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榆林市生态系统服务功能变化及其生态安全

李军  
【摘要】:生态文明是人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和,是以人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的社会形态。随着改革开放的不断推进,人口的不断增长和社会经济的发展,人类活动对环境的压力不断增大,人地矛盾格外突出。尽管世界各国在生态环境生态安全战略建设上已取得不小成就,但并未能从根本上扭转环境逆向演化的趋势。由环境退化和生态破坏及其所引发的环境灾害和生态灾难没有得到减缓,全球变暖、海平面上升、臭氧层空洞的出现与迅速扩大,及生物多样性的锐减等全球性的关系到人类本身安全的生态问题,一次次向人类敲响警钟。十八大将建设生态文明写入党章,使生态文明建设的战略地位更加明确。 榆林市地理位置比较特殊,’这里是从半湿润向半干旱干旱、从森林向草原、从农业向牧业的过渡地带,生态环境极其敏感和脆弱。水土流失、荒漠化、盐碱化、干旱、风蚀、生物多样性减少、湿地退化等各种生态环境问题,无不制约着榆林市生态文明的建设和社会经济的可持续发展。为此,本文将生态系统服务功能和生态安全两方面作为榆林市生态文明建设的研究主题,以二十一世纪头十年时间变化为主线,综合运用了统计学、生态学、可持续发展理论、生态经济理论、生态安全预警理论和控制论的相关知识,采用地理信息系统(GIS)、遥感(RS)解译、数理分析等技术方法。在分析榆林市生态系统服务功能格局变化特征的基础上,运用GIS和AHP方法对其进行评价研究。另外,通过设计生态安全评价指标体系,采用PSR模型和灰色理论两种方法进行生态安全评价,并在此基础上开展了榆林市生态安全预警和调控研究。取得了以下主要成果: 一、在榆林市生态系统服务功能方面: (1)明确了榆林市生态服务功能变化特征及其评价结果。通过分析土壤保持、水源涵养、防风固沙、碳固定和产品供给这五个方面生态服务功能的格局变化过程和空间变化特征,明确榆林市生态系统服务功能十年变化(2000-2010年)趋势。并运用GIS和AHP评价方法,将榆林市生态系统服务功能划分为低、较低、中、较高和高五种等级,榆林市整体生态系统服务功能以低等级和较低等级为主,具有高等级生态系统服务功能的地区极少。并且在2000年--2010年间,榆林市生态系统整体服务功能具有相对集中和局部差异的特征,整体服务功能较弱,并表现出一种恶化的趋向。 (2)厘清了榆林市生态资产价值贡献率情况。贡献率最大的生态系统是水体,其贡献率高达36.8%;其次是占地面积最广的草地生态系统,贡献率为29.01%;生态服务功能最强大的森林生态系统的贡献率则为20.23%,其余类型的生态服务价值贡献率都比较小:农田为13.42%、湿地为0.79%、荒漠为0.01%。 (3)论述了榆林市生态资产的构成情况。生态资产主要体现在土壤形成与保护、废物处理两个方面,其次为生物多样性保护、水源涵养、气候调节以及气体调节,生物生产、原材料和娱乐文化所占比例较小,各自均为1.6%、2.3%和5.8%。 二、在榆林市生态安全评价及预警方面: (1)运用传统的生态安全评价方法,以煤炭资源型城市—榆林市的自然生态环境及经济社会发展特点为出发点,基于PSR模型,构建生态安全评价指标体系,通过生态安全综合指数法对榆林市2001年--2011年的生态安全状况进行评价,结果表明:榆林市的生态安全指数、压力指数、状态指数、响应指数,在这十一年间均呈现下降的趋势,同时,生态安全指数大部分都保持在0.4-0.6之间,处于较不安全与一般安全的状态,其生态安全问题较为严重,生态风险较大。 (2)区别于传统评价方法,将榆林市当做灰色系统进行分析,基于灰关联原理,并结合动态趋势分析法,对榆林市2001年--2011年的城市生态安全状况进行评价。这种将灰色关联与动态趋势相结合的城市生态安全评价方法能够比较不同时期城市生态安全的差异,弥补了静态评价方法的不足。评价结果从变化趋势来看,与PSR模型的结果一致,但从生态安全评价值来看,比PSR模型的结果小一级,这说明了榆林市本身就与标准的生态安全状态存在着一定的差距,而随着煤炭工业的不断开发,这种差距也越来越大,从而处于较为危险的生态安全状态。 (3)分别应用多元线性回归预测模型和灰色理论中的GM(1,1)预测模型,对未来十年的生态安全状况进行预警分析,结果表明,无论是回归预测还是灰色预测,榆林市的生态安全值都呈现下降的趋势,并且在2020年的时候,都逼近了生态安全预警阀值的底线,安全形势不容乐观。事实上,榆林市作为青年期的矿业城市,只要早日警觉,坚持走绿色矿业的发展道路,坚持多元经济发展,是可以发展为既保障矿产品供给和推动城市经济的发展,同时,又保护生态环境和惠及民生的生态安全型城市。


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