, 杨新军, 尹莎, 吴孔森西北大学城市与环境学院,西安 710127
The vulnerability evolution and simulation of the social-ecological systems in the semi-arid area based on the VSD framework
CHENJia, YANGXinjun, YINSha, WUKongsen通讯作者:
收稿日期:2015-12-20
修回日期:2016-03-28
网络出版日期:2016-07-25
版权声明:2016《地理学报》编辑部本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
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摘要
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Abstract
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1 引言
随着社会经济发展、城镇化进程加快,不合理的土地利用方式以及人为活动对社会—生态系统的干扰,使人地关系矛盾成为制约半干旱区域生态环境和社会可持续发展的核心问题。因此,关注生态脆弱区应对多重灾害风险的适应能力以及生态环境修复等问题成为****的研究重点,其研究内容主要集中在自然灾害评估预防[1-4]、区域生态环境整治与可持续发展[5-8]、自然资源与土地利用评价、环境演变[6, 9-10]等,多数研究成果侧重应用导向的单一视角分析,割裂了人地关系地域系统的联系,部分****出于系统论思想影响,开始注重区域系统关联,涌现了人地关系演化和经济—环境等耦合系统脆弱性方面的研究[11-15],但研究内容忽视了人文与自然环境要素内在连通性以及多重风险扰动的影响,造成评价结果的科学性有待考证。与以往传统人地关系的研究相比,从社会—生态系统理论出发的脆弱性研究,集成了风险、敏感性、适应性、恢复力等众多研究视角与分析方法,为人地关系研究提供了新的思维方式[16-18]。但是,一方面由于评价指标庞杂、无系统的数据组织方法、缺乏有归纳能力的理论模型来统筹参差的数据、指标和信息,成为脆弱性评价中的一大难题。另一方面,对人地系统要素作用时空演化过程分析欠缺、对扰动风险估计的不确定性等问题都阻碍着评价结果走向应用实践。近年来,从以效应（因素—结果）为主转向强调适应性与恢复力（人类对环境变化的适应与响应）为主,并关注人地系统的跨尺度和多要素集成的脆弱性整合类研究逐渐被各国****重视[19-24]。在理论框架上,Polsky等、Acosta-Michlik等提出了VSD（Vulnerability Scoping Diagram）和ADV（Agents' Differential Vulnerability）脆弱性整合评估框架,通过多元数据组织、明确的脆弱性内涵和指标体系构建方法为研究者提供了清晰全面的脆弱性评价思路[22-23]。在方法应用上,Frazier等[25]提出了显式空间脆弱性模型（SERV模型）来发展脆弱性评价的准确性与空间应用性,解决评价指标构建不确定性以及模糊化问题。该模型通过明确脆弱性度量指标,整合刻画区域生境的多重风险、多要素指标去理解社会—生态系统脆弱性时空差异和特征。美国数学家Yager提出了OWA（Ordered Weighted Averaging,）算法[26-27],其算法的原理是将空间数据按照属性值大小进行重新排序,并通过数据准则权重和次序权重聚合在语言量化算子运算下模拟不同主体的偏好（即决策风险）结果。OWA评价方法体现了人为主观权重误差与指标因子大小差异带来的决策差异,也表达了决策者对待决策问题风险的规避态度,在一定程度上减少决策者主观认知对评价结果的影响,是实现社会—生态系统未来情景模拟的有效手段。
榆林市是中国干旱、土壤荒漠化、水土流失等问题严重的生态脆弱区,“十五”、“十一五”建设期间,榆林市能源产业进入快速发展阶段,与此对应,城市化速度明显加快,导致区域人地关系转型剧烈。因此,本文选取2000-2011年的重要时间节点,以榆林市县域为典型案例,在社会—生态系统理论基础上,利用改进的脆弱性整合分析框架以及SERV模型的优势,对其灾害暴露风险和人类活动扰动的脆弱性进行评估,揭示该区域2000-2011年脆弱性形成的时空动态变化过程,并采用OWA算法模拟社会—生态系统未来发展情景,为相关部门灾害预警和适应性管理提供参考依据。
2 研究区概况
研究区位于东经107°28′~111°15′,北纬36°57′~39°34′之间,地处中国半干旱区黄土高原和毛乌素沙地南缘的交界处榆林市,是陕西省最北部的地级市（图1）。东临黄河与山西、宁夏、甘肃,内蒙古自治区交界,辖1区11县、总人口364.5万,土地面积为43578 km2。地貌大体以长城为界,北部为风沙草滩区,占总面积的42%,南部为黄土丘陵沟壑区,占总面积的58%。区域内气候属温带半干旱大陆性季风气候,四季分明,日差较大,无霜期短,年平均气温10 ℃,平均降水400 mm左右,无霜期150天左右。气象灾害较多,以干旱、冰雹和霜冻危害严重。该区域由于沙地和高原丘壑地貌加之降水少,导致区域干旱、水土流失等生态环境问题严重。其次,区域能源矿产资源丰富,煤炭、石油、天然气、岩盐等能源矿产资源储量大,20世纪80年代中后期以来,大规模掠夺式能源开发造成了榆林市的生态环境的破坏。而随着城镇化推进,区域不合理土地利用方式以及工业经济发展,进一步加剧了人类活动对社会—生态系统的干扰。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1研究区地理位置
-->Fig. 1The location of the study area
-->
3 思路与方法
将脆弱性分解为暴露、敏感性和适应能力3部分来刻画社会—生态系统内涵特征,以VSD脆弱性评价框架的基本思路指导本文数据整理到结果模拟的全过程（图2）。借鉴SERV模型对指标的选取理念,构建多要素、明确的脆弱性量化评估指标,在陕西省地情和分县年鉴资料基础上进一步筛选符合分县实际生境的指标。结合SERV模型与RS/GIS空间统计分析方法评估县域社会—生态系统脆弱性,分析时空动态演化规律及变化趋势;最后通过OWA算法模拟榆林市不同情景发展模式下未来系统脆弱性风险,实现评价结果指导区域实践应用。3.1 理论框架与模型
3.1.1 VSD脆弱性整合框架 脆弱性评价理论框架的选择关系整个研究的科学性,综合现有国内外脆弱性评价理论与模型,以对脆弱性产生原因及机理的概念化表述居多,并从不同角度探索了脆弱性驱动因素之间的内在联系。而适用于区域尺度多要素、多重风险扰动的脆弱性评价框架极少,Polsky等提出的VSD脆弱性评估框架在众多研究案例运用中取得成效。VSD脆弱性评估框架明确将系统脆弱性定义为暴露度、敏感性和适应力3个维度,采用维度层—指标层—参数层逐级递进、细化的方式组织数据,并伴有规范评价流程的8个步骤（图2）。该框架对脆弱性评价的解构符合整合分析趋势,明晰的评价流程可以系统指导从数据整理到结果应用的全过程[22, 28]。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图2VSD评估框架下区域脆弱性评价思路与方法
-->Fig. 2Ideas and methods of regional vulnerability assessment under the framework of VSD
-->
3.1.2 SERV脆弱性模型 作为对以往脆弱性评估的局限性回应,Frazier等提出的显式空间脆弱性模型（SERV模型）通过自然环境、社会经济、空间和地方特定指标表征暴露（程度）、敏感性和适应能力,评估区域脆弱性程度,有助于更直接地将理论与灾害风险研究联系起来,该模型将地方性特定指标纳入评价指标,规避了以往笼统的数据指标组织,其分县特定指标提供的信息能反映地方生境,解决了空间分布不均衡和依赖性指标问题。同时,基于脆弱性要素的内在连通性,重视对敏感性与适应能力交互影响指标的筛选。其次,脆弱性发生的区域不一定是暴露的区域,SERV模型关注了研究被忽视的要点,在区域制定适应性对策时,有利于分配有限的资源用于更加脆弱而不只是高度暴露的地区[25]。SERV模型改变了评估空间脆弱性水平的思维,有助于设计针对性的减灾策略并指导如何实现。该模型采用三要素维度独立计算,其静态脆弱性计算方程如下：
式中：V代表脆弱性;E代表暴露度;S代表敏感性;AC代表适应能力。
3.2 脆弱性指标体系构建
在全球环境变化领域,部分****普遍认为脆弱性是指社会—生态系统暴露于风险环境或受内外扰动的敏感程度,并因缺乏适应能力从而使系统的结构和功能造成损害的一种状态,暴露（Exposure）、敏感性（Sensitivity）和适应能力（Adaptive Capacity）是系统脆弱性三大核心构成要素[18, 29-31]。其中,暴露是指系统经历外在环境、压力或风险干扰与胁迫的程度;敏感性是暴露单元容易受到胁迫的正面或负面影响的程度;适应能力代表系统面对风险胁迫的内在自调节适应能力和外界干预下（适应性管理）的恢复潜力[32];暴露度和敏感性越强,社会—生态系统脆弱性越高,而适应能力越强,社会—生态系统脆弱性则越低,反之亦然。因此,本文结合VSD框架,在SERV模型基础上将自然环境、社会经济和地方特定指标与灾害风险联系起来从暴露、敏感性、适应能力3个维度构建了社会—生态系统脆弱性评价指标体系（表1,表2）。3.2.1 暴露（风险）指标 榆林市暴露风险主要来源于干旱、水土流失以及人类活动的干扰,因此,衡量研究区暴露程度主要考虑干旱、水土流失及人类活动干扰的指标因子,并采用层次分析法确定指标权重（表1）。其中,对干旱灾害风险评估采用水文干旱（SRI）与气象干旱（SPI）相结合的综合干旱状态指数[33];水土流失风险采用广泛运用的美国通用土壤流失方程（USLE）评估[34-35];人类活动干扰主要考虑城市化进程以及土地利用强度对区域社会生态系统的扰动。最后,将暴露3个要素采用ArcGIS加权栅格运算得出区域暴露风险图层。
3.2.2 敏感性/适应能力指标 Jones等[36]、Frazier等[37]认为不同研究区域、空间以及特定研究尺度都存在不同的脆弱性关键因子,例如,榆林市北六县以能源工业为主,县域经济发展相对较好,而南六县以农业经济为主,属于贫困山区县域。与南六县相比,能源消费量以及采掘业职工从业人数等指标更可能成为北六县系统敏感性的关键因子,而主要农业经济作物产值等更能表征南六县应对脆弱性风险的适应力。此外,由于脆弱性要素存在交叉作用和内在连通性,同一指标因子会以不同的方式影响敏感性和适应能力要素,比如水土保持林面积,既是水土流失敏感性的表征,又是抵御水土流失风险的适应措施。因此,本文通过现有文献研究以及历年县域年鉴汇编资料整理,对影响各县敏感性和适应能力的要素进行总结,在充分考虑研究区实际情况下,采用SERV模型指标选取理念,对指标因子进行了仔细筛选,区分了适用于不同县域的普适及特定因子,从而初步构建研究区各县的敏感性与适应力指标体系,并采用主成分分析（PCA）简化和压缩一系列指标的关系,保留各主成分载荷系数≤ -0.5或≥ 0.5的显著变量,经筛选构建了敏感性和适应能力最终指标（表2）,并以主成分分析的方差贡献率作为权重,以各主成分为变量,计算得出系统敏感性与适应力指数图层。
Tab. 1
表1
表1暴露风险评估指标体系
Tab. 1Index system of exposure risk assessment
| 维度层 | 要素类型 | 指标层 | 权重 | 指标说明与计算 |
|---|---|---|---|---|
| 暴露 | 干旱 (0.4126) | 标准化降水指数SPI | 0.2751 | SPI-SRI干旱状态模型,将气象和水文干旱指标结合,采用12个月时间尺度反应河流水位、水库等周期变化; |
| 标准化径流指数SRI | 0.1375 | |||
| 水土流失(0.3275) | 降雨侵蚀力因子R | 0.0345 | 采用美国通用土壤流失方程(USLE)表达式如下: A=R×K×LS×C×P 式中：A为土壤流失量;R为降雨侵蚀力因子;K为土壤可蚀性因子;LS为坡长坡度因子;C为植被覆盖因子;P为水土保持措施因子。 | |
| 土壤可侵蚀性因子K | 0.0629 | |||
| 坡度坡长因子LS | 0.0307 | |||
| 作物覆盖与经营因子C | 0.0900 | |||
| 水土保持措施因子P | 0.1095 | |||
| 人类活动 (0.2599) | 城镇化率UB | 0.1049 | 样区综合土地利用强度计算公式为[38]： 式中：Lx表示第x个样区土地利用程度综合指数;Ai为第i级土地利用程度分级指数;Si为第i级土地利用面积;S为样区内土地总面积。 | |
| 土地利用强度LD | 0.1550 |
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Tab. 2
表2
表2敏感性/适应力指标因子筛选结果
Tab. 2Screening results of the sensitivity/adaptive capacity index
| 维度层 | 主成分要素 | 普适指标 | 指标性质 | 特定指标 | 指标性质 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 敏感性 | 基本人口主成分 | 女性人口比重(%) 农业人口比重(%) 农林牧渔业从业人口比重(%) 人口自然增长率(‰) 劳动力平均受教育程度(年) 人口密度(人/km2) | + * - + - + | 采掘业职工从业人数(人) | * | |||
| 农业与土地主成分 | 常用耕地面积比重(%) 水田/水浇地面积比重(%) 房屋建筑施工面积增长率(%) 因灾废弃耕地面积比重(%) 单位面积粮食产量(hm2/公斤) | * * + + - | 水产养殖面积(hm2) 主要经济作物产量(红枣等)(t) | * - | ||||
| 生态与环境主成分 | 森林覆盖率(%) 有效灌溉面积比重(%) 水土保持林面积(千hm2) 能源消费总量(吨标准煤) | - - - * | 工业废物/水排放总量(万t) | + | ||||
| 经济发展主成分 | 人均国内生产总值(元) 农林牧渔业总产值比重(%) 产业结构依赖性指数 恩格尔系数 单位GDP综合能耗(万元/吨标准煤) | - - + + + | 单位GDP工业用水量(t/万元) | + | ||||
| 适应能力 | 教育与技术主成分 | 万人拥有教师数量(人/万人) 在校学生比例(%) 每百户拥有通讯设备数量(部/百户) “三废”综合利用产品产值(万元) 财政教育支出比重(%) | + + + + + | 工业废水排放达标率(%) 节水灌溉类机械(套)/排灌动力机械(千瓦) | + + | |||
| 社会基础设施主成分 | 万人拥有医疗床位数(人/万人) 卫生事业从业人员(人) 农林水事务财政支出(万元) 人均社会保障补助支出(万元/万人) 交通运输仓储邮政从业人员(人) | + + + + + | / | |||||
| 人口与经济主成分 | 农民人均纯收入(元) 社会固定资产投资密度(万元/km2) 农林牧渔业总产值(万元) 第三产业增加值占GDP比重(%) 地方财政支出(万元） 产业结构多样化指数 | + + + + + + | / | |||||
| 防灾减灾设施主成分 | 水库库容量(万m3) 抗旱基础设施密度(个/km2) 当年造林面积(hm2) 水土保持林面积(千hm2) | + + + + | 堤防长度(km) | + | ||||
| 敏感性主成分结果 | 适应能力主成分结果 | |||||||
| 年份 | 2000 | 2005 | 2011 | 年份 | 2000 | 2005 | 2011 | |
| 最小特征值 | 1.070 | 1.139 | 1.330 | 最小特征值 | 1.202 | 1.062 | 1.351 | |
| 累积贡献率(%) | 91.94 | 90.75 | 89.99 | 累积贡献率(%) | 88.30 | 89.53 | 88.75 | |
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3.3 数据来源与处理
数据资料主要包括3期（2000年、2005年、2011年）遥感影像和土地利用类型数据、气象水文（1954-1990年、2002-2011年）以及榆林市社会统计数据（2000-2011年）。其中研究区遥感影像利用地理空间数据云Landsat 4-5 TM卫星产品数据,计算获取研究区3期典型年份的植被覆盖数据;土地利用数据来源于陕西省生态十年数据库,以此获取土地利用强度、水土保持措施因子数据;降水、径流、坡度坡长以及降雨、土壤侵蚀因子的矢量数据集来源于地球系统科学数据共享平台;人口、环境、社会、经济发展等指标数据采用榆林市统计年鉴（2000-2011年）原始数据整理计算得到。3.3.1 数据空间化 数据处理主要包括遥感数据、降水/径流数据以及统计数据空间化处理。① 遥感数据以Landsat 4-5 TM卫星产品数据为基础上,利用ERDAS软件对原始遥感影像图处理后,采用Mosaic Tool工具镶嵌合成了覆盖研究区的3期遥感影像图,通过建模做波段运算得到覆盖研究区的NDVI数据,并利用ArcGIS掩膜提取工具得到榆林市3期典型年份的NDVI数据,以此计算植被覆盖度。② 对降水、径流等点源数据均采用反距离加权插值法,进行空间确定性插值,实现其空间化。③ 对于社会统计等无X、Y坐标的属性数据,均采用ArcGIS软件将属性数据信息输入研究区行政区划矢量图的属性表,实现属性数据的空间化。本文以栅格为基本研究单元,为了保证所有指标数据空间的重合性,将空间数据栅格大小定义为30 m×30 m,空间数据使用统一的Krasovsky椭球体坐标和Albers投影。
3.3.2 数据标准化 为了消除指标数据量纲不一致问题,对社会统计原始数据进行标准化处理。考虑脆弱性评价指标正负向对系统脆弱性影响作用不同,采取了不同的标准化处理方法。其中,对正负向指标采用极差标准化方法,对于适度指标（即指标数值处于某一适度的数值时最好）带有一定的模糊性,本文采用美国****L. A. Zadeh提出的模糊隶属度函数的方法进行无量纲化处理[39]。具体标准化公式如下：
正向指标：
负向指标：
适度指标：
式中：Xij脆弱性指标原始数据;
3.4 分析方法
3.4.1 变化斜率法 利用变化斜率法计算逐个栅格像元脆弱性变化斜率,对榆林市2000-2011年社会—生态系统脆弱性指数与时间回归拟合,从而表达出12年区域脆弱性变化趋势。变化斜率为正值表明该区域脆弱性呈增加趋势,为负值表明该区域脆弱性呈降低的趋势,变化斜率具体计算公式如下[40]：式中：n为年;SESsVI为栅格数据中第i个像元的脆弱性指数;Xslope为该栅格像元的变化斜率,即区域脆弱性长期变化程度;变化斜率显著性检验采用F检验,统计量计算如下：
式中：
3.4.2 OWA分析方法 OWA（Ordered Weighted Averaging）算法即有序加权平均法,其核心是空间指标数据的准则权重和次序权重计算,OWA算法通过调节决策风险的大小在逻辑运算之间变换,从而得到不同风险评价结果。其中,各指标准则权重采用AHP法,次序权重确定方法较多,本文采用Yager最早提出的模糊量化模型求解,其特点是简单易理解,且运用广泛[26-27]。具体计算公式如下：
式中：Vj代表次序权重;a为决策风险系数,取决于主观决策者对决策风险的乐观程度;Wk代表指标重要性程度可由公式（8）计算得到：
式中：n为指标数量;rk为依据指标数值大小对指标重要性进行赋值,最大值取1,次大值取2,以此类推最小值取n。
4 结果分析
4.1 暴露风险分析
根据研究区特定暴露风险类型,采用ArcGIS栅格计算器加权运算,结果如图3所示,研究区2000-2011年风险暴露大致呈西北高、东南低的格局,到2005年后出现中、南部低,北部高的格局。2000-2011年高暴露风险区域面积呈明显增加的趋势,主要集中在人口密集、工业发达、土地开发强度高的神木县、府谷县以及榆阳区等地区。低暴露风险区域集中在长城沿线（400~450 mm等降水线）以及南部地区。榆林市水土流失高强度区域集中在东部以及西南部地区,而干旱大致呈现由东南向西北递减的分布格局,对比12年暴露风险空间演化格局可知（图3）,暴露风险空间分布与干旱以及人类活动高强度区域大致趋同。干旱和人类活动干扰成为区域暴露风险的主要影响因子,而随着近年来退耕还林（还草）以及小流域综合治理等水保措施的实行,水土流失风险的影响开始减弱,南部生态环境明显好转。表明暴露风险源的不确定性与复杂化,暴露单元自我调节能力（或者敏感性的阈值）的降低,潜在问题凸现,其暴露因子的类型和数量也在不断变化。总体来看,区域地形地貌、气候水文、植被等特殊的地理环境以及人类活动对生态系统的作用共同决定了榆林市暴露风险空间分布特征。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图32000-2011年榆林市暴露风险空间格局
-->Fig. 3The spatial framework of exposure risk in Yulin city, 2000-2011
-->
4.2 社会—生态系统脆弱性时空演化
4.2.1 脆弱性时空分布特征 在暴露风险、敏感性以及适应力图层指标叠加运算基础上,依据SERV模型静态脆弱性方程计算结果,按照自然断点法将脆弱性划分为5类,分别代表低脆弱、较低脆弱、中等脆弱、较高脆弱和高脆弱区域。榆林市2000-2011年社会—生态系统脆弱性整体处于中等脆弱水平,脆弱性区域空间上呈现“西北东南高,长城沿线低”的格局,中、高脆弱区域呈现减少的趋势（图4）。同时,脆弱性分布时空差异显著,2000年高脆弱性区域面积较2005、2010年面积大,12年来研究区高脆弱性区域主要集中在北部城市与能源基地核心区,中等脆弱性区域主要集中在靠近毛乌素沙地的西北部,而低脆弱性区域处在长城沿线以及北六县与南六县交界处。时间维度上,2000-2011年榆林市社会—生态系统脆弱性整体呈现降低的态势,中等以上脆弱区域面积比重由66.587%下降到51.975%（表3）,其中2000年高脆弱与较高脆弱性面积分别达到478.83 km2和7023.29 km2,而到2011年较高脆弱性区域面积仅为2459.65 km2。从区域主导的脆弱等级来看,2000、2005年中等脆弱水平面积比重分别为49.37%和57.83%,表明榆林市一半区域处于脆弱性态势,而2011年主导的脆弱性等级为较低脆弱水平,占区域土地面积45.86%,说明区域社会—生态系统朝着良好态势发展。
Tab. 3
表3
表32000-2011年榆林市社会—生态系统脆弱性等级分类
Tab. 3Classification of social-ecological system vulnerability in Yulin city, 2000-2011
| 年份 | 类型 | 高脆弱 | 较高脆弱 | 中等脆弱 | 较低脆弱 | 低脆弱 | 中等以上脆弱 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2000 | 比重(%) | 1.098 | 16.116 | 49.373 | 21.459 | 11.951 | 66.587 |
| 面积(km2) | 478.836 | 7023.390 | 21515.901 | 9351.638 | 5208.232 | 29018.127 | |
| 2005 | 比重(%) | 1.791 | 2.679 | 57.833 | 25.471 | 12.224 | 62.303 |
| 面积(km2) | 780.551 | 1167.519 | 25202.816 | 11099.949 | 5327.163 | 27150.886 | |
| 2011 | 比重(%) | 1.460 | 5.644 | 44.871 | 45.863 | 2.160 | 51.975 |
| 面积(km2) | 636.319 | 2459.650 | 19553.933 | 19986.428 | 941.668 | 22649.902 |
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空间维度上,榆林市12年来脆弱性空间变化呈现低脆弱区域南移的趋势,中等脆弱区域分布波动较大,由西北—东南分布格局演变为主要分布在西北区域,高脆弱性区域基本维持原状,主要集中在北部神木—府谷县一带。对比研究区2000-2010年土地利用类型数据发现,高脆弱性区域与采矿场空间分布存在一致性,神木以及府谷县为中国重要能源基地,区域内采矿场分布密集,对生态环境造成了难以恢复的破坏,能源的过度开发以及粗放式经济发展进一步加剧了社会—生态系统的脆弱性。
4.2.2 脆弱性演化趋势分析 依据变化斜率法以及显著性检验结果（图5）,榆林市2000-2011年间脆弱性整体变化斜率值为负的像元占96%以上,系统脆弱降低的区域占主导优势,进一步说明区域社会—生态系统12年来呈现逐步好转的趋势。
从图5可知,脆弱性降低趋势显著（p < 0.05）的像元集中在高脆弱和中等脆弱性的区域,即西北部和南部5县人口分布稀疏的区域,而小部分脆弱性变化斜率大于0且呈显著增高的地区却分布在低脆弱的长城沿线。主要原因是中高脆弱区域是水土流失灾害、西北风沙以及能源开发密集区,随着水土保持、退耕还林、防护林建设等政策措施的成效显现,加之近年来传统能源经济的衰落,能源资源枯竭危机推动的经济结构转型等促使区域生态环境系统逐步得到恢复,因此,这类区域脆弱性程度得到降低,但不能说明该类区域社会—生态系统脆弱性现状较其他低脆弱地区低,仅表明其变化趋势好转。根据图4与图5的对比分析,中、高脆弱性区域其脆弱性变化趋势波动较大,因此,在12年间存在显著降低现象。实质上,社会—生态系统高危态势的区域仍然集中在（西）北部人口密集、经济状况较好的县区,但在一定程度上12年间的演化趋势说明了榆林市以往高脆弱性区域社会—生态系统并未恶化,全局系统现阶段呈现良好的发展态势。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图42000-2011年榆林市社会—生态系统(SESs)脆弱性时空分布
-->Fig. 4Spatial and temporal distribution of the vulnerability of social-ecological systems (SESs) in Yulin city, 2000-2011
-->
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图52000-2011年榆林市SESs脆弱性变化趋势及F值检验
-->Fig. 5SESs vulnerability variation trend and F test in Yulin city, 2000-2011
-->
4.3 脆弱性与暴露风险时空异质性
脆弱性发生的区域与暴露风险分布的区域在空间上存在差异,而此种空间异质性在多数研究中经常被忽视,SERV模型评价思想倡导将有限的资源分配用于更加脆弱而不只是高度暴露的地区,低暴露而脆弱的区域往往是应对灾害风险更为敏感的区域,因此,全面的脆弱性评估应该重视暴露风险与脆弱性的空间异质性分析。本文利用暴露风险评价以及脆弱性时空演化结果的栅格数据,将其矢量化处理,应用GIS叠加分析的相交工具得出2000年、2005年、2011年不同暴露风险与脆弱性等级程度的空间异质图（图6）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图62000-2011年榆林市SESs脆弱性与暴露风险空间差异
-->Fig. 6The spatial heterogeneity of SESs vulnerability and exposure risk in Yulin city, 2000-2011
-->
2000-2011年榆林市低暴露—脆弱区域主要分布在南部欠发达地区,且空间异质区域面积逐步减少,集中在东南部丘陵沟壑山区。其低暴露风险条件下,处于中等脆弱性的态势势必反映了区域面对风险冲击的高敏感性与低适应能力的状态。长城南面五县的传统农业发展受限于自然地形、水源以及可耕地面积小,加之基础设施建设滞后、能源资源匮乏等因素,近年来社会经济发展明显落后与北部能源大县,造成系统适应能力低。其次,榆林市区域人口分布密度基本呈现西北低东南高的格局,南部县域耕地面积大、交通便利的河谷川道人口更为稠密,因此,该类区域受灾的社会敏感性更高。
近10年来,榆林市逐渐出现的南部县域人口北迁或是外出定居,乡村聚落空心化,耕地弃耕等现象,在一定程度降低了人类活动对区域影响,有利于生态系统恢复,暴露灾害减少,但造成社会系统发展失衡,潜在的脆弱性增加。因此,增加对低暴露—脆弱的区域资源投入,加强该区现代农业经济发展转型、推动以教育技术、防灾减灾等社会基础设施为中心的县域适应能力建设对降低南部县域脆弱性具有重要作用。
4.4 脆弱性情景模拟
根据OWA算法原理,利用情景指标数据图层,在次序权重与准则权重计算基础上,将脆弱性不同影响因子图层聚合得出区域社会—生态系统脆弱性综合评价图,通过不同决策风险系数的设定对区域系统脆弱性进行多情景模拟。其中,决策风险系数（a）体现的是决策者对于决策问题的乐观程度,系数a由0向无穷大变化,表征决策者态度由乐观向悲观变化,a = 1即决策者态度无偏好,次序权重相等,OWA算法转为传统的准则权重图层叠加,即区域系统脆弱性处于现状态势。若a > 1,决策者对区域系统脆弱性持悲观态度,其认为区域暴露风险大,脆弱性显著增加不利于区域社会—生态系统可持续发展;相反,若a < 1,决策者持乐观态度,其认为区域脆弱性风险在可承受或控制范围,不会影响区域社会—生态系统稳定发展。4.4.1 情景指标拟定与分析 系统脆弱性情景指标拟定是在已有评价指标体系（表1、表2）基础上,整合筛选暴露风险、敏感性与适应能力指标,再次剔除繁杂、载荷系数小的影响因子得到。其中,暴露风险指标层不变,敏感性与适应能力指标选取与各主成分相关系数最大的前3个指标因子,其中敏感性包含人口、土地、生态、经济指标层,适应力包含环境与技术、社会资源、经济发展、防灾减灾资源指标层,共计11个情景指标,基于层次分析法确定指标权重。
根据公式（7）~（8）计算得出情景指标层的次序权重（表4）,栅格指标图层在ArcGIS 10.0软件中标准化赋值后,通过IDRISI 17.0软件MCE（多准则评价）决策分析的OWA模块输入准则权重和不同决策风险系数（决策风险系数按照OWA算子中典型参数选取[27],a分别取0.001、0.1、0.5、1、2、10、1000,表达决策者从乐观到悲观的决策态度。）的次序权重运算,得出最终结果（图7）。
Tab. 4
表4
表4指标次序权重计算结果
Tab. 4Result of the ordered weight
| 决策风险系数 决策者风险态度 | a=0.0001 极乐观 | a=0.1 乐观 | a=0.5 较乐观 | a=1 无偏好 | a=2 较悲观 | a=10 悲观 | a=1000 极悲观 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OWA 次序权重 | 环境与技术 | 1.000 | 0.786 | 0.301 | 0.090 | 0.008 | 0.000 | 0.000 |
| 社会资源 | 0.000 | 0.056 | 0.124 | 0.090 | 0.024 | 0.000 | 0.000 | |
| 经济发展 | 0.000 | 0.034 | 0.095 | 0.090 | 0.041 | 0.000 | 0.000 | |
| 防灾减灾资源 | 0.000 | 0.025 | 0.080 | 0.090 | 0.057 | 0.000 | 0.000 | |
| 基本人口 | 0.000 | 0.020 | 0.071 | 0.090 | 0.074 | 0.000 | 0.000 | |
| 土地与农业 | 0.000 | 0.017 | 0.064 | 0.090 | 0.090 | 0.002 | 0.000 | |
| 生态环境 | 0.000 | 0.014 | 0.059 | 0.090 | 0.107 | 0.008 | 0.000 | |
| 经济资源 | 0.000 | 0.012 | 0.055 | 0.090 | 0.124 | 0.030 | 0.000 | |
| 干旱 | 0.000 | 0.011 | 0.051 | 0.090 | 0.140 | 0.093 | 0.000 | |
| 水土流失 | 0.000 | 0.010 | 0.048 | 0.090 | 0.157 | 0.251 | 0.000 | |
| 人类活动 | 0.000 | 0.009 | 0.046 | 0.090 | 0.173 | 0.614 | 1.000 | |
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显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图7榆林市各决策风险下社会—生态系统（SESs）脆弱性模拟结果
-->Fig. 7The simulation results of the vulnerability of social ecological systems (SESs) in decision making risk
-->
按照自然断点法将不同决策风险评价的区域脆弱性栅格层分为5类,分别代表低脆弱、较低脆弱、中等脆弱、较高脆弱和高脆弱区域。从图7看出,当决策者处于极乐观和乐观态度（即a = 0.001或0.1）时,整个研究区域基本处于低脆弱性态势,但决策风险最大,不符合实际情况。当决策者处于较乐观态度（a = 0.5）时,研究区大部分面积脆弱性程度较低,北部区域出现一定程度脆弱性增强趋势。当决策者处于较悲观时,绝大部分区域呈现较高脆弱程度,北部经济发达地区甚至陷入高脆弱态势。而随着决策者风险态度认知降低,次序权重大的指标对评价单元的最终评价结果影响增大,导致区域脆弱性最大值提高,因此,当决策者处于悲观与极悲观态度（a =10或1000）时,研究区全境社会—生态系统处于高脆弱状态,其决策风险最小,但严重脱离了理性现实。对不同决策风险水平结果分析,可以动态呈现研究区社会—生态系统脆弱性等级空间演变过程,模拟区域发展决策者风险认知行为对系统脆弱性变化的影响,能为系统脆弱性情景预测提供决策参考。
4.4.2 系统脆弱性情景设置 根据不同决策风险水平的动态模拟,考虑理性现实,对于区域发展规划与政策制定,其战略决策者往往需经过科学论证和利益权衡做出,极端决策风险结果不符合实际情况。榆林市自“十五”发展以来,能源产业经济发展一直是“双刃剑”,区域发展政策制定往往在社会经济发展与生态环境保护间存在权衡关系,而“十二五”后面临能源产业“资源陷阱”,转变经济发展结构、实施社会可持续发展等成为政策制定的关注点。因此,对系统脆弱性情景设置,在充分调查榆林市各地区社会经济发展战略以及地情现状基础上,设置了3种可能的政策行为（维持现状型指区域发展政策对风险（灾害、生态环境问题等）控制力度不大,社会经济发展速度维持常态;经济优先型指政府区域发展政策制定以经济发展速度为主导,在一定程度上降低对生态环境问题、自然灾害风险等考虑;可持续导向型指区域发展政策制定强调生态环境治理投入,加大灾害风险控制、以可持续发展理念为主导,降低对能源经济依赖,转变社会经济发展模式;）
考虑社会—生态系统脆弱性影响因子复杂,各因子间相互作用关系具有不确定性,而满足多数指标因子运算的决策风险区间（即0.5 < a < 2）其情景模拟现实性更强。因此,基于正常决策风险系数范围与决策者理性思维,将a = 1默认为维持现状型,其表示现有灾害风险、区域敏感度以及适应能力下正常赋权叠加运算结果。同时对决策风险系数a = [0.5, 2]区间进行进一步细化模拟,考虑决策者主观理性波动范围小,综合以往研究成果选取了决策风险系数a = 0.8与a = 1.2作为现状决策风险系数下可信波动区间节点进行情景设置,其中a = 0.8表征暴露风险得到控制,系统脆弱性低,定义为可持续发展导向的乐观决策情景,a = 1.2表征灾害风险难以控制,是经济发展优先的悲观决策情景。
从图8所示情景模拟可知,“维持现状型”情景政策与2011年榆林市社会—生态系统脆弱性空间分布基本趋同,表明a = 1（即准则权重叠加法）是OWA算法的一种特殊情况,也验证了情景指标选取的科学性,由于该情景类型与2011年榆林市脆弱性现状趋同在此不赘述。从可持续导向型到经济优先型,3种情景政策的社会—生态系统脆弱性呈增强趋势,空间分布呈现规律性,较高与高脆弱区域依然分布于北部经济发达地区,且高脆弱性区域空间面积明显向外扩张。
在“经济优先型”政策情景下（a = 1.2）,中等脆弱性区域分布在西北部风沙干旱区、西南部水土流失敏感区（图8）,高脆弱性区域由神木—府谷能源采矿密集区向外扩大,榆林市整个区域系统处在中—高脆弱态势。a > 1情景决策中风险指标的次序权重较大,而适应能力因子权重小（表4）,说明经济发展忽视了风险环境胁迫,缺乏对系统适应能力重视,必将导致系统脆弱性增加。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图8不同情景模拟的榆林市社会—生态系统（SESs）脆弱性空间分布
-->Fig. 8The SESs vulnerability spatial distribution of different scenarios simulation in Yulin city
-->
在“可持续导向型”情景决策中（a = 0.8）,榆林市南部县域、长城沿线区域基本处在低脆弱区域,北部县域脆弱性程度显著下降。a < 1情景决策中干旱、水土流失等风险暴露因子次序权重较小,即采取了风险控制、治理措施,重视评估中次序权重较大的指标单元,即注重以环境与技术、社会资源、经济发展、防灾减灾资源为主导的区域适应能力建设（表4）。因此,系统脆弱性明显降低,全境以低脆弱性为主,高脆弱性区域分布极少。
上述情景模拟分析可知,基于不同决策风险系数其政策制定的脆弱性预测结果是不同的,OWA算法是利用多情景组合,识别指标阈值变化不确定性区间,通过情景政策对研究区脆弱性空间分布进行论证预测,从而权衡“经济发展”与“风险控制”间的关系。而在具体实践政策制定中,情景分析并不是方案的单一优选,而是以3个情景脆弱性浮动区间作为参考,根据不同阶段下区域发展战略目标进行调整。
具体而言,依据2011年系统脆弱性评价结果,现阶段榆林市对区域社会—生态系统有必要进行脆弱等级区划。一方面,高脆弱性区域应进行严格控制,降低煤炭等能源基地暴露风险胁迫,对高水土流失敏感区、西北风沙干旱区进行景观重构;另一方面,重视低脆弱县域的高暴露风险源,引导、扶植南部县域现代特色农业和工业经济,维持区域发展均衡,缩小南北系统脆弱性差距。对于未来发展政策制定,其系统脆弱性临界阈值的风险系数选择,依赖于决策者对区域发展的地情认知,决策者可根据情景指标准则权重和次序权重大小变化对评价结果的影响,识别系统脆弱性临界点的关键情景指标,确定适应区域发展的决策思路,满足政策制定的合理性与科学性。
5 结论与讨论
5.1 结论
本文从人地关系整合分析的角度出发,以榆林市半干旱社会—生态系统为脆弱性评价对象,运用VSD评估框架,集成多方法、多指标要素创新了区域尺度的脆弱性评价思路与实践方法,将脆弱性评价研究从单一脆弱性指数层面扩展到脆弱性评估、演化、模拟的系统整合研究层面。通过SERV模型以及VSD框架数据指标组织方法,改进了指标筛选与构建方法,注重整合刻画区域生境的多重风险、多要素自然环境和社会经济指标,去理解社会—生态系统脆弱性空间特征及演化。并通过OWA情景模拟为决策者提供政策制定的技术参考。主要结论为：① 研究区2000-2011年社会—生态系统脆弱性呈现“西北东南高,长城沿线低”的空间格局,中等脆弱性水平占据主导地位,高脆弱性区域集中在北部能源经济发达县域及采矿场密集区;12年间榆林市社会—生态系统脆弱性演化呈现逐步好转的趋势,高、中脆弱性区域面积降低,低脆弱性区域空间分布南移。② 系统脆弱性与暴露风险空间异质性显著,高暴露-脆弱的北部县域主导的系统脆弱性来源于自然灾害扰动、高强度人类活动对生态系统破坏,而低暴露—脆弱的东南部县域社会系统发展失衡由社会敏感性高,经济适应能力低导致。③ 基于OWA算法的脆弱性动态演变过程模拟以及3种情景导向的脆弱性空间格局预测,可以满足不同政策指导下区域可持续发展的决策需求。5.2 讨论与展望
（1）本文是在分县域数据理想的情况下,采用VSD评估框架作为脆弱性评价的实践指导。但研究发现其在多尺度脆弱性整合分析存在局限,容易忽视人类自身脆弱性等微观因子做全面分析,所以,VSD框架并不是一个通用的脆弱性评估框架。而研究采用VSD整合分析框架是为本文区域尺度系统脆弱性评价提供具体的思路步骤,研究目的是为了利用SERV模型与OWA算法整合实现VSD分析框架的可操作性,保障研究可靠性与有效性。因此,对脆弱性整合分析不同方法的综合运用,能为未来通用脆弱性评估框架（模型）构建提供现实需求参照。（2）SERV模型（显式空间脆弱性模型）提供的不仅仅是指标体系的筛选,以及分县空间特定脆弱性指标的选择,其倡导评价分析中注重高脆弱区域而非暴露区域的减灾资源投入更是促进了脆弱性评价思维的演变,规避了传统脆弱性研究的漏洞。但由于该模型提出不久,具体实施操作性还有待优化,比如SERV模型局限于静态脆弱性方程,未能考虑暴露、敏感性以及适应能力对脆弱性贡献差异;其次,运用SERV模型的指标体系筛选和构建仍处于探索阶段,有待于进一步的完善与验证。此外,改进模型可以详细确定各指标在特定位置对脆弱性的具体影响,从而指导特定地点的减灾与适应策略。
（3）情景分析作为地理—生态过程的常用手段,有两种不同的结果归纳方式：一种是在所假设的几种情景里选取最优值,作为最终结果;而另一种是通过几种情景的相互印证,归纳出一个综合全部利弊的结论[41]。本文对于未来脆弱性预测采用OWA算法是为了给决策者提供灵活的多情景参考以及可根据区域地情指标（要素）调整的政策制定方法。单纯的系统动力学、人工神经网络以及人工智能模拟对未来提供的是固定最优预测方案,不能模拟人为主观的不确定性指标因素,难以与决策者实际政策对接,相比较而言其灵活性也减弱。在OWA脆弱性评价中,指标准则权重与次序权重的计算运用是其评价的关键环节,也是合理性与灵活性存在的关键。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
| [1] | <p>总结了目前广泛应用的气象监测模型和基于遥感数据的干旱监测模型, 将目前的遥感监测方法分为植被状态监测方法、微波土壤水分监测方法、热红外遥感监测方法和基于能量平衡的遥感监测方法进行综述, 深入分析了基于遥感数据的监测方法的特点、适用条件和存在的问题。通过综述基于多源数据的干旱综合监测模型, 对未来干旱监测方法的发展方向进行研究和探讨, 指出集成多源数据的干旱综合监测模型是解决复杂的干旱监测问题的新方法。</p> . <p>总结了目前广泛应用的气象监测模型和基于遥感数据的干旱监测模型, 将目前的遥感监测方法分为植被状态监测方法、微波土壤水分监测方法、热红外遥感监测方法和基于能量平衡的遥感监测方法进行综述, 深入分析了基于遥感数据的监测方法的特点、适用条件和存在的问题。通过综述基于多源数据的干旱综合监测模型, 对未来干旱监测方法的发展方向进行研究和探讨, 指出集成多源数据的干旱综合监测模型是解决复杂的干旱监测问题的新方法。</p> |
| [2] | 干旱灾害是世界上危害最为严重的自然灾害之一。通过对干旱灾害风险成因的深入分析,结合灾害学理论,从干旱灾害的致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体暴露性和防灾减灾能力等4个方面入手,构建干旱灾害风险评估模型,然后依据甘肃省河东地区相关气象、生态和社会经济数据,在GIS平台下将干旱灾害的自然属性和社会属性统一起来进行干旱灾害风险评估与区划。结果表明:(1)研究区致灾因子危险性等级有自中部向东西两边逐渐降低的趋势,7个地区中干旱灾害危险性自大到小依次是天水、平凉、陇南、定西、临夏、甘南和庆阳。(2)研究区孕灾环境脆弱性有自北向南逐渐降低的趋势,脆弱性自大到小依次是庆阳、临夏、定西、平凉、天水、甘南和陇南。(3)研究区承灾体暴露性自大到小依次是天水、平凉、临夏、定西、陇南、庆阳和甘南。(4)防灾减灾能力自大到小依次是临夏、天水、平凉、定西、陇南、庆阳、甘南。(5)河东地区自北向南干旱灾害风险逐渐降低,干旱风险自大到小依次是定西、天水、庆阳、平凉、临夏、甘南和陇南。 . 干旱灾害是世界上危害最为严重的自然灾害之一。通过对干旱灾害风险成因的深入分析,结合灾害学理论,从干旱灾害的致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体暴露性和防灾减灾能力等4个方面入手,构建干旱灾害风险评估模型,然后依据甘肃省河东地区相关气象、生态和社会经济数据,在GIS平台下将干旱灾害的自然属性和社会属性统一起来进行干旱灾害风险评估与区划。结果表明:(1)研究区致灾因子危险性等级有自中部向东西两边逐渐降低的趋势,7个地区中干旱灾害危险性自大到小依次是天水、平凉、陇南、定西、临夏、甘南和庆阳。(2)研究区孕灾环境脆弱性有自北向南逐渐降低的趋势,脆弱性自大到小依次是庆阳、临夏、定西、平凉、天水、甘南和陇南。(3)研究区承灾体暴露性自大到小依次是天水、平凉、临夏、定西、陇南、庆阳和甘南。(4)防灾减灾能力自大到小依次是临夏、天水、平凉、定西、陇南、庆阳、甘南。(5)河东地区自北向南干旱灾害风险逐渐降低,干旱风险自大到小依次是定西、天水、庆阳、平凉、临夏、甘南和陇南。 |
| [3] | 在降水变化和人类活动的影响下，近50a黄土高原水土流失发生了深刻变化。利用黄土高原115个水文站的输沙量数据和276个雨量站的降水数据，分析了近50a来黄土高原输沙强度的时空变化特征，并评估了降水变化对其影响。研究表明：近50a黄土高原输沙强度呈现明显下降趋势，尤其是自20世纪80年代以来，下降趋势非常显著。从水土保持措施实施前后两时期对比来看，黄土高原输沙强度整体呈现减弱态势，并存在明显的空间差异。输沙模数＞5000t/(平方公里61a)区域的输沙强度减弱明显，其面积较前期减少了44.3%。输沙强度减弱最为明显的区域位于无定河中下游以及山西中北部地区，输沙强度减少在40%以上。降水减少是近50a黄土高原输沙强度减弱的重要原因，它们时空变化格局在空间上一致。从黄河中游10条主要支流来看，人类活动对输沙量减少可能起主要作用，其贡献率在61%~93%之间。 . 在降水变化和人类活动的影响下，近50a黄土高原水土流失发生了深刻变化。利用黄土高原115个水文站的输沙量数据和276个雨量站的降水数据，分析了近50a来黄土高原输沙强度的时空变化特征，并评估了降水变化对其影响。研究表明：近50a黄土高原输沙强度呈现明显下降趋势，尤其是自20世纪80年代以来，下降趋势非常显著。从水土保持措施实施前后两时期对比来看，黄土高原输沙强度整体呈现减弱态势，并存在明显的空间差异。输沙模数＞5000t/(平方公里61a)区域的输沙强度减弱明显，其面积较前期减少了44.3%。输沙强度减弱最为明显的区域位于无定河中下游以及山西中北部地区，输沙强度减少在40%以上。降水减少是近50a黄土高原输沙强度减弱的重要原因，它们时空变化格局在空间上一致。从黄河中游10条主要支流来看，人类活动对输沙量减少可能起主要作用，其贡献率在61%~93%之间。 |
| [4] | 根据中国西北5省（区）1960年～2004年125个台站夏季（6月～8月）无雨日数同降 水量呈显著负相关的特点,定义了比较合适的干旱指数,并通过该干旱指数分析了中国西北夏季干旱的时空分布特征,结果表明：新疆西南部和青海西南部同其它地 方呈反向变化及高原东部同其它地方呈反向变化特征是中国西北夏季干旱指数场的2个最主要的空间模态;中国西北夏季干旱指数场可分为以下5个次区域空间模 态：高原东部型、河西走廊型、北疆型、南疆型及西北东部型;在中国西北夏季干旱指数的5个次区域空间模态中,高原东部型近45年来干旱指数表现为一致的增 大趋势,南疆型45年来干旱指数表现为一致的减小趋势,而北疆型、西北东部型和河西走廊型干旱指数变化趋势以1982年为转折点,其前后呈相反变化趋势; 在中国西北夏季干旱指数场的5个次区域空间模态中,近45年来主要以13年～15年和8年～11年的周期振荡为主,另外部分模态还存在4年～5年的高频振 荡周期. . 根据中国西北5省（区）1960年～2004年125个台站夏季（6月～8月）无雨日数同降 水量呈显著负相关的特点,定义了比较合适的干旱指数,并通过该干旱指数分析了中国西北夏季干旱的时空分布特征,结果表明：新疆西南部和青海西南部同其它地 方呈反向变化及高原东部同其它地方呈反向变化特征是中国西北夏季干旱指数场的2个最主要的空间模态;中国西北夏季干旱指数场可分为以下5个次区域空间模 态：高原东部型、河西走廊型、北疆型、南疆型及西北东部型;在中国西北夏季干旱指数的5个次区域空间模态中,高原东部型近45年来干旱指数表现为一致的增 大趋势,南疆型45年来干旱指数表现为一致的减小趋势,而北疆型、西北东部型和河西走廊型干旱指数变化趋势以1982年为转折点,其前后呈相反变化趋势; 在中国西北夏季干旱指数场的5个次区域空间模态中,近45年来主要以13年～15年和8年～11年的周期振荡为主,另外部分模态还存在4年～5年的高频振 荡周期. |
| [5] | 近 40年来 ,中国北方荒漠化的发展速率为 0 81%～ 1 6 4% /a。以往人们多侧重于对当代气候因素和人为因素的研究 ,而忽视第四纪环境演变的影响。分析了 2 0 0 0 0年来气候、风沙、黄土和第四纪环境的演变过程 ,采用GIS对干冷 温湿 干冷三个气候时段的荒漠化进行了定量的对比研究 ,并指出 10 0 0 0年来青藏高原的隆升是促使北方干旱和荒漠化的重要原因。自然因素导致荒漠化的时间尺度为万年或千年 ,人为因素导致荒漠化的尺度为百年或10年。第四纪环境是形成荒漠化的基础 ,植被、土被被破坏是当代荒漠化发展的直接原因。近 5 0年来 ,中国北方的气候有向干、热方向演变的趋势 ,因 . 近 40年来 ,中国北方荒漠化的发展速率为 0 81%～ 1 6 4% /a。以往人们多侧重于对当代气候因素和人为因素的研究 ,而忽视第四纪环境演变的影响。分析了 2 0 0 0 0年来气候、风沙、黄土和第四纪环境的演变过程 ,采用GIS对干冷 温湿 干冷三个气候时段的荒漠化进行了定量的对比研究 ,并指出 10 0 0 0年来青藏高原的隆升是促使北方干旱和荒漠化的重要原因。自然因素导致荒漠化的时间尺度为万年或千年 ,人为因素导致荒漠化的尺度为百年或10年。第四纪环境是形成荒漠化的基础 ,植被、土被被破坏是当代荒漠化发展的直接原因。近 5 0年来 ,中国北方的气候有向干、热方向演变的趋势 ,因 |
| [6] | 首先分析了半干旱黄土高原区域生态系统的特点,指出:这里地带性植被极度退化,土壤质量严重恶化,治理难度大,可持续发展受到严重威胁。然后,进行生态系统退化关键驱动力的分析,认为,在不同时期,农民的利益驱动始终是土地利用格局和生态系统演化/退化的关键驱动力。在寻求分析退化生态系统修复的突破口时,认为提高作物产量和经济效益,解决农民的需求是具有可操作性的途径。而实现这一途径必须提高单产,以减轻更广大土地面积上的生产力需求压力。通过集水、覆盖等措施改善农田水分条件,再配合地膜、化肥,在对农田进行合理管理的情况下,粮食单产可获得持续大幅度的提高。在此基础上,提出了实现区域可持续发展的途径——集水型生态农业及其景观配置模式。在这一模式中,经济作物、粮食作物、人工草地和天然草地在一个完整的景观单元内合理配置,形成完整的景观复合生态系统。对这一模式的深入研究和正确实施将推动半干旱黄土高原退化生态系统的修复,并为西部开发中经济建设和生态建设并举提供理论与实践指导。 . 首先分析了半干旱黄土高原区域生态系统的特点,指出:这里地带性植被极度退化,土壤质量严重恶化,治理难度大,可持续发展受到严重威胁。然后,进行生态系统退化关键驱动力的分析,认为,在不同时期,农民的利益驱动始终是土地利用格局和生态系统演化/退化的关键驱动力。在寻求分析退化生态系统修复的突破口时,认为提高作物产量和经济效益,解决农民的需求是具有可操作性的途径。而实现这一途径必须提高单产,以减轻更广大土地面积上的生产力需求压力。通过集水、覆盖等措施改善农田水分条件,再配合地膜、化肥,在对农田进行合理管理的情况下,粮食单产可获得持续大幅度的提高。在此基础上,提出了实现区域可持续发展的途径——集水型生态农业及其景观配置模式。在这一模式中,经济作物、粮食作物、人工草地和天然草地在一个完整的景观单元内合理配置,形成完整的景观复合生态系统。对这一模式的深入研究和正确实施将推动半干旱黄土高原退化生态系统的修复,并为西部开发中经济建设和生态建设并举提供理论与实践指导。 |
| [7] | 我国西北干旱区的荒漠化可以归结为荒漠的荒漠化和绿洲的荒漠化两种类型。其中,荒漠的荒漠化主要表现为沙漠化,主要发生于土质荒漠和沙质荒漠。土质荒漠沙漠化的最终结果将由土质荒漠演变为沙质荒漠或砾质荒漠或风蚀劣地,沙质荒漠的沙漠化是由固定、半固定沙质荒漠演变为流动、半流动沙质荒漠的过程,其最终结果是形成流动沙质荒漠。绿洲的荒漠化主要包括绿洲的干旱化、沙漠化和盐渍化3种类型。其中,干旱化常导致绿洲植被的衰退和死亡,致使绿洲萎缩,其边缘地带常和沙漠化叠加,导致流沙对绿洲的入侵。如果绿洲水源完全断绝,其绿洲将会消失,最终演变为沙质荒漠或风蚀劣地。绿洲盐渍化主要源于过度灌溉导致地下水位抬升,下层土壤盐分聚集地表所致,其结果是形成盐渍化绿洲。我国西北地区土质荒漠的荒漠化主要发生于内蒙古阿拉善地区的东部、天山南麓冲积扇上的土质荒漠带,以及准噶尔盆地北侧的荒漠草原带;沙质荒漠的荒漠化主要发生于准噶尔盆地的古尔班通古特沙漠。绿洲干旱化和沙漠化以甘肃民勤最为典型,而绿洲的盐渍化主要发生于新疆阿克苏、喀什地区一带。 . 我国西北干旱区的荒漠化可以归结为荒漠的荒漠化和绿洲的荒漠化两种类型。其中,荒漠的荒漠化主要表现为沙漠化,主要发生于土质荒漠和沙质荒漠。土质荒漠沙漠化的最终结果将由土质荒漠演变为沙质荒漠或砾质荒漠或风蚀劣地,沙质荒漠的沙漠化是由固定、半固定沙质荒漠演变为流动、半流动沙质荒漠的过程,其最终结果是形成流动沙质荒漠。绿洲的荒漠化主要包括绿洲的干旱化、沙漠化和盐渍化3种类型。其中,干旱化常导致绿洲植被的衰退和死亡,致使绿洲萎缩,其边缘地带常和沙漠化叠加,导致流沙对绿洲的入侵。如果绿洲水源完全断绝,其绿洲将会消失,最终演变为沙质荒漠或风蚀劣地。绿洲盐渍化主要源于过度灌溉导致地下水位抬升,下层土壤盐分聚集地表所致,其结果是形成盐渍化绿洲。我国西北地区土质荒漠的荒漠化主要发生于内蒙古阿拉善地区的东部、天山南麓冲积扇上的土质荒漠带,以及准噶尔盆地北侧的荒漠草原带;沙质荒漠的荒漠化主要发生于准噶尔盆地的古尔班通古特沙漠。绿洲干旱化和沙漠化以甘肃民勤最为典型,而绿洲的盐渍化主要发生于新疆阿克苏、喀什地区一带。 |
| [8] | 采取生态学和农业历史地理学学科交叉的方法,对西北地区主要是黄 土高原地区的农业和生态环境的现状及其演化历程进行了综合分析.论证了导致农业生产力低下和以土地严重侵蚀为突出标志的生态环境恶化的根本原因:在本应属 于适生性稀树灌丛草原植被,仅适于草、畜业的半干旱地区,却以开垦草地为中心,一直持续了3000余年,成为愈来愈甚的粗放型农业(种植业).论证了从特 殊国情出发,正确处理西北黄土高原地区农业与生态恢复重建的关系及其途径.可集中归结为:在农牧交错带首先取得突破;在合理利用资源、提高农业系统生产力 的过程中重建生态;彻底改变农业生产的传统格局,在粮食精种和适度自给的前提下,推行"水土保持型”生态农业,逐步建成我国最主要的草业和牛羊肉、毛 (绒)、皮及加工品生产基地. . 采取生态学和农业历史地理学学科交叉的方法,对西北地区主要是黄 土高原地区的农业和生态环境的现状及其演化历程进行了综合分析.论证了导致农业生产力低下和以土地严重侵蚀为突出标志的生态环境恶化的根本原因:在本应属 于适生性稀树灌丛草原植被,仅适于草、畜业的半干旱地区,却以开垦草地为中心,一直持续了3000余年,成为愈来愈甚的粗放型农业(种植业).论证了从特 殊国情出发,正确处理西北黄土高原地区农业与生态恢复重建的关系及其途径.可集中归结为:在农牧交错带首先取得突破;在合理利用资源、提高农业系统生产力 的过程中重建生态;彻底改变农业生产的传统格局,在粮食精种和适度自给的前提下,推行"水土保持型”生态农业,逐步建成我国最主要的草业和牛羊肉、毛 (绒)、皮及加工品生产基地. |
| [9] | 在黑河流域选择两个典型区域进 行土地利用变化的空间差异与影响的对比研究,利用20世纪60年代以来的三期遥感数据,通过定量表征指标体系,对比分析了两个区域不同空间土地利用格局变 化和土地利用类型变化的分异特征,定量评价了土地利用变化对不同区域绿洲系统的稳定性和水资源空间分配的影响。结果表明:过去35年来两个对比区域不同的 土地利用格局变化,形成了显著的绿洲沿河流的溯源迁移和以基于下游老绿洲的渐进性绿洲外围拓展两种不同模式,前者导致流域水资源过度集中消耗于流域上游和 源区,中下游水资源可利用量急剧减少,在35年间下游荒漠化土地增加了85.1%,灌溉绿洲萎缩了25.5%;后者则不同,水资源利用量的空间配置在区域 下游具有小幅度集中,区域绿洲系统整体的稳定性较高。从流域整体的水土相互关系出发,合理规划干旱内陆流域土地利用模式和空间土地资源配置,对于促进流域 整体的可持续发展具有重要意义。 . 在黑河流域选择两个典型区域进 行土地利用变化的空间差异与影响的对比研究,利用20世纪60年代以来的三期遥感数据,通过定量表征指标体系,对比分析了两个区域不同空间土地利用格局变 化和土地利用类型变化的分异特征,定量评价了土地利用变化对不同区域绿洲系统的稳定性和水资源空间分配的影响。结果表明:过去35年来两个对比区域不同的 土地利用格局变化,形成了显著的绿洲沿河流的溯源迁移和以基于下游老绿洲的渐进性绿洲外围拓展两种不同模式,前者导致流域水资源过度集中消耗于流域上游和 源区,中下游水资源可利用量急剧减少,在35年间下游荒漠化土地增加了85.1%,灌溉绿洲萎缩了25.5%;后者则不同,水资源利用量的空间配置在区域 下游具有小幅度集中,区域绿洲系统整体的稳定性较高。从流域整体的水土相互关系出发,合理规划干旱内陆流域土地利用模式和空间土地资源配置,对于促进流域 整体的可持续发展具有重要意义。 |
| [10] | 近50年来,河西走廊地区在人类活动强烈作用和区域气候变化双重驱动下,区域水文与生态环境发生了一系列变化。①区域出山径流过程表现为走廊东段的石羊河流域出山流量多年变化呈显著减少趋势,河西走廊中、西段的黑河流域和疏勒河流域年均出山流量则呈现递增趋势,但下游河流水量锐减并呈现明显的人为水文过程特征,水体盐化和污染趋势加剧,其中Ⅳ～Ⅴ级污染河道长度达到208km。②南部祁连山区森林面积减少约16.5%,自20世纪90年代以来逐渐有所恢复;北部天然荒漠森林则持续衰退,天然林加速消亡,仅额济纳和民勤两地减少林地34.31×104hm<sub>2</sub>。草地生态呈现以面积减少、草地荒漠化和载畜能力降低等为特征的持续退化趋势,河西地区总体退化草地面积达46.86%。③近50年来河西土地沙漠化发展十分强烈,其发展速度在80年代初期最高达到年递增2.15%,80年代后期至90年代,全区域土地沙漠化过程出现明显的减缓。以流域为单元,进行水资源统筹利用规划与管理,统筹兼顾不同区域经济发展与生态环境建设对水的需求,以生态系统健康发展为原则,遵循生态规律来进行土地资源的开发利用,系统开展流域为单元的生态功能保护与建设是提高区域可持续发展能力的根本途径。 . 近50年来,河西走廊地区在人类活动强烈作用和区域气候变化双重驱动下,区域水文与生态环境发生了一系列变化。①区域出山径流过程表现为走廊东段的石羊河流域出山流量多年变化呈显著减少趋势,河西走廊中、西段的黑河流域和疏勒河流域年均出山流量则呈现递增趋势,但下游河流水量锐减并呈现明显的人为水文过程特征,水体盐化和污染趋势加剧,其中Ⅳ～Ⅴ级污染河道长度达到208km。②南部祁连山区森林面积减少约16.5%,自20世纪90年代以来逐渐有所恢复;北部天然荒漠森林则持续衰退,天然林加速消亡,仅额济纳和民勤两地减少林地34.31×104hm<sub>2</sub>。草地生态呈现以面积减少、草地荒漠化和载畜能力降低等为特征的持续退化趋势,河西地区总体退化草地面积达46.86%。③近50年来河西土地沙漠化发展十分强烈,其发展速度在80年代初期最高达到年递增2.15%,80年代后期至90年代,全区域土地沙漠化过程出现明显的减缓。以流域为单元,进行水资源统筹利用规划与管理,统筹兼顾不同区域经济发展与生态环境建设对水的需求,以生态系统健康发展为原则,遵循生态规律来进行土地资源的开发利用,系统开展流域为单元的生态功能保护与建设是提高区域可持续发展能力的根本途径。 |
| [11] | <p>文章立足于人地关系理论,利用系统动态模型方法,构建人地关系演变动态仿真模型,以甘南州为例,对西北少数民族地区人地系统演进规律进行仿真模拟研究,旨在描述该区人地关系演变过程中可能出现的情景,为该区协调人地关系走向可持续发展提供理论依据。模拟结果表明:甘南州人地关系处于失调状态,人地矛盾突出,表现出不可持续的态势。加快转变经济发展方式,降低经济增长对自然资源的依赖程度,可以有效延缓资源枯竭的速度,对人地系统向可持续发展演进具有积极的推动作用,是协调甘南州人地关系走向可持续发展的必然选择。加快技术进步和加大环保投资对协调甘南州人地关系具有显著的推进作用。严格控制人口数量,提高人口素质,才能有效协调人地关系。</p> . <p>文章立足于人地关系理论,利用系统动态模型方法,构建人地关系演变动态仿真模型,以甘南州为例,对西北少数民族地区人地系统演进规律进行仿真模拟研究,旨在描述该区人地关系演变过程中可能出现的情景,为该区协调人地关系走向可持续发展提供理论依据。模拟结果表明:甘南州人地关系处于失调状态,人地矛盾突出,表现出不可持续的态势。加快转变经济发展方式,降低经济增长对自然资源的依赖程度,可以有效延缓资源枯竭的速度,对人地系统向可持续发展演进具有积极的推动作用,是协调甘南州人地关系走向可持续发展的必然选择。加快技术进步和加大环保投资对协调甘南州人地关系具有显著的推进作用。严格控制人口数量,提高人口素质,才能有效协调人地关系。</p> |
| [12] | 从概念界定与目标定位入手,以气候变化和系统结构要素为分析框架,建立了包括敏感性、暴露性和适应性等三类指标要素和本底脆弱性、潜在脆弱性和现实脆弱性等三个评价层次的区域脆弱性评价系统,并以南方丘陵地区为例,针对泥石流、滑坡、干旱与洪涝等区域自然灾害,构建了水土流失敏感区的人地耦合系统脆弱性评价指标体系。作者认为,区域人地耦合系统脆弱性主要是针对全球气候变化扰动下与自然灾害有关的脆弱性,敏感性与易损性是其脆弱性的本质属性,敏感性、暴露性和适应性是脆弱性的系统要素。自然灾害频率指标可以作为反映灾害空间集聚性的区位暴露性指标,现实灾害度可以提供脆弱性评价因子厘定、指标权重确定、模型建立与阈值分析的结果验证。 . 从概念界定与目标定位入手,以气候变化和系统结构要素为分析框架,建立了包括敏感性、暴露性和适应性等三类指标要素和本底脆弱性、潜在脆弱性和现实脆弱性等三个评价层次的区域脆弱性评价系统,并以南方丘陵地区为例,针对泥石流、滑坡、干旱与洪涝等区域自然灾害,构建了水土流失敏感区的人地耦合系统脆弱性评价指标体系。作者认为,区域人地耦合系统脆弱性主要是针对全球气候变化扰动下与自然灾害有关的脆弱性,敏感性与易损性是其脆弱性的本质属性,敏感性、暴露性和适应性是脆弱性的系统要素。自然灾害频率指标可以作为反映灾害空间集聚性的区位暴露性指标,现实灾害度可以提供脆弱性评价因子厘定、指标权重确定、模型建立与阈值分析的结果验证。 |
| [13] | 频繁发生的旱灾已成为限制中国西北半干旱区农业发展和生态环境建设的主要扰动因子.社会-生态系统恢复力理论可以加深人们对干旱环境中的社会学与生态学交互过程与机理的理解,提高当地系统抵御旱灾的能力.社会一生态系统恢复力是指系统能够承受且可以保持系统的结构、功能、特性以及对结构、功能的反馈在本质上不发生改变的干扰大小.目前,恢复力的研究大多停留于定性的、概念上的描述,缺乏对恢复力可操作性的实证案例研究模式.本文以甘肃省榆中县为例,从社会、经济和生态3个角度选择水分敏感因子,构建社会-生态系统,建立了恢复力测定的定量模型,计算了过去15年来榆中县社会-生态系统对干旱的恢复力变化,并分析了影响恢复力变化的因素. . 频繁发生的旱灾已成为限制中国西北半干旱区农业发展和生态环境建设的主要扰动因子.社会-生态系统恢复力理论可以加深人们对干旱环境中的社会学与生态学交互过程与机理的理解,提高当地系统抵御旱灾的能力.社会一生态系统恢复力是指系统能够承受且可以保持系统的结构、功能、特性以及对结构、功能的反馈在本质上不发生改变的干扰大小.目前,恢复力的研究大多停留于定性的、概念上的描述,缺乏对恢复力可操作性的实证案例研究模式.本文以甘肃省榆中县为例,从社会、经济和生态3个角度选择水分敏感因子,构建社会-生态系统,建立了恢复力测定的定量模型,计算了过去15年来榆中县社会-生态系统对干旱的恢复力变化,并分析了影响恢复力变化的因素. |
| [14] | 定量测度社会-生态系统恢复力,探索研究社会-生态系统在外部干 扰下的适应性循环演化过程和机制.通过对研究区域相关利益主体进行访谈、问卷调查,以及查阅相关文献资料,建立起社会-生态系统对干旱恢复力的计算模型, 分析系统的适应性循环过程与机制.1985-2009年间,系统恢复力的变化趋势在整体上呈现了从增高到走低、再增高的过程,系统相应地经历了“开发-保 护-释放-更新”这样一个适应性循环过程.半干旱区社会-生态系统恢复力的大小由干旱胁迫压力和系统对干旱的敏感程度所决定,政策影响、技术创新和干旱扰 动则是影响榆中县北部山区社会生态系统适应性循环演变的主要驱动因素. . 定量测度社会-生态系统恢复力,探索研究社会-生态系统在外部干 扰下的适应性循环演化过程和机制.通过对研究区域相关利益主体进行访谈、问卷调查,以及查阅相关文献资料,建立起社会-生态系统对干旱恢复力的计算模型, 分析系统的适应性循环过程与机制.1985-2009年间,系统恢复力的变化趋势在整体上呈现了从增高到走低、再增高的过程,系统相应地经历了“开发-保 护-释放-更新”这样一个适应性循环过程.半干旱区社会-生态系统恢复力的大小由干旱胁迫压力和系统对干旱的敏感程度所决定,政策影响、技术创新和干旱扰 动则是影响榆中县北部山区社会生态系统适应性循环演变的主要驱动因素. |
| [15] | 系统耦合的基础为非生物环境的空间异质性,基本条件为具有类型相同并且相互连通的廊道.系统耦合的景观生态学机制为非生物环境的空间分异和各种干扰导致的景观异质化,各种干扰是系统耦合的介质.系统耦合从本质上可以被看作尺度变大过程中景观组分的融合与性质转换的过程.系统耦合根据干扰的性质可以分为自然耦合和人为耦合2类.自然耦合是人为耦合的基础,系统生态生产力的提高取决于人为耦合的优化过程. . 系统耦合的基础为非生物环境的空间异质性,基本条件为具有类型相同并且相互连通的廊道.系统耦合的景观生态学机制为非生物环境的空间分异和各种干扰导致的景观异质化,各种干扰是系统耦合的介质.系统耦合从本质上可以被看作尺度变大过程中景观组分的融合与性质转换的过程.系统耦合根据干扰的性质可以分为自然耦合和人为耦合2类.自然耦合是人为耦合的基础,系统生态生产力的提高取决于人为耦合的优化过程. |
| [16] | Livelihood resilience draws attention to the factors and processes that keep livelihoods functioning despite change and thus enriches the livelihood approach which puts people, their differential capabilities to cope with shocks and how to reduce poverty and improve adaptive capacity at the centre of analysis. However, the few studies addressing resilience from a livelihood perspective take different approaches and focus only on some dimensions of livelihoods. This paper presents a framework that can be used for a comprehensive empirical analysis of livelihood resilience. We use a concept of resilience that considers agency as well as structure. A review of both theoretical and empirical literature related to livelihoods and resilience served as the basis to integrate the perspectives. The paper identifies the attributes and indicators of the three dimensions of resilience, namely, buffer capacity, self-organisation and capacity for learning. The framework has not yet been systematically tested; however, potentials and limitations of the components of the framework are explored and discussed by drawing on empirical examples from literature on farming systems. Besides providing a basis for applying the resilience concept in livelihood-oriented research, the framework offers a way to communicate with practitioners on identifying and improving the factors that build resilience. It can thus serve as a tool for monitoring the effectiveness of policies and practices aimed at building livelihood resilience. |
| [17] | |
| [18] | Global environmental change and sustainability science increasingly recognize the need to address the consequences of changes taking place in the structure and function of the biosphere. These changes raise questions such as: Who and what are vulnerable to the multiple environmental changes underway, and where? Research demonstrates that vulnerability is registered not by exposure to hazards (perturbations and stresses) alone but also resides in the sensitivity and resilience of the system experiencing such hazards. This recognition requires revisions and enlargements in the basic design of vulnerability assessments, including the capacity to treat coupled human-environment systems and those linkages within and without the systems that affect their vulnerability. A vulnerability framework for the assessment of coupled human-environment systems is presented. |
| [19] | <p>社会—生态系统具有不可预期、自组织和多稳态体制等特征。道路建设是区域发展重要的干扰驱动因素,对局域社会—生态系统产生多要素和跨尺度的影响。基于社会—生态系统恢复力的相关概念和分析框架,以道路建设为切入点,借鉴社会经济连通度概念,以商洛市为例,从区域（local）和社区（community）两个尺度,分析道路建设对欠发达山区社会—生态系统的综合影响。将社会—生态系统分解为经济增长、生态景观格局和乡村发展3个维度,选取商洛市统计年鉴、商州区遥感影像和典型农户调查3类数据,结合数理模型、遥感与GIS技术和问卷统计分析,对道路建设与经济发展,道路网络与景观破碎度变化以及高速公路（国道）建设对乡村社区恢复力的影响进行了研究。主要结论包括：① 道路扩张成为减贫的原因,却并非经济增长的动因,而经济增长却是道路网络扩展的原因;② 道路建设增加了当地生态景观的破碎度,却提高了社会连通度,并且景观破碎度与社会连通度之间呈正相关;③ 在乡村社区尺度上,道路建设与社区恢复力之间呈现复杂关系,乡村社区恢复力可以从集体记忆、生计多样性和适应能力3个准则层选取相应的替代指标,通过对农户调查来分析和解释,运用逐步回归分析,识别了乡村社区恢复力的影响因素。最后,对基础设施建设影响下的欠发达山区乡村恢复力的研究方向进行了探讨。</p> . <p>社会—生态系统具有不可预期、自组织和多稳态体制等特征。道路建设是区域发展重要的干扰驱动因素,对局域社会—生态系统产生多要素和跨尺度的影响。基于社会—生态系统恢复力的相关概念和分析框架,以道路建设为切入点,借鉴社会经济连通度概念,以商洛市为例,从区域（local）和社区（community）两个尺度,分析道路建设对欠发达山区社会—生态系统的综合影响。将社会—生态系统分解为经济增长、生态景观格局和乡村发展3个维度,选取商洛市统计年鉴、商州区遥感影像和典型农户调查3类数据,结合数理模型、遥感与GIS技术和问卷统计分析,对道路建设与经济发展,道路网络与景观破碎度变化以及高速公路（国道）建设对乡村社区恢复力的影响进行了研究。主要结论包括：① 道路扩张成为减贫的原因,却并非经济增长的动因,而经济增长却是道路网络扩展的原因;② 道路建设增加了当地生态景观的破碎度,却提高了社会连通度,并且景观破碎度与社会连通度之间呈正相关;③ 在乡村社区尺度上,道路建设与社区恢复力之间呈现复杂关系,乡村社区恢复力可以从集体记忆、生计多样性和适应能力3个准则层选取相应的替代指标,通过对农户调查来分析和解释,运用逐步回归分析,识别了乡村社区恢复力的影响因素。最后,对基础设施建设影响下的欠发达山区乡村恢复力的研究方向进行了探讨。</p> |
| [20] | 在综合风险防范“凝聚力”概念的基础上，从社会-生态系统综合风险防范的“凝聚力”基本原理、凝聚力形成中的协同效能、凝聚力实现手段、凝聚力优化对提高系统抗打击能力的作用等方面系统研究了“凝聚力”的科学内涵，并初步建立了“凝聚力”的模式，以期完善现有综合风险防范理论体系。结果表明：协同宽容、协同约束、协同放大和协同分散四个基本原理阐述了社会-生态系统综合风险凝聚力在协同运作上的四种表现，同时也是凝聚力在“凝心”和“聚力”具体问题上的4种优化目标的阐释；凝聚力模式将四个协同原理及其优化目标转化为社会认知普及化、成本分摊合理化、组合优化智能化、费用效益最大化等-系列手段，实现了社会-生态系统综合风险防范产生的共识最高化、成本最低化、福利最大化以及风险最小化；运用复杂系统建模和仿真的方法，通过设计社会-生态系统结构和功能的表达，验证了随着系统凝聚力的提高，系统抵抗局部和全局打击的能力均得以增强，而且，可通过优化社会-生态系统中节点的结构和功能，以达到提升系统凝聚力的目的；凝聚力模式补充了灾害系统中脆弱性、恢复性、适应性等概念在阐释社会-生态系统综合风险防范问题上存在的缺陷。 . 在综合风险防范“凝聚力”概念的基础上，从社会-生态系统综合风险防范的“凝聚力”基本原理、凝聚力形成中的协同效能、凝聚力实现手段、凝聚力优化对提高系统抗打击能力的作用等方面系统研究了“凝聚力”的科学内涵，并初步建立了“凝聚力”的模式，以期完善现有综合风险防范理论体系。结果表明：协同宽容、协同约束、协同放大和协同分散四个基本原理阐述了社会-生态系统综合风险凝聚力在协同运作上的四种表现，同时也是凝聚力在“凝心”和“聚力”具体问题上的4种优化目标的阐释；凝聚力模式将四个协同原理及其优化目标转化为社会认知普及化、成本分摊合理化、组合优化智能化、费用效益最大化等-系列手段，实现了社会-生态系统综合风险防范产生的共识最高化、成本最低化、福利最大化以及风险最小化；运用复杂系统建模和仿真的方法，通过设计社会-生态系统结构和功能的表达，验证了随着系统凝聚力的提高，系统抵抗局部和全局打击的能力均得以增强，而且，可通过优化社会-生态系统中节点的结构和功能，以达到提升系统凝聚力的目的；凝聚力模式补充了灾害系统中脆弱性、恢复性、适应性等概念在阐释社会-生态系统综合风险防范问题上存在的缺陷。 |
| [21] | 脆弱性及其评估框架为旅游地社会-生态系统研究提供了一个新的视角。文章借鉴社会-生态系统及其脆弱性相关理论，探索在旅游发展背景下秦岭山区乡村人地关系的测度与解释。从敏感性和适应能力结合的角度出发，构建评价指标体系，通过农户参与式问卷调查与实地调研，在农户生计分类的基础上，测度以农户为基础的局地社会生态系统脆弱度，厘清不同类型农户和景区脆弱性的影响机理。以农户适应性为切入点，提出实践对策与建议，为相关部门决策提供依据。研究表明：（1）以旅游生计和综合生计型为主的农户较传统生计型（务工／农）农户脆弱性降低。局域脆弱性空间差异不大，但结构性差异显著，其中，社区共管类景区脆弱性明显较其他景区低。（2）人均拥有耕地面积、家庭物质资产种类、旅游收入、贷款资助机会、区域优势度、技能培训等成为影响农户脆弱性的关键因素。（3）自然资本缺失、适应力资本分异、企业经济理性主导的旅游开发模式进一步增加了人地系统脆弱性，而农户认知、社会资本建设以及社区共管模式有利于提升系统应对风险能力，减缓或降低系统脆弱性。 . 脆弱性及其评估框架为旅游地社会-生态系统研究提供了一个新的视角。文章借鉴社会-生态系统及其脆弱性相关理论，探索在旅游发展背景下秦岭山区乡村人地关系的测度与解释。从敏感性和适应能力结合的角度出发，构建评价指标体系，通过农户参与式问卷调查与实地调研，在农户生计分类的基础上，测度以农户为基础的局地社会生态系统脆弱度，厘清不同类型农户和景区脆弱性的影响机理。以农户适应性为切入点，提出实践对策与建议，为相关部门决策提供依据。研究表明：（1）以旅游生计和综合生计型为主的农户较传统生计型（务工／农）农户脆弱性降低。局域脆弱性空间差异不大，但结构性差异显著，其中，社区共管类景区脆弱性明显较其他景区低。（2）人均拥有耕地面积、家庭物质资产种类、旅游收入、贷款资助机会、区域优势度、技能培训等成为影响农户脆弱性的关键因素。（3）自然资本缺失、适应力资本分异、企业经济理性主导的旅游开发模式进一步增加了人地系统脆弱性，而农户认知、社会资本建设以及社区共管模式有利于提升系统应对风险能力，减缓或降低系统脆弱性。 |
| [22] | Advancing vulnerability science depends in part on identifying common themes from multiple, independent vulnerability assessments. Such insights are difficult to produce when the assessments use dissimilar, often qualitative, measures. The Vulnerability Scoping Diagram is presented to facilitate the comparison of assessments with dissimilar measures. The diagram is illustrated with recent research on drought vulnerabilities, showing that common insights into vulnerability may emerge if independent research teams use a common structure for organizing information about exposure, sensitivity and adaptive capacity—even if the underlying measures differ between assessments. Broadly adopting this technique, which is grounded in the “Eight Steps” methodological protocol [Schr02ter, D., Polsky, C., Patt, A., 2005. Assessing vulnerabilities to the effects of global change: an eight step approach. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 10(4), 573–595], will enable a vulnerability meta-analysis, the lessons from which may permit places to identify helpful adaptation or mitigation options without first having to conduct their own vulnerability assessments. |
| [23] | Behavioural models that allow simple representation of the complexity of human鈥揺nvironment links are important in vulnerability assessment because they allow the analysis of human adaptive processes in a changing environment. This paper applies an agent-based framework that considers the behavioural model of farmers in three villages in a municipality in the Philippines. Agent-based modelling is a useful policy tool for simulating the effects of different adaptation options on reducing vulnerability because it allows representation of not only the dynamic changes in climate and market but also the dynamic adaptive process of different groups of communities to the impacts of these changes. Model simulations of adaptation options under various global change scenarios showed that production support would significantly reduce future vulnerability only if complemented with appropriate market support. It is thus important for policy to provide a complementary bundle of adaptation measures. Lack of money and information are the most important reasons for not applying available technical adaptation measures, which currently hinder reduction of vulnerability in selected villages in the municipality. Social networks, which play an important role in adapting to environmental changes, are limited to relatives and neighbours, who are important sources of informal credit. |
| [24] | This article describes an integrated dynamic model of The Commonwealth of Dominica, a small Caribbean island state. The modeling approach emphasizes whole-systems assessment and trans-disciplinary analysis, providing a framework to conceptualize the impacts of different tourism development strategies, accounting for interactions between ecology, economy and society. Our use of dynamic modeling ... |
| [25] | As a response to vulnerability assessment limitations, this research presents a framework for a Spatially Explicit Resilience-Vulnerability (SERV) model that measures vulnerability at the sub-county level. The SERV model determines varying sub-county vulnerability using socioeconomic, spatial and place-specific indicators that represent exposure, sensitivity and adaptive capacity. Statistical analyses were conducted to determine the spatial distribution and differential influence of indicators on overall sub-county vulnerability. The exposure, sensitivity and adaptive capacity components were then combined to create holistic sub-county vulnerability scores. The results indicate that vulnerability varies at the sub-county level. Results also indicate that the inclusion of spatially explicit indicators in vulnerability assessments aids decision makers in identifying markers of vulnerability in specific areas. Holistic vulnerability scores can help empower decision makers in targeting mitigation efforts toward areas where vulnerability is highest and at indicators that most impact vulnerability. |
| [26] | L'auteur introduit un nouveau type d'opérateur pour l'agrégation multicritères appelé opérateur d'agrégation pondérée ordonnée. Les propriétés de cet opérateur sont étudiées, en particulier, la propriété de l'opérateur 00et03 pour laquelle tous les critères doivent être vérifiés et la propriété 00ou03 pour laquelle au moins un des critères doit être satisfait |
| [27] | Abstract We consider multicriteria aggregation problems where, rather than requiring all the criteria be satisfied, we need only satisfy some portion of the criteria. The proportion of the critera required is specified in terms of a linguistic quantifier such as most . We use a fuzzy set representation of these linguistic quantifiers to obtain decision functions in the form of OWA aggregations. A methodology is suggested for including importances associated with the individual criteria. A procedure for determining the measure of “orness” directly from the quantifier is suggested. We introduce an extension of the OWA operators which involves the use of triangular norms. 08 1996 John Wiley & Sons, Inc. |
| [28] | 目前,脆弱性研究作为一种新的研究范式已经在多学科领域中得到了广泛应用,并取得了丰硕成果。但随着研究的深入,****们发现,由于学科背景及研究视角的差异性,不同研究领域之间存在着结论不兼容和工作重复等问题,迫切需要一个可行的理论模型与评估框架来整合其理论和实践的研究。在对脆弱性概念内涵的发展演变过程分析的基础上,对国外多学科领域中的脆弱性理论模型及评估框架进行了对比研究和评述。研究发现:脆弱性概念的泛化是制约通用脆弱性理论模型与评估框架的关键因素,结合未来脆弱性研究的发展方向,对整合的脆弱性理论模型与评估框架提出了4个方面的要求,即多时空尺度特征、多重扰动特征、耦合系统特征和人文特征。 . 目前,脆弱性研究作为一种新的研究范式已经在多学科领域中得到了广泛应用,并取得了丰硕成果。但随着研究的深入,****们发现,由于学科背景及研究视角的差异性,不同研究领域之间存在着结论不兼容和工作重复等问题,迫切需要一个可行的理论模型与评估框架来整合其理论和实践的研究。在对脆弱性概念内涵的发展演变过程分析的基础上,对国外多学科领域中的脆弱性理论模型及评估框架进行了对比研究和评述。研究发现:脆弱性概念的泛化是制约通用脆弱性理论模型与评估框架的关键因素,结合未来脆弱性研究的发展方向,对整合的脆弱性理论模型与评估框架提出了4个方面的要求,即多时空尺度特征、多重扰动特征、耦合系统特征和人文特征。 |
| [29] | Since The Brundtland Commission formally put forward the concept of sustainable development in their famous book Our Common Future, the global community has paid great attention to the principles of sustainable developmentHowever, the implementation of sustainable development is still difficult even today, because of its essential complexity Therefore, many research tools for sustainable development have emerged in the past two decadesAmong them are the Sustainable Livelihoods (SL) Approach and Vulnerability Analysis Approach, two analytical tools that can inform sustainable development proposalsThe first focuses on poverty alleviation and the second on mitigation of risks to shocks and stressesThis paper explores the role of these two frameworks in development planning and describes where they intersect and where they differThe first section describes and compares the conceptual and theoretical underpinnings of each approach. |
| [30] | This paper reviews research traditions of vulnerability to environmental change and the challenges for present vulnerability research in integrating with the domains of resilience and adaptation. Vulnerability is the state of susceptibility to harm from exposure to stresses associated with environmental and social change and from the absence of capacity to adapt. Antecedent traditions include theories of vulnerability as entitlement failure and theories of hazard. Each of these areas has contributed to present formulations of vulnerability to environmental change as a characteristic of social-ecological systems linked to resilience. Research on vulnerability to the impacts of climate change spans all the antecedent and successor traditions. The challenges for vulnerability research are to develop robust and credible measures, to incorporate diverse methods that include perceptions of risk and vulnerability, and to incorporate governance research on the mechanisms that mediate vulnerability and promote adaptive action and resilience. These challenges are common to the domains of vulnerability, adaptation and resilience and form common ground for consilience and integration. |
| [31] | This paper reviews the concept of adaptation of human communities to global changes, especially climate change, in the context of adaptive capacity and vulnerability. It focuses on scholarship that contributes to practical implementation of adaptations at the community scale. In numerous social science fields, adaptations are considered as responses to risks associated with the interaction of environmental hazards and human vulnerability or adaptive capacity. In the climate change field, adaptation analyses have been undertaken for several distinct purposes. Impact assessments assume adaptations to estimate damages to longer term climate scenarios with and without adjustments. Evaluations of specified adaptation options aim to identify preferred measures. Vulnerability indices seek to provide relative vulnerability scores for countries, regions or communities. The main purpose of participatory vulnerability assessments is to identify adaptation strategies that are feasible and practical in communities. The distinctive features of adaptation analyses with this purpose are outlined, and common elements of this approach are described. Practical adaptation initiatives tend to focus on risks that are already problematic, climate is considered together with other environmental and social stresses, and adaptations are mostly integrated or mainstreamed into other resource management, disaster preparedness and sustainable development programs. |
| [32] | <p>全球环境变化导致的冲击和压力已经成为社会与生态系统可持续发展的主要障碍,脆弱性分析作为可持续研究的主要分析工具之一引起了研究者的广泛关注.目前脆弱性研究还没有形成完善的理论体系、规范的评估程序和普遍适用的方法.本文在阅读了国内外脆弱性研究相关文献的基础上,从人-环境耦合系统的角度总结了脆弱性的概念框架,对不同研究背景下的脆弱性定义和三个组成要素进行了深入的分析,归纳了脆弱性研究的核心问题;梳理了脆弱性的起源、发展和现状,总结了人-环境耦合系统脆弱性研究中的热点问题和几个典型的脆弱性综合分析框架.由当前脆弱性的发展状况指出了未来脆弱性研究需要解决的问题:确定并有效表达系统脆弱性与多个压力间的因果关系、人-环境耦合系统的不确定性、脆弱性动力学机制问题和脆弱性与风险管理决策的信息互动关系.</p> . <p>全球环境变化导致的冲击和压力已经成为社会与生态系统可持续发展的主要障碍,脆弱性分析作为可持续研究的主要分析工具之一引起了研究者的广泛关注.目前脆弱性研究还没有形成完善的理论体系、规范的评估程序和普遍适用的方法.本文在阅读了国内外脆弱性研究相关文献的基础上,从人-环境耦合系统的角度总结了脆弱性的概念框架,对不同研究背景下的脆弱性定义和三个组成要素进行了深入的分析,归纳了脆弱性研究的核心问题;梳理了脆弱性的起源、发展和现状,总结了人-环境耦合系统脆弱性研究中的热点问题和几个典型的脆弱性综合分析框架.由当前脆弱性的发展状况指出了未来脆弱性研究需要解决的问题:确定并有效表达系统脆弱性与多个压力间的因果关系、人-环境耦合系统的不确定性、脆弱性动力学机制问题和脆弱性与风险管理决策的信息互动关系.</p> |
| [33] | 在气象干旱SPI和水文干旱SRI的二维变量干旱状态的研究基础 上,通过一阶马尔科夫链模型对二维变量干旱状态进行频率、重现期和历时分析,并预测未来非水文干旱到水文干旱的概率,研究表明:①开都河、和田河在干旱形 成中危害大,阿克苏河在干旱演变中危害大,开都河和叶尔羌河在干旱持续中危害大.开都河和叶尔羌河主要以气象水文干旱为主,和田河和阿克苏河以水文干旱为 主.②开都河连续湿润或者干旱的概率最大,状态2(气象、水文湿润)与状态4(气象、水文干旱)、状态5(气象湿润、水文干旱)的相互转移概率低,和田河 和开都河状态4不能一步转移到状态2.③在长期干旱预测中,塔河流域从状态2达到状态4或者状态5的概率最低,开都河(或和田河)从非水文干旱状态到状态 4的概率最大(或最小),从非水文干旱状态到状态5的概率最小(或最大). . 在气象干旱SPI和水文干旱SRI的二维变量干旱状态的研究基础 上,通过一阶马尔科夫链模型对二维变量干旱状态进行频率、重现期和历时分析,并预测未来非水文干旱到水文干旱的概率,研究表明:①开都河、和田河在干旱形 成中危害大,阿克苏河在干旱演变中危害大,开都河和叶尔羌河在干旱持续中危害大.开都河和叶尔羌河主要以气象水文干旱为主,和田河和阿克苏河以水文干旱为 主.②开都河连续湿润或者干旱的概率最大,状态2(气象、水文湿润)与状态4(气象、水文干旱)、状态5(气象湿润、水文干旱)的相互转移概率低,和田河 和开都河状态4不能一步转移到状态2.③在长期干旱预测中,塔河流域从状态2达到状态4或者状态5的概率最低,开都河(或和田河)从非水文干旱状态到状态 4的概率最大(或最小),从非水文干旱状态到状态5的概率最小(或最大). |
| [34] | 应用RS/GIS技术和景观生态学研究方法,利用通用土壤流失方程(USLE)分析了黄土高原马莲河流域2000年和2007年的景观格局变化与水土流失。结果表明:马莲河流域的景观格局和水土流失方面近8 a发生了重要变化:①建设用地、水域、中高盖度草地以及林地面积增加,低盖度草地、耕地等面积减少,其中超过50%的低盖度草地补充为中高盖度草地;②斑块数量、斑块密度以及多样性指数在减小,说明斑块破碎化程度减小,生态系统趋于稳定化,生态功能逐渐增强;③土壤侵蚀总量减小12 506.76 t,水土流失明显减弱,其变化原因与当地植被恢复、人类活动、人口城镇化、建设用地增加等因素密切相关,尤其是世行项目和国家退耕还林还草政策的有效实施。 . 应用RS/GIS技术和景观生态学研究方法,利用通用土壤流失方程(USLE)分析了黄土高原马莲河流域2000年和2007年的景观格局变化与水土流失。结果表明:马莲河流域的景观格局和水土流失方面近8 a发生了重要变化:①建设用地、水域、中高盖度草地以及林地面积增加,低盖度草地、耕地等面积减少,其中超过50%的低盖度草地补充为中高盖度草地;②斑块数量、斑块密度以及多样性指数在减小,说明斑块破碎化程度减小,生态系统趋于稳定化,生态功能逐渐增强;③土壤侵蚀总量减小12 506.76 t,水土流失明显减弱,其变化原因与当地植被恢复、人类活动、人口城镇化、建设用地增加等因素密切相关,尤其是世行项目和国家退耕还林还草政策的有效实施。 |
| [35] | 对基于上坡汇流面积的坡长因子算法进行改进,提出考虑上坡土地利用/覆盖对汇流影响的坡长因子算法,运用GIS和RUSLE评估黄土高原四面窑沟流域的土壤侵蚀强度及其与环境因素的关系。结果表明,流域多年平均侵蚀强度4399.79t/（km^2·a）,属中度侵蚀;侵蚀强度和侵蚀量均随坡度增加而显著增加,80.59%的侵蚀量来源于占流域总面积59.06%的25°以上坡度带;不同坡向的侵蚀强度表现为正阳坡〉半阳坡〉半阴坡〉正阴坡,其中,占总面积45.07%的阳坡产生56.50%的侵蚀量;不同土地利用类型中,占总面积57.07%的草地产生96.37%的侵蚀量,成为目前流域内主要侵蚀产沙源。研究为应用修正通用土壤流失方程在黄土高原进行侵蚀评估提供技术范例,为该区侵蚀防治和水土资源利用提供有益参考。 . 对基于上坡汇流面积的坡长因子算法进行改进,提出考虑上坡土地利用/覆盖对汇流影响的坡长因子算法,运用GIS和RUSLE评估黄土高原四面窑沟流域的土壤侵蚀强度及其与环境因素的关系。结果表明,流域多年平均侵蚀强度4399.79t/（km^2·a）,属中度侵蚀;侵蚀强度和侵蚀量均随坡度增加而显著增加,80.59%的侵蚀量来源于占流域总面积59.06%的25°以上坡度带;不同坡向的侵蚀强度表现为正阳坡〉半阳坡〉半阴坡〉正阴坡,其中,占总面积45.07%的阳坡产生56.50%的侵蚀量;不同土地利用类型中,占总面积57.07%的草地产生96.37%的侵蚀量,成为目前流域内主要侵蚀产沙源。研究为应用修正通用土壤流失方程在黄土高原进行侵蚀评估提供技术范例,为该区侵蚀防治和水土资源利用提供有益参考。 |
| [36] | Abstract: Indices are increasingly important for emergency planning at the community level, particularly with respect to identifying vulnerable neighbourhoods and mapping disaster potential. This paper provides both a critical literature review and an empirical case study that highlight the importance of different types of decisions in the construction of vulnerability indices. The case study focuses on the flooding risk in Vancouver, Canada, from both an evacuation and rebuilding perspective. Results of a sensitivity analysis suggest that spatial outcomes of vulnerability are highly sensitive to decisions regarding variable selection and representation, moderately sensitive to decisions about variable weighting and minimally affected by decisions about variable scaling. |
| [37] | Indicators of natural disaster resilience are factors that impact the ability to cope with and adapt to a natural disaster and climate change events. They can either contribute to or detract from resilience. Existing research has emphasized the importance of quantifying resilience in order to estimate baseline resilience and measure progress toward resilience enhancement. Previous attempts at quantification of resilience have not incorporated place-specific indicators or differential weighting of indicators for prioritization of resilience enhancement actions. Previous research efforts have also not incorporated spatial and temporal contexts when attempting to quantify resilience indicators. This research demonstrates the importance for quantifying resilience place-specific indicators, differential weighting of indicators, and the spatial and temporal contexts of indicators for resilience estimation and quantification through a case study of Sarasota County, Florida. This case study was conducted in four phases: preliminary interviews, plan review, focus group, and spatial analysis. Preliminary interviews were intended to contribute to development of research goals. The plan review process served to identify Sarasota County's planning priorities to determine possible indicators of resilience unique to Sarasota County as well as existing and planned county hazard mitigation strategies. The focus group was concerned with identifying resilience indicators through a workshop with officials from Sarasota County. The spatial analysis portion used findings from all three previous phases to demonstrate spatial patterns of resilience. This research demonstrates that although national resilience quantification metrics are useful, local scale resilience estimates appear more useful if community hazard mitigation and climate change adaptation is the primary goal. |
| [38] | 以晋江市为例,以系统网格采样法获取研究样本,以地统计学理论和半方差函数为工具,探讨晋江市1989~2001年人类对土地景观干扰活动的空间异质性.结果表明,研究时段人类干扰活动存在明显的空间异质性,尤其是NE-SW向的方向性结构突出,主要原因在于交通干线的影响;各级行政中心成为其生长极点;交通干线与行政中心联合作用,使人类干扰呈现明显的点-轴格局. . 以晋江市为例,以系统网格采样法获取研究样本,以地统计学理论和半方差函数为工具,探讨晋江市1989~2001年人类对土地景观干扰活动的空间异质性.结果表明,研究时段人类干扰活动存在明显的空间异质性,尤其是NE-SW向的方向性结构突出,主要原因在于交通干线的影响;各级行政中心成为其生长极点;交通干线与行政中心联合作用,使人类干扰呈现明显的点-轴格局. |
| [39] | . 本文从可持续发展的概念和特征出发,建构了区域可持续发展的评价指标体系的层次结构;美国****L.A.Zadeh提出的模糊隶属度函数的方法对各个指标进行无量纲化处理;采用了美国****T.L.Saaty教授提出的层次分析法(AHP)来确定各指标的权重.最后提出了运用简单的线性量化值加权函数的方法计算综合评价结果. 本文从可持续发展的概念和特征出发,建构了区域可持续发展的评价指标体系的层次结构;美国****L.A.Zadeh提出的模糊隶属度函数的方法对各个指标进行无量纲化处理;采用了美国****T.L.Saaty教授提出的层次分析法(AHP)来确定各指标的权重.最后提出了运用简单的线性量化值加权函数的方法计算综合评价结果. |
| [40] | 植被退化是全球环境变化研究的一个重点问题，植被状况是环境评估的重要指标。利用8km分辨率的NOAA-AVHRR/NDVI时间序列数据，对位于黄土高原的泾河流域1982~2003年植被特征及变化状况进行系统分析，并在此基础上评估降雨与流域植被的相互关系。研究主要利用了变化斜率法、主成分分析法和相关分析法，得到如下结论：过去22a来流域植被NDVI均值波幅和变化都很小，变化较显著的区域集中在流域上游和流域边缘的山区。变化斜率分析得出了类似的结论，气候变化以及人类活动导致的土地利用改变可能是影响在流域不同地区植被状态变化的主要原因。对NDVI时间序列的主成分分析发现PC1和PC2与植被覆盖和气候密切联系，PC3和PC4与流域汛期洪水有关，PC5和PC6体现了人类活动的影响。流域的NDVI与降雨显示了良好的相关性，降雨与NDVI相关性的阈值可能在550mm或更高。 . 植被退化是全球环境变化研究的一个重点问题，植被状况是环境评估的重要指标。利用8km分辨率的NOAA-AVHRR/NDVI时间序列数据，对位于黄土高原的泾河流域1982~2003年植被特征及变化状况进行系统分析，并在此基础上评估降雨与流域植被的相互关系。研究主要利用了变化斜率法、主成分分析法和相关分析法，得到如下结论：过去22a来流域植被NDVI均值波幅和变化都很小，变化较显著的区域集中在流域上游和流域边缘的山区。变化斜率分析得出了类似的结论，气候变化以及人类活动导致的土地利用改变可能是影响在流域不同地区植被状态变化的主要原因。对NDVI时间序列的主成分分析发现PC1和PC2与植被覆盖和气候密切联系，PC3和PC4与流域汛期洪水有关，PC5和PC6体现了人类活动的影响。流域的NDVI与降雨显示了良好的相关性，降雨与NDVI相关性的阈值可能在550mm或更高。 |
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