态环境质量优的区域主要分布在中部。

基于PSR系统模型的新疆于田县农村生态环境质量评价及优化策略

科学客观地评价新疆维吾尔自治区(简称新疆)于田县农村生态环境质量状况,对于田县农村经济、社会、环境协调良性发展,以及降低农村环境污染、提升农村生态环境质量具有重要的理论和现实意义。基于压力、状态、响应(PSR)系统模型构建于田县农村生态环境质量评价指标体系。运用熵值法、综合指数法对于田县2013—2022年农村生态环境质量进行评价分析,并通过农村生态环境质量综合指数对其进行分等定级。研究结果表明,2013—2022年于田县农村生态环境质量综合发展水平总体呈上升趋势,生态环境质量综合指数由0.21上升至0.71。于田县农村生态环境质量等级从差→一般→良好的方向不断升级。压力系统指数整体呈现M型波动变化趋势,状态系统指数呈现先增长、后下降、再增长的波动变化趋势,响应系统指数整体呈现上升趋势,说明于田县农村生态环境优化的相关政策、措施实施有效。未来,政府应持续加大环保治理投资力度,加强农村生态环境监管,完善农村生态补偿机制,“利益相关者”坚持绿色发展理念,积极开展农村生态环境保护宣传教育,推进农村生态环境可持续发展。

府河汛期生物多样性及水生态环境质量状况评价

以常年有水入白洋淀的府河为研究对象,从河流浮游动植物、底栖生物、鱼类、大型维管束植物等方面开展汛期府河水生态环境质量状况调查与评价。通过府河水生态环境质量综合评价指数FEQI结果显示:府河水生态环境质量状态为上游良好、中游和下游中等。研究发现,不同水文条件下水生生物密度及生物量存在局部差异;府河的生物多样性趋于平稳。总体来看,保定市府河水生态环境质量状态在中等-良好之间,上游段良好,中游下游河段水质中等。

北京市农业生态环境质量定量评价平台关键创新技术与应用成效

围绕北京市农业生态提出的“净化水源、清洁空气、改良土壤”三大主线,按照农业生态环境监测、评价、治理、再评价的闭环链条,开发了北京市农业生态环境质量定量评价平台。平台整体架构核心内容由下至上分为5层,分别是数据监测技术设备、接口、数据资源、应用平台和用户。从农业生态环境监测传感设备和符合北京市农业生态环境的质量定量评价指标及其与之对应的标准和模型两方面介绍了平台关键创新技术,并利用JAVA编程语言实现了监测设备和评价指标的网络在线联动。平台取得了较好的应用成效,累计应用项目研制的传感器和监测系统240套、农田环境(重金属)长期固定监测点155个、畜禽养殖场环境长期固定监测点30个、渔业养殖水质长期固定监测点31个,社会效益明显。最后,对未来的重点研究方向进行了讨论和展望。

基于PSR模型和熵值法的陇南市生态环境保护质量评价

本文以甘肃省陇南市为例,基于PSR模型构建了陇南市生态环境保护质量评价指标体系,采用熵值法对陇南市“十三五”时期生态环境保护质量进行综合评价。结果表明,(1)响应子系统权重值最高,压力子系统权重值最低。(2)从各子系统的评价结果来看,陇南市2016-2020年生态环境保护质量PSR系统中的压力指数、状态指数、响应指数和综合指数总体呈现上升趋势。(3)陇南市2017-2019年生态环境保护质量PSR系统协调度呈现轻微下降趋势,2019-2020年陇南市生态环境保护质量PSR系统协调度呈现上升趋势。基于评价结果,本文提出了优化废水处理机制、开展农业面源污染防治工作、增强生态环境保护意识和加强生态环境保护监督的思考建议,对提升陇南市生态环境保护质量具有一定的参考价值。

无人机核查技术在县域生态环境质量监测评价中的应用

随着经济社会的快速发展和人口的不断增长,生态环境受到了一定程度的破坏,特别是重点生态功能区范围内的自然生态破坏对生态环境影响尤为明显,因此重点生态功能区生态环境监测评价是监测重点生态功能区生态环境保护工作成效和问题的重要手段。重点生态功能区往往有着复杂的生态系统,传统的监测方法难以实现全面高效对其生态质量开展调查和监测。无人机技术以其高精度、高分辨率和高效率的数据收集和分析优势,成为重点生态功能区县域生态环境质量监测评价的重要手段之一,有助于提高监测评价效率以实现更加有效的环境监管。

基于正态云相似度度量的城市生态环境质量综合评价

近年间云模型相关理论发展,其与综合评价模型之间的组合应用也愈发广泛。本文提出构建基于正态云相似度度量的城市生态环境质量综合评价模型,通过改进正态云组合赋权方法,进行权重信息的有效解读与融合,提出一种兼顾距离与形状的云相似度度量方法,计算得到云模型间相似度大小确定最终评价结果。将该模型实际应用于长三角中心区城市群的生态环境质量综合评价,结果表明:该城市群在2021年经济发展及社会保障整体发展水平属等级“一般”,资源利用及生态健康整体发展水平属等级“良”,近半数城市综合评价等级属“良”且城市群整体发展趋势向“良”。

生态环境基础设施一体化与长三角经济高质量发展研究

区域一体化是实现长三角经济高质量发展的根本路径,基础设施一体化是长三角区域高质量一体化发展的基石。本文基于不同类型的基础设施,鉴于目前生态环境的严峻形势,从生态环境基础设施入手,对长三角生态环境基础设施一体化发展水平进行考察,发现长三角各地区对环保基础设施的建设初有成效,长三角三省一市节能减排和环境质量不容乐观。进一步通过综合指标评价法分析发现:长三角生态环境水平持续提升;逐步明确了绿色产业发展动力机制;绿色技术创新能力尚需增强,绿色产业体系还在逐步建立中;能够积极响应国家政策号召,切实把绿色产业发展理念落实为具体行动。最后本文提出相关政策建议,助力于推动长三角生态环境基础设施高质量一体化发展,进而促进长三角经济高质量发展。

陕西省城镇化与生态环境质量时空交互关系研究

[目的]推进具有中国特色的城镇化,生态安全是必不可少的环节。同时城镇化是影响区域生态安全格局的重要因素,厘清城镇化与生态环境质量之间的关系,为陕西省城镇化开发和促进区域生态保护与高质量发展提供决策参考。[方法]以陕西省为研究对象,基于栅格尺度构建城镇化与生态环境质量评价体系,在分析2000—2020年每隔五年陕西省城镇化与生态环境质量时空格局演变的基础上,采用耦合协调度模型和双变量空间自相关模型剖析了二者耦合关系及时空变化特征。[结果](1)2000—2020年间,陕西省城镇化水平总体呈现稳步上升趋势,综合城镇化率提高了111.45%。整体RSEI均值呈稳步上升趋势,生态环境呈现出好转的态势,但地区间的差异依旧显著,整体呈现“北低南高”的分布格局。(2)陕西省城镇化与生态环境质量耦合协调度呈波动上升趋势,陕西省内部各县域的生态环境与城镇化耦合协调发展长期存在明显差距,但随着时间推移,发展协调的地区逐渐增多。空间格局上以关中地区为核心总体呈现“中部高两边低”的分布特征。(3)陕西省城镇化与生态环境质量的耦合协调存在一定短板,相比之下陕北地区城镇化与生态环境质量耦合协调呈现相对滞后的情况。[结论]2000—2020年陕西省城镇化与生态环境质量的耦合协调关系存在明显差距但整体呈变好趋势,建议在城镇化的道路上,陕西省能够强化绿色生态发展能力、补齐生态短板、因地制宜,优化区域发展空间布局,加快形成区域良性互动格局,制定出更加科学合理的乡村振兴政策。

黄河流域(山东段)生态环境与农业耦合协调和高质量发展提升策略

运用熵权-TOPSIS法、耦合协调度模型评价黄河流域(山东段)23个区县2010年、2015年和2020年的生态环境与农业高质量发展耦合协调水平,并根据评价结果,从规划体系完善、区县级国土空间规划编制和机制体制建设3个方面提出黄河流域(山东段)生态环境与农业高质量发展规划提升策略。

益阳市“三区空间”时空变化特征及其生态环境效应研究

揭示国土空间变化的规律及其生态响应是开展国土空间开发与保护的重要基础。以长江经济带重要节点城市益阳市为例,基于2000,2010和2018年三期土地利用数据构建“三区空间”(城镇空间、农业空间和生态空间)分类体系,采用转移矩阵、生态环境质量指数和生态贡献率方法分析“三区空间”时空变化特征及其生态环境效应。研究结果表明:(1)在研究期内益阳市生态空间波动减少,城镇空间持续增加,呈“核心+点状”空间扩张特征,农业空间和城镇空间补偿生态空间的趋势增加;(2)生态环境指数呈“L”型变化特征,与“三区空间”的数量变化特征基本一致,生态环境质量呈现由西南的山地、丘岗向东北平湖梯次递减的空间分异特征;(3)耕地转化成林地、水域转化为未利用地是生态环境质量改善的主导因素,生态环境退化的主导因素是林地转建设用地和林地转耕地,次要因素是耕地转建设用地。

“三生空间”视角下乌鲁木齐市土地利用转型及生态环境效应分析

为探究如何优化乌鲁木齐市城镇化快速发展的资源配置方式,实现城市在“三生空间”视角下的可持续发展,基于乌鲁木齐市1980—2020年(每10年一期,共5期)土地覆盖遥感影像数据,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、土地利用转型生态贡献率和InVEST模型估算生境质量等方法,定量分析了乌鲁木齐市土地利用功能转型及生态环境效应。结果表明:乌鲁木齐市生态空间被持续压缩,生活空间持续增加,而生产空间则经历了先增加后减少的倒V型变化趋势。乌鲁木齐市土地利用功能转型主要表现为草地生态空间与生产、生活空间之间的相互转化。乌鲁木齐市生态环境质量指数持续下降,草地转变为其他生态空间是使乌鲁木齐市生态环境质量恶化的主要原因。乌鲁木齐市的生境质量水平持续下降,草地、水域生态空间转化为其他生态空间是生境质量下降的主要原因。可见:土地利用转型会对生态环境质量产生巨大影响,研究结果可为乌鲁木齐市生态持续改善提供保障,同时还能为协调新疆土地资源的可持续利用和生态环境保护提供借鉴。

黄土高原水土保持功能区生态环境质量遥感监测与评价

黄土高原水土保持功能区是全国生态功能区划定的重要功能区之一。过去以来黄土高原区内水土流失严重,生态环境脆弱,严重地制约着当地的社会经济发展,21世纪以来西部大开发战略和生态工程建设对该区生态系统服务功能改善发挥重要作用。由此,黄土高原水土保持功能区生态环境质量监测评价对于认识国家生态保护政策带来的影响具有重要的科学意义。本研究利用2000—2020年MODIS数据构建遥感生态指数(RSEI),结合年降水量和年平均气温数据,对黄土高原水土保持功能区生态环境质量进行监测与分析。研究表明,2000—2020年研究区以生态用地为主,面积占比57.31%。以半生态用地转入生态用地为主,占变化总面积的51.74%,生态用地的转入改善了区域生态环境质量。2000—2020年研究区RSEI均值由2000年的0.39增至2020年的0.57,生态环境质量明显改善。生态环境质量等级以中等为主,平均面积占比为45.61%,优、良等级面积共增加38.08%,极差、差等级面积减少60.79%。中部区域RSEI增加速率较快,显著增加区域占总面积的11.59%。研究区热量充足,水分是限制植被生长的主要因子,RSEI与年降水量整体呈正相关关系,显著正相关面积占比25.30%。退耕还林核心区的RSEI值增长明显,说明生态恢复工程是区域生态环境质量改善的重要原因。

长江经济带市域生态环境质量空间分异与影响因素分析——基于三生空间的土地利用转型

随着城镇化和工业化进程加快,长江经济带土地利用主导功能发生较大转变,生产、生活、生态空间(“三生空间”)转型对生态环境质量的影响日益增强,从“三生空间”角度研究长江经济带生态环境质量对于推动长江经济带高质量发展意义重大。基于土地利用遥感监测数据,通过生态环境质量指数模型、地理探测器等方法,定量分析长江经济带130个地级市生态环境质量的空间分异及其影响因素。结果表明,(1)2000-2020年长江经济带生态环境质量处于中等以上,其中2000-2010年生态环境质量等级保持不变,主要有中等和较高质量两种类型;2010-2020年生态环境质量等级发生变化,中等质量区和较高质量区面积减少,高质量区面积增加。(2)生态环境质量空间分布存在明显差异。长江经济带生态环境质量整体呈“东北部低、西部、中部和东南部高”。2000-2010年生态环境质量空间分布一致。2010-2020年多数地区的生态环境质量等级上升,主要趋势为中等质量转化为较高质量、较高质量转化为高质量。(3)不同因子对生态环境质量空间分异的影响程度具有显著差异。土地利用程度、人口密度和坡度对生态环境质量的影响占主导地位,对生态环境质量空间分异的解释力q值分别为0.776、0.409、0.406,其他因子对生态环境质量空间分异的影响相对较弱。(4)任意两因子间的交互作用均大于单因子对生态环境质量空间分异的影响,且土地利用程度与其他因子的结合是影响长江经济带生态环境质量空间分异的最主要因素。

汉江流域三生空间转型格局及其生态环境效应

汉江流域在我国区域生态安全和经济社会发展格局中的战略地位日益凸显,开展三生空间用转型及其生态环境效应研究能为该区生态文明建设和国土空间规划提供参考。基于1990—2020年土地利用/覆盖数据和“生产—生活—生态”(三生空间)视角,运用转移矩阵、生态贡献率等研究方法,分析了汉江流域三生空间用地转型及其生态环境效应的时空演变特征。结果表明:1990—2020年汉江流域以生态空间为主,生态空间面积先减后增且集中分布在丹江口以上流域,生产空间由增转减,生活空间始终处于增加态势;1990—2020年汉江流域三生空间类型转移关系保持稳定,以生态空间和生产空间的互转为主,转移规模呈先减后增趋势;汉江流域生态环境质量呈西高东低空间格局,高质量区面积持续增加,其他质量区不同程度下降;影响汉江流域生态环境改善、恶化的主导用地类型分别为生产空间转化为林地绿色和蓝色生态空间,草地及林地绿色、蓝色生态空间转化为生产空间。

墨江哈尼族自治县生态环境质量时空变化及影响因子

调查区域生态环境质量时空变化有助于对生态环境的保护和改善提供指导和进行协调。基于2005—2020年Landsat遥感数据,运用遥感生态指数(RSEI)和地理探测器模型,探究墨江哈尼族自治县生态环境质量时空变化及影响因子。结果表明:(1)研究区2005—2020年遥感生态指数均值分别为0.5689、0.5824、0.5866、0.5985,呈现出逐年增长的趋势;(2)2020年研究区生境质量等级为优和良的面积超过一半,但流域生态环境治理仍需进一步改进;(3)研究区生态环境质量变化受多因子相互作用影响,干度因子与热度因子对生态环境质量空间分布的解释力最大。