基于PSR-GM(1,1)模型的皖江城市带生态安全预警测度及时空格局演化研究.pdf

基于PSR-GM(1,1)模型的皖江城市带生态安全预警测度及时空 格局演化研究 摘要 皖江城市带地处长江中下游，位于安徽省中部，是安徽省发展活力最强、发展 潜质最佳的核心区域。承东启西的优越地理区位决定了其在国家区域发展格局中占 据着重要的战略地位。近年来，随着资源要素集聚和社会经济发展，区域内产业转 移规模不断扩大，人们生产活动极大地干扰了原有的自然生态系统，使区域内生态 安全发展面临一定的挑战。因此，为避免区域生态系统持续恶化，开展区域生态安 全预警研究尤为重要。通过研究能有效控制区域生态环境退化，对推进示范区资源 节约型和环境友好型产业建设具有重要意义。 鉴于此，本文选择皖江城市带中九个地级市为研究区，基于压力-状态-响应(PSR) 模型从社会、经济和环境三个方面构建区域生态安全预警指标体系；通过熵值法和 综合指数法对2008-2018 年皖江城市带各地级市的总体生态安全水平进行定量评价； 根据评价结果，从时间序列和空间演化的角度分析该区域生态安全预警时空格局演 变规律；并引入障碍度诊断模型，探讨其影响机理，找出制约研究区生态安全发展 的主要障碍因素，最后运用GM(1,1)模型预测2019-2025 年皖江城市带整体的生态安 全警情演变趋势。主要研究结果表明： （1）时空演化方面，时间尺度上，2008-2018 年皖江城市带各市整体生态安全 预警指数呈波动上升趋势，总体发展状况经历了 “重警- 中警-轻警”，生态安全朝着 良好的发展趋势转变。空间尺度上，皖江城市带生态安全预警等级整体上高值区主 要聚集在宣城、池州、滁州等生态发展水平较高的地区，总体生态安全预警空间格 局由 “中间低，两边高”向均衡化演变，研究区内部各城市的生态安全水平差距不 断减小，但整体发展程度并不高。 （2 ）影响因素方面，皖江城市带生态安全发展受到多种因素共同影响，其中城 市污水处理厂集中处理率、单位耕地面积农药使用强度、工业固体废弃物综合利用 率及建成区面积占市域面积比重为主要障碍因素，且各障碍因素的影响程度在不同 年份有所变化。研究区生态安全各子系统障碍度变化趋势存在明显的差异，总体上 压力子系统障碍度整体呈波动上升趋势，状态子系统和响应子系统障碍度整体呈波 动下降趋势。 （3 ）预测结果方面，利用GM(1,1)模型对2019-2025 年皖江城市带及各地级市 生态安全发展趋势作出预测。结果表明，总体上各市生态安全预警等级在不断提高， 增长幅度较为明显，警情等级也基本处于：“预警-无警”的状态。各市的生态安全 水平差距也在不断缩小，整体趋于均衡化，但研究区整体生态安全仍具有进一步的 I 改善和提升空间，在后续发展中应重视政策调控的力量，根据目前区域的发展现状 提出相应的警情调控策略，从而确保未来研究区生态安全能更加平稳、良好地发展。 关键词：皖江城市带；PSR 模型；生态安全预警；GM(1,1)模型；时空格局演化 II 目录 摘要 I Abstract III 第一章 绪论 1 1.1 研究背景 1 1.1.1 我国生态文明建设背景 1 1.1.2 皖江城市带承接产业转移建设背景 2 1.2 研究目的与意义 2 1.2.1 研究目的 2 1.2.2 研究意义 3 1.3 国内外研究进展 3 1.3.1 国外研究进展 3 1.3.2 国内研究进展 4 1.4 研究内容与方法 5 1.4.1 研究内容 5 1.4.2 研究方法 6 1.4.3 技术路线 7 第二章 相关概念与理论基础 8 2.1 相关概念 8 2.1.1 生态安全 8