基于GIS、生态足迹模型的内蒙古生态安全评价研究

论文摘要

人类对自然资源长期不合理的开发利用所积累的大量生态隐患和环境欠债不仅严重制约了经济的发展,影响人类社会的进步,而且对人类现在和未来的社会经济发展构成威胁,迫使人们开始关注生态安全问题。近年来内蒙古的经济取得了飞速的发展,但同时也对生态环境造成了严重的破坏。本文选取内蒙古作为研究区域,采取一种新颖的生态安全评价方法——生态足迹模型,选取耕地、草地、林地、建设用地、水域、能源用地等指标,计算内蒙古1991～2005年的生态足迹、生态承载力和生态赤字/盈余,并以生态压力指数变化揭示15年来内蒙古生态安全度及空间分异,预测未来几年的发展态势,以其为政府管理部门的决策提供理论依据。具体研究结果如下:(1)1991～2005年内蒙古人均生态足迹呈现上升趋势,从1991年的0.9134hm2增加到2005年的3.4272hm2,年均增长率为16.8%。1992年内蒙古12个盟市中,包头市的人均生态足迹最大,其次是通辽市和乌海市,最小的是呼和浩特市和锡林郭勒盟。1996年内蒙古12个盟市中,鄂尔多斯市的人均生态足迹最大,其次是乌海市和包头市,最小的是赤峰市和乌兰察布市。2003年内蒙古12个盟市中,乌海市的人均生态足迹最大,其次是通辽市和包头市,最小的是乌兰察布市和锡林郭勒盟。90年代以后,内蒙古12个盟市的人均生态足迹都在增加,其中,增加幅度最大的是锡林郭勒盟,最小的是通辽市。总体来说,乌兰察布市的人均生态足迹比较小,而乌海市的不可持续程度在12个盟市中则是最严峻的。(2)生态压力指数有明显的波动性。2005年的生态压力指数是1991年的2.96倍。1992年生态压力指数最大的是包头市,其次是阿拉善盟、呼和浩特市、通辽市和巴彦淖尔市,属于生态状况极不安全;赤峰市和乌海市属于很不安全;鄂尔多斯市属于较不安全;兴安盟、锡林郭勒盟和乌兰察布市属于较安全;呼伦贝尔市属于很安全。2003年生态压力指数最大的是包头市,其次是呼和浩特市、阿拉善盟、赤峰市、乌海市、通辽市、巴彦淖尔市和锡林郭勒盟,属于生态状况极不安全;兴安盟属于较不安全;呼伦贝尔市属于较安全;鄂尔多斯市属于很不安全;乌兰察布市属于稍不安全。(3)内蒙古生态压力指数具有下降趋势。2006年为最高峰点,值达到3.0978。2015年为1.4609,比2006年下降1.6369,下降幅度为52.8%,年均下降率为10.6%。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 研究进展
• 1.2.1 国外研究进展
• 1.2.2 国内研究进展
• 1.3 论文框架
• 2 研究方法
• 2.1 生态足迹模型
• 2.1.1 生态足迹的基本概念
• 2.1.2 生态足迹计算模型
• 2.2 神经网络的仿真与预测
• 2.2.1 BP网络的结构
• 2.2.2 BP网络的训练过程
• 2.2.3 BP网络的预测模型
• 2.3 GIS 空间分析
• 3 内蒙古生态足迹计算与分析
• 3.1 研究区概况
• 3.1.1 自然环境状况
• 3.1.2 社会经济概况
• 3.2 数据获取与处理
• 3.3 内蒙古生态足迹的计算与分析
• 3.3.1 内蒙古生态足迹的演变特征分析
• 3.3.2 内蒙古生态足迹的空间差异特征分析
• 3.4 内蒙古生态承载力的计算与分析
• 3.4.1 内蒙古生态承载力的演变特征分析
• 3.4.2 内蒙古生态承载力的空间差异特征分析
• 3.5 内蒙古生态赤字/盈余的计算与分析
• 3.5.1 内蒙古生态赤字/盈余的演变特征分析
• 3.5.2 内蒙古生态赤字/盈余的空间差异特征分析
• 4 基于生态足迹模型的内蒙古生态安全评价
• 4.1 生态足迹压力指数与等级划分
• 4.2 内蒙古生态安全时空变化规律
• 5 内蒙古生态安全趋势分析
• 5.1 内蒙古生态安全压力指数的预测
• 5.1.1 预测指标的选择
• 5.1.2 网络结构的确定
• 5.1.3 模型验证及预测结果
• 5.2 趋势分析
• 6 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 创新点
• 6.3 研究中存在的问题
• 参考文献
• 致谢