基于系统动力学的生态安全评价与调控研究 ——以河北平山县为例

论文摘要

20世纪50年代以来,随着经济发展和工业化进程的加快,全球变暖、环境污染、水土流失等生态问题日益威胁着区域发展、国家安全甚至人类的生存。生态安全越来越多地引起了人类的重视,被公认为是国家安全和社会稳定的基石,成为了人类和社会普遍关注的焦点问题。位于河北省西部太行山区的平山县,近年来县域经济快速发展,国内生产总值连年攀高,土地利用形式逐渐由粗犷型向集约型转变,人口在稳步增加的同时向城镇集中的趋势越发明显……,种种迹象表明,平山县正在由传统的农业县向工业县转变,在这一转变过程中,人们往往只追求经济效益而忽略了环境与生态保护,是最容易发生环境污染、水土流失、土壤退化等生态问题的一个时期。基于这一背景,对河北省平山县生态安全进行评价与调控研究,将生态安全建设作为改善区域及周边生态脆弱、促进经济发展和与自然和谐发展的重要途径和保障,有助于实现县域及周边地区自然、经济、社会的和谐可持续发展,具有十分重要的现实意义。本文从生态安全、人地关系、可持续发展和复杂系统理论出发,由系统动力学模型模拟出的各子系统中最具代表性的状态变量作为生态安全的影响因子,选用了综合指数法对这些因子进行了综合研究,确定出研究区各年度生态安全评价的综合指标——生态安全度。以此为基础,对区域生态安全进行了评价,并通过在系统动力学模型下对影响区域生态安全的主要因子进行合理化数据调整,达到生态安全度调控的目的。研究结果表明:目前平山县生态安全度在0.5左右浮动,处于中等水平。但在未来几年内,将会出现生态安全度明显下降的趋势。为改变这一趋势,通过对模型内各影响因子进行数据调整,以达到生态安全调控的目的。最后提出为改善主要因子应采取的措施,以期为研究区生态环境管理和可持续发展提供理论参考和决策依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 生态安全综述
• 1.2.1 内涵
• 1.2.2 国内外研究进展
• 1.3 研究的内容与意义
• 2 生态安全评价的理论与方法
• 2.1 基础理论
• 2.1.1 人地关系理论
• 2.1.2 可持续发展理论
• 2.1.3 系统理论
• 2.2 评价方法
• 2.2.1 系统动力学方法
• 2.2.2 综合指数法
• 2.2.3 研究的可行性
• 2.2.4 系统动力学与综合指数法的综合研究
• 3 研究设计
• 3.1 研究步骤
• 3.1.1 系统动力学模拟的主要步骤
• 3.1.2 综合指数法分析的主要步骤
• 3.2 数据来源
• 3.3 技术路线
• 4 平山县生态安全的系统动力学研究
• 4.1 研究区概况
• 4.1.1 自然条件概况
• 4.1.2 社会经济概况
• 4.2 模型构建
• 4.2.1 系统结构
• 4.2.2 子系统变量选取
• 4.2.3 模型总反馈回路
• 4.3 各子系统主要反馈回路
• 4.4 模型流程图与主要方程
• 4.4.1 模型流程图
• 4.4.2 主要系统方程
• 4.5 方程参数确定
• 4.6 系统运行检验与调试
• 4.6.1 模型历史行为检验
• 4.6.2 模型的数值灵敏度分析
• 5 模型模拟结果分析
• 5.1 人口子系统模拟结果分析
• 5.2 土地压力子系统模拟结果分析
• 5.3 环境子系统模拟结果分析
• 5.4 投入能力与社会压力子系统模拟结果分析
• 6 县域生态安全评价
• 6.1 数据标准化处理
• 6.2 评价指标权重确定
• 6.3 生态安全度计算
• 6.4 生态安全状况分析
• 7 生态安全调控与对策研究
• 7.1 生态安全调控研究
• 7.2 生态安全对策分析
• 8 结论
• 8.1 主要创新点
• 8.2 主要不足
• 参考文献
• 致谢