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生态环境学报 2024年第10期33卷 1612-1623页

作者：许静王德仁兰州财经大学经济学院甘肃兰州730101

黄河流域水资源短缺、水土流失严重、生态本底脆弱,科学评估黄河流域生态系统健康对于防范和化解流域生态风险,保障黄河安澜,促进流域生态保护和高质量发展具有重要意义。以黄河流域为研究区,构建活力-组织力-弹力-服务(vors)评估框架,... 详细信息

黄河流域水资源短缺、水土流失严重、生态本底脆弱,科学评估黄河流域生态系统健康对于防范和化解流域生态风险,保障黄河安澜,促进流域生态保护和高质量发展具有重要意义。以黄河流域为研究区,构建活力-组织力-弹力-服务(vors)评估框架,探讨2000-2020年生态系统健康时空分异,并耦合GMOP与PLUS模型预测2030年多情景下生态系统健康动态演变。结果表明:2000、2010和2020年,黄河流域生态系统活力均值分别为0.435、0.437和0.436,整体较为稳定,呈西高东低的空间分布特征;生态系统组织力指数均值分别为0.593、0.603和0.629,呈中部向四周递减的特征;生态系统弹力指数均值分别为0.507、0.511和0.505,东部低,其余地区较高;生态系统服务指数均值分别为0.402、0.398和0.390,呈由北向南递增的趋势;生态系统健康指数分别为0.419、0.423和0.425,呈中部高、东部低的空间分布特征。2030年,各情景下活力、弹力和生态系统服务无显著差异,而生态保护(EP)和综合发展(CD)情景下组织力显著提高。2030年,各情景下生态系统健康空间分布均呈中部较高,东、西南部较低的特征,但EP和CD情景下生态系统健康水平略高于自然发展(ND)和经济发展(ED)情景,且CD情景下生态系统健康I级城市数量最多,因此CD情景可以在满足经济发展需求的前提下确保生态系统健康水平最高,为相对优选情景。该研究以vors为基础,耦合GMOP-PLUS模型测度黄河流域生态系统健康水平,研究结果可以为流域生态系统科学管理、协同流域经济发展与生态保护提供决策依据。

关键词：生态系统健康活力-组织力-弹力-服务 vors模型生态系统服务 GMOP-PLUS模型黄河流域

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基于vors模型的关中地区生态系统健康评价

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农业与技术 2024年第12期44卷 107-111页

作者：王怡蓉刘健陕西省地质科技中心陕西西安710004

随着城市化进程快速发展,人类活动对环境的影响逐渐增大,开展关中地区生态系统健康评价工作,对保护与修复区域生态,促进经济与环境协调发展具有重要意义。本研究以土地利用为核心的多源遥感数据为基础,利用vors模型构建生态系统健康评... 详细信息

随着城市化进程快速发展,人类活动对环境的影响逐渐增大,开展关中地区生态系统健康评价工作,对保护与修复区域生态,促进经济与环境协调发展具有重要意义。本研究以土地利用为核心的多源遥感数据为基础,利用vors模型构建生态系统健康评价指标体系,对关中地区2000-2018年生态系统健康状况时空变化特征开展定量评估。结果表明:耕地是关中地区最主要的土地利用类型,占总面积的40%以上,其次是草地和林地,耕地呈现出明显减少的趋势,建设用地呈现显著增加趋势;2000-2018年关中地区生态系统健康均值分别为0.6626、0.6838、0.6674,整体处于健康水平;关中地区生态系统健康水平分布具有明显的空间异质性,北部陕北高原与西部、南部秦岭山脉健康水平较高,中部关中城市群健康水平较低,呈现“整体稳定,中部降低”的特点。

关键词：土地利用生态系统服务 vors模型生态系统健康评价关中地区

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基于生态系统健康的国土空间生态修复分区——以长江中游城市群为例

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自然资源学报 2022年第12期37卷 3118-3135页

作者：曾晨程轶皎吕天宇华中农业大学公共管理学院武汉430070 华中农业大学国土空间治理与绿色发展研究中心武汉430070 西安交通大学公共政策与管理学院西安710049

高强度社会经济活动造成了河湖湿地萎缩、景观破碎化与生物多样性减少等生态问题,实施国土空间生态修复成为生态环境治理的必然途径。以长江中游城市群为研究区,基于网格单元构建“生态系统活力—生态系统组织力—生态系统弹性—生态系... 详细信息

高强度社会经济活动造成了河湖湿地萎缩、景观破碎化与生物多样性减少等生态问题,实施国土空间生态修复成为生态环境治理的必然途径。以长江中游城市群为研究区,基于网格单元构建“生态系统活力—生态系统组织力—生态系统弹性—生态系统服务力”(vors)模型,评价2010年和2020年的生态系统健康水平。通过自然断点法和智能化修正等方法,自下而上地开展国土空间生态修复分区,并提出相应的生态修复措施。研究结果表明:2010—2020年长江中游城市群耕地面积有所减少,建设用地扩张明显;生态系统健康状况较为稳定,但是存在明显的空间差异;生态系统活力和服务力提升明显,生态系统组织力和生态系统弹性呈下降趋势。根据分区结果,将研究区划分为生态系统保育区、生态系统提升区、生态系统缓冲圈、生态系统改良圈和生态系统重塑圈“两区三圈”的修复区域,并提出生态修复对策。

关键词：生态系统健康 vors模型生态修复分区长江中游城市群

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基于土地利用变化的滇中城市群生态系统健康演化特征及影响因素研究

基于土地利用变化的滇中城市群生态系统健康演化特征及影响因素研...

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作者：高丽萍云南财经大学

学位级别：硕士

随着工业化、城镇化进程的不断加快,滇中城市群生态系统健康面临着严峻的安全威胁,亟需开展多尺度生态系统健康评价。基于此,本研究以滇中城市群2000年、2005年、2010年、2015年和2020年5期土地利用数据为基础,在梳理国内外相关研究的... 详细信息

随着工业化、城镇化进程的不断加快,滇中城市群生态系统健康面临着严峻的安全威胁,亟需开展多尺度生态系统健康评价。基于此,本研究以滇中城市群2000年、2005年、2010年、2015年和2020年5期土地利用数据为基础,在梳理国内外相关研究的基础上,基于生态系统活力-组织力-恢复力-服务功能(vors)模型构建滇中城市群生态系统健康评价指标体系,分别从行政尺度和生态尺度对滇中城市群生态系统健康进行评价,并应用Arc GIS软件在图上进行表征,最后应用地理探测器分析影响生态系统健康变化的驱动因素并针对不同健康等级区域提出相应的保护与恢复建议。主要的研究结果如下:(1)2000-2020年间,滇中城市群6种土地利用类型面积发生较大变化。其中,林地、草地和耕地面积分别减少了291.06km、726.67km、517.54km,建设用地、水域和未利用地面积分别增加了1374.23km、156.18km、5.22km。建设用地的单一土地利用动态度指数最大,且在2015-2020年间达到最大值8.55%。土地利用程度综合指数从0.47%上升至6.79%。土地利用类型面积转移量最大的是草地,其中1397.23km转变为耕地,397.12km转变为建设用地。(2)2000-2020年间,滇中城市群景观格局产生了显著变化。斑块密度指数由0.29升为0.31,香农均匀度指数(SHEI)和香农多样性指数(SHDI)分别从0.64、1.14上升至0.66、1.18,蔓延度指数(CONTAG)降低1.3,聚合度指数(AI)降低0.14,说明滇中城市群内部优势景观斑块类型的连接性逐渐降低,景观的破碎化程度升高。(3)在行政尺度下,基于vors模型的滇中城市群的生态系统健康评价结果表明:2000-2020年,(1)活力、组织力、恢复力和服务功能指数逐渐降低。在空间分布上,活力和恢复力指数呈“东低西高”分布,组织力指数呈“中间高,四周低”分布,生态系统服务指数呈“中间低,四周高”分布。(2)生态系统健康综合指数值在20到70之间,生态系统健康指数低值区主要分布于中部和东部地区;西部和南部的生态系统健康指数值较高。(3)行政尺度下的生态系统健康等级在2至4级之间,表明滇中城市群的生态系统健康状况相对较好,2等级在研究区北部、中部和东部均有分布,4等级主要集中在研究区南部和西南部。(4)3等级的区县数量占比最大,5年平均占比为70.22%;4等级区县数量由2000年14.3%升至18.4%,呈波动式上升的趋势。(4)在生态尺度下,基于vors模型的滇中城市群的生态系统健康评价结果表明:2000-2020年,(1)活力、组织力、恢复力指数逐渐降低,而生态系统服务功能指数基本不变。在空间分布上,活力指数和恢复力指数呈“东低西高”分布,组织力指数呈“北低,南高”分布,服务功能指数与行政尺度的空间分布相反,呈“中间高,四周低”分布。(2)生态系统健康综合指数在20到70之间,生态系统健康指数低值区主要分布于北部和东北部;高值区主要分布于南部地区。(3)滇中城市群生态系统健康在生态尺度下等级主要是2到4级,2等级主要分布在东北部地区,4等级区域主要分布在研究区中部和南部。(4)2000-2020年间,3、4等级的面积占比较大,呈波动式上升的趋势,4等级的面积在2020年达到最高值,为41.08%,说明滇中城市群生态系统健康水平在持续提高。(5)空间自相关结果显示,2000-2020年滇中城市群行政尺度的Moran’s I指数高于流域尺度,说明行政尺度生态系统健康空间集聚程度高于流域尺度。冷热点分析结果显示,行政尺度和流域尺度的生态系统健康的聚集特征均表现为热点区和冷点区两种形式,热点区域的分布范围主要集中于研究区西南部。但是行政尺度和流域尺度的冷点区的分布范围不同。行政尺度下的冷点区域主要集中于研究区中东部,而流域尺度下的冷点区则主要分布于研究区东北部。(6)基于地理探测器分析结果显示,滇中城市群生态系统健康状态受到海拔、坡度、坡向、NPP、NDVI、GDP、人口密度和土地利用程度等因素的影响,综合来看20年间,土地利用综合程度、海拔、坡度的解释力度均较强。交互作用探测结果显示,任意两个变量的交互作用贡献度均高于单因子的贡献度。

关键词：土地利用变化生态系统健康 vors模型地理探测器滇中城市群

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基于生态系统健康评价的生态功能分区研究——以青藏高原为例

基于生态系统健康评价的生态功能分区研究——以青藏高原为例

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作者：贾子续长安大学

学位级别：硕士

健康的生态系统是实现社会、经济以及自然可持续发展的重要保障,被认为是环境管理的理想目标。然而,快速的经济发展以及不合理的人类活动显著地改变了生态系统的结构和功能,对生态系统健康造成了巨大的负面影响,严重威胁了人类的生存和... 详细信息

健康的生态系统是实现社会、经济以及自然可持续发展的重要保障,被认为是环境管理的理想目标。然而,快速的经济发展以及不合理的人类活动显著地改变了生态系统的结构和功能,对生态系统健康造成了巨大的负面影响,严重威胁了人类的生存和发展。因此,准确评估生态系统健康状况对于了解生态系统状态以及区域生态系统管理具有重要意义。生态功能分区为协调生态系统保护与经济社会发展带来了新的指引和思路。基于生态系统健康评价进行生态功能分区,不仅考虑了更多的生态信息以及生态系统本底特征,而且更加侧重生态系统的完整性,使得分区评估框架更加完整,有助于全面掌握区域生态状况,为高原生态系统空间综合治理提供理论依据。本文基于多源数据和“活力-组织力-弹性-服务(vors)”模型,定量评估了青藏高原2000-2018年栅格尺度、乡镇尺度、区县尺度以及流域尺度下的生态系统健康状况;利用空间自相关分析生态系统健康空间集聚特征;采用通径分析识别青藏高原生态系统健康影响因子的直接作用与间接作用;之后,基于生态系统健康评价指标以及生态系统敏感性指标构建生态功能分区“双评价”指标体系,利用自组织特征映射网络(SOFM)进行空间聚类,确定最优聚类方案,并通过合并碎小斑块以及微调平滑划定青藏高原生态功能区。主要结论如下:(1)2000-2018年,不同尺度下生态系统活力、生态系统组织力、生态系统弹性以及生态系统服务均值分别处于较低、中等、较高以及中等水平。空间上,生态系统活力表现出“东南高、西北低”的空间分布格局;生态系统组织力高值主要位于青海省东部、西藏自治区中部和东部等地区,低值主要分布在高原的西北部地区;生态系统弹性在青海省东部以及西藏自治区的大部分地区都处于高值范围,在青海省的西北部地区表现为低值;生态系统服务高值主要分布在藏南地区,低值主要位于青海省中部和西部以及西藏自治区西部的部分地区。(2)2000-2018年,不同尺度下青藏高原生态系统健康平均值多处于“比较健康”和“一般”水平,并且在栅格尺度、乡镇尺度、区县尺度以及流域尺度下均呈现出增加的变化趋势。从各等级生态系统健康面积占比来看,19年间,青藏高原大部分地区在四个尺度下的生态系统健康多处于“不健康”、“比较不健康”和“一般”水平。从空间上来看,19年间,青藏高原生态系统健康在四个尺度下的空间分布具有差异性,但总体上生态系统健康状况较差的地区主要分布在青海省西北部以及西藏自治区的中部和西部的大部分地区,生态系统健康状况较好的地区主要分布在青海省东部和西藏自治区的东南部,特别是藏南地区的生态系统健康状况最佳。(3)2000-2018年,四个尺度下青藏高原生态系统健康全局莫兰指数均为正值,表明四个尺度的生态系统健康存在显著的正向全局空间自相关,且四个尺度下全局莫兰指数有减少的变化趋势,表明生态系统健康空间集聚性有下降的趋势。单变量局部空间自相关结果表明,19年间,“低低型空间匹配”和“高高型空间匹配”是四个尺度下生态系统健康的主要空间匹配类型。在空间分布格局方面,19年间,青藏高原生态系统健康空间集聚特征在四个尺度下具有相似特征,其中,“低低型空间匹配”主要分布在青海省和西藏自治区的西北部地区,而“高高型空间匹配”主要分布在青海省东部以及西藏自治区东部和东南部。(4)各影响因子中,草地面积占比和NDVI对青藏高原生态系统健康具有最强的且直接的正向影响,其次林地面积占比和降水也存在较强的直接正向影响,而距居民点距离对生态系统健康具有较弱且直接的负向影响。降水,气温和林地面积占比主要是通过促进NDVI的增加,进而对生态系统健康产生正向影响。距居民点距离表现出最强的负向且间接的影响,这种影响是通过抑制NDVI的增加而产生的。从决策系数来看,NDVI,降水和林地面积占比是生态系统健康的主要决策变量。(5)当聚类类别数为8时,对应最优聚类结果,通过合并小斑块,最终将青藏高原划定为五个生态功能区,分别为:Ⅰ北部高寒荒漠防风固沙区、Ⅱ西部高寒荒漠草原生态脆弱区、Ⅲ西南高寒草原草甸水蚀敏感区、Ⅳ东部高寒草甸产水区以及Ⅴ东南热带季雨林生态系统服务供给区。分区结果能够体现各分区生态功能特征,与各分区生态本底状况基本一致,该结果对于指导青藏高原区域生态管理具有一定的现实意义。

关键词：生态系统健康 vors模型生态功能分区 SOFM网络青藏高原

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近20年桂西南生态系统健康时空变化及其驱动因素分析

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广西科学院学报 2023年第3期39卷 268-279页

作者：黄丽芳覃星铭胡宝清黄思敏韦雯雯陈思锜南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西南宁530001 南宁师范大学广西地表过程与智能模拟重点实验室广西南宁530001 南宁师范大学地理科学与规划学院广西南宁530001 自然资源部岩溶生态系统与石漠化治理重点实验室广西桂林541004

探究桂西南生态系统健康状况,可为区域可持续发展提供理论依据。本文通过构建“活力(Vigor)-组织力(Organization)-恢复力(Resilience)-服务力(Services)”(vors)模型分析区域生态健康,借助地理检测器探讨影响生态系统健康的驱动因素。... 详细信息

探究桂西南生态系统健康状况,可为区域可持续发展提供理论依据。本文通过构建“活力(Vigor)-组织力(Organization)-恢复力(Resilience)-服务力(Services)”(vors)模型分析区域生态健康,借助地理检测器探讨影响生态系统健康的驱动因素。结果表明:①20年间桂西南生态系统健康指数均值由2000年的0.446增加至2020年的0.478,整体上呈改善趋势,这得益于退耕还林、水土保持、石漠化治理等一系列生态修复工程的实施。②在空间分布格局上,桂西南生态系统健康总体上西北部及中部地区优于东南部地区,西北部及中部区域以亚健康状况为主,而病态和不健康状况则分布在东南部南宁市主城区。③土地垦殖率、平均海拔、夜间灯光强度、人口密度、坡度是影响区域生态系统健康的主要因子,其解释力均大于或等于0.45;与单因子相比,自然因子和人文因子的交互作用对区域生态系统健康的解释力更强。在今后发展中应加强协调区域生态环境保护与经济高质量发展,提高区域生态系统健康水平。

关键词：生态系统健康 vors模型地理探测器驱动因素桂西南

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