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生态安全的概念自1989年由国际应用系统分析研究所提出以来,生态安全的研究已成为国内外相关学科研究的前沿和热点之一。但由于研究对象的复杂性和特殊性,人们对生态安全的内涵认识不足,在评价指标体系和研究方法上还没有形成共识。而维持生态安全是实现区域可持续发展的基础,区域生态安全评价可以为区域生态环境管理、决策提供科学的依据。因此,开展区域生态安全评价研究具有十分重要的科学意义和实践意义。
本文在借鉴和总结国内外学者对生态安全、特别是区域生态安全的理论和评价实践的研究基础上,对区域生态安全的概念、评价理论和评价方法做了较为深入的研究,并对广东省的生态安全状态和发展趋势进行了实证分析和对策研究。
主要研究成果与结论如下:
(1)从复合生态系统的角度,提出了区域生态安全的概念。区域生态安全是指在一定时空范围内,在自然及人类活动的干扰下,区域内生态环境支撑条件以及所面临的生态环境问题不对人类生存和持续发展构成威胁,并且自然—经济—社会复合生态系统的脆弱性能够不断得到改善的状态。也就是说,区域生态安全是指,从生态学角度,作为自然—经济—社会复合生态系统是稳定的和可持续的,对外界干扰因素具有抵抗力;从社会经济角度,具有持续提供完善的生态服务功能的能力;从人类能动性角度,区域的生态脆弱性能够不断得到改善的状态。
(2)依据可持续发展理论、生态系统服务功能理论、生态承载力理论、时空尺度、系统工程论和生态伦理学,分析并总结出系统的区域生态安全评价理论基础。生态安全是可持续发展的基础,两者具有内涵和目标的一致性;区域生态安全研究的目的就是平衡人类的自然资源利用与生存环境质量需求的矛盾,保证生态系统在持续安全的状态下提供服务;应用生态承载力的研究成果有助于补充和完善生态安全评价;区域生态安全评价还强调研究对象的时空性和研究方法的系统性;从生态伦理学的高度改善人与自然关系是实现区域生态安全的根本途径。通过整合多学科能更好地指导区域生态安全评价。
(3)以区域生态安全的概念和评价理论为指导,基于压力—状态—响应模型建立了一套较完善的区域生态安全评价指标体系、评价模型和等级标准,并率先从时间尺度(1990~2004年)对广东省的生态安全状态和发展趋势进行动态评价。结果表明广东省生态安全综合指数从1990年的0.201增加至2004年的0.380,生态安全整体水平呈逐年上升趋势,但发展过程中存在的问题是区域生态压力在不断加大及生态安全现状水平仍处于“较不安全”状态。在研究的时间尺度内广东省的生态安全处于可改善的不安全状态。
(4)把基于熵权法赋权的模糊综合评价方法用于广东省典型区域(珠江三角洲)的城市生态安全评价,对该区域的生态安全空间差异作定量分析。结果表明珠海市、中山市和惠州市的生态安全现状水平属于“较安全”级,深圳、肇庆和江门市均处于“临界安全”状态,广州市处于“较不安全”级,而佛山市和东莞市的生态安全水平处于“不安全”状态。
(5)在对广东省生态安全时空定量分析的基础上,针对广东省生态安全的现状和制约因素,提出相应的生态安全管理对策和措施,并对广东省生态调控目标的实施效果进行情景预测评价。预测广东省近期(2010年)和远期(2020年)的生态安全综合指数将分别达到0.533和0.691,区域生态安全水平由“临界安全”状态迈向“较安全”状态,生态环境步入良性循环。