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。

广东省社会经济-水资源复合系统协调度评价

社会经济的快速发展导致区域水资源系统与社会经济系统之间存在交互耦合、协同竞争的关系。选取广东省为研究案例,运用相对色散系数法与耦合函数法相结合的耦合协调度评价方法,研究了该区域1980-2017年社会经济与水资源系统的协调度,得出如下结论:①基于物理学"耦合"概念,通过计算社会经济系统与水资源系统之间的相对距离,准确量化了2个子系统的耦合协调程度;②整个研究期间,广东省社会经济与水资源复合系统协调度整体呈现增长趋势。前期1980-2005年社会经济与水资源复合系统处于中等协调水平,后期2005-2017年2个系统之间处于高协调水平。

基于能值理论的区域水资源复合系统生态经济评价

从水资源复合系统的功能与特点出发,提出了采用能值(Emergy)理论与方法对区域水资源复合系统进行生态经济评价的新思路。论述了能值理论与方法的基本原理,绘制了区域水资源复合系统的能值系统图,编制了系统的能值分析表,构建了区域水资源复合系统的能值指标体系,并以我国东南沿海某县域为例进行了应用研究。实例表明,基于能值理论的区域水资源复合系统生态经济评价方法具有可行性和应用前景。

水资源系统与社会经济生态系统协调性评价

水资源系统与社会经济生态系统的协调性已越来越引起关注。首先利用主成分分析法,分别求出水资源系统与社会经济生态系统的综合评价指数,然后采用距离协调度模型得到两个系统间的协调度值,对两个系统的协调性进行了定量分析。以山东省为例,计算了2001-2012年两系统的协调度值。结果表明:两系统综合评价指数总体趋势上升;两系统发展虽然不同步,但协调性良好。

陕西关中地区水资源—社会经济系统时空协同分析

以系统动力学模型为依据,根据渭河流域生产系统、生活系统和水资源系统相互作用机理,在满足一定程度的河道生态环境用水的情况下,建立关中地区社会经济发展与水资源关系模型;根据不同的发展目标和政策条件,分别运行高速发展方案(HD)、协调发展方案(CD)和调水发展方案(MD)。认为MD方案是实现关中地区水资源与社会经济系统协调发展的最佳途径;现有(含规划)的引水工程的数量不能完全满足未来社会经济发展的要求,应规划建设新的引水工程,并需要提前完工投入使用。

青藏高原放牧地社会⁃经济⁃自然复合生态系统变迁

由于全球气候变化和人为活动的影响,我国放牧地社会⁃经济⁃自然复合生态系统发生了复杂、深刻且剧烈的变化。青藏高原放牧地复合生态系统面积约占全国此类生态系统总面积的三分之一。它对气候变化极度敏感,同时又是少数民族牧民的主要聚居区。因此,该生态系统具有生态、经济、政治、文化等多功能性,对维护边疆稳定和民族团结有重要意义。对建国以来该复合生态系统的水热条件、植被质量、土壤状况、大气氧含量等自然组分的变化进行了系统性综述与分析,并进一步探讨其自然及社会⁃经济成因。结果发现,草地制度变迁和生态恢复工程的实施在一定程度上扭转了生态恶化趋势,但草地退化并未得到全面解决,且全球气候变化可能进一步增加高原生态环境变化的不确定性。此外,未来还应就如何应对草原鼠害;如何权衡野生动物保护与家畜放牧的矛盾;如何平衡传统文化传承与牧业现代化需求间的潜在冲突;如何应对缺氧环境对高原人畜影响等生态系统管理议题进行深入研究,以推动人⁃草⁃畜和谐共生,实现牧区可持续高质量发展。

区域水资源与经济社会耦合系统可持续发展的量化分析

通过对水资源-生态环境-经济社会耦合系统互动关系的分析和对该耦合系统可持续发展模式的探讨,利用模糊优选模型将多个评价指标转化为单一指标,采用模糊隶属度描述可持续度来衡量复杂水资源系统可持续发展水平的评价方法,并结合辽宁省水资源开发与利用的实际情况,研究区域水资源可持续利用与经济社会协调发展的关系。研究结果表明,目前辽宁水资源系统可持续发展水平相对较低(全省水资源系统的可持续度仅为0.2456),尚有较大的开发潜力和提升空间。研究成果可为辽宁省水资源可持续利用及其管理提供定量的决策依据。

长江经济带水资源-水环境-社会经济复杂系统韧性调控模型及应用

水资源-水环境-社会经济复杂系统韧性研究是规避外来冲击和挑战、保持区域和平稳定发展的重要途径之一。借鉴投影寻踪和微分方程的思想构建了一种新的韧性调控模型,对长江经济带整体和省级尺度1999—2018年间的水资源-水环境-社会经济复杂系统韧性及其调控因素进行了评估。结果表明:长江经济带韧性水平以2011年为突变点,2011年之前较为稳定,2011年之后稳步提升;影响韧性特征的因素在江西省和云南省为自然禀赋条件,在上海市为科学技术水平和政府宏观政策,而其他地区则经历了两者之间的过渡;韧性的优控因素排序为适应性>恢复性>抵抗性,且逐渐从抵抗性转移为适应性。

河北省水资源与经济社会、环境耦合协调度研究——基于再生水利用视角

再生水是传统水资源的重要补充,开发利用再生水可以缓解河北省水资源短缺和供需矛盾.基于再生水利用视角研究河北省水资源利用与经济社会、环境的相互影响关系,构建了再生水-经济社会-传统水资源-环境(RETE)系统评价指标体系,运用熵值法对RETE系统的发展水平进行综合评价,并采用耦合协调度模型和灰色关联分析探究了RETE系统的耦合协调程度及其影响因素.结果表明:河北省再生水、经济社会、传统水资源、环境子系统的发展水平呈上升趋势,且存在一定的区域差异性;RETE系统的耦合协调度逐年上升,并且除保定、沧州和衡水濒临失调外,其他城市均处于耦合协调阶段;此外,RETE系统耦合协调度的主要影响因子为城镇化率、污水处理率、建成区绿化覆盖率、城镇居民人均可支配收入、人均GDP.

塔里木河流域水资源-经济社会-生态环境耦合系统和谐程度量化分析

为科学评价塔里木河流域水资源-经济社会-生态环境耦合系统和谐程度,明晰影响其和谐发展的主要因素,系统考虑水资源禀赋、地区发展水平、生态环境状况等多个方面,构建了水资源-经济社会-生态环境耦合系统和谐程度评价指标体系,运用组合权重SMI-P法定量测算了2007—2016年塔里木河流域5地州各子系统及耦合系统的和谐程度。结果表明:时间维度上,各地州耦合系统和谐程度均有所提升,但提升速度及幅度存在差异,且目前均未达到基本和谐状态,大多处于接近不和谐状态;空间维度上,巴音郭楞蒙古自治州耦合系统和谐程度最好,是目前唯一达到较和谐程度的地区,其次为克孜勒苏柯尔克孜自治州和阿克苏地区,而和田及喀什地区则明显落后于其他3个地区;各子系统对耦合系统和谐度提升的贡献从大到小依次为生态环境、经济社会、水资源,且贡献率时空差异显著;各地州和谐发展水平仍存在较大提升空间,应在协调多系统均衡发展的同时着重突破各自薄弱环节。

安徽省水资源-社会经济系统协同分析

基于协同学基本原理,以集对分析中的联系度代替协同度,构建了水资源与社会经济系统协同评价模型,对安徽省16个地级市2007—2013年的水资源与社会经济系统发展的协同情况进行分析。结果表明:近年来安徽省水资源与社会经济系统之间的协同程度总体不高,其中:宣城、池州、安庆以及黄山处于低度协同状态,而合肥、淮北、亳州、宿州、蚌埠、阜阳、淮南、滁州、六安、马鞍山、芜湖以及铜陵处于不协同发展状态;皖南地区的协同程度总体上比皖北地区的协同程度高。

青海省水资源-环境-社会经济系统耦合协调特征

水资源、环境、社会经济系统之间相互影响、协同演进,对3个系统相互作用关系的研究是目前的热点。为探究水资源-环境-社会经济系统的耦合协调特征,以青海省为研究对象,构建多系统评价指标体系,利用耦合协调模型及灰色关联模型对2000—2020年青海省水资源-环境-社会经济系统耦合协调特征进行定量评价。结果表明:(1)研究期内,青海省水资源、环境、社会经济子系统的评价指数呈现不同程度的增大趋势;(2)水资源-环境-社会经济系统耦合度处于融合高水平阶段,耦合协调度处于由中级协调向良好协调过渡的阶段;(3)在3个子系统中,水资源子系统的发展水平对青海省水资源-环境-社会经济系统耦合协调发展影响较大,环境子系统次之,社会经济子系统的影响相对较小。

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。

基于WDO-PP模型的区域水资源系统与经济社会生态系统协调度评价

以云南省16个州市为例进行实例研究,提出风力驱动优化(WDO)算法-投影寻踪(PP)水资源系统与经济社会生态系统协调度评价模型,构建布谷鸟搜索(CS)算法、差分进化(DE)算法和粒子群优化(PSO)算法优化的PP模型作对比,进行水资源系统与经济社会生态系统协调度评价。从水资源、经济、社会和生态系统遴选20个指标构建区域水资源系统与经济社会生态系统协调度评价指标体系,并基于指标系列均值及标准差构造"绝对协调"~"极不协调"6个等级的水资源系统与经济社会生态系统协调度评价标准,应用WDO-PP、CS-PP、DE-PP和PSO-PP模型对实例协调度进行评价及分析。结果表明:DWO算法优化PP模型获得的适应度值和最佳投影方向均优于CS、DE和PSO算法,具有较好的求解精度和全局极值能力。WDO-PP模型对昆明、玉溪两市以及怒江、德宏、西双版纳、迪庆4州的水资源系统与经济社会生态系统协调度评价为"协调",其余州市协调度评价为"基本协调"。WDO-PP模型对实例的评价结果与CS-PP、DE-PP模型相同,但在排序上存在差异;与PSO-PP模型的评价结果及排序上均存在差异,表明智能算法极值寻优能力的强弱决定了评价精度的高低。

关于森林资源——社会经济复合大系统协调发展的探讨

论述了对森林资源系统和社会经济系统的认识，提出把这两个系统复合成为一个大系统来研究二者的协调发展，提出了研究的思路与步骤，探讨了该复合大系统的构造和协调发展的一些基本问题，对有关的政策法规得出6点建议。

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。

“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。

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。

水资源复合系统基本特征的探讨

水资源复合系统是以水事活动为主体,由自然生态系统和社会经济系统复合而成的一类专业复合系统。本文围绕水资源复合系统基本特征这个中心论题,论述了水与自然生态和社会经济发展的关系,水事活动在自然与社会发展协调中的作用;提出水事活动是自然和社会诸多过程的统一体;最后概括了水资源复合系统的总体特征。

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。