论文部分内容阅读
生态安全是可持续发展的核心与基石,生态安全研究已成为生态学、环境科学、地球科学、地理学等研究的重要前沿领域。攀枝花市是我国重要的矿业城市,是四川省可持续发展的重要战略部分,具有特殊的生态环境特征。攀枝花市的经济快速发展与其生态脆弱性共同决定了其生态安全问题的严峻性,同时攀枝花市的新一轮发展为其生态建设提出了新的机遇与挑战。在上述背景下,进行攀枝花市生态安全的评价研究,对于促进攀枝花市经济、社会和生态环境可持续发展,改善攀枝花市生态环境具有重要的理论和现实意义。本研究在综合分析前人研究成果上,结合3S技术和系统动力学(System Dynamics,SD)模型,以TM遥感影像和统计数据分析为基础,回顾了国内外对生态安全及评价的方法和模型体系,在考虑了攀枝花市的环境和政策背景下,总结出攀枝花市存在的主要生态环境问题;利用3S技术,建立各土地利用类型解译标志提取出攀枝花市的土地利用数据;依据ANP-PSR-SENCE框架体系,构建适合攀枝花市特点的生态安全评价指标体系,从社会、经济、自然三方面选取出具体的评价指标;运用系统动力学模型对攀枝花市生态系统进行建模,并运用该模型对攀枝花市生态安全的发展趋势进行模拟仿真,同时利用系统动力学模型探讨影响攀枝花市生态安全各因素的内在作用机制和相互关系,反映攀枝花市生态安全的动力学过程;基于攀枝花市特点的生态安全评价指标体系和SD建模,利用层次分析法确定指标权重,进行攀枝花市生态安全等级划分,在此基础上进行攀枝花市生态安全的综合评价。论文取得的主要研究成果如下:(1)基于攀枝花市的自然和社会作用力动力机制,系统分析了攀枝花市生态安全格局的时空变化。攀枝花市特殊的地理特征决定了其生态安全问题的复杂性和特殊性,攀枝花市社会经济的发展带来了机遇的同时也为其生态环境建设带来了新的压力和挑战。主要体现在森林植被破坏,水土流失,自然灾害增多,生态风险源的多样性和多尺度性,生态系统的脆弱性,生态修复困难,未来矿产资源开发利用过程中带来的环境变化将对攀枝花市生态安全产生深刻影响等问题。利用3S技术,建立了攀枝花市各土地利用类型解译标志,综合运用非监督分类和目视解译的方法提取出攀枝花市的耕地、水域、草地、林地等土地利用数据。(2)本研究建立了攀枝花市的ANP-PSR-SENCE生态安全评价的指标体系总体框架,通过运用网络分析法、“压力-状态-响应”模型和复合生态系统理论进行体系构建,从生态风险、生态健康、生态响应三个方面选取出12个来自社会、经济、自然的具体指标。利用系统动力学的方法建立攀枝花市生态系统SD模型,由人口、经济、资源、环境和生态五个子系统模型构成,可以有效地指导指标体系框架下的指标选择,为攀枝花市生态安全综合评价提供依据。利用SD模型对2006-2020年攀枝花市生态安全进行仿真模拟,发现未来五年(2016-2020)年,即“十三五”经济的中高速增长将是未来攀枝花市生态安全的主要压力;环境污染物的产生和排放快速增加将很大程度影响攀枝花市生态环境的质量,其中攀枝花市第二产业矿业开采过程中产生的污染贡献率比重最大。(3)在攀枝花市生态安全的综合评价中,从2006-2015年,攀枝花市生态安全等级总体处于第3级,即生态安全程度一般的水平,生态安全的综合得分在这10年中呈逐年升高,未来仍有继续上升的趋势。生态风险和生态保障指数也越来越大,两者是制约攀枝花市生态安全综合水平的主要因素。其中压力、状态和响应指数得分也均呈上升态势,说明攀枝花市的生态风险指数、生态健康指数与生态保障指数三者这十年都是随着攀枝花市社会经济的发展和生态安全综合指数的上升而不断发展,生态安全综合指数的不断上升,表明攀枝花市的生态环境在逐步改善。未来,攀枝花市要在保障社会经济发展的同时,处理好与资源、环境以及生态之间的关系,确保经济发展、资源开发利用和生态环境保护协调相一致。从而使攀枝花市生态风险指数得到有效控制,提高攀枝花市生态健康和生态保障指数,从而实现攀枝花市社会、经济和生态环境全方位健康可持续发展。