生态敏感型地区生态安全评价与预警研究——以安徽省池州市为例

摘要

近年来生态环境问题对人类社会经济发展所构成的威胁越来越明显。生态安全已经与军事安全、经济安全、政治安全、国防安全等同等重要。因此对生态安全的研究就显得极为重要。就生态安全评价的对象而言，国内外还没有将生态敏感型地区作为一个特定区域进行专门的探讨；就目前的评价方法来看，还没有一套广泛应用于判断生态安全与否的严格标准，而且这些方法牵涉的环境与生物方面的指标因素众多，具体操作比较困难。因此，实际研究工作中'有必要在较大范围和较大程度上采用一种便于理解、便于计算的方法。基于这种考虑’本文以生态敏感型地区为研究对象，应用目前国际上比较流行的生态足迹方法，从人类对自然资源的开发利用的速度是否超过了自然的再生能力的角度来研究的区域生态是否安全，具有重要的理论和现实意义。 本文回顾了国内外生态安全研究进展；在明确生态敏感型地区相关概念的基础上，阐述了生态敏感型地区生态安全评价和预警的基本理论；通过对国内外生态安全评价方法的分析与比较，选择了生态足迹分析方法，建立了基于生态足迹的生态敏感型地区生态安全评价指标体系，为便于对生态安全的衡量和叙述，提出生态不安全指数的概念；首次选择人工神经网络模型与生态足迹指标体系相结合进行了生态敏感型地区生态安全预警模型设计；运用上述方法以生态敏感型地区—池州市为典型案例，在分析其生态敏感性、警度及警限划分的基础上，对其开展生态安全评价和预警的实证研究，并提出改善池州市生态安全的措施。 实证研究表明：(1) 1996—2004年的9年间，区域生态承载力均小于生态足迹，生态不安全指数均大于1，池州市对自然资源的利用程度已超出自然的承载能力，区域生态系统处在不安全状态。其中人均承载力呈减少趋势，人均生态足迹呈增大趋势，且近年来增大的趋势更为明显；(2)从各指标的评价结果显示，各类型土地的生态足迹供求具有明显的不对称性，林地和建筑用地处在安全状态，水域、耕地以及草地处在不安全状态，其中水域的安全性最差，其次是耕地和草地，而且水域和耕地是影响区域生态安全的重要指标；(3)1996—2004这9年间的平均万元GDP生态足迹为3.4012 hm<'2>，均高于全国和东部地区，低效率的资源利用是引起生态不安全的重要原因之一；(4)生态安全评价与预警结果显示，总系统生态安全状况在1996～2001年处在轻警，2001～2006年处在中警状态，林地和建筑用地处在无警状态，牧草地尽管某些年份有所波动，但总体处于中警状态，水域在2001年以前为中警,2001—2006年为重警。最后有针对性的提出了生态安全建设对策。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1研究目的与研究意义

1.2国内外研究进展

1.2.1国外研究进展

1.2.2国内研究进展

1.3本文的主要工作

第2章生态敏感型地区生态安全的基本理论

2.1生态敏感型地区的内涵

2.1.1生态敏感型地区的定义

2.1.2生态敏感型地区的特征

2.2生态敏感型地区生态安全的内涵

2.2.1生态敏感型地区生态安全定义

2.2.2生态敏感型地区生态安全基本特征

2.3生态敏感地区生态安全评价与预警理论

2.3.1生态敏感型地区生态安全评价理论

2.3.2生态敏感型地区生态安全预警理论

第3章基于生态足迹的生态敏感型地区生态安全评价

3.1研究方法选择

3.2生态足迹介绍

3.2.1生态足迹的生物（态 ）生产性土地分类及均衡化处理

3.2.2生态承载力

3.2.3生态足迹对于生态安全的衡量

3.3基于生态足迹的生态安全评价指标体系的建立

3.3.1构建原则

3.3.2评价指标体系

3.4生态足迹评价模型

3.4.1生态足迹的测算模型

3.4.2生态承载力测算模型

3.4.3生态不安全度测算模型

第4章基于人工神经网络的生态敏感型地区生态安全预警

4.1生态敏感型地区生态安全预警的相关概念、原则与功能

4.1.1生态敏感型地区生态安全预警的层次

4.1.2生态敏感型地区生态安全预警的警度、警限

4.1.3生态敏感型地区生态安全预警的基本原则

4.1.4生态敏感型地区生态安全预警的功能

4.2生态敏感型地区生态安全预警方法选择

4.3人工神经网络理论

4.3.1人工神经网络的概念

4.3.2人工神经网络的结构

4.3.3人工神经网络的学习

4.3.4BP神经网络

4.4生态敏感型地区生态安全预警流程及结果表达

4.4.1预警流程

4.4.2预警结果表达

第5章实证研究：池州市生态安全评价与预警

5.1研究区概况

5.1.1自然条件

5.1.2社会经济状况

5.2池州市生态敏感性分析

5.2.1生态敏感性影响因子

5.2.2研究方法

5.2.3结果分析

5.3池州市生态安全评价

5.3.1池州市生态安全评价指标选择

5.3.2池州市人均生态足迹

5.3.3池州市人均生态承载力

5.3.4池州市生态足迹汇总及生态不安全指数

5.3.5区域生态安全评价结果分析

5.4池州市生态安全预警

5.4.1人工神经网络模型的构建

5.4.2人工神经网络训练

5.4.3人工神经网络模型的误差检验

5.4.4池州市生态安全指标预测

5.4.5池州市生态安全预警分析

5.5池州市生态安全对策分析

5.5.1合理利用森林资源

5.5.2加强对现有资源的保护

5.5.3提高资源的利用效率

5.5.4控制人口数量，提高人口素质，倡导理性消费方式

5.5.5分区保护

第6章结论和展望

6.1论文的主要结论

6.2研究展望

参考文献

附表

致谢