一种城市生态系统健康评价方法及其应用 111_胡廷兰
城市湖泊综合需水分析及生态系统健康评价研究_图文.
大连理工大学博士学位论文城市湖泊综合需水分析及生态系统健康评价研究姓名:许文杰申请学位级别:博士专业:水文学及水资源指导教师:许士国;曹升乐20090610城市湖泊综合需水分析及生态系统健康评价研究早期用于水质评价的方法主要有生物学评定分类方法和专家评价法。
生物学评定分类方法是20世纪初(1902-1909年柯克维支和莫松(kolkuitz&Morson等提出来的【83J,是从河流受污染的结果来分析,提供水质污染所引起的后果,这种方法可以为河流水的利用提供依据。
专家评价法就是组织环境领域或相关领域专家,运用专业方面的知识和经验对水质进行评价的一种方法,专家评价法的最大特点是对于某些难以定量化的因素给予考虑和作出评价,在缺乏足够的数据资料的情况下,难以作出定性和定量的可靠判断与估计。
进入20世纪60年代,随着对水质评价研究深入,逐步提出用数学模型来进行水质评价。
此后,随着数学理论与方法本身的发展,以及计算机技术的发展,各种各样的新的水质评价方法蓬勃发展,不断涌现。
常用水质评价方法有瞰】:①单因子评价方法单因子评价一般根据国家标准或本底值采用超标指数法,评价其超标程度。
通过水体各监测项目的监测结果与该项目的分类标准对比,确定该项目的水质类别,在所有项目的水质类别中选取水质最差类别作为水体的水质类别。
该方法是操作最为简单的一种水质评价方法,评价结果不能全面反映水质的整体状况,可能会导致较大偏差。
因此, 建议采用综合评价法全面综合反映水质的整体情况。
②多项参数综合评价法多项参数综合评价法即把选用的若干参数综合成一个概括的指数来评价水质,又称指数评价法。
常用的指数评价法有布朗水质指数(WQI、普拉特水质指数(Prati,罗斯水质指数(Ross、内梅罗水质指数(Nemerow、综合污染指数地图叠加法等。
它们是用水体各监测项目的监测结果与其评价标准之比作为该项目的污染分指数,然后通过各种数学手段将各项目的分指数综合得到该水体的污染指数,作为水质评定尺度。
生态系统服务评价理论及其应用方法分析
生态系统服务评价理论及其应用方法分析随着人类社会的发展和物质生活水平的提高，对自然资源的依赖逐渐增加，导致环境问题日益凸显。
生态系统服务评价作为衡量生态系统对人类福利的贡献程度以及对生态系统服务管理的评价工具，越来越受到科学家和决策者的关注。
本文将介绍生态系统服务评价理论及其应用方法的具体分析。
一、生态系统服务评价的概念和意义生态系统是地球上生物和非生物成分相互作用形成的自然系统，包括生物多样性、土地利用类型、土壤、水和空气等。
生态系统服务是指生态系统为社会经济发展提供的直接和间接的经济、社会和文化价值，如食品生产、饮用水和木材等。
生态系统服务评价是对生态系统服务和资源价值的定量分析和评估。
生态系统服务评价的意义在于，它可以帮助我们更好地了解生态系统对人类福利的贡献，得出生态系统管理效益评估，并为实现生态系统的可持续管理提供经济和政治基础。
此外，生态系统服务评价可以帮助我们更好地了解生态系统在资源分配和环境治理中的重要性，以及在可持续发展战略中的关键作用。
二、生态系统服务评价的方法和数据来源生态系统服务评价的方法和数据来源包括生态学、经济学、社会学、决策分析和不确定性分析等。
其中，生态系统服务评价的核心是定量分析方法。
生态学对生态系统组成和功能进行描述和分析，经济学用货币单位来衡量生态系统服务的价值，社会学和决策分析方法则将生态系统服务价值转换为政策决策中的具体利益收益和成本。
不确定性分析方法则用于模拟和评估评价结果的稳定性和可靠性。
生态系统服务评价中所需的数据来源主要包括生态系统科学、社会经济统计和政策规划等。
其中，生态系统科学提供了生态系统服务和资源的基础数据，社会经济统计提供了各种人类活动和社会经济条件的描述和统计数据，政策规划则为生态系统服务的实施和管理提供了框架和政策目标。
三、生态系统服务评价的应用1.生态系统管理生态系统服务评价的重要应用是为生态系统管理提供科学依据和政策指导。
评价结果可以帮助决策者识别生态系统服务产生的贡献和影响，制定和实施相关规划和措施，提高生态系统服务管理效益和可持续性。
湿地生态系统评价的常用方法和应用研究进展
湿地生态系统评价的常用方法和应用研究进展第一篇范文湿地生态系统是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一,具有重要的生态、经济和社会价值。
然而,由于人类活动的不断干扰和破坏,湿地生态系统的健康状况正面临着严重的威胁。
因此,对湿地生态系统进行评价和监测,及时发现问题并采取措施进行保护和管理,已经成为当今环保工作者的必要任务。
本文将对湿地生态系统评价的常用方法和应用研究进展进行综述。
一、湿地生态系统评价的常用方法湿地生态系统评价是对湿地生态系统的结构和功能进行全面、系统的分析和描述。
目前,常用的湿地生态系统评价方法主要包括以下几种:1. 物种多样性指数评价法:该方法通过对湿地中物种的种类、数量和分布等特征进行调查和统计,计算出物种多样性指数,从而对湿地生态系统的健康状况进行评价。
常用的物种多样性指数包括物种丰富度指数、物种均匀度指数和物种多样性指数等。
2. 生态系统服务功能评价法:该方法通过对湿地生态系统所提供的服务功能进行评估,来判断湿地生态系统的健康状况。
湿地生态系统服务功能包括水文调节、水质净化、生物多样性维持、碳汇、旅游休闲等多个方面。
3. 湿地水质指标评价法:该方法通过对湿地水体的理化性质和生物指标进行检测和分析,来评价湿地水体的健康状况。
常用的水质指标包括溶解氧、氨氮、磷、重金属含量等。
4. 湿地植被指数评价法:该方法通过对湿地植被的种类、数量、分布和生长状况等特征进行调查和统计,计算出植被指数,从而对湿地生态系统的健康状况进行评价。
常用的植被指数包括植被覆盖度指数、植被均匀度指数和植被多样性指数等。
二、湿地生态系统评价的应用研究进展近年来,随着湿地生态系统评价方法的不断发展,湿地生态系统评价的应用研究也取得了显著的进展。
研究人员通过对不同地区、不同类型的湿地生态系统进行评价和监测,发现了许多湿地生态系统所存在的问题,并提出了相应的保护和管理建议。
例如,有研究者对某地区的河流湿地进行了物种多样性指数评价,发现该地区的河流湿地物种多样性较低,生态系统较为脆弱,建议采取相应的保护措施,如加强水质管理、恢复湿地植被等。
北京市城市生态系统健康评价
１ 研 究的背景
１ 城市生态系统健康的内涵 ． １
城 市 生态 系统作 为 生态 系统 中 最 为 复杂 的 生
进行 了综述分析。 目前 ， 我国生态环境评价方法和评价指标体系 比较多， 但大部分仍是定性的 、 小范围的， 至今没有 个统一的方法和评价指标体系。 对城市生态系统 健 康 的研 究在 国 内还起 步不 久 ， 采用 的方 法 主要有 指标综述法同 模糊综合评价方法［７２综合指数评 、 ８－ ． ］ ５． ５ ９ ２
ｊ ｌ２… ，。对正 向指标而言 ， 属 函数 的公式如下 ： ＝ ，， ５ 隶
＝
甍警 器
（ ６ ） ¨ （ ７ ）
（） ８
而对 其他 健康 程度 的隶 属度 为 Ｏ ；
当Ｘ＞ ５ Ｒ 时，
ｒ＝ ，ｌ， ３ｆ＝ １ ｆ＝ ｉ ＝ｉ Ｏ ４
当Ｒ ＜ ｌ Ｘ 时，
康的生态系统研究方法” 的研究报告对城市生态 系 统健康的内涵 、标 准以及城市生态系统管理的 目 标、 方式 和政策 措施 作 了较深 入 的研究 ；ｅ ｙ 等对 Ｊｒ ｔ ｒ 建立 生 态 系统健 康评 价指 标 方法 进行 了研 究 ； Ｇ ｉ ｔＩ对城市生态系统健康 的研究进展及趋势 ｕ ｏｉ ｄ ｔ１
２ 评价方法与步骤
本文选用模糊综合 匕 京市 ２０ — ０５ ０ ２ ０ 年 １ 的生态系统健康状况进行评价 ， 基本步骤是 ： 先设计 各级评价指标对城市生态系统健康状况评 价标准 的隶属函数； 再建立各指标对各级标准的隶属度集； 然后计算各指标对所属评价要素的权重集 ；在此基 础上进行模糊矩阵的复合运算 ， 得出评价结果 。
收稿 日期 ：２０ — １ ０ ，修改稿 收到 日期 ：２０ — １ １ ０７ １－５ ０ ８０ — ４
城市生态系统健康评价研究
二 、 市 生 态 系 统距 离指 数 城
城 市 有其 特 定 的发展 目标 ， 距离 指 数是 表
性 循环 ； 功能 高 效 、 质 、 量 、 息 高效 利 用 ； 物 能 信
【 收稿 日期 】 ０ ５— ７—１ ２０ ０ ２
示 城 市现状 与 发展 目标 状态 之间 的城 市健 康状
城 市 生态 系统 健 康 评 价 研 究
沙 迪 ， 向 阳 刘
（ 尔滨学院 人 文 学院 ， 哈 黑龙 江 哈 尔滨 １ ０ ８ ） ５ ０ ０
［ 摘 要 ］ 文章从城 市生态系统健康 内涵出发 ， 运用距 离指 数和协 调指数表征 系统的发展水平和状
况 ， 定 健康 状 态 评 价 标 准 ， 建 了距 离指 数 和 协 调 指 数 的 城 市 生 态 系 统健 康 水 平 评 价 模 型 。 生 态城 设 构 为 市建 设 提 供 决策 依 据 。
统 内部发 展 协 调 ， 能 以损 害 某个 子 系 统 或要 不 素的发展 为代 价谋 取 其他子 系统 或要 素 的 良好
发 展水平 ， 即子 系统 、 系统 的发展 和子 系统 问 子
３ 持 续性 ．
４ 系统性 ．
合 理 配置 资 源 ， 平地 满 足 现 公
城市 生 态 系统 是 具有 开 放 性 、
人 类社 会 和 自然 环 境高 度 和 谐 ， 自然 、 术 、 技 人
类 充 分 融 洽 ； 弃 物 被严 格 控制 在环 境 承 载力 废
范 围 内 ， 市生 物 的健 康和 成长不 受不 良影 响 。 城 根 据 以上定 义 ， 市 生 态 系统 健 康 的特 性 城 应 体现 在 五个 方面 ： １ 和谐 性 ．
［ 键 词 ］ 市 生 态 系统 ； 价模 型 关 城 评 ［ 图分 类 号 ］ ２ １ 中 Ｆ ９ ［ 献标 识码 ］ 文 Ａ
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胡廷兰,杨志峰,何孟常,等.一种城市生态系统健康评价方法及其应用[J].环境科学学报,2005,25(2):269-274 HUTinglan,YANGZhifeng,HEMengchang,etal.Anurbanecosystemhealthassessmentmethodanditsapplication[J].ActaScientiaeCircumstantiae,2005,25(2):269-274
一种城市生态系统健康评价方法及其应用
胡廷兰,杨志峰*,何孟常,赵彦伟北京师范大学环境学院,环境模拟与污染控制国家重点实验室,北京 100875
摘要:将健康概念引入城市生态系统研究,从复合生态系统角度评价和辨析城市生态环境问题,为生态城市建设提供决策依据极具现实意义.基于城市复合生态系统健康内涵,提出用距离指数和协调指数表征系统发展水平和协调状况,构建整合距离指数和协调指数的城市生态系统健康评价模型,并设定了城市生态系统健康状态的评价标准,建立城市生态系统健康评价指标体系.对宁波的实例分析揭示了宁波城市生态系统健康特征和地域空间分布,表明模型能够很好地辨识城市生态系统的复合特征和地域空间特征,指示城市生态规划和建设的重点行动领域,为城市实施可持续发展战略提供决策依据.关键词:生态系统健康;评价方法;城市生态系统;宁波
文章编号:0253-2468(2005)02-0269-06 中图分类号:X826 文献标识码:A
AnurbanecosystemhealthassessmentmethodanditsapplicationHUTinglan,YANGZhifeng,HEMengchang,ZHAOYanweiSchoolofEnvironment,StateKeyLaboratoryofEnvironmentalSimulation&PollutionControl,BeijingNormalUniversity,Beijing100875Abstract:Acityisacomplexsystemanditisofgreatimportancetostudytheurbanecologicalproblemswithcomplexecosystemtheory.Theconceptofhealthwasintroducedintourbanecosestemresearch,whichcoulddescribetheconditionsofsystemandsub-systemsclearlytoprovideusefulinformationfordecision-makingoftheecologicalcityconstruction.Toexpresstheabsoltueandreletivestatusofsystemsandsub-systems,distanceindexandcoordinationindexweresuggestedreliedonthediscussingofconceptofurbancomplexecosystemhealth.Ahealthassessmentmodelwasestablishedbyintegratingthedistanceindexwiththecoordinationindex.Thecity.sstatuswasquantifiedwithascaleof5gradesasveryhealthy,healthy,lesshealthy,unhealthyanddiseasedandthegradeofeachlevelwases-tablished.Anindicatorsystemwasdevelopedbasedonthecharacteristicsofurbancomplexsystem.AnapplicationofthismodeltoNingboCityrevealedtheurbanecosystemhealthstateandhealthheterogeneity.Theresultsindicatedthatthismethodcoulddistinguishthecomplexandspatialpropertiesofurbanecosystem.Thusitcouldgivetheappropriatedirectionsofimplementingtheurbansustainabledevelopmentstrategybyshowingthekeyactionfieldsofecologicalcityplanningandconstructing.Keywords:ecosystemhealth;assessmentmethod;urbanecosystem;Ningbocity
收稿日期:2004-03-24;修订日期:2004-05-11基金项目:高等院校优秀青年教师教学科研奖励计划(2002)作者简介:胡廷兰(1975)),女,博士生,xueon@.bnu.edu.cn;*通讯联系人1)McMullanC.IndicatorsofUrbanEcosystemHealth.ApaperpreparedfortheSeminaronCIID-IDRCandurbandevelopmentinLatinAmerica,Montevidel,Uruguay.1997.http:PPweb.idrc.caPenPev-3459-201-1-DO-TOPIC.html2)HancockT.UrbanEcosystemandHumanHealth.ApaperpreparedfortheSeminaronCIID-IDRCandurbandevelopmentinLatinAmerica,Montevideo,Uruguay.2000.4.http:PPweb.idrc.caPenPev-8385-201-1-DO-TOPIC.html
生态系统健康是20世纪70年代末从/生态系统医学(ecosystemmedicine)0角度提出的新兴生态系统管理学概念[1,2].尽管健康概念最近才开始应用到景观水平[3,4],但由于健康概念对可持续的人类未来的本质刻画[5],自20世纪90年代以来,生态系统健康研究受到广泛的关注,日渐成为当今生态学的研究热点.近年来,健康概念被引入城市研究领域,TrudyHarpham从城市公共健康角度研究了冈比亚(Gambia)的城市健康状况[6],IDRC项目/人类健康的生态系统方法0探讨了城市生态系统健康的概念及建立评价指标体系的理论、方法1)2),郭秀锐等采用模糊数学建立了城市生态系统的健康评价模型,并对广州、北京、上海3个城市的总体健康状况进行了分析[7].指示物种法、结构功能法、V-O-R(Vigor-Organization-Resilience)等生态系统健康评价方法[8~10]都是基于自然生态系统特征构建的,由于不能揭示城市复合生态系统亚系统相互作用的特征,这些方法对城市生态系统健康的评价都不适用;
第25卷第2期2005年2月
环 境 科 学 学 报
ACTASCIENTIAECIRCUMSTANTIAEVol.25,No.2
Feb.,2005郭秀锐等建立的城市生态系统健康评价模型[7]能够很好地对比城市之间的健康水平差异,却难以识别城市亚系统的相对健康水平,也不能辨析城市复合生态系统健康的空间差异性.城市是一个具有复合特征的空间地域系统,因此必须从复合系统和空间分异角度分析城市生态系统的健康状况.本文基于复合生态系统理论,从城市亚系统发展水平和协调度两方面出发构建城市生态系统健康评价模型,该模型可以清晰地辨识城市整体发展状况和各区域的相对健康状况,同时还能够刻画各亚系统的绝对发展状态和亚系统之间的相对水平,为城市规划和城市建设提供决策依据.对宁波市的实例研究分析确定了宁波城市生态系统健康的瓶颈因子,提出了宁波生态城市建设的关键行动领域.1 城市生态系统健康评价模型由于人类活动的广泛参与和影响,城市生态系统是生态系统中最为复杂的类型,相对于自然生态系统,其健康评价即/胁迫病状0的辨识要复杂得多.城市是由物理网络、经济网络、社会网络和文化网络相互联系交织、由社会、经济和自然亚系统组合而成的复合生态系统.对城市而言,生态系统健康体现为系统或亚系统的绝对水平和亚系统的相对状况,即包括两方面内容:(1)城市复合生态系统整体处于良好发展水平,各子系统接近现阶段城市发展目标;(2)城市复合生态系统各子系统之间、子系统内部发展协调,不能以损害某个子系统或要素的发展为代价谋取其它子系统或要素的良好发展水平.即系统、子系统的发展度和子系统间的协调度共同决定着城市生态系统的健康状态.由此,本文构建距离指数表征系统或要素的发展状况,构建协调指数亚系统内部或亚系统之间的健康状况,并建立整合距离指数和协调指数的城市生态系统健康指数评价模型.111 城市生态系统距离指数城市有其特定的发展目标,距离指数就是刻画城市现状与发展目标状态之间相对水平的城市健康状态参量,其中包括要素的相对水平和系统的相对水平.11111 要素距离指数计算方法 城市生态系统各要素其特定的发展基准、发展现状和发展目标,可以通过描述它们之间的相关关系确定要素的发展水平,用单要素距离指数表示,如式(1)所示:Rni=Rni(r)-Rni(w)Rni(p)-Rni(w)(1) 式中,Rni(p)为第n层第i个指标的目标值,即城市生态系统要素的参照状态,建议根据城市发展目标设定,Rni(r)为第n层第i个指标的现实值,Rni
(w)为第n层第i个指标基准值,根据当前区域城
市发展状况设定,Rni为第n层第i个指标的标准化健康指数值,表示第个指标距离生态城市标准的相对距离,n为指标所处的级数.式(1)还具有标准化数据的作用,它消除了指标异质性和量纲的影响.11112 城市生态系统距离指数计算方法 一个系统包括多种要素,可将系统看作一个由多要素构成的向量集合,系统状态与要素状态紧密相关,各要素的发展水平共同决定了系统的状态.城市生态系统同样是一个多要素多层级系统,因此,城市生态系统健康评价不仅需要对各要素状态进行分析,还需要比较所有要素的共同作用效果,即必须解决系统不同等级间指标的耦合问题.本文在要素指标距离指数分析的基础上,对城市生态系统指标进行等级间整合,获取表征系统、子系统特征的信息.计算公式如式(2):
IkDi=Emj=1Ik+1DijWk+1ij(kXn)IkDi=Rni(k=n)(2)