城市生态系统健康评价方法及其应用研究

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重庆市主城区城市生态系统健康评价

重庆市主城区城市生态系统健康评价

宜 宾 学 院 学 报
值得注意的是, 人群健康各项指标对健康等级的隶属度分布不
R = , , ) ( , …,
集中, 容易引起健康状况波动 , 原因在于主城区人口密度居高不
下, 人口自 然增长率高于 全国 平均水平。 制约重庆市主城区 城市生态系 统健康的要素包括活力、 组
城市生态系统健康评价方法 ( 评价指标体系 一)

应用模糊综合评价方 法建立的城市生态系统健康评价模型
为 : ・ 日= R
其中: 为城市生态系统健康诊断结果, 为5 日 个健康评价 活力、 织力、 组 恢复力、 服务功能、 人类健康) 对总体健康程 根据生态系 统健康理论, 结合城市生态系统的自 身特点, 要素( 采 权矩阵, = ,2…, )R ( w , , 为各生态系统健康评价要 用活力、 组织结构、 恢复力、 维持生态系统服务功能、 对人类健康 度的 对各级 健康 标准的隶 属度矩阵。 的 影响 这5 个要素来构建城市 生态系统健康的初级评价指标体 素 系 4。由于 I 】 各指标之间可能存在着一定的相关性, 同时为了
摘要 : 对重庆市主城 区的城 市生 态系统健 康状 况进 行分析 , 结果表 明 : 重庆市主城 区在 20 0 8年总体健康 水平为 亚健 康, 其隶属 度为 0 4 ; 复力和人群健康是影响城 市生态 系统健康 的有利 因素 , .O 恢 而活力、 织结构和生态系统服务功能是不利 因素。 组
R 1 R 2 R3 R 4 R 5 3 3 3 3 3 R 1 R 2 R 3 R4 R 5 4 4 4 4 4 Rl R2 5 5 5 R 3
R5 5
R. i o 为第 个要素对第J 级
城市生态系统 健康评 价的关键在于如何选择适当 的评价指

生态系统服务价值评估的方法和应用

生态系统服务价值评估的方法和应用

生态系统服务价值评估的方法和应用生态系统是地球上最复杂、最基础的生物系统之一,由生物和非生物成分组成。

生态系统提供了许多生态系统服务(ES),包括物质和能量循环、水和空气净化、生物多样性保护、景观美化等。

生态系统服务对于人类的生存和发展至关重要,因此生态系统价值评估成为一个重要的研究领域。

生态系统服务价值(ESV)是指生态系统所提供的物质和非物质利益,它可以刻画生态系统的社会、经济和环境效益。

生态系统服务价值评估(ESVA)是指对生态系统服务进行定量评估的过程。

ESVA的准确度和可靠性对基于生态系统服务的可持续发展至关重要。

本文介绍了生态系统服务价值评估的方法和应用。

一、生态系统服务价值评估方法1. 生态系统功能方法(EFM)生态系统功能方法是通过对服务提供者(即生物区域)进行直接观察和测量来评估ESV。

此方法着重于生态系统服务的传递机制,通常使用多种指标,如土壤质量、植物生长和繁殖、水质和洪水控制等等。

2. 代价方法(CM)代价方法基于ESV的代表性测量值。

它强调的是对使用者的支出进行测量,例如,能源补贴、对水的污染控制或护理花卉等造成的费用。

3. 偏好方法(PM)偏好方法是通过调查来确定不同人群对于ESV的评价和偏好。

研究者可以使用任意数量的方法,例如问卷调查、当众弃物实验、艺术家、专业人员和相对普通的人的专家评估等。

应用广泛、精细度较高,被广泛应用于国家调查,社区满意度,景观规划等领域。

4. 转化成本方法(TCM)这种方法是通过基于成本-收益的分析来评估ESV。

此方法着重考虑了为了实现当前服务,所需的几个替代性过程(即,可能被留下的成本,如环境污染和法规遵从等),并计算出他们与当前服务的成本之间的差异。

5. 综合方法综合方法结合了前述的所有方法,是一个更完整的ESVA方法。

为了评估ESV,研究者需要采用不同的方法来接近价格压力、公众和环境交互作用和其他因素。

综合方法的绩效优劣,在很大程度上取决于在大多数情况下需要方面(服务提供者、服务受益者还是政策制定者)中使用的优先顺序。

生态城市规划设计与评价研究

生态城市规划设计与评价研究

生态城市规划设计与评价研究近年来,随着人们生活水平的提高,城市化进程不断加速,城市的发展过程中,也伴随着环境的恶化和生态系统的破坏,这也加速了人们生态城市规划设计与评价的研究。

一、生态城市规划设计概述生态城市是一种以生态为中心,尊重自然、优化资源、提高生活质量和满足未来世世代代需求的城市,它强调人与自然的和谐发展,追求低碳、清洁、健康、智能、可持续的城市。

生态城市规划设计是关注人与自然和谐发展的城市规划设计理念,它强调城市与自然的融合,提倡可持续发展和绿色生活方式。

生态城市规划设计需要尊重自然环境,积极保护环境和生态系统,推行低碳、绿色、可持续的发展理念,减少对自然环境的破坏,提高城市居民的生活质量和生活环境,促进城市可持续发展。

生态城市规划设计需要把城市绿地、水环境、空气环境、土壤环境、垃圾处理、交通方式、建筑材料等方面纳入考虑,将环保生态理念贯穿整个城市的规划建设过程中。

二、生态城市规划设计的主要特征1.低碳环保:生态城市规划设计注重节约资源、减少污染,彻底改变以往的过度消耗资源、污染环境的行为,着重建设低碳环保城市。

2.绿色生态:生态城市规划设计加强城市的绿地建设和环保设施建设,保护生态系统的平衡,创造人与自然和谐的生活环境。

3.智能化:生态城市规划设计将IT技术引入城市建设中,提高城市的信息化水平,实现城市的智能化管理和服务。

4.可持续发展:生态城市规划设计强调城市的可持续发展,以长远利益为前提,促进城市健康可持续的发展。

三、生态城市规划设计的评价标准1.环保性评价:测评城市的环境污染和环保设施的建设情况。

2.生态平衡评价:测评城市生态系统的平衡情况和绿地覆盖率的变化情况。

3.低碳环保评价:测评城市的碳排放量和可再生能源的使用情况。

4.智能化评价:测评城市智能化水平和信息化管理情况。

5.空间布局评价:测评城市建筑密度和道路规划情况,判断城市的城市空间格局特征。

四、生态城市规划设计的实践案例1. 新加坡生态城市概念:新加坡生态城市规划设计建设以可持续性和杜绝环境损害为目标。

绵阳市城市生态系统健康评价

绵阳市城市生态系统健康评价

绵阳市城市生态系统健康评价董小婉;李宗仁【摘要】From the concept of ecosystem health, natural systems, economic system and social development system were selected as evaluation factors to develop the evaluation index system of ecosystem health. Then used analytic hierarchy process to ensure main indexes and weight. The ecosystem health of Mianyang was evaluated by the evaluation model of ecosystem health. The evaluation results showed that: the ecosystem of Mianyang was in morbidity. Finally, according to the actual situation of Mianyang, some solutions were put forward.%从城市生态系统健康的概念出发,选择自然系统、经济系统和社会发展系统为评价要素,建立城市生态系统健康评价指标体系,并运用层次分析法确定主要指标及权重,通过城市生态系统健康评价模型,对绵阳的生态系统健康进行评价。

评价结果表明:绵阳城市生态系统处于病态。

最后根据绵阳的实际情况,提出了相关建议及解决办法。

【期刊名称】《宁夏农林科技》【年(卷),期】2012(053)003【总页数】3页(P101-103)【关键词】生态系统;指标体系;健康评价【作者】董小婉;李宗仁【作者单位】西昌学院农业科学学院,四川西昌615013;西昌学院农业科学学院,四川西昌615013【正文语种】中文【中图分类】X826近年来,世界各地经济发展迅速,然而生态系统正遭受到越来越多的损害并由此危害到人类自身。

城市生态系统健康评价

城市生态系统健康评价

城市生态系统健康评价摘要:在总结城市生态系统的属性并分析其健康内涵的基础上,通过频度统计法,建立评价指标体系。

采用海明贴近度,建立模糊物元模型,对河南省第一批水生态文明城市建设试点郑州、洛阳、许昌2000年-2013年间城市生态系统的健康水平实行评价,分析影响城市生态系统健康发展的各要素,结果表明:郑州、洛阳和许昌整体的城市生态系统健康水平呈上升趋势,但健康改善水准并不显著,且部分指标有恶化趋势;相同时期内,城市生态系统的健康水平排序由高到低依次为郑州、洛阳、许昌,但其增长速率则为许昌最快、郑州最慢;各城市不同要素之间的健康水准差别较大,且不同城市各要素之间的协调性较低。

所以,未来应针对健康水准较差的要素重点发展,提升各要素之间的协调性,进一步提升城市生态系统整体的健康水平。

关键词:城市生态系统健康;模糊物元;海明贴近度;熵权;水生态文明建设现阶段世界很多区域的城市生态系统都面临着机能失调所带来的压力,城市生态系统的再生水平与恢复水平也正面临着资源耗竭和污染排放的考验。

随之而来,人们开始担心巨大人口压力下城市生态系统的承载水平,并思考居住在什么样的城市才可获得高品质的生活。

城市生态系统是由自然、经济、社会三个子系统构成的三维复合系统[4]。

为满足其自身的健康情况应包含三方面的内涵:(1)满足社会发展合理需求的水平,以维持城市结构(组织结构)、功能(活力);(2)生态系统本身维持与恢复的水平(恢复力);(3)受人类活动影响显著,保证城市人群健康(人群健康)以及生活质量(服务功能)。

另外,Spiegel等采用“驱动力-压力-状态-暴漏-影响”机制探讨城市生态系统健康水平,评估中心城市社区改善人类生活质量和健康的一系列干预措施的效率和效果。

还有很多学者采用不同的方法构建评价模型,分析具体城市生态系统健康的水平。

所以,在水生态文明理念发展的今天,评价城市生态系统健康水平,能够为未来城市健康发展,尤其是水生态文明城市建设的方向与重点提供一定的参考和支撑。

基于熵权分析的西安城市生态系统健康评价

基于熵权分析的西安城市生态系统健康评价
K e wo ds ub n e o ytm ; nt p ih t d; mb rh p d g e Xia t y r : ra c s se e r y weg tmeho me es i e re; n Ci o y
SlQa 一yuz 0 Y h i,U n i i l . o ,HA a —i L OJ g n i
( oee f or m adE vom n Si c,hni o a U i rt,i n706 , h a C lg T u s ni n et c ne Sax N r l nv syX 102 Ci ) l o i n r e m ei a n
基于熵权分析的西安城市 生态系统健康评价
师谦友 , 赵檐瑾, 晶 罗
( 陕西师范大学 旅游与环境学院, 陕西 西安 7 06 ) 1 2 0
摘 要 : 城市生态系统健康 内涵出发 , 从 结合西安城市实 际情况 , 选取活力 、 组织力 、 复力 、 恢 生态服务 功能和人 群健康状 况构建 城市健康评价指标体 系 , 采用基于熵值的赋权法来确定指标权重 , 运用模 糊数学 的方法对 20 m20 00 07年 西安城市 生态市城市生 态系统健康 经历从 病态 、 20- X B2 ) 不健康 再到 亚健康 的转变 , 逐年 趋 向于健康 方 向发
展 ; 中恢复力 、 其 人群健康是影 响西安城市生态系统健康状况 的有利 因素 , 活力 、 系统服务功 能和组织结 构成为影 响西安 城市生态
系统健康状 况的不利因素。
关 键 词 : 市 生 态 系 统 ; 值 法 ; 属 度 ; 安 市 城 熵 隶 西 中 图分 类 号 : 17 Q 4 文 献 标 志 码 : A
Ab ta t B sd Ol h o n tt n fte h at s es e t f r a c ss m n erai f l f eid x s w r ee td t ul n sr c : a e i te c n oa o s o h e l a ss m n b n e oy t a d t e l yo Xi l i e e ee slce b i a i h ou e h t a ,v n o d e au t n s s m, cu i gd n misog nz t n l t cu e rs in e e oy tm rie n eh at ttso o uain . pyn e m to v lai y t i ld n y a c r a ia o a r t r , ei e c , e 6 s o e n i su l e s vc sa d t e l s u f p lt s Ap lig t eh d e h h a p o h

我国典型资源枯竭型城市生态系统健康综合评价

我国典型资源枯竭型城市生态系统健康综合评价

法, 但没有完整应用 于实践研究 。国内对城市生态 系 统健康的研究刚起步不久 , 至今没有一个统一 的方法和 评价指标体系 , 肖风劲等 、 郭秀锐等” 和杨位飞等 、
胡 廷 兰 等 、 晓 兰等 、 戴 颜文 涛 等 … 分 别 用 指 标 综 述 法 、 糊评 价 法 、 合 指 数 评 价 法 、 元 可 拓 模 型 法 和 属 模 综 物 性 综 合评 价 法对 不 同城 市 的生 态 系 统 健 康 进 行 了评 价 。 但 对 于典 型 资 源枯 竭 型 城 市 这 个 十 分 重 要 且 具 有 特 殊 性 的 系统 的 研究 , 关 文 献 还 比较 少 。 作 者 以 典 型 资 源 相 枯 竭 型城 市 为研 究 对 象 , 这 些 城 市 的 生 态 系 统 健 康 进 对
相 关 领域 的研究 热 点 。
1 研 究 方 法
模糊综合评 价法是处理 现实世 界 中客 观存在 的模
对 于一 般性 城 市 生 态 系 统 健 康 的 定 量 评 价 , 内外 国 许 多 学者 已经从 不 同角 度 作 过 一 些 深 入 的研 究 , 要 是 主 通 过 构建 相 应 的指 标 体 系 , 立适 宜 的模 型 进 行 评 价 。 建
康 ) 城市 生 态 系 统 内人 类 种 群 的健 康 。 近 年 来 , 和 由
行综合评价 , 从而 为这些城市 制定 资源 、 境管理决 策 环
及 区 域可 持 续 发展 战 略 提供 科 学依 据 。
于环 境 的不 断恶 化 , 市 生 态 系 统 健 康 评 价 研 究 已成 为 城
( 中原 工 学 院 经 济 管 理 学 院 , 州 4 00 ) 郑 5 0 7
摘要 :资 源枯竭和环境 恶化 影响着典型资源枯竭型城 市的发展 。根据 “ 力一 态一 压 状 响应” 型 , 模 构建 了一个度

生态系统健康指数的评估方法及应用

生态系统健康指数的评估方法及应用

生态系统健康指数的评估方法及应用生态系统是人类赖以生存的重要基础,生态系统的健康状况直接关系到人类的生存环境与生产力的发展。

为了评估生态系统的健康状况,生态系统健康指数成为了国际上普遍使用的评估方法。

本文将从指数的定义、作用及计算方法等方面进行详细介绍,并举例说明指数的应用。

一、生态系统健康指数的定义生态系统健康指数又称生态系统评价指标,是衡量生态系统健康状况的定量指标。

它是通过收集、统计、分析生态系统各种生态参数的数据以及反映生态系统健康状况的指标,综合运用数学方法将多种参数量化,并将其纳入统一的评价系统中形成的指数。

生态系统健康指数可分为城市、乡村、水域、气候等多类指数。

二、生态系统健康指数的作用1. 为环境保护和资源管理提供指导生态系统健康指数可以通过定量化的评估结果,为环境保护和资源管理提供指导。

例如,对于某一生态系统甚至整个生态系统群落的评估可以发现哪些环境因素存在危机或问题,为保护环境、维护生态系统提供重要的规划思路。

2. 为政策制定提供依据生态系统健康指数的评估可以为政策制定提供依据。

评估结果可以作为环境保护署和生态系统管理部门的决策依据,对环境管理和人类活动的风险进行有效评估,提出有效的管理措施,对生态系统健康的保护和可持续发展建立重要的政策支持。

3. 为环境监测提供数据基础生态系统健康指数的评估结果可以为环境监测提供数据基础。

如果通过监测工具,可以分析出生态系统的状况,通过数据统计还可以快速计算出许多环境问题的源头。

这样就可以准确定位于正确的环境污染罪犯,同时也为制定下一步的资源管理方案提供依据。

三、生态系统健康指数的计算方法1. 根据指标体系确定评价指标根据生态系统健康的评价目标和评价对象,以及评价的场所与用途等因素,制定生态系统健康评价指标体系。

指标体系应包括环境因素、生物资源、生产能力、环境质量以及评价的重要性等。

2. 计算各评价指标的权值和子指数对于指标体系中的每个指标,要制定权值和指标统计方法。

基于DPSIR模型的城市生态系统健康评价——以衡阳市为例

基于DPSIR模型的城市生态系统健康评价——以衡阳市为例
第 3 卷第 6 2 期 2 1 1 1 年 0 2月
衡 阳 师范 学 院学 报
J u n 1 fHe g a gNo ma iest o r a n y n r lUnv ri o y
No。 6Vo1 2 .3
De .20 1 1 c
基 于 D SR模 型 的 城 市 生 态 系 统健 康 评 价 PI
的任 务 。基 于此 , 文 拟 运 用 D SR 模 型 构 建 评 价 指 标 体 本 PI 系 , 用 模 糊 数 学 理 论 建立 衡 阳市 生 态 系 统 健 康 评 价 模 型 , 采 并 对 其 20 - 20 0 4 0 8年 的 生 态 系 统 健 康 状 况 进 行 评 价 与 分 析, 以期 为 衡 阳城 市 生 态 健 康 发 展 提 供 参 考 依 据 。
D SR模 型 是 由欧 洲 环 境 组 织 ( E 为 综 合 分 析 和 描 PI E A)
述 环 境 问题 及 其 和社 会 发 展 的 关 系 而 发 展 出 来 的口 。 该 模 型涵盖经济 、 社会 、 境 三 大 要 素 , 仅 表 明 了 社 会 、 济 发 环 不 经 展 和 人 类 行 为对 环 境 的影 响 , 表 明 了人 类行 为及 其 最 终 导 也 致 的环 境 状 态 对 社 会 的反 馈 l 。这 些 反馈 是 由社 会 为 应 对 _ 】
指 标 体 系 ,应 用层 次 分析 法赋 予指 标权 重 , 采 用模 糊 数 学 方 法 构 建 评 价 模 型 ,对 衡 阳 市 20 - 2 0 0 4 0 8年 生 态 系 统
健 康 状 况进 行 了 实证 评 价研 究 。 结 果表 明衡 阳 市 的 总 体健 康状 况 2 0 0 4年 处 于 病 态状 况 ,2 0 - 2 0 0 5 0 7年 处 于 不 健 康 状 态 ,2 0 年 处 于 亚健 康状 态 ,衡 阳城 市 生 态 系 统 整体 健 康 状 况 趋 于好 转 。 08 关 键 词 :D S R模 型 ; 生 态 系统 健 康 ;衡 阳 市 P I

北京市城市生态系统健康评价

北京市城市生态系统健康评价
关键词 城市生态系统健康 健康评价 要素 指标
1 研 究的背景
1 城市生态系统健康的内涵 . 1
城 市 生态 系统作 为 生态 系统 中 最 为 复杂 的 生
进行 了综述分析。 目前 , 我国生态环境评价方法和评价指标体系 比较多, 但大部分仍是定性的 、 小范围的, 至今没有 个统一的方法和评价指标体系。 对城市生态系统 健 康 的研 究在 国 内还起 步不 久 , 采用 的方 法 主要有 指标综述法同 模糊综合评价方法[72综合指数评 、 8- . ] 5. 5 9 2
j l2… ,。对正 向指标而言 , 属 函数 的公式如下 : = ,, 5 隶

甍警 器
( 6 ) ¨ ( 7 )
() 8
而对 其他 健康 程度 的隶 属度 为 O ;
当X> 5 R 时,
r= ,l, 3f= 1 f= i =i O 4
当R < l X 时,
康的生态系统研究方法” 的研究报告对城市生态 系 统健康的内涵 、标 准以及城市生态系统管理的 目 标、 方式 和政策 措施 作 了较深 入 的研究 ;e y 等对 Jr t r 建立 生 态 系统健 康评 价指 标 方法 进行 了研 究 ; G i tI对城市生态系统健康 的研究进展及趋势 u oi d t1
2 评价方法与步骤
本文选用模糊综合 匕 京市 20 — 05 0 2 0 年 1 的生态系统健康状况进行评价 , 基本步骤是 : 先设计 各级评价指标对城市生态系统健康状况评 价标准 的隶属函数; 再建立各指标对各级标准的隶属度集; 然后计算各指标对所属评价要素的权重集 ;在此基 础上进行模糊矩阵的复合运算 , 得出评价结果 。
收稿 日期 :20 — 1 0 ,修改稿 收到 日期 :20 — 1 1 07 1-5 0 80 — 4

生态环境质量评估技术及应用

生态环境质量评估技术及应用

生态环境质量评估技术及应用随着人类社会的发展和城市化进程的加快,生态环境问题越来越受到人们的关注。

人们开始意识到环境污染、生态破坏等问题对人类社会的巨大威胁,也就开始关注并研究如何评估和改善生态环境质量。

这就需要各种生态环境质量评估技术的应用。

生态环境质量评估技术是指通过对生态环境质量进行收集、处理、分析、综合评价等工作,得到生态环境质量综合评价的技术方法和手段。

它是对生态环境质量的客观、全面、准确的评价,旨在为环境保护、经济发展和社会稳定提供科学依据。

生态环境质量评估技术的应用可以分为以下几个方面:一、地表水质量评估地表水是指地球表面上存在的各种水体,包括河流、湖泊、水库、洼地和人工湿地等。

地表水的污染程度直接关系到人类健康和生态系统的稳定。

因此,对地表水质量进行评估是十分必要的。

地表水质量评估技术包括采样、分析、评价等步骤。

首先,对地表水进行采样,然后将采样的水样送往实验室进行分析。

分析结果可以反映出水体中各种污染物质的浓度,从而得到地表水的水质状况。

最后,根据分析结果,对地表水进行评价,将其划分为优良、中等、劣、重度污染等不同等级,以便后续的治理和管理。

二、大气环境评估大气环境是指大气层中的气体组成和物理特性,它是地球生态系统最重要的组成部分之一。

然而,随着经济的发展和能源消耗的增加,大气污染问题日益突出,对人类健康和生态环境造成严重危害。

大气环境评估技术包括对大气的污染源的统计和分析,同时对不同的大气污染物进行监测、分析和评价。

通过对大气质量的评估,可以了解大气质量的总体状况,进而制定相应的控制措施,从而减轻大气污染对生态环境和人类健康的威胁。

三、土壤环境评估土壤是物质循环的重要环节,它对生态系统的稳定和生态平衡具有重要的作用。

然而,随着城市化的加速和工业化的推进,土壤污染问题也日益严重。

土壤环境评估技术包括采样、分析、评价等步骤。

首先,对土壤进行采样,然后将采样的土壤样品送往实验室进行分析。

兰州市城市生态系统健康评价

兰州市城市生态系统健康评价
兰 州市 城 市 生态 系统 健 康 评 价
刘 伟, 石惠春 , 鹿 刘
( 西北师范大学 地理与环境科学学院 , 甘肃 兰州 707 ) 300
摘要 : 从城 市生态系统健康 内涵 出发 , 运用熵权法和模糊数学评价法对 2  ̄ 2 0 年兰州市城市生态系统健康进 行定量分 析 。 14 08 X- 结果表 明,0 4 20 2 0- 08年的评价结果依次 为不健康 、 病态 、 病态 、 病态 、 病态 。近 5 以来 , 年 兰州市生态 系统健 康形势逐 年好转 , 总 但
体水平仍不 高 , 将来还有很大的发展空间。明确 了兰州市城市生态系统健康 的制约 因子 , 出改善城 市生态 系统 健康状况 的措施 , 提
为兰州市 城市生态建设 提供 科学依据 。
关键词 : 城市生态 系统健康 ; 指标 ; 熵权法 ; 隶属度 ; 兰州市
中图分类号 : 814 1 X 2 .2 文献标志码 : A 文章编号 :05 1 12 1)2—0 1 —0 10 —84 (02 0 10 4
l 研 究 背景
12 研 究 区域 .
兰州市位 于 3 。42 , 3。r 0” 12 3 8 一 53 0一 7 C 7N、 0。 55 , 7 L
11 城市生态系统健康内涵 . 对生态系统健康 的概念 , apr等总结为 :以符 R po t “ 合适宜的目标为标准来定义 的一个生态系统 的状态、
L U We , H i h n, I I i S IHu —e u L U h He l v l al n o Ur a A y t m l h U Ci at E au l f b n F  ̄'se o LSl O t h o f Z y
( oeeo egah n ni m e c nei oh e o a U ie i , l o 3 00 Cia Cl g f or yadE v o nm Si c N rw s N r l nvrt  ̄ z u 07 , h ) l G p r e n t t m sy h 7 n A s atB s Rt onttno t el ubneoy e ts ae 印pe e e o te n oy a eadte t f z bt c:ae O e no i h haho ra ss m, ippr Hdt t do h t p l h o u y r d hc ao f e t f c t h hmh f er vu n hm o f z e d

城市生态系统健康评价

城市生态系统健康评价

城市生态系统健康评价引言近年来城市化进程日益加快,在城市经济持续、快速发展的同时,不可避免地会产生一系列的生态环境问题。

如何有效地协调人口、资源、环境、经济(PRED),在资源约束条件下寻求最优的生态、经济、社会三者的综合效益,成为人们普遍关注的问题。

本文通过建立生态系统健康评价的压力-状态-响应概念框架的指标体系及评价模型,旨在确定各项指标值及其权重,从而定量评估各项指标对城市生态系统健康的影响程度,并进一步绘制压力、状态、响应指标分布图,形象的表明烟台市生态系统健康程度等级。

为很好的协调城市化进程与生态环境的关系问题提供了依据,同时对于指导城市规划、监控城市生态环境的可持续发展都具有一定的现实意义和实际价值。

1城市生态系统健康的内涵当前对于生态系统健康的内涵,比较认可的是由Rapport等总结为:“以符合适宜的目标为标准来定义一个生态系统的状态、条件或表现[1]”。

就目前对于生态系统健康的理解而言,其应该包含两方面的含义:在满足人类社会的合理要求的同时又能满足生态系统本身的自我恢复与维持。

对于城市生态系统健康的理解,其不仅意味着为人类提供生态服务的由自然环境和人工环境组成的生态系统的健康和完整,也意味着城市居住着(包括人群和其他生物)的健康和社会健康[2,3]。

前者是后者的基础,后者是前者的目标。

在此基础上对于生态系统健康概念的理解应包括以下几个方面:其一,城市生态系统结构合理,城市生态系统内生产生活和周围环境之间的物质和能量交换形成良性循环。

其二,系统内功能高效,物质、能量、信息高效利用。

其三,人与自然和谐,人类社会和自然环境高度和谐,自然、技术、人文充分融合。

其四,废水、废气、废弃物被严格控制在相应的环境承载力范围内,城市生物的健康和成长不受不良影响[4]。

2研究区域概况烟台市地处山东半岛中部,位于东经119°34′~121°57′,北纬36°16′~38°23′。

生态系统稳定性评估模型及应用案例

生态系统稳定性评估模型及应用案例

生态系统稳定性评估模型及应用案例引言:生态系统稳定性是评估生态系统健康状态和可持续发展的重要指标之一。

随着全球环境问题日益凸显,通过建立评估模型来全面了解生态系统的稳定性和进行合理的管理已成为一种迫切需求。

本文将介绍生态系统稳定性评估模型的原理、方法以及应用案例,并展示其对生态系统管理和保护的重要作用。

一、生态系统稳定性评估模型的原理和方法1.1 生态系统概念和稳定性生态系统是由生物群体与其生活环境相互作用形成的动态平衡系统。

稳定性是生态系统对外界干扰的抵抗力和恢复力,是生态系统维持自身持续发展的关键特征。

1.2 生态系统稳定性评估模型的基本原理生态系统稳定性评估模型基于生态学理论和数学方法,通过对生态系统结构、功能和过程的定量化描述,分析生态系统的状态和运行机制,进而评估生态系统的稳定性水平。

1.3 生态系统稳定性评估模型的常用方法常用的生态系统稳定性评估方法包括:指数法、模型法、模拟法等。

其中,指数法主要通过建立稳定性指数来评估生态系统的稳定性;模型法通过建立生态系统数学模型,模拟生态系统的动态演化过程,分析生态系统的稳定性;模拟法通过运用计算机仿真技术,模拟不同干扰条件下的生态系统响应,进行稳定性评估。

二、生态系统稳定性评估模型的应用案例2.1 湖泊生态系统稳定性评估湖泊是重要的水源地和生态系统,其稳定性对水资源和生态环境具有重要影响。

通过建立湖泊生态系统稳定性评估模型,可以对湖泊生态系统的健康状况和威胁因素进行评估,并提出相应的保护和治理策略。

2.2 森林生态系统稳定性评估森林是地球上最重要的生态系统之一,对气候调节、保持生物多样性和保护水源功能起着重要作用。

通过建立森林生态系统稳定性评估模型,可以对森林的健康状态和可持续发展进行评估,并提出相应的管理措施。

2.3 海洋生态系统稳定性评估海洋生态系统是地球上最大的生态系统,对全球的气候和环境具有重要影响。

通过建立海洋生态系统稳定性评估模型,可以评估海洋生态系统的稳定性,并为海洋生态环境管理和资源可持续利用提供科学依据。

绵阳市城市生态系统健康评价

绵阳市城市生态系统健康评价
s lce a e au to f co s o d v lp t e e a u to i d x s se ee td s v la in a tr t e eo h v l ai n n e y tm o e o y tm he l f c s se at Th n u e a ay i h ea c y h. e s d n ltc ir r h
关 键 词 : 态 系统 ;指 标 体 系 ;健 康 评 价 生
中 图 分 类 号 : 2 X86
文 献标 识码 : A
文 章 编 号 :0 2 2 4 2 1 )3 00 — 3 10 — 0 X(0 20 — 1 1 0
As e s e t o Ur an Ec s s e s s m n f b o y t m a t i in a g He l n M a y n Ci h t y
近年来 , 世界 各地 经 济发展 迅 速 , 而生 态 系统 正遭 受 然 到 越来 越 多 的损害 并 由此危 害 到人类 自身 。城 市 是人 类社
会 经济发展 的必 然产物 ,是 人类景观 生态演替 的必然结 果l 1 ] , 城 市 的经 济产 出量 占世 界经 济产 出量 的 8 %r 0 2 ] 。因此 , 城 对
摘 要 : 城 市 生 态 系统 健 康 的 概 念 出发 , 从 选择 自然 系统 、 济 系统 和 社 会 发 展 系统 为评 价要 素 , 立城 市 生 态 系统 健 康 评 经 建
价指标体 系, 并运用层 次分析 法确 定主要指标及权 重 , 通过城 市生态 系统健 康评价模型 , 对绵 阳的生 态系统健康进行评价 。 评价结果表 明: 阳城 市生 态系统处 于病 态。最后根据 绵阳的实际情 况 , 出了相关建议及解决 办法。 绵 提

基于模糊综合评价法的城市生态系统健康评价

基于模糊综合评价法的城市生态系统健康评价
Abs t r a c t : Th i s p a p e r e s t a b l i s h e d a n a s s e s s me n t i n d e x s y s t e m o f u r b a n e c o s y s t e m h e a l t h nd a u s e d f u z z y c o mp r e h e n s i v e e v lu a a t i o n me t h o d t o a s — s e s s e c o s y s t e m h e a l t h s t a t e o f Ch o n g q i n g Ci t y f r o m 1 9 9 8 a n d 2 01 1. Th e r e s u l t s h o we d t ha t u r b n a e c o s y s t e m o f Ch o n g q i n g i mp r o v e d d u in r g t h e s t u d y pe io r d, whi c h b e l o ng e d t o u n h e a l hy t g r a d e f r o m 1 9 98 t o 2 0 0 7 a n d b e l o n g e d t o c it r i c a l l y he a l hy t o r h e lt a h y ra g d e f r o m 2 0 0 8 t o 20 1 1. Bu t e c o s y s t e m he lt a h s t a t e o f Ch o n g qi n g wa s u n s t bl a e a n d mo r e v o l a t i l e.

城市生态系统健康评价研究

城市生态系统健康评价研究

二 、 市 生 态 系 统距 离指 数 城
城 市 有其 特 定 的发展 目标 , 距离 指 数是 表
性 循环 ; 功能 高 效 、 质 、 量 、 息 高效 利 用 ; 物 能 信
【 收稿 日期 】 0 5— 7—1 20 0 2
示 城 市现状 与 发展 目标 状态 之间 的城 市健 康状
城 市 生态 系统 健 康 评 价 研 究
沙 迪 , 向 阳 刘
( 尔滨学院 人 文 学院 , 哈 黑龙 江 哈 尔滨 1 0 8 ) 5 0 0
[ 摘 要 ] 文章从城 市生态系统健康 内涵出发 , 运用距 离指 数和协 调指数表征 系统的发展水平和状
况 , 定 健康 状 态 评 价 标 准 , 建 了距 离指 数 和 协 调 指 数 的 城 市 生 态 系 统健 康 水 平 评 价 模 型 。 生 态城 设 构 为 市建 设 提 供 决策 依 据 。
统 内部发 展 协 调 , 能 以损 害 某个 子 系 统 或要 不 素的发展 为代 价谋 取 其他子 系统 或要 素 的 良好
发 展水平 , 即子 系统 、 系统 的发展 和子 系统 问 子
3 持 续性 .
4 系统性 .
合 理 配置 资 源 , 平地 满 足 现 公
城市 生 态 系统 是 具有 开 放 性 、
人 类社 会 和 自然 环 境高 度 和 谐 , 自然 、 术 、 技 人
类 充 分 融 洽 ; 弃 物 被严 格 控制 在环 境 承 载力 废
范 围 内 , 市生 物 的健 康和 成长不 受不 良影 响 。 城 根 据 以上定 义 , 市 生 态 系统 健 康 的特 性 城 应 体现 在 五个 方面 : 1 和谐 性 .
[ 键 词 ] 市 生 态 系统 ; 价模 型 关 城 评 [ 图分 类 号 ] 2 1 中 F 9 [ 献标 识码 ] 文 A

生态系统功能评估与修复的技术研究

生态系统功能评估与修复的技术研究

生态系统功能评估与修复的技术研究生态系统是地球上的自然系统,由动植物、微生物和环境因素相互作用而形成。

而生态系统的功能评估与修复是一项重要的技术研究,旨在保护和改善生态环境,实现可持续的发展。

首先,生态系统功能评估是对生态系统运行状况的定量评价。

生态系统功能包括物质循环、能量转换和信息传递等过程。

通过评估这些生态系统功能,可以揭示生态环境的健康状况,识别潜在的问题和风险,为环保决策提供科学依据。

生态系统功能评估可以采用多种方法。

其中之一是通过监测生物多样性来评估生态系统的功能。

生物多样性是生态系统的重要特征,它反映了生态系统内物种的丰富度、分布、数量和相互关系。

通过对生物多样性的监测,可以了解生态系统的稳定性和承载能力,评估生态系统功能的变化和恢复的可能性。

另一种方法是采用环境化学分析技术评估生态系统的功能。

环境化学分析技术可以检测和分析生态系统中的物理、化学和生物参数,如水质、土壤养分、有机物含量等。

通过分析这些参数的变化,可以评估生态系统功能的变化,并为生态系统修复提供基础数据。

生态系统修复是通过人工干预和管理手段,恢复和改善受损生态系统的功能和结构,以实现生态环境的可持续发展。

生态系统修复可以针对不同的生态系统类型和受损程度采取不同的方法。

例如,在水体生态系统修复中,可以采用湿地建设和湿地植物引种等措施,促进水质净化和水生生物恢复。

湿地是自然的净水器,可以吸附和分解水中的污染物,提供适宜的生境和食物链,促进生物多样性的恢复。

在土地生态系统修复中,可以采用土壤改良和植被恢复等方法。

土壤是生态系统的重要组成部分,对植物生长、水分循环和营养供应起着关键作用。

通过改良土壤结构和添加有机肥料,可以改善土壤质量和营养状况,促进植物生长和根系发育。

此外,在城市生态系统修复中,可以采用绿化和景观规划等措施,提高城市生态系统的环境质量和人居舒适度。

绿化可以增加城市的绿色覆盖率,改善空气质量和微气候条件,缓解城市热岛效应和气候变化的影响。

城市红树林生态系统健康评价与管理对策——以粤港澳大湾区为例

城市红树林生态系统健康评价与管理对策——以粤港澳大湾区为例

城市红树林生态系统健康评价与管理对策——以粤港澳大湾区为例城市红树林生态系统健康评价与管理对策——以粤港澳大湾区为例随着人口增长和城市化的快速发展,城市红树林生态系统正面临着严峻的挑战。

作为珍贵的生态系统,红树林为城市提供了诸多生态服务,如水质净化、风暴保护、温度调节等。

然而,由于人类活动和环境压力的增加,红树林生态系统的健康状况不容乐观。

本文将以粤港澳大湾区为例,探讨城市红树林生态系统的健康评价与管理对策。

首先,为了评价城市红树林生态系统的健康状况,需要建立科学的评价指标体系。

这些指标应涵盖物种多样性、植被覆盖率、水体质量、土壤质量等方面。

同时,要借助现代技术手段,如遥感和地理信息系统(GIS),对红树林的空间分布和状况进行精确监测。

通过对指标数据的定期收集和分析,可以评估红树林生态系统的健康程度,及时发现问题并采取相应的管理对策。

其次,城市红树林生态系统的管理对策需要注重保护与恢复并举。

对于尚未受到破坏的红树林区域,应加强保护工作,并建立合理的管理机制。

加强巡查力度,加大执法的力度,禁止非法采伐和破坏红树林的行为。

同时,要提高公众的环保意识,鼓励并强调居民的主动参与,共同维护红树林的健康状况。

对于已经受到破坏的红树林区域,需要实施恢复与重建工程。

这包括栽植适应当地环境的红树林树种,恢复和改善沿海湿地的生态环境,修复受损的土壤等。

重建红树林需要全面考虑生态系统的复杂性,选择合适的树种组合,以提高生物多样性和增强生态系统的稳定性。

此外,城市红树林生态系统的管理还应与城市规划相协调。

在城市规划中要充分考虑红树林的保护和利用,避免重复建设和过度开发对红树林的破坏。

通过制定相关的法律和政策,促进城市规划与红树林生态系统保护的有机结合,实现可持续发展。

最后,为了提高城市红树林生态系统的健康状况评估和管理水平,需要加强科研与技术创新。

加强科学研究,深入了解红树林生态系统的特点和生态过程,为评估指标的建立和管理对策的制定提供科学依据。

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第26卷第10期2006年10月环 境 科 学 学 报 Acta Scientiae C ircu mstanti a eV o.l 26,N o .10O ct .,2006基金项目:国家自然科学基金(No .40261002;40561006);重庆市自然科学基金(N o .2004(8410));重庆市教委科研项目(No .K J 050808);贵州省优秀青年科技人才项目(N o .黔科合人字(2005)0513);贵州省省长基金(No .(2006)055)Supported by the NationalNatural Scientific Foundati on (N o .40261002;40561006),Natural Scientific Foundati on ofC hongq i ng(No .2004(8410)),Scientific Res earch It e m ofEducati on alCo mm i ttee of Chongqi ng(No .KJ050808),ExcellentYouth Scientific and Technol og i calTal en ts 'Ite m s ofGuiz h ou Prov i nce(N o .(2005)0513)and Part of Presi d enti al Foundati on of Gu i zhou Provi n ce作者简介:官冬杰(1980 ),女,硕士研究生,E m ai:l guandongjie_2000@;*通讯作者(责任作者),E m ai:l s uw eic@i si na .co m Biography :GUAN Dong ji e(1980 ),fe m al e ;*Corres ponding aut hor ,E m ai:l s uw e i c@i si na .co m官冬杰,苏维词.2006.城市生态系统健康评价方法及其应用研究[J].环境科学学报,26(10):1716-1722Guan D J ,Su W C .2006.S t udy on eval uati on m ethod f or urban ecosyste m healt h and its applicati on[J].Act a Sci en ti ae C i rc um st an ti ae ,26(10):1716-1722城市生态系统健康评价方法及其应用研究官冬杰1,苏维词1,2,*1.重庆师范大学地理科学学院,重庆4000472.贵州科学院山地资源研究所,贵阳550001收稿日期:2005 12 16 修回日期:2006 06 28 录用日期:2006 07 25摘要:通过定性和定量分析建立了一套相对完整的评价指标体系,采用因子分析法赋予指标权重,应用模糊数学方法构建评价模型,并对重庆市城市生态系统健康状态进行了实例研究.结果表明,重庆生态系统健康在结构功能方面属于病态;可持续利用能力和动态变化方面属于亚健康状态,城市生态系统健康综合状况属于亚健康状态.以北京、天津、上海作为参比城市进行了对比评价,得出北京、天津和上海也均处于亚健康状态的结论;但4个城市生态系统整体健康状况排序为:上海、北京、天津、重庆.通过此评价,明确了重庆城市生态系统健康的状况及其影响因子,了解了重庆与其它3个直辖市的健康差距,为重庆城市生态规划与保护提供科学依据.关键词:城市生态系统健康;评价指标;评价模型;重庆市文章编号:0253 2468(2006)10 1716 07 中图分类号:X826 文献标识码:AStudy on eval uation m ethod for urban ecosyste m health and its applicationGUAN Dong jie 1,SU W e ici1,2,*1.Geography Sci en ce I n stitute ,C hongq i ng N or m alUn ivers i ty ,Chongqi ng 4000472.Instit u te ofM oun t ain Resou rces ,Gu iz hou A cade m y,Gu i yang 550001R ecei ved 16Dece mb er 2005; recei ved i n rev i sed f or m 28J un e 2006; accepted 25J u ly 2006A bs tract :The eval u ati on m et hod of u rban ecosyste m hea l th w as e mphati call y d i scu ss ed.By qualitati ve and quantitati ve anal ys i s ,a set of relativel yi n t egrated eval u ati on i ndexes syste m w as b rought f ort h.M oreove ,factor anal ysis w as e m ployed t o g i ve i ndexes w ei gh t ,and f u zz y m at he m ati cs was u tilized t o estab lis h t he eval u ati on m ode.l Then the s it uation of urban ecosyste m health i n Ch ongq i ng w as study as a cas e .The resu lts i nd i cated that i n t h e s tructural f unction aspect ,ecosyste m health ofC hongq i ng w as situat ed i n sick state ,t h e ab ili ty of sustai nab le u tili zati on and dyna m i c changew ere s i tuated i n sub-healthy stat e ,and the co m prehens i ve cond i ti on s of urban ecosyste m health w as s i tuated i n s ub heal thy state .Subsequen tly ,by con trastivel y eval uati on w i th B eiji ng ,T i an ji n,Shanghai as the reference ci ti es ,it w as con cluded t h at these three cities w ere also situat ed i n s ub -hea l thy state .H o w ever ,t he i n tegrated cond itions of urban ecosyst e m h ealt h of t h ese four cities f oll o w ed as t he sequen ce :Shanghai>Beiji ng>T ian ji n >Chongqi ng .C onsequen tly ,the eval u ati on cou l d m ade clear t h e conditi on and i n fl uen ci ng factors of urban ecosyst e m h ealt h of Chongq i ng .The healt h gap bet w een C hongq i ng and the ot her t h ree m un ici pali ti es w as reali zed d irectl y under t he central governm en t i n C h i na ,wh ich provi d ed a scientific basis for progra mm i ng and p rotecti ng of urban ecology ofC hongq i ng .K eywords :u rban ecosyste m healt h ;eval u ati on i nd icat or ;eval u ati on m ode;l Chongq i ng1 引言(Introducti o n)随着人们环保观念的增强,对生态系统健康的研究也越来越深入(Rappor,t 1992;Ca ir ns et a l .,1993;C allicot,t 1995;R appor,t 1999;袁兴中等,2001;孔红梅等,2002;刘敏超等,2005;赵伟等,2005).众多学者对生态系统健康概念、评价指标选择和方法等方面进行了研究,但概念性和宏观的研究内容多,对各类型生态系统(如河流、森林、农田湿地生态系统等)健康的专门性研究少(刘永,10期官冬杰等:城市生态系统健康评价方法及其应用研究2004;肖风劲等,2003;彭涛,2004;崔保山,2002),尤其是对城市生态系统健康的实际案例评价和对比研究较少.如Jerry 等人(2001)采用驱动力 压力 状态 暴露 影响 响应(DPSEE A )模型对城市生态系统健康评价指标体系和评价方法进行了探讨,但没有提出明确的可定量化的指标体系和评价模型;钟业喜等人(2003)对城市生态系统健康的概念及其特性、评价指标体系和评价标准进行了研究,但没有进行实例分析.本文针对目前此类研究中指标评价标准的不确定性和不完整性问题,拟结合定性和定量分析建立一套相对完整的评价指标体系和评价方法,并应用到实际案例中,以便为城市生态系统健康良性运行与适应性管理及实现城市生态与经济社会的协调发展提供科学依据.2 城市生态系统健康概念和评价方法(Concepti o nand assess m ent m ethod)2.1 城市生态系统健康概念①样本数据来源于2001~2004年重庆统计年鉴和环境质量报告书.对于生态系统健康的概念,目前还有不同的理解,比较公认的是指一个生态系统具有稳定性和可持续性,即在时间上具有维持其组织结构、自我调节和对胁迫的恢复能力,它可以通过活力、组织结构和恢复力等3个特征进行定义(Costanza ,1992;Rappo r,t 1998;吴刚等,1999;曾德慧等,1999).但这一概念是针对一般的生态系统而言,而城市生态系统是受人类活动干扰最强烈的地区,它已经演化为一种高度人工化的自然 社会 经济复合的生态系统.它最大特点是不仅强调从生态学角度出发的生态系统结构合理、功能高效与完整,而且更加强调生态系统能维持对人类的服务功能,以及人类自身健康及社会经济健康不受损害(郭秀锐等,2002;李锋等,2003).由此,城市生态系统健康应是在由自然、经济、社会复合而成的生态系统,内生产生活和周围环境之间的物质循环和能量流动未受到损害,关键生态组分和有机组织被保存完整并无疾病,对长期或突发的自然或人为扰动能保持弹性和稳定性,整体功能表现出多样性、复杂性、活力和相应的生产率,其发展的理想状态是生态整合性(张志诚等,2005;肖风劲等,2002).2.2 构建评价指标体系2.2.1 定性分析 目前常用的生态系统评价方法包括指示物种法、生态风险评价法、指标体系综合评价法等.其中较常用的评价方法是选择适宜的、有代表性的指标体系,通过对指标体系的评价来反映生态系统健康状况.国内外文献对城市生态系统健康评价应包含的指标并没有达成统一的共识(曾勇等,2005).主要都是从城市的生态环境、经济和社会等方面构建指标体系,缺乏从生态系统的活力、生态系统结构和功能的完整性、生态系统的稳定性、生态系统的可持续利用能力等不同层面构建生态系统健康评价的指标体系.本文根据城市生态系统健康的内涵和人类活动对生态系统服务功能的影响,本着综合性、代表性、层次性、可比性、可操作性等原则,从城市生态系统结构功能、可持续利用能力和动态变化等方面出发,提出评价城市生态系统健康的初级指标体系.2.2.2 定量分析 因子分析法是一种揭示大样本、多变量数据中各个变量之间内在关系的一种方法,其主要作用是降低观测空间的维数,以获取主要的信息.本文采用因子分析法(Factor Ana l y sis)对提出的城市生态系统健康的初级指标体系进行定量分析,筛选出能包含大部分信息的指标,最终形成一套全面性的、相互独立、代表性强的指标体系.具体过程:(1)输入2001~2004年重庆各初级指标样本的数据①.(2)将指标数据标准化(SPSS 软件自动执行):由于各指标量纲不同,在分析之前,先对数据进行无量纲标准化处理.得到下式:X =E Y(1)式中:X =(X 1,X 2, ,X 38)T,X 1 X 38为38个初始指标;E =e 1,1e 1,38e 38,1e 38,38,是无量纲标准化后得到的系数矩阵,Y =(Y 1, ,Y 38)T,Y 1~Y 38为无量纲标准化后得到的构成各指标信息的因子.(3)确定公因子个数:用SPSS 软件中的 总方差分解表 求出各个因子的方差贡献率和累计贡献率,累计贡献率 85%的因子保留,确定为公因子,重庆市各初级指标的公因子,一共有3个(见表1).(4)求3个公因子的载荷矩阵B :用SPSS 软件中的 旋转因子载荷矩阵 ,对因子载荷矩阵施行方差最大正交旋转,将其带有重复信息的指标剔除,1717环 境 科 学 学 报26卷得到最终的指标体系(见表2).再次利用 旋转因子载荷矩阵 表即可得到最终指标体系在3个公因子上的载荷矩阵B.表1 总方差分解表Tab le1 Tot a lVari ance Exp l ai n ed公因子序号方差贡献率累计贡献率171.465%100%219.872%91.338%38.662%86.466%2.3 评价标准城市生态系统健康评价指标确定后,就需要明确各项指标的健康标准,才能对城市生态系统的健康状况进行评价.目前学术界尚没有统一认可的城市生态系统健康标准.本文在确定城市生态系统健康标准时,依据国家对健康城市的要求和国家环保局对健康城市建设的标准来确定.具体操作时,将城市生态系统健康评价标准分5个等级,即病态、不健康、亚健康、健康、很健康(见表2).参考国内外公认的健康城市、生态城市、国际化大都市标准,以及国内的园林城市、环保模范城市的建议值作为很健康的标准值(鲁敏等,2005;宋永昌等, 1999;胡廷兰等,2005),以全国最低值为病态的限定值,在前者基础上向下浮动20%作为健康和亚健康的划分标准值,在后者基础上向上浮动20%作为不健康和亚健康的划分标准值,前后两次确定的亚健康标准值相互调整得到最终值(曾勇等,2005).表2 城市生态系统健康评价指标体系及分级标准Tab le2 U rban ecosyst e m health asses s m ent i ndexes and cl assifi cati on standard分级标准结构功能活力X1人均GDP/万元X2万元GD P能耗标煤/tX3人口自然增长率结构X4森林覆盖率X5自然保护区覆盖率X6建成区绿地覆盖率X7第三产业占GDP比重X8高新技术产业占GDP比重功能X9万人拥有公交车辆/台X10万人拥有医生人数/人X11百人拥有电话数/部病态<3>1.75>11.2 <20%<8%<20%<40%<15%<10<20<60不健康3~51.75~1.2511.2 ~9.6 20%~30%8%~12%20%~30%40%~50%15%~25%10~1620~3060~100亚健康5~101.25~0.859.6 ~8 30%~40%12%~15%30%~45%50%~60%25%~30%16~2230~40100~150健康10~200.85~0.58 ~5 40%~50%15%~20%45%~50%60%~80%30%~35%22~3040~50150~180很健康>20<0.5<5 >50%>20%>50%>80%>35%>30>50>180分级标准可持续利用能力环境X12工业废水达标排放率X13工业固废综合利用率X14饮用水源水质达标率X15区域环境噪声平均值/dBX16城市道路交通噪声平均值/dB经济X17总资产贡献率X18科教经费占GDP比重X19环保投资占GDP比重社会X20城市人口失业率X21城市用水普及率X22城市燃气普及率病态<70%<30%<50%>75>90<10%<3%<1.5%>4.2%<65%<65%不健康70%~75%30%~50%50%~65%75~6090~7510%~15%3%~5%1.5%~2.0%4.2%~3.6%65%~75%65%~75%亚健康75%~85%50%~70%65%~85%60~5075~6015%~20%5%~7%2.0%~3.0%3.6%~3.0%75%~85%75%~80%健康85%~95%70%~90%85%~95%50~4560~5520%~30%7%~10%3.0%~5.0%3.0%~1.2%85%~95%80%~90%很健康95%~100%90%~100%95%~100%<45<55>30%>10%>5.0%<1.2%95%~100%90%~100%分级标准动态变化人类活动X23每平方公里城市人口密度/万人X24人均住宅面积/m2X25人均公共绿地面积/m2X26人均拥有道路面积/m2X27人均生活日用水量/LX28恩格尔系数人群健康X29人口预期寿命/岁X30婴儿死亡率X31人口平均受教育年限/年X32万人拥有高等学历人数/人病态>0.25<20<7<10<120>40%<68>15 <7<360不健康0.25~0.220~287~1010~15120~18040%~35%68~7315 ~12 7~9360~580亚健康0.2~0.1528~3510~1615~20180~24035%~30%73~7812 ~10 9~14580~1000健康0.15~0.1135~4016~2020~28240~30030%~25%78~8010 ~8 14~161000~1500很健康<0.11>40>20>28>300<25%>80<8 >16>1500 171810期官冬杰等:城市生态系统健康评价方法及其应用研究2.4 评价模型生态系统健康状况的好坏是相对于标准值而言的,健康与否只是一个相对概念,可以作为一个模糊问题来处理.模糊数学方法(FuzzyM athe m atics)的基本思想是应用模糊关系合成的原理,根据被评价对象本身存在的性态或隶属上的亦此亦彼性,从数量上对其所属成分给以刻画和描述.因此,应用模糊数学的概念和方法建立的城市生态系统健康评价模型比传统的评价方法能够更符合实际地描述现实情况.本文应用模糊数学方法拟定的城市生态系统健康评价模型为Z=W U.式中Z为城市生态系统健康诊断结果,即健康概率值,W为3个健康评价要素(结构功能、可持续利用能力、生态系统动态变化)对总体健康程度的权重矩阵,W=(W1,W2,W3).U为各生态系统健康评价要素对各级健康标准的隶属度矩阵(冯宝成,1991):U=U11U12U13U14U15U21U22U23U24U25U31U32U33U34U35(1)式中:U mn为第m个健康评价要素对第n级健康标准的隶属度矩阵,m=3,n=5.相对隶属度的计算主要分正向指标和负向指标2种计算方法,等级健康标准值取范围的平均值.对正向指标其计算公式为:当x i r i,5时,u i,5=1,u i,1=u i,2=u i,3=u i,4=0;(2)当r i,j x i r i,j+1时,u i,j=f i-f jx i-r i,jr i,j+1-r i,j,u i,j+1=w i x i-r i,jr i,j+1-r i,j;(3)当x i r i,1时,u i,1=1,u i,2=u i,3=u i,4=u i,5=0.(4)对负向指标其计算公式为:当x i r i,1时,u i,1=1,u i,2=u i,3=u i,4=u i,5=0;(5)当r i,j+1 x i r i,j时,u i,j=w i-w jx i-r i,jr i,j+1-r i,j,u i,j+1=w i x i-r i,jr i,j+1-r i,j;(6)当x i r i,5时,u i,5=1,u i,1=u i,2=u i,3=u i,4=0.(式中,u ij为第i个指标对第j级标准的相对隶属度w i为第i个指标的权重系数;x i为第i个指标的现状值;r i,j为第i个指标的第j级健康标准值.当1 i 11时,u i,j组成矩阵U1j;当12 i 22时,u i,j组成矩阵U2j;当23 i 32时,u i,j组成矩阵U3j.3 实例研究(Case)3.1 权重系数的确定采用因子分析法确定权重,既可以对观测样本进行分类,根据各因子在样本中所起的客观作用确定各因子权重,使评价指标的权重确定更趋科学、合理,同时又避免了信息的重叠性.具体过程:根据前面定量分析中因子分析法确定的3个公因子,得到前3个公因子对总体方差的贡献矩阵A= (71 465,19.872,8.662),同时得到各指标在前3个公因子上的贡献矩阵,也称载荷矩阵B= 0.6070.7440.2770.8900.3250.3200.9700.1260.2080.6350.3990.661,两者相乘W=A B T=(f1,f2, ,f32),求出各指标对总体方差的贡献率矩阵,即为各指标的标准权重(郝黎仁等,2003),然后将各要素中的具体指标进行归一化,就得到各指标对相应要素的最后权重w i,j(见表3).表3 城市生态系统健康评价指标权重计算结果Tab l e3 Obli gati on resu l ts of eval uati on i ndex of urban ecos yste m h ealt h 结构功能指标序号权重可持续利用能力指标序号权重动态变化指标序号权重X10.100X120.001X230.102X20.088X130.152X240.136X30.112X140.116X250.085X40.065X150.056X260.091X50.108X160.139X270.119X60.028X170.080X280.112X70.038X180.054X290.112X80.071X190.094X300.065X90.173X200.115X310.081X100.127X210.099X320.097X110.090X220.0943.2 健康状态的确定将2004年重庆各指标的现状值(见表4)代入评价模型,再根据相对隶属度的计算公式(2)~ (7),得到各要素隶属度矩阵为:.3660.2760..1210.3020.0.3020.1770.1719环 境 科 学 学 报26卷表4 2004年北京、天津、上海、重庆城市生态系统健康评价各指标年现状值Tab le 4 Y earl y c u rrent Val u e of each eval uation i ndexes of urban ecos yste m h ealt h of B eiji ng ,T i an ji n,Shangha,i Chongq i ng i n 2004城市指标现状X 1人均GDP 万元X 2万元GDP 能耗/tX 3人口自然增长率X 4森林覆盖率X 5自然保护区覆盖率X 6建成区绿地覆盖率X 7第三产业占GDP 比重X 8高新技术产业占GDP 比重X 9万人拥有公交车辆/台X 10万人拥有医生人数/人X 11百人拥有电话数/部X 12工业废水达标排放率X 13工业固废综合利用率X 14饮用水源水质达标率X 15区域环境噪声平均值/dBX 16城市道路交通噪声平均值/dB 北京3.711.290.70%21.26%7.5%40.960.0%43.7%22.7532.88146.698.6%69.3%66.1%53.869.6天津3.161.371.34%8.14%14.5%31.0443.3%20.4%10.6724.6281.199.4%103.85%100%54.968.0上海1.630.672.9%3.17%14.8%47.2647.9%23.8%18.2425.13125.096.3%97.8%100%56.572.3重庆0.971.103.27%27.1%10.7%20.939.5%11.4%7.7111.7252.593.4%70.9%96.3%55.168.1城市指标现状X 17总资产贡献率X 18科教经费占GDP 比重X 19环保投资占GDP 比重X 20城市人口失业率X 21城市用水普及率X 22城市燃气普及率X 23城市人口密度/(万人 k m-2)X 24人均住宅面积/m2X 25人均公共绿地面积/m2X 26人均拥有道路面积/m2X 27人均生活用水量(L d-1)X 28恩格尔系数X 29人口预期寿命/aX 30婴儿死亡率X 31人口平均受教育年限/年X 32万人拥有高等学历人数/人北京15.10%3.0%3.29%1.3%100.0%99.75%262325.1210.499.45226.832.16%79.874.61%10.32280天津16.55%2.2%3.09%3.8%100.0%98.48%85224.658.069.33124.937.24%76.717.27%8.91370上海12.25%2.1%3.03%4.4%100.0%100.0%197032.18.4715.36361.736.37%80.293.78%13.01783重庆10.57%2.0%1.91%4.1%76.81%63.52%108828.254.066.20155.837.82%71.739.3%8.4389资料来源:2005年重庆、北京、天津、上海统计年鉴和环境质量报告书通过各要素隶属度矩阵看出,重庆生态系统健康结构功能方面属于病态的等级隶属度最大(U =0.366),可持续利用能力方面属于亚健康的等级隶属度最大(U =0.355),动态变化方面属于亚健康的等级隶属度最大(U =0.310),那么按照最大隶属度原则,重庆生态系统健康在结构功能方面属于病态,可持续利用能力方面属于亚健康状态,动态变化方面属于亚健康状态(见图1).图1 2004年重庆城市生态系统健康各要素评价结果Fi g .1 E valuati on res u lts of i nd i v i du al factors of u rban ecosyste m h ealt hof Chongqing i n 2004为对重庆生态系统健康整体状况进行评价,同样采用因子分析法对每个评价要素取权重,权重矩阵为:W =(0.316,0.356,0.328),然后利用评价模型Z =W U ,得出重庆城市生态系统健康状态的概率值:很健康为8.7%、健康为10.7%、亚健康为29.5%、不健康为25.3%、病态为25.8%.按照最大健康状态概率值原则,重庆2004年城市生态系统整体健康状况属于亚健康状态(如图2).图2 2004年重庆城市生态系统健康综合评价结果Fig .2In t egrated eval uati on res u lts of u rban ecosyste m hea l th of Chongq i ng i n 20043.3 对比评价为分析重庆与其它城市相比的优势度与健康差距,以北京、天津、上海作为参比城市对4个城市的生态系统健康状况进行比较评价.将2004年北京、天津、上海各指标的现状值代入评价模型(见表4),得出隶属度矩阵分别为:U b j =0.0180.2180.2410.3240.19900.0590.3350.2450.3600.0330.2340.4040.1660.162172010期官冬杰等:城市生态系统健康评价方法及其应用研究U tj =0.062.4360.2940.0930.1120.0230.0700.2330.2220.4520.1240.2520.3020.1550.167U sh =0.1260.1110.2960.2980.1690.0630.1500.2790.0800.42800.0420.4430.2120.302利用权距阵综合评价,得出3个城市生态系统健康状态的概率值,北京:很健康为24.4%、健康为24.4%、亚健康为32.8%、不健康为16.7%、病态为1.7%;天津:很健康为25.1%、健康为15.9%、亚健康为27.6%、不健康为24.5%、病态为6.6%;上海:很健康为30.5%、健康为19.2%、亚健康为33 8%、不健康为10.3%、病态为6.2%.按照最大健康状态的概率值原则,2004年北京、天津和上海也处于亚健康状态(见图3),但4个城市生态系统整体健康状况排序为:上海、北京、天津、重庆.其原因是北京的经济水平和居民生活便利程度不如上海.天津在动态变化方面不如北京,基础设施建设较落后,城市绿地覆盖率低,人均公共绿地面积少,污水处理率较低,日常能源如水、电短缺等.而重庆由于城市自然结构、社会结构状态不合理,人居环境差,排在最后.图3 2004年北京、天津、上海、重庆城市生态系统健康对比评价结果Fi g .3Contrast of eval uation res u lts of u rban ecosyste m healt h of B eiji ng ,T i an ji n,Shangha,i Chongqi ng i n 20044 讨论(D iscussi o n)本研究采用因子分析法通过对观测样本进行分类,根据各因子在样本中所起的客观作用确定各因子权重,使评价指标的权重确定更趋科学、合理.同时采用模糊数学方法评价城市生态系统健康级别隶属度状态,从而避免了城市生态系统健康评价标准难以确定的问题.通过实例评价分析证实该方法不仅可以确定该城市生态系统的健康状况,还可以定量得出影响城市生态系统健康发展的限制因子,从而为制定城市生态保护与开发利用规划提供科学依据.城市生态系统健康及其评价是一门正在兴起的学科,其理论和方法还不成熟,很多问题还有待进一步研究和解决.如城市生态系统健康评价方法有待改进,不应只限于指标体系评价法;健康标准很难准确定量化,应进一步深刻研究人类活动、环境变化和生态服务功能下降之间的因果关系,并科学评价由此造成的对人类和生态系统健康的威胁程度,从而为评价标准的制定提供科学依据.5 结论(Conc l u si o ns)1)对重庆市城市生态系统健康状态进行评价,结果表明,重庆生态系统健康在结构功能方面属于病态;可持续利用能力和动态变化方面属于亚健康状态,城市生态系统健康综合状况属于亚健康状态.说明影响重庆城市生态系统健康程度的劣势因子是城市生态系统的结构功能,主要是重庆城市自然结构、社会结构状态不合理,经济发展水平较低,能源利用效率较差;其次为生态系统动态变化,原因是重庆人均公共绿地和人均道路面积较少,人居环境较差,人群健康指数较低.影响重庆生态系统健康程度的优势因子为可持续利用能力,说明从长远考虑来看重庆具有很好的发展前景,只要采取恰当的生态系统管理方案,重庆城市生态系统便能够朝着健康的方向发展.2)对比评价结果表明,4个城市均处于亚健康状态,但整体健康状况排序为:上海、北京、天津、重庆.通讯作者简介:苏维词(1965 ),教授.主要从事生态环境、城市地理、区域可持续发展规划等方面研究,已独立发表或作为第一作者发表学术论文100多篇.References :Ca i rn s J ,M c C or m ic k P V ,N iederi ehner B R .1993.A p roposed fra m ew orkf ordevel op i ngi nd i catorsofecosyste mhealt h[J].H yd rob i olog i a ,263:1 44Calli cott J B.1995.Th e value of ecos yste m healt h [J].Environm en t alV al ues ,4:345 346Costanza R .1992.To w ard an operati ona l defi n i ti on of health [J].E cosyste m H ealth ,(5):239 256Cu i B S,Yang Z F .2002.E stab lis h i ng an Ind icat or Syste m for E cos yste mH ealt h Eva l uati on on W etlands 1.A Thooreti a l Fra m e W ork [J].A ct a Ecol og i ca S i n ica ,22(7):1005 1011(i n C h i nese)1721环 境 科 学 学 报26卷Feng B C.1991.A pp lied Qu i ntes sen ce of Fu zz y M athe m atics[M].Beijing:Ch i n a Architecture&Bu ildi ng Press(i n Ch i nese)Guo X R,Yang J R,M ao X S.2002.Pri m ary S t ud i es on U rban E cosyste mH ealth A ssess m en t[J].Ch i na Environm en t al Science,22(6):525529(i n Ch i nese)H ao L R,Fan Y,H ao Z O.2003.A pp lied Statisti cs Analys i s of SPSS[M].Beiji ng:C h i naW at erpo w er P ress(i n Ch i n ese)Hu T L,Y ang Z F,H eM C,et a l.2005.An U rban E cos yste m H ealt hA s sess m en t M ethod and Its Appli cati on[J].Act a S ci en tiaeC i rcum stanti ae,25(2):269 274(i n Ch i nese)Jerry M S,M ari ano B,Annalee Y,et a l.2001.Devel op i ng E cosyste mH ealth Ind i cators i n Cen tro H aban a:A C o mmun it y b ased Approach[J].E cos yste m H ealth,7(l):15 26Kong H M,Zhao J Z,Ji L Z,et al.2002.A ssess m en t M ethod ofE cosyste m H ealt h[J].C h i nese Journ alofApp lied Eco l ogy,14(4):486 490(i n C hinese)L i F,W ang R S.2003.Characteri sti cs and E cological C ounterM easures ofU rban Co m p l ex E cos yste m i n W est C h i na[J].Ch i na Popu lati on Resources and En vi ronm rnt,13(6):72 75(i n Ch i nes e)L i u M C,L i D Q,W en Y M,et a l.2005.The E cological Fun cti on Analys i s and Eva l uati on of E cos yste m i n SanJ i angYuan reg i on[J].A cta Scienti ae C ircum stan tiae,25(9):1280 1286(i n C hinese) L i u Y,GuoH C,D aiY L,e t al.2004.An A ssess i ng Approach for LakeE cosyste m H ealth[J].Acta Scienti ae C ircum stan ti ae,24(4):723 729(i n C hinese)Lu M,L i Y J.2005.Th eory Fra m e and Charact eristic Standard ofE cological C ity[J].Journal of Shandong Y outh Ad m i n istrativeC ad res C oll ege,1:117 120(i n Ch i nes e)Peng T,Gao W S,Su i P.2004.D i scuss i on on Ind icat or Syste m of Far m l and ecosyste m H ealth Assess m ent[J].J ou rnal of Ch i na AgriculturalU n i vers it y,9(1):21 25(i n Ch i nes e)RapportD J.1992.E val u ati ng ecos yste m heal th[J].J ou rnal of aquati c ecos yste m h ealt h,1:15 24Rapport D J,Costanza,R,M c M i chae,l A J.1998,A ss essi ng ecosyste m heal th[J].Trends i n Eco l ogy and E vol u tion,13:397 402 Rapport D J.1999.Gai n i ng respectab ility:devel opm en t of quan ti tative m et hod s i n ecosyste m healt h[J].Ecosyst e m health,5:1 2Song Y C,Q iR H,You W H,et a l.1999.A Study on Ind ices Syste m and Assess m ent C ri teri on of E co C it y[J].U r b an Encironm en t& U rban E col ogy,12(5):16 19(i n C h i nese)W u G,H an Q H,Lan S F.1999.Ecosys t e m H ealt h and A ss ess m en t ofE cosyste m H ealt h[J].Soil and Environm ental Sci en ces,8(l):7880(i n Ch i nese)X iao F J,OuYangH.2002.E cos yste m H ealth and Its Evol uti on I nd icat or and M et h od[J].Jou rnal of Nat u tal Res ources,17(2):203 209(i n Ch i n ese)X iao F J,OuYang H,Fu B J,e t al.2003.Forest Ecosys t e m H ealt hA s sess m en t Ind icat ors and App licati on i n Ch i na[J].A ctaGeograph ica S i n i ca,58(6):803 809(i n Ch i nese)Yuan X Z,L i u H,Lu J J.2001.Assess m ent of E cos yste m H ealthC oncept Fra m e w ork and I nd icat or S el ecti on[J].Ch i nes e Journal ofApp lied Ecol ogy,12(4):627 629(i n C h i nese)Zeng D H,J i ang F Q,Fan Z P.1999.Ecosys t e m h ealt h and s us t ainab l e devel op m en t for hu m an[J].Ch i nese Jou rnal ofAppli ed E col ogy,10(6):751 756(i n Ch i n ese)Zeng Y,Sheng G X,H uang S F.2005.Assesse m en t ofU rban E cos yste mH ealt h i n Sh ang H ai[J].Resou rces and E nvironm ent i n t h e YangtzeBas i n,14(2):208 212(in Ch i nese)Zhang Z C,N i u H S,OuYang H.2005.E cosyste m H ealth:C onceptA nal ysis[J].R esources Science,27(1):136 145(i n Ch i nes e) ZhaoW,Yang Z F,N i u J F.2005.C onstru cti on and An al ysis of U r b anE co econo m i c Syste m M odel[J].Acta Scienti ae C i rcum st anti ae,25(10):1425 1430(in Ch i nese)Zhong Y X,PengW.2003.Assess m ent ofU rban E cosyste m H eal th[J].Jiangx iS ci en ce,21(3):254 256(i n Ch i n ese)中文参考文献:崔保山,杨志峰.2002.湿地生态系统健康评价指标体系1.理论[J].生态学报,22(7):1005 1011冯宝成.1991.模糊数学实用集粹[M].北京:中国建筑工业出版社郭秀锐,杨居荣,毛显强.2002.城市生态系统健康评价初探[J].中国环境科学,22(6):525 529郝黎仁,樊 元,郝哲欧.2003.SPSS实用统计分析[M].北京:中国水利水电出版社胡廷兰,杨志峰,何孟常,等.2005.一种城市生态系统健康评价方法及其应用[J].环境科学学报,25(2):270 273孔红梅,赵景柱,姬兰柱,等.2002.生态系统健康评价方法初探[J].应用生态学报,13(4):486 490李 锋,王如松.2003.中国西部城市复合生态系统特点与生态调控对策研究[J].中国人口 资源与环境,13(6):72 75刘敏超,李迪强,温琰茂,等.2005.三江源地区生态系统生态功能分析及其价值评估[J].环境科学学报,25(9):1280 1286刘 永,郭怀成,戴永立.2004.湖泊生态系统健康评价方法研究[J].环境科学学报,24(4):723 739鲁 敏,李英杰.2005.生态城市理论框架及特征标准[J].山东省青年管理干部学院学报,1:117 120彭 涛,高旺盛,隋鹏.2004.农田生态系统健康评价指标体系的探讨[J].中国农业大学学报,9(l):21 25宋永昌,戚仁海,由文辉,等.1999.生态城市的指标体系与评价方法[J].城市环境与城市生态,12(5):16 19吴 刚,韩青海,蓝盛芳.1999.生态系统健康学与生态系统健康评价[J].土壤与环境,8(l):78 80肖风劲,欧阳华.2002.生态系统健康及其评价指标和方法[J].自然资源学报,17(3):203 209肖风劲,欧阳华,傅伯杰,等.2003.森林生态系统健康评价指标及其在中国的应用[J].地理学报58(6):803 809袁兴中,刘 红,陆健健.2001.生态系统健康评价 概念构架与指标选择[J].应用生态学报,12(4):627 629曾德慧,姜凤岐,范志平.1999,生态系统健康与人类可持续发展[J].应用生态学报,10(6):751 756曾 勇,沈根祥,黄沈发,等.2005.上海城市生态系统健康评价[J].长江流域资源与环境,14(2):208 212张志诚,牛海山,欧阳华.2005. 生态系统健康 内涵探讨[J].资源科学,27(1):136 145赵 伟,杨志峰,牛军峰.2005.城市生态经济系统模型构建与分析[J].环境科学学报,25(10):1425 1430钟业喜,彭 薇.2003.城市生态系统健康评价初探[J].江西科学, 21(3):254 2561722。

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