生态安全评价研究综述_胡子浩.pdf

53 2022 年 第 12 期 黑 龙 江 水 利 科 技 No.12.2022 （第 50 卷）Heilongjiang Hydraulic Science and Technology （Total No.50）生态安全评价研究综述胡子浩，杜 崇，李 瑞，刘福全（黑龙江大学水利电力学院，哈尔滨 150080）摘 要：生态安全问题是目前全世界都在密切关注的热点话题。文章总结归纳了国内外众多学者对河口流域生态安全、土地生态安全、城市生态安全、矿区生态安全、沙漠生态安全、草原生态安全、林业生态安全等不同角度的生态安全评价研究，对生态安全评价体系和生态安全评价方法进行统计，基本概念和现状进行了概括，为生态安全评价拓宽思路、提供方法。关键词：生态安全；评价方法；评价体系；研究综述 中图分类号：X171 文献标识码：B文章编号:1007-7596（2022）12-0053-04 收稿日期 2022-11-22 基金项目 磨盘山饮用水源地生态补偿机制研究（2 0 1 8 K Y Y WF 1 5 7 0）作者简介 胡子浩（1 9 9 7-），男，辽宁朝阳人，硕士在读，主要研究方向为农业水土资源与环境保护；李瑞（1 9 9 8-），男，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向为水务工程管理；刘福全（1 9 9 7-），男，黑龙江绥化人，硕士研究生，研究方向为水务工程管理。通讯作者 杜崇（1 9 7 6-）男，吉林长春人，副教授，主要研究方向为农业水土资源与环境保护。伴随着城市化水平高速发展，和经济快速发展的同时，生态环境也发生着变化，生态安全极易受到了影响，进而影响到整个生态环境的发展规律，破坏原有的结构模式，处于一种紊乱状态。随之而来的是生态安全问题浮出水面，土壤沙漠化和洪涝灾害日益严重。忽视了生态环境问题，严重破坏了生态平衡，使水资源状况、气候条件、地质状况、土壤质量都向不好的方向发生了变化，生态处于不安全的状态，给赖以生存的土地基本场所带来了许多问题，威胁到了人类的生存，某种程度上限制了社会经济可持续发展，带来了一些反作用的阻力。前人的研究多针对区域生态、河口生态、土地生态、Review of Study on Ecological Security AssessmentReview of Study on Ecological Security AssessmentHU Zi-hao;DU Chong;LI Rui;and LIU Fu-quan(Water Conservancy&Electric Power Institute of Heilongjiang University,Harbin 150080,China)Abstract:The issue of ecological security is a hot topic that the world is paying close attention to.This paper summarizes the ecological security evaluation research of many scholars at home and abroad on the ecological security of estuarine basin,land,urban,mining area,desert,grassland,forestry and other different perspectives.The ecological security assessment system and ecological security assessment methods are statistically analyzed.The basic concepts and current situation are summarized to broaden the thinking and provide methods for ecological security assessment.Key words:ecological safety;evaluation method;evaluation system;research summary 技术论坛DOI:10.14122/ki.hskj.2022.12.014 54 2022 年 第 12 期 黑 龙 江 水 利 科 技 No.12.2022 （第 50 卷）Heilongjiang Hydraulic Science and Technology （Total No.50）林地生态等单一视角观察总结研究。文章继前人研究的基础上，多视角多维度的观察分析研究生态安全评价研究。生态环境是可持续发展的重要前提条件，研究分析生态安全发展现状对未来科学发展有重要的意义。1 生态安全的相关概念生态安全概念内涵，见图 1。图 1 生态安全概念内涵由图 1 可知，生态安全是一门交叉学科，有丰富的概念及内涵。最早的生态安全思想出现于 20世纪 40 年代的土地健康和功能评价中，而在 20 世纪 80 年代，前苏联一次核电站导致的一场环境灾难后，第一次提出了生态安全问题。最早的生态安全思想建立在环境问题上，所以也称为环境安全（environmental security）。从狭义来说，生态安全概念是指自然和半自然生态系统的安全。广义的说，可以分为自然环境的生态安全和经济环境上的生态完全，直接或间接地影响人们的生活。2 国外生态安全评价研究现状2.1 生态安全评价方法Liu,XL;Yang,ZP;Chen,XG 等人采用层次分析法和德尔菲法对旅游城市新疆维吾尔自治区喀纳斯进行了自然、视觉和地方文化不同角度的生态安全研究。Wen,JF and Hou,K 等人为生态安全的评级方法及评级体系的构建进行了总结和预测。Han,BL;Liu,HX and Wang,RS 等人根据模糊熵权法对京津冀地区 13 个城市的生态安全进行研究分析。Zhang,HQ and Xu,EQ 等人采用否决聚合（关注极限指标）和平衡聚合（衡量不同指标之间的平衡性能）方法对中国大陆的生态安全进行评价。Zhang,MX;Bao,YB;Tong,ZJ 等人选用辽东流域为例，对流域的生态安全进行评价分析，探索流域生态优化调控方法，探讨了生态安全评价的划界方法。He,G;Yu,BH;Zhu,YN 等人以中国某煤矿为例，在 psr 模型的基础上采用 GRAY 关系分析法与网络层次分析法相互结合，对中国煤矿区的生态安全做出综合评价。Cao,CX;Yang,B;Chen,W 等人通过构建 psr 模型结合综合指数法对地震后被破坏的汶川的生态安全及其恢复情况研究。2.2 生态安全评价体系Chen,ZY 等人通过物联网建立了一套智能的评级体系及分级模型,利用随机森林算法对土地进行生态安全评价，并对 2020-2025 年的土地生态安全做出预测。Gao Changbo 等人根据 psr 模型构建了一套评价城市生态安全完整的评级体系，选用熵权法和模糊综合评价法相结合对中国 5 个发达城市进行分析，拓展了城市生态研究。Li,ZT;Yuan,MJ;Xia,BC 等人根据 BP-DEMATEL 模型对珠江三角洲城市群(PRD)的城市生态系统服务总值进行研究分析，确定了其驱动因素和影像指标。Wu,X;Liu,SL;Liu,GH 等人采用熵物元模型对昆明市的 2000 年以后 15a 内的生态安全水平进行变化研究。Ruan,WQ;Li,YQ;Liu,CH 等人构建了 DPSIR-DEA 模型，对长江三角洲地区进行旅游生态安全研究。Shao,WW;Liu,HZ;Wang,H 等人通过建立宏观的指标体系，对中国 31 省市的水环境的安全状态进行研究分析，进而解决水安全问题。Lai,XD and Xiao,ZH等人在集合对理论基础上结合脆弱性结构模型，探索城市生态安全研究的研究理念及方法，与此同时，建立城市生态安全脆弱性的相关熵模型探讨城市生态安全脆弱性及相关影响因素。3 国内生态安全评价研究现状3.1 生态安全评价方法王莉等人采用投影寻踪评估模型和猫群算法相结合的评价方法，对祁连山地区生态安全进行了评价研究，找出了影响祁连山生态安全的主要影响因素1。赵莹雪等人采用 PSR 模型和 AHP 法及对珠海市进行了研究分析，探究滨海旅游地生态安全的评价方法，并且找出了各影响因素所占的比重2。杨建宇、张欣、李鹏山等人利用物元分析法，对大安市的土地生态安全进行评级，发现大安市生态环境处于安全状态，并发现物元分析法可以揭示单个指标的不同信息的特点3。万生新、王悦泰等人改良 DPSIR 模型，采用改进的 AHP 法对沂河流域进行了水生态安全评价研究4。康辉平、李孝成、陈兴伟等人结合 SWAT 和集成河道二维非恒定水动力 55 2022 年 第 12 期 黑 龙 江 水 利 科 技 No.12.2022 （第 50 卷）Heilongjiang Hydraulic Science and Technology （Total No.50）水质模型，采用两种生态安全评价方法分别为感潮河道和河流景观变化，对福建省的河流为进行研究分析5。闫宝龙、吕世杰、赵萌莉等人应用 PSR 概念模型和数学模型,应用中层次分析法和熵权法对草原的生态安全问题进行了研究分析6。谭吉玉、刘高常等人提出了将小波理论和支持向量机有机结合的方法，研究矿区的生态安全问题7。段文秀、朱广伟、刘俊杰等人提出将异味物质 2-甲基异莰醇纳入评价体系，选用专家意见法和层次分析法对水源地型水库进行水生态安全评价8。孙瑄、杨鹏辉、鱼涛等人对国内外研究评价较少的热解残渣的安全性评价，从理化指标和生物毒性两方面综述了现阶段国内外油泥残渣常用的生态安全评价方法，并将两者进行对比，总结了评价方法的优缺点及适用范围。白晓睿、景春堂等人改进了层次分析法（IAHP），基于压力-状态-响应模型下对大理白族自治州进行了土地生态安全评价，安全性较好9。苏世良、李丹、项羽等人应用生态足迹理论和方法评估区域生态安全的初步探索和实践。刘伟杰、白章等人采用生态足迹分析方法评价区域生态安全的分析时间10。杜培军、夏君士、钱都等人采用 3S技术对城市生态安全进行了评估11。李小兵、王红、田美荣等人首次提出了消费足迹压力指数（CFPI）和生产足迹压力指数（PFPI），并通过生态足迹贡献指数（EFCI），对内蒙古草原资源开发生态安全的影响进行了描述12。李梦迪、范俊涛、张元等人开发了一种系统方法来帮助制定流域恢复的最佳策略，将生态安全评估和多目标优化(MOO)纳入规划过程，以提高恢复效率和有效性。基于驱动力、压力、状态、影响和响应（DPSIR）框架构建滇中城市群生态安全评价指标体系，在 1km1 范围内应用灰色预警模型 km 像素和县级实现 2020 年、2025年、2030 年和 2035 年 CYP 生态安全预警13。西楚、邓祥正、桂进等人应用生态足迹法对我国北京、天津、河北地区的生态安全进行评估实践14。3.2 生态安全评价体系龚建洲、刘延绥、北城夏等人展示了 CA 模型在预测生态安全方面的潜力15。陈云、王金良等人应用灰色模型对云南地区中部省份城市的生态安全进行预警16。安英莉、戴文婷等人建立了一套新的综合评价系统对煤矿塌陷区进行生态安全研究，并对其脆弱性进行了分析17。伍阳、蒋加洪、甘欣等人通过建立城市生态安全评价指标体系，对京津沪渝四个直辖市展开研究分析，发现京津沪三个城市的生态系统安全等级处于临界安全等级，重庆城市处于不安全等级18。司马文卉、胡小凤、沈占峰等人以“驱动力-压力-状态-响应”模型构建评价体系，对大清河流域的生态安全进行了评价分析19。曹秉帅、徐德琳、窦华山等人采用压力-状态-响应(PSR)模型对呼伦湖进行生态安全研究，完善以呼伦湖为代表的北方干旱区内陆湖泊的生态健康系统研究20。刘平波、倪芳、刘蓉等人通过卫星遥感技术及 PSR 模型结合层次分析法、熵权