鲁大铭
, 石育中
LU Daming, SHI Yuzhong
通讯作者:
收稿日期: 2016-11-20
网络出版日期: 2017-04-20
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作者简介:
作者简介：鲁大铭(1992-),男,陕西西安人,硕士研究生,研究方向为人地耦合系统脆弱性与区域可持续发展,E-mail:loodm@sina.com。
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摘要
人地耦合系统的脆弱性研究作为未来地理科学的十大科学研究命题之一,已成为人地关系和区域可持续发展研究的重要领域。本文以西北地区316个县(市)为研究单元,以2003、2008和2013年社会经济统计数据、气象数据、遥感影像数据和空间矢量数据为基础,综合运用模糊层次分析和变异系数分析等方法,构建西北地区人地系统脆弱性评价模型并说明其时空演化过程。研究表明：①西北地区县域脆弱性指数整体呈现北低南高、东低西高的格局。大中型城市对周边区域产生显著的影响并已形成以自身为核心的低脆弱圈层,各低脆弱圈层逐渐关联形成大范围的低脆弱片区;②4个子系统的脆弱性水平分别表现出一定的地域分异格局,社会子系统和经济子系统脆弱性的空间集聚特征明显且变化显著,资源环境子系统和政策子系统脆弱性则趋于碎片化且相对稳定;③西北地区人地系统脆弱性的空间差异度呈缓慢增大趋势,社会脆弱性差异度的变化趋势为先增加后下降,经济脆弱性与资源环境脆弱性差异度均表现出持续下降的态势,政策扶持性在地区间的差异较大且整体格局稳定;④在政策的引导和扶持下,资源开发促使经济发展、环境质量和人类福祉发生转变,最终影响社会发展水平和社会的稳定程度,而社会的发展和稳定又反作用于经济发展、环境质量、资源开发和政策制定。本文以“脆弱性”的视角解构西北地区人地系统时空动态变化过程,为西北地区社会经济发展提供理论方法参考和实践应用借鉴。
关键词：
Abstract
As one of the most important scientific research propositions in the field of geographic studies, the research on coupled human-environment system has become an important part of the study of human-environment relationship and regional sustainable development. This study constructed a human-environment system evaluating model of vulnerability in counties of northwest China and its spatial and temporal change based on statistical data, meteorological data, remote sensing data, and spatial vector data in 2003, 2008, and 2013 for 316 counties and districts, using the fuzzy analytic hierarchy process (FAHP) method and coefficient of variation analysis. The results show that: (1) Vulnerability index values of counties in the south are higher than in the north and the west higher than the east. The large and medium-sized cities have a significant impact on surrounding counties and have formed some low vulnerability circles centered around them. Meanwhile, these circles are gradually connected to become large scale low vulnerability areas. (2) The vulnerable levels of four subsystems in northwest China also reveal some regional differentiation patterns. The spatial pattern of vulnerability in social and economic subsystems is congregated and has changed significantly. The spatial pattern of vulnerability of resource-environment and support of policy subsystems tends to be fragmented and stable. (3) The vulnerability diversity of the human-environment system slowly increased in northwest China, the vulnerability diversity of social system first increased and then dropped, the vulnerability diversity of both the economic and the resource-environment systems tends to fall, and the policy support systems are significantly different and stable among different regions. (4) Under policy guidance and support, resource exploitation, economic development, environmental quality, and human wellbeing change becomes coupled, which influence social development and stability. Meanwhile, these two factors react upon economic development, environmental quality, resource exploitation, and policy making. This article deconstructs spatial and temporal changes in northwest China from the perspective of "vulnerability" and aims to provide a theoretical reference and practical application for socioeconomic development in northwest China.
Keywords：
人地系统脆弱性研究是区域可持续发展研究领域的重要内容,是未来中国经济社会发展迫切需要解决的基础性科学问题,是一种提供预警性、反馈性和战略性科学依据的研究课题。纵观国内外人地系统脆弱性的研究,尺度上主要集中在对局部(地方)案例的实证研究(韩瑞玲等, 2012; Frazier et al, 2014; 杨新军等, 2015),缺乏在区域和国家等较大尺度的探究;研究内容集中于生态环境脆弱性和灾害脆弱性领域,研究成果以气候变化背景下区域生态环境修复与可持续发展(Turner et al, 2003; 李凤民等, 2003; 赵东升等, 2013)、生态环境演变与土地利用评价(彭建等, 2004; Vezina et al, 2006; 余中元等, 2015),以及自然灾害脆弱性评估(刘毅等, 2010; Rebotier, 2012; Rahman et al, 2015)等,多数研究成果侧重于单一视角分析,割裂了人地关系地域系统内在联系。因此,部分学者出于系统的视角,开始注重不同系统间的关联作用,涌现出不少人地关系演化和多系统耦合脆弱性方面的研究。其中,Cheng等(2010)从经济、社会和政策3个子系统相互耦合的角度出发,采用层次分析法确定指标权重,对湖北省孝感市的灾害脆弱性进行研究,并针对各子系统存在的问题提出相应建议;Frazier等(2014)通过构建SERV(Spatially Explicit Resilience-Vulnerability)模型,从人口结构、经济发展水平、医疗设施、收入水平、旅游业与农业、教育以及就业情况等多个角度的出发,采用主成分分析法确定指标权重,对美国佛罗里达西海岸的萨拉索塔地区的人地系统脆弱性展开研究,并探讨了脆弱性和恢复力之间的关系,为人地系统脆弱性的空间格局研究提供范式模型;方创琳等(2015)基于“资源—生态—经济—社会”的耦合框架,采用熵技术支持下的层次分析法确定指标权重,对中国2011年城市脆弱性作了综合测度划分和时空分异规律描述,将城市脆弱性研究推向多维度耦合研究;陈佳等(2016)应用VSD(Vulnerability Scoping Diagram)框架和SERV模型,从人口与经济、农业与土地、生态与环境、教育与技术、基础设施建设等方面综合构建指标体系,采用主成分分析法确定指标权重,对陕西省榆林市2000-2011年期间社会—生态系统脆弱性进行研究,实现对中国半干旱地区社会—生态系统脆弱性研究的定量化表达。基于以上对以上研究的总结,本文认为人地系统脆弱性评价框架不仅要考虑人地系统的复合性,而且其模型构建也需要考虑各系统间的耦合过程和指标权重计算的科学性。
“脆弱性”概念最初被认为是与社会群体的敏感性、灾害暴露程度以及与社会经济文化背景相关的应对灾害事件能力的一种综合属性,但目前脆弱性概念的内涵已从单纯针对自然系统的固有(天然)的脆弱性逐渐演变为针对自然和社会系统的意义更为广泛的综合概念(方修琦等, 2007)。Brikmann(2007)通过对脆弱性的扩展过程进行梳理,将脆弱性的内涵从基于风险因子的内源性脆弱,扩展到结合自然、经济、社会、人文和环境、组织和机构等特征的综合范畴。方修琦等(2007)将脆弱性评价的核心问题从被动评价自然或者社会所受到的伤害转变为人的主动适应性,将脆弱性研究的内涵从基于暴露程度、敏感性和适应能力的多结构视角推向综合考虑自然、社会、经济、环境和制度的多维度主义。本文在上述理论基础之上,结合西北地区特定的自然环境和社会经济发展水平,选取社会、经济、资源环境及政策4个子系统构建西北地区人地系统脆弱性综合评价框架。同时,考虑到4个子系统相互作用,对人地系统的脆弱性形成协同作用,在参考张立新等(2015)对脆弱性研究的基础上,进一步采用协同评价模型计算西北地区人地系统脆弱性指数。在指标权重的计算方面,为克服传统的主成分析法和层次分析法的局限性和片面性,Chang(1996)、张吉军(2000)等学者提出了模糊层次分析法。该方法在层次分析法的基础上,运用模糊综合评价方法修正指标权重,将层次分析法的定量性和模糊综合评价法的包容性有机融合,考虑的因素更加全面,主观影响程度更低,因而对于人地系统的研究具有更强的适用性。根据Chang(1996)对模糊层次分析法应用案例的范式性研究,Li(2009)等已将模糊层次分析法应用于人地关系的研究。
近年来,中国西北地区在特殊的干旱气候和自然资源制约下形成的脆弱性问题已严重威胁到地区的社会经济发展和生态安全,因此倍受关注(尹莎等, 2016; 赵雪雁等, 2016)。本文选择“脆弱性”作为研究西北地区人地系统可持续发展的切入点,引入“社会—经济—资源环境—政策”复合评价框架和协同评价模型,刻画了西北地区2003-2013年期间脆弱性时空动态变化过程,揭示各县域脆弱性特征及主要影响因素,进而说明西北地区人地系统脆弱性水平和内在的演化机制,希冀能为该地区社会经济发展提供理论方法参考和实践应用借鉴。
中国西北地区属于温带大陆性气候,为资源型缺水区,干旱少雨,蒸发强烈,作为全球生态环境脆弱区和气候变化敏感区,极端干旱事件发生的频率和强度均明显增加(张强等, 2015)。西北地区介于73°15′~111°16′E和31°25′~48°10′N之间,面积为311.27×104 km2,地域辽阔,蕴有丰富的农牧资源与矿产资源,但由于自然环境恶劣、工业基础薄弱以及政策等因素,导致社会经济技术发展水平落后、生态环境脆弱、人地关系矛盾突出。该地区包括陕西省、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区和新疆维吾尔自治区,现辖1个副省级城市,50个地级城市,265个县(县级市)。县域作为中国行政体系中独立的政治经济单元具有较强的地方化特征,为研究需要,本文以西北地区县域,副省级城市和地级市的市区作为基本研究单元,共316个。
本文研究数据包括社会经济统计数据、气象数据、遥感影像数据和空间矢量数据,考虑到数据的可获取性,将数据采集年定为2003年、2008年和2013年。统计数据主要源于《中国县(市)社会经济统计年鉴(2004, 2009, 2014)》《中国区域经济统计年鉴(2004, 2009, 2014)》《中国统计年鉴(2004, 2009, 2014)》,以及各地县(市)国民经济和社会发展统计公报(2003, 2008, 2013);气象数据来源于中国西北地区97个气象观测站,用于计算干燥度指数;NDVI数据主要来源于GIMMS(Global Inventory Modelling and Mapping Studies)NDIV3g数据集,部分来自对地理空间数据云平台(http://www.gscloud.cn/)提供的遥感影像的解译;空间数据来源于国家基础地理信息网(http://ngcc.sbsm.gov.cn/)提供的矢量化数据。为消除不同量纲数据对综合评价的影响,需对数据进行标准化处理。本文采用极值法对数据进行去纲量化处理,具体方法如下：
功效性为正指标：
功效性为负指标：
式中：Zij为各指标去量纲后的值;xij为去量纲前的指标值;xi,max、xi,min分别为该指标的最大值与最小值。
本文在由社会、经济、资源环境、政策4个子系统构建的人地系统脆弱性综合评价框架的基础上,考虑到西北地区相对单一的社会结构受政策影响显著,经济发展总体水平落后,同时对农业具有较强的依赖性,干旱的自然环境对植被及水资源等因素极为敏感,同时借鉴国内外部分学者的脆弱性评价指标(O'Brien et al, 2004; Sietz et al, 2011; 田亚平等, 2013; 方创琳等, 2015),最终构建了脆弱性综合评价指标体系(表1),包含4项目标、8项准则、24项指标。
表1 脆弱性综合评价指标体系
Tab.1 Comprehensive evaluation index system of vulnerability
| 目标层 | 准则层 | 指标层 | 单位 | 权重 | 指标性质 |
|---|---|---|---|---|---|
| 社会子系统脆弱性SV | 暴露—敏感性S1 | 农业人口比重 | % | 0.2039 | 正指标 |
| 人口密度 | 人/km2 | 0.4560 | 正指标 | ||
| 在校学生比例 | % | 0.3401 | 负指标 | ||
| 适应能力R1 | 乡村从业人口比重 | % | 0.5537 | 负指标 | |
| 每百户拥有通讯设备数量 | 部/百户 | 0.1563 | 负指标 | ||
| 万人拥有医疗床位数 | 床/万人 | 0.2900 | 负指标 | ||
| 经济子系统脆弱性EV | 暴露—敏感性S2 | 第一产业增加值占GDP比重 | % | 0.2537 | 正指标 |
| 第三产业增加值占GDP比重 | % | 0.3328 | 负指标 | ||
| 规模以上工业总产值占GDP比重 | % | 0.4135 | 负指标 | ||
| 适应能力R2 | 人均GDP | 万元/人 | 0.4097 | 负指标 | |
| 到最近城市距离 | km | 0.2491 | 正指标 | ||
| 人均居民储蓄存款余额 | 万元/人 | 0.3412 | 负指标 | ||
| 资源环境子系统 | 暴露—敏感性S3 | 水网密度 | km/km2 | 0.2101 | 负指标 |
| 脆弱性REV | 干燥度指数 | — | 0.2971 | 正指标 | |
| NDVI指数 | — | 0.4928 | 负指标 | ||
| 适应能力R3 | 单位面积粮食产量 | t/hm2 | 0.3332 | 负指标 | |
| 人均耕地 | hm2/人 | 0.3648 | 负指标 | ||
| 人均肉类总产量 | t/人 | 0.3020 | 负指标 | ||
| 政策子系统扶持 | 暴露—敏感性S4 | 单位从业人员数比例 | % | 0.3389 | 正指标 |
| 性PS | 社会福利收养性单位平均床位数 | 床/个 | 0.2240 | 正指标 | |
| 财政收支比 | % | 0.4371 | 正指标 | ||
| 适应能力R4 | 固定资产投资额 | 万元 | 0.3531 | 正指标 | |
| 到最近铁路距离 | km | 0.3171 | 负指标 | ||
| 到最近国道距离 | km | 0.3298 | 负指标 |
模糊层次分析法(FAHP)是将层次分析法与模糊理论相结合,并且充分考虑评价者主观思考模糊性的一种理论方法。计算步骤如下：
(1) 构建模糊评价矩阵。基于表1所建立的脆弱性综合评价指标体系,由17位从事脆弱性研究的专家对脆弱性综合评价指标框架使用1-9标度进行主观评价打分,建立一个关于各指标权重的模糊判断矩阵
(2) 计算模糊权重。对矩阵R逐行采用归一化计算方法,计算各指标i的模糊权重向量Mi (Chang, 1996)。计算公式为：
(3) 权重去模糊化。采用可能度计算,将模糊权重转变为一般值(Kwong et al, 2003)。若
根据Luers等(2003)对系统脆弱性的理解,将系统内某些变量面对扰动的敏感性与其变量临近伤害临界值构成的函数作为系统脆弱性,以及Metzger等(2005)在IPCC提出的脆弱性函数构成模型认为脆弱性是由系统在扰动作用下所遭受的潜在影响与系统适应能力二者构成的函数。基于对以上脆弱性内涵的解析,本文试图从脆弱性构成要素之间的相互作用关系出发, 将系统的脆弱性视为“暴露—敏感性”及其“适应能力”相互耦合响应而形成的一种属性。因此,脆弱性可表达为
式中：SV为社会子系统的脆弱性指数;EV为经济子系统的脆弱性指数;REV为资源环境子系统的脆弱性指数;PS为政策子系统的扶持性指数;S1、S2、S3和S4依次为社会、经济、资源环境和政策子系统的敏感性指数;R1、R2、R3和R4依次为社会、经济、资源环境和政策子系统的应对能力指数;Bi为指标i的权重;Zij为指标i在j县的标准化数值。
根据西北地区的社会脆弱性指数(SV)、经济脆弱性指数(EV)、资源环境脆弱性指数(REV)及政策扶持性指数(PS),计算人地系统脆弱性指数(V)。在参考Cheng(2010)、方创琳(2015)等学者的人地系统脆弱性研究的基础上,考虑到西北地区人地系统的脆弱性是由各子系统协同作用形成,因此采用等权重协同评价方法。人地系统脆弱性指数(V)定义如下：
以Arcgis10.1软件为技术平台,对已获取的人地系统脆弱性指数、社会子系统脆弱性指数、经济子系统脆弱性指数、资源环境子系统脆弱性指数和政策子系统扶持性指数采用自然断点法(Natural Breaks Jenks)分级。分类结果如表2所示。
表2 脆弱(扶持)指数分类标准
Tab.2 Classification standard for the index of vulnerability (support)
| 指数分级 | 微度脆弱(扶持) | 低度脆弱(扶持) | 中度脆弱(扶持) | 高度脆弱(扶持) | 极度脆弱(扶持) |
|---|---|---|---|---|---|
| 人地系统脆弱性指数 | <6.097 | 6.098~10.463 | 10.464~16.487 | 16.488~26.111 | >26.112 |
| 社会脆弱性指数 | <0.989 | 0.99~1.424 | 1.425~1.984 | 1.985~5.609 | >5.610 |
| 经济脆弱性指数 | <2.377 | 2.378~3.818 | 3.819~9.444 | 9.445~21.235 | >21.236 |
| 资源脆弱性指数 | <2.480 | 2.481~3.748 | 3.749~5.910 | 5.911~12.239 | >12.240 |
| 政策扶持性指数 | <0.132 | 0.133~0.260 | 0.261~0.441 | 0.442~0.747 | >0.748 |
变异系数是测度数据差异的常用方法,该系数已在地理数据的空间差异研究中得到广泛应用。本文采用变异系数分析法测度西北地区各年县域脆弱性的空间差异程度。计算公式如下：
式中:
(1) 2003年。西北地区县域人地系统脆弱性指数平均值为10.408。微度和低度脆弱水平的县级单元整体呈现以省会城市和地级城市为核心的环状分布格局,主要分布于关中平原、宁夏平原、柴达木盆地和准格尔盆地等地区,共计197个,占比62.34%。高度和极度脆弱水平的县级单元共计50个,占比15.82%。主要包括位于青藏高原北部的曲麻莱县、杂多县和治多县等县级单元和位于新疆塔里木盆地的且末县、民丰县和皮山县等县级单元,相对落后的社会经济发展水平、低效的农业生产和有限的政策扶持等因素均导致以上县级单元处于高度或极度脆弱状态。这一时期不同脆弱程度的地区呈现碎片化,区域内整体的脆弱性空间差异明显(图1a)。
图1 2003、2008、2013年西北地区脆弱性空间分异
Fig.1 Spatial distribution of vulnerability in northwest China in 2003, 2008 and 2013
(2) 2008年。西北地区县域人地系统脆弱性指数平均值达10.607,相比于2003年增加1.91%。整体空间格局较2003年有所变化,城市周边县级单元人地系统脆弱性指数下降速率明显高于偏远地区。在社会和经济脆弱性降低以及政策扶持性上升的过程中,以各省会城市和地级城市为核心的低脆弱圈层进一步扩大,以兰州市为核心的陇中黄土高原的祁连县、肃南裕固族自治县和山丹县等县级单元最为明显,整体处于微度和低度脆弱状态。高度和极度脆弱状态的县级单元数量上升至55个,占比17.41%。其中,位于新疆塔里木盆地边缘的若羌县、阿克陶县和乌什县等县级单元脆弱性指数略有下降,但整体依旧处于高度脆弱状态;位于青藏高原的曲麻莱县、杂多县和治多县等县级单元由于这一时期资源环境脆弱性指数的显著上升,导致人地系统脆弱性指数升高,整体处于极度脆弱状态(图1b)。
(3) 2013年。西北地区县域人地系统脆弱性指数平均值下降至8.145。自2003-2013年以来,以西安市为核心的关中平原,以榆林市为核心的东黄土高原,以汉中市为核心的秦巴山区,以兰州市为核心的陇中黄土高原,以银川市为核心的宁夏平原和以乌鲁木齐市为核心的准格尔盆地等地区在社会、经济和资源环境方面的脆弱性逐步下降,同时伴随政策扶持性的增强,已形成的低脆弱圈层逐渐扩大,逐渐关联形成了大范围的低脆弱片区,微度或低度脆弱的县级单元数量增加至232个,占比73.42%。中度脆弱县级单元集中于塔里木盆地中西部的于田县、巴楚县和莎车县等县级单元。位于青藏高原北部的曲麻莱县、杂多县和治多县等县域由于各子系统状态则变化缓慢,其人地系统长期处于极度脆弱状态(图1c)。
西北地区县域脆弱性格局整体呈现出北低南高,东低西高的格局。4个子系统空间格局特征各异,社会和经济子系统脆弱性的空间集聚特征明显且变化显著,资源环境子系统脆弱性和政策子系统扶持性的空间格局则趋于碎片化且相对稳定。
(1) 社会子系统脆弱性。从图2可以看出,西北地区社会脆弱性的空间分异特征呈现极化现象且变化明显,微度和低度脆弱县域围绕省会城市和地级城市集中出现在关中平原、宁夏平原、柴达木盆地和准格尔盆地等地区。中度和高度脆弱县域分布相对零散,主要位于陇中黄土高原、秦巴山区、青藏高原北部、塔里木盆地等地区。具体为：①2003-2008年,西北地区社会脆弱性指数平均值从1.443降低到1.376,共计200个县级单元的社会脆弱性指数有所下降,以关中平原、陇中黄土高原、柴达木盆地和准格尔盆地等地区的县域最为明显。同时,位于塔里木盆地的且末县、民丰县和策勒县等县级单元则出现社会脆弱性指数上升的现象;②2008-2013年期间社会脆弱性指数平均值进一步下降至1.355,共计126个县级单元的社会脆弱性指数有所下降,以东黄土高原和塔里木盆地的县级单元最为明显,社会脆弱性指数达到微度或低度水平的县级单元数量达到184个。源于这一时期中国快速城镇化过程中农业人口比重的下降和乡村从业人口比重的增加,以及医疗卫生条件的改善和基础通讯工具的普及等因素,西北地区社会脆弱性指数呈现下降的态势。与此同时,外出务工热潮的兴起导致人口密度和在校学生比例下降等现象,又间接引起了社会脆弱性指数升高。总体而言,西北地区社会脆弱性指数下降较为明显,人口和基础设施建设是影响其演化的根本动力,社会脆弱性在空间上具有明显的集聚特征,通常城镇化水平较高的地区会表现出较低的社会脆弱性,在涓滴效应的作用下,城市周边的县级单元会较快地降低其社会系统的脆弱程度。
图2 2003、2008、2013年社会脆弱性空间分异
Fig.2 Spatial distribution of social vulnerability in 2003, 2008 and 2013
(2) 经济子系统脆弱性。从图3可以看出,西北地区经济脆弱性格局发生显著变化,整体水平大幅下降,在空间上表现出明显的集聚特征,除青藏高原北部和塔里木盆地边缘地区的治多县、杂多县和且末县等县级单元外长期处于中度以上脆弱状态,其余地区均处于微度或低度脆弱状态,已形成大范围的低脆弱片区。①2003-2008年,西北地区经济脆弱性指数平均值从3.255下降到2.767,下降比率为15%,共计284个县级单元的经济脆弱性指数有所降低,以黄土高原、柴达木盆地和准格尔盆地等地区的县级单元最为明显;②2008-2013年,西北地区经济脆弱性指数平均值下降至2.214,逐步形成沿连霍高速一线贯穿西安、宝鸡、天水、兰州、乌鲁木齐、伊宁、霍尔果斯等城市的低经济脆弱带。同时,位于东黄土高原与秦巴山区的绥德县、子洲县和石泉县等县级单元的经济脆弱性指数也大幅降低,整体处于微度脆弱状态。总体而言,伴随经济产业结构的调整,尤其是二、三产业产值比重的快速提升,以及人均GDP和人均储蓄存款的增加,西北地区县域经济脆弱性指数大幅降低,整体处于微度或低度脆弱状态。青藏高原北部和塔里木盆地边缘地区的治多县、杂多县和且末县等县级单元由于远离城市,对第一产业依赖性较强,经济产业结构演化缓慢,直接导致其脆弱性水平偏高。在经济脆弱性的演化过程中,县级单元的区位,即距离城市的距离也影响到县级单元经济脆弱性的变化速率,往往距离城市较近的县级单元会较早的降低其经济脆弱性。同时,国道沿线的县级单元凭借良好的区位优势,经济脆弱性也出现了快速降低的现象。
图3 2003、2008、2013年经济脆弱性空间分异
Fig.3 Spatial distribution of economic vulnerability in 2003, 2008 and 2013
(3) 资源环境子系统脆弱性。由图4可知,关中平原、秦巴山区、宁夏平原、陇中黄土高原和准格尔盆地等地区的部分县级单元依托其相对较好的生态环境和水资源条件,保证了粮食和肉类资源的生产,长期处于微度和低度脆弱水平,而中度和高度脆弱水平的县级单元则多分布于塔里木盆地中部的塔克拉玛干沙漠地区、柴达木盆地和青藏高原北部等地区。同时,兰州市、乌鲁木齐市和克拉玛依市等城市多处于极度或高度脆弱水平,在城市扩张的过程中,对农牧业资源尤其是耕地资源的侵占,以及工业化引起生态环境的恶化,导致其资源环境脆弱性指数往往偏高。2003、2008、2013年的西北地区资源环境脆弱性指数平均值依次为3.505、3.244、2.944。秦巴山区、陇中黄土高原、祁连山脉、准格尔盆地和塔里木盆地等地区的县级单元的脆弱性整体呈现持续下降的态势,且整体处于微度和低度脆弱状态。同时,青藏高原北部的杂多县、囊谦县和曲麻莱县等县级单元由于耕地面积的减少和NDVI指数的下降,出现了脆弱性指数上升的现象。总体而言,得益于国家长期以来对西北地区的治理,以及退耕还林、封山育林等政策的实施,西北地区的耕地资源得到保护,生态环境有所好转。同时,科学技术的发展进一步提升了农牧业生产效率,这一过程也间接促进资源环境脆弱性持续下降。
图4 2003、2008、2013年资源环境脆弱性空间分异
Fig.4 Spatial distribution of resource-environment vulnerability in 2003, 2008 and 2013
(4) 政策子系统扶持性。由于西安市2013年政策扶持性指数高达78.248,远高于第二名石河子市的1.235,对政策扶持性指数的空间表达效果产生一定影响,故在分类中剔除西安市。由图5可知,兰州市、乌鲁木齐市和石河子市等城市地区往往处于极度或高度扶持状态,东黄土高原、宁夏平原、柴达木盆地和准格尔盆地等地区的县级单元整体处于中度扶持状态,陇中黄土高原、青藏高原北部和塔里木盆地西部的县级单元整体处于微度或低度扶持状态。①2003-2008年,西北地区政策扶持度指数平均值从0.214下降到0.183,下降比率为14.49%,共计236个县级单元的政策扶持度指数有所下降,以秦巴山区、陇中黄土高原、青藏高原北部和准格尔盆地西北部等地区的县级单元最为明显;②2008-2013年,西北地区政策扶持度指数平均值上升至0.222,共计241个县级单元的政策扶持度指数有所上升,此类县级单元集中出现于关中平原、银川平原、柴达木盆地和塔里木盆地等地区。总体而言,在西部大开发等国家政策的实施下,固定资产投资的增长间接增加了地方财政收入,以及国道、铁路等设施的建设又进一步增强了县域发展的基础。国家政策对西北地区的扶持力度逐步增大,但由于长期以来薄弱的工业基础和较低的城镇化水平,西北地区的县级单元可获取政策扶持的程度仍有较大提升空间。
图5 2003、2008、2013年政策扶持性空间分异
Fig.5 Spatial distribution of policy support in 2003, 2008 and 2013
依据2003、2008、2013 年的西北地区各县级单元人地系统脆弱性指数和各子系统脆弱性(扶持性)指数,利用变异系数分析法,进行各年份脆弱性空间差异度测算分析(表3)。结果发现：①2003-2008年,在社会脆弱性差异度和政策扶持性差异度的显著提升的作用下,西北地区各县级单元人地系统脆弱性差异度呈大幅增加的趋势,区域内人地系统脆弱性格局差异性有所加强。②2008-2013年,源于这一时期经济和资源环境脆弱性差异度的降幅变缓,以及政策扶持性差异度相对稳定的作用,西北地区各县级单元人地系统脆弱性差异度有所增加但增幅较小。
表3 2003、2008、2013年脆弱性(扶持性)指数空间差异度
Tab.3 Spatial differentiation degree of vulnerability and support in 2003, 2008 and 2013
| 变异系数 | 2003年 | 2008年 | 2013年 |
|---|---|---|---|
| 人地系统脆弱性差异度 | 0.582 | 0.680 | 0.695 |
| 社会脆弱性差异度 | 0.308 | 0.507 | 0.280 |
| 经济脆弱性差异度 | 1.003 | 0.494 | 0.389 |
| 资源环境脆弱性差异度 | 0.802 | 0.566 | 0.492 |
| 政策扶持性差异度 | 0.810 | 0.923 | 9.367 |
| 政策扶持性差异度(除西安主城区外) | 0.800 | 0.900 | 0.895 |
社会脆弱性差异度在2003-2008年期间有一定增加,但2008年后明显下降。医疗床位等基础设施建设和通讯工具的普及,以及乡村从业人口比重的增加,在一定程度上促进县级单元间脆弱性差异度的降低,较大程度上抵消了2008年以前由于城镇化过程引起乡村人口密度下降和学生流失等现象带来的负面作用;经济脆弱性差异度表现出持续下降的态势,以2003-2008年期间最为明显。县域经济结构的调整为GDP的增长注入新的动力,伴随人均储蓄存款的快速增加,共同促进了西北地区经济脆弱性差异度的持续下降;资源环境脆弱性差异度也表现出持续下降的态势。2003-2013年期间陇中黄土高原、祁连山脉和塔里木盆地等地区县级单元的生态环境有所好转,以及粮食和肉类产量的大幅提升,较大程度上平衡了西北地区资源环境脆弱性的异质性格局;由于受西安市主城区极高的政策扶持性指数影响,政策扶持性指数差异度测算数据难以反映出实际情况,排除其数值后可看出,政策扶持性差异度变化微弱。虽然国道、铁路等基础设施的建设对增强各县域单元的政策扶持性有一定提升作用,但固定投资和财政拨款等关键因素增长缓慢,导致西北地区政策扶持性的整体格局变化微弱,城市依旧成为政策扶持的主要对象,陇中黄土高原、青藏高原北部和塔里木盆地等地区的县级单元处于微度扶持状态。
(1) 西北地区县域脆弱性指数整体呈现出北低南高,东低西高的态势。2003-2013年期间,省会城市和地级城市对周边县域产生显著影响,形成以自身为核心的低脆弱圈层,各低脆弱圈层逐渐关联形成大范围的低脆弱片区。青藏高原北部、陇中黄土高原和塔里木盆地等地区县域的人地系统脆弱性水平长期处于中度以上脆弱状态且改善缓慢。
(2) 各子系统脆弱性格局差异显著。社会子系统脆弱性持续降低,微度和低度脆弱地区集中出现在省会城市和地级城市的周边地区,中度和高度脆弱县域分布相对零散;经济子系统脆弱性水平整体下降最明显,在空间上表现出明显的集聚特征,以省会城市和地级城市为核心的低脆弱圈层相互关联,已形成大范围的低脆弱片区;资源环境子系统脆弱性的空间格局呈现碎片化特征,各自然地理单元间的异质性较强,城市地区的脆弱性指数整体偏高;政策子系统扶持性的格局较为稳定,城市地区往往处于极度或高度扶持状态,偏远地区的县级单元则长期处于微度或低度扶持状态。
(3) 西北地区人地系统脆弱性空间差异度呈持续增大态势,区域内人地系统脆弱性格局的差异性有所加强。其中社会脆弱性差异度呈在2003-2008年期间一度增长,但2008年后明显下降;经济脆弱性差异度和资源环境脆弱性差异度均表现出持续下降态势,且均以2003-2008年期间最为明显;政策扶持性差异度变化有限且相对稳定。
以人地系统脆弱性作为可持续性研究的切入视角,对评价不同时空尺度和研究对象均具代表性。然而,人地系统脆弱性研究存在指标权重算法科学性不足和框架模型设置缺乏包容性问题,有待进一步的改进与完善(刘学录等, 2002; 韩瑞玲等, 2012; 方创琳等, 2015)。一方面,本文运用模糊层次分析法替代传统的主成分析法和层次分析法,将定量性和主观性相结合的同时,又加入模糊数学的包容性,加强权重指标结果的科学性和可靠性(Li et al, 2009);另一方面,“社会—经济—资源环境—政策”的复合型框架在VSD框架的基础上能更加全面地考虑人地系统受到不同扰动的类型,从社会、经济、资源环境和政策4个角度测度不同系统对扰动响应的结果并整合为人地系统脆弱性评价模型,可更加客观、准确地反映西北地区脆弱性的特征及形成过程。因此,本文构建的人地系统脆弱性评价框架是对人地系统脆弱性研究框架的一次新的尝试。
由于资源限制和人口稀疏,干旱区表现出极强的人与自然相互依赖现象(Portnov et al, 2004),而干旱区脆弱性的发展取决于人类社会在面对资源条件约束时应对方式的调整。伴随生产力水平的提升,粗放式的资源开发会在短期内快速提升经济实力,改善当地生计水平,但随之而来的环境污染和资源衰竭等问题又会加剧地区发展的不可持续性,最终导致“贫困症”复发。因此,平衡资源开发和经济发展间的关系是地区可持续发展的核心问题,也是保证社会稳定和人类福祉的症结所在。
干旱区人地系统脆弱性与区域发展政策紧密相关且相互影响(Cumming et al, 2005)。政策影响区域的发展定位,也间接决定着地区脆弱性水平,同时人地系统脆弱性程度也为政府和规划者分区制定可持续发展政策提供科学依据。在对地区的环境特点考虑不充分的情况下,不合理的政策往往会在一定程度上加剧地区资源的压力,进而引起经济的衰退和贫困问题(Bardhan, 2006)。在贫困刺激下的农业生产进一步加剧了水资源压力和土地资源退化,自然资源退化的损失远远超出其潜在的收益(Lüdeke et al, 1999; Barbier, 2000),以至于地区生计水平不能得到预期的改善。理性的政策引导和充分的政策扶持可增强地区的生态弹性,降低资源环境的压力并维持系统运行的可持续性。随着环境、人口、土地资源的调整和社会网络决策的进一步改善,有利于促进地区良性发展,积极的调整会使各系统的耦合过程产生积极的反馈,引导地区走向良性发展的轨道。同时,人地系统脆弱性在区域尺度上要处理好资源开发、环境保护和人类福祉间的内在关系,为降低区域人地系统脆弱性,需要从稳定当地的人口,提升经济发展水平,保护生态环境,限制资源过度开发与利用,加强可持续资源综合管理等方面进行综合考虑(Sietz et al, 2011)。
如何科学地评价干旱区人地系统脆弱性,如何应对与调控地区脆弱性,是本文需要回答的问题。但由于受到资料获取的限制,只对2003-2013年期间的相关数据进行测算,今后有待进一步完善。同时,由于脆弱性具有一定的尺度依赖效应,本文仅采用单一尺度刻画西北地区脆弱性的分异规律,对结果的科学性有所影响。未来应关注西北地区不同尺度的人地系统脆弱性,从县域单元扩展到乡镇及社区的跨尺度脆弱性研究,以及地区脆弱性对恢复力的影响,并将西北地区县域脆弱性的应对与调控措施作为今后研究的重点方向。
The authors have declared that no competing interests exist.
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基于VSD框架的半干旱地区社会: 生态系统脆弱性演化与模拟 [J].https://doi.org/10.11821/dlxb201607007 Magsci 摘要
<p>利用VSD（Vulnerability scoping diagram）评估框架,改进了针对县域尺度的脆弱性评估方法和技术;以黄土高原半干旱地区的榆林市为例,对VSD框架和SERV（Spatially Explicit Resilience-Vulnerability）模型进行整合,将系统脆弱性分解为暴露、敏感性、适应能力3个维度。应用SERV模型筛选脆弱性指标,在充分理解区域地理背景和暴露风险源的基础上,构建了符合当地生态环境特征的指标体系,运用RS与GIS空间技术,定量测度了榆林市2000-2011年社会—生态系统脆弱性空间分异特征及演化趋势,探讨了脆弱性时空演化内在原因。结果显示：榆林市社会—生态系统脆弱性呈现“西北东南高,长城沿线低”的空间格局,2000-2011年间系统脆弱性程度明显降低,系统发展趋势好转,但系统脆弱性与暴露风险空间差异显著;其中,暴露风险因子是系统脆弱性演化的关键因素,区域脆弱性与暴露风险空间异质受社会敏感性和经济适应能力等因子影响。最后,采用OWA多准则算法,基于决策者不确定性偏好,模拟了不同决策风险设置下区域脆弱性未来情景,并基于决策者理性风险区间,预测了不同发展导向下区域系统脆弱性差异,为研究区可持续性评估和降低脆弱性的风险预警机制建设提供决策参考。</p>
The vulnerability evolution and simulation of the social: Ecological systems in the semi-arid area based on the VSD framework [J].https://doi.org/10.11821/dlxb201607007 Magsci 摘要
<p>利用VSD（Vulnerability scoping diagram）评估框架,改进了针对县域尺度的脆弱性评估方法和技术;以黄土高原半干旱地区的榆林市为例,对VSD框架和SERV（Spatially Explicit Resilience-Vulnerability）模型进行整合,将系统脆弱性分解为暴露、敏感性、适应能力3个维度。应用SERV模型筛选脆弱性指标,在充分理解区域地理背景和暴露风险源的基础上,构建了符合当地生态环境特征的指标体系,运用RS与GIS空间技术,定量测度了榆林市2000-2011年社会—生态系统脆弱性空间分异特征及演化趋势,探讨了脆弱性时空演化内在原因。结果显示：榆林市社会—生态系统脆弱性呈现“西北东南高,长城沿线低”的空间格局,2000-2011年间系统脆弱性程度明显降低,系统发展趋势好转,但系统脆弱性与暴露风险空间差异显著;其中,暴露风险因子是系统脆弱性演化的关键因素,区域脆弱性与暴露风险空间异质受社会敏感性和经济适应能力等因子影响。最后,采用OWA多准则算法,基于决策者不确定性偏好,模拟了不同决策风险设置下区域脆弱性未来情景,并基于决策者理性风险区间,预测了不同发展导向下区域系统脆弱性差异,为研究区可持续性评估和降低脆弱性的风险预警机制建设提供决策参考。</p>
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中国城市脆弱性的综合测度与空间分异特征 [J].https://doi.org/10.11821/dlxb201502005 Magsci [本文引用: 2] 摘要
<p>城市脆弱性是指城市在发展过程中抵抗资源、生态环境、经济、社会发展等内外部自然要素和人为要素干扰的应对能力。当这种抗干扰的应对能力低于某一临界阈值时,城市即进入脆弱状态。城市脆弱性是城市资源脆弱性、生态环境脆弱性、经济脆弱性和社会脆弱性的综合体现。城市脆弱性的评价与调控研究对提升中国城镇化质量、实现可持续发展具有重要意义。采用系统分析方法和综合指数评价法,从资源、生态环境、经济和社会4个方面确定10项分指数、选取36个具体指标,构建了中国城市脆弱性综合测度指标体系,并确定测度标准值,对中国地级以上城市脆弱性及其空间分异做了总体评价。研究表明,中国城市脆弱性呈现明显的“级差化”分异特征,总体处于中度脆弱状态。按照这种差异,将中国城市脆弱程度划分为低度脆弱、较低脆弱、中度脆弱、较高脆弱和高度脆弱5个级别。城市脆弱性呈现显著的“梯度化”和“集群化”空间分异,东部地区城市脆弱性明显低于中西部地区,城市群地区脆弱性低于其它地区。城市脆弱性与城市规模存在一定的对应关系,规模越大的城市脆弱性相对越小。资源型城市脆弱性明显高于综合性城市,职能综合性强的城市脆弱性相对较低。城市经济增长的快慢不能反映城市脆弱性的高低,经济高速增长并不意味着城市脆弱性就低。如何科学测度城市综合脆弱性,如何应对和降低城市脆弱性,是本研究试图回答的问题。该研究为丰富城市脆弱性与城市可持续发展理论,为解决快速城市化、工业化进程中的城市资源枯竭、生态环境破坏、经济增长方式的转变及系列社会问题等提供科学依据。</p>
A comprehensive assessment of urban vulnerability and its spatial differentiation in China [J].https://doi.org/10.11821/dlxb201502005 Magsci [本文引用: 2] 摘要
<p>城市脆弱性是指城市在发展过程中抵抗资源、生态环境、经济、社会发展等内外部自然要素和人为要素干扰的应对能力。当这种抗干扰的应对能力低于某一临界阈值时,城市即进入脆弱状态。城市脆弱性是城市资源脆弱性、生态环境脆弱性、经济脆弱性和社会脆弱性的综合体现。城市脆弱性的评价与调控研究对提升中国城镇化质量、实现可持续发展具有重要意义。采用系统分析方法和综合指数评价法,从资源、生态环境、经济和社会4个方面确定10项分指数、选取36个具体指标,构建了中国城市脆弱性综合测度指标体系,并确定测度标准值,对中国地级以上城市脆弱性及其空间分异做了总体评价。研究表明,中国城市脆弱性呈现明显的“级差化”分异特征,总体处于中度脆弱状态。按照这种差异,将中国城市脆弱程度划分为低度脆弱、较低脆弱、中度脆弱、较高脆弱和高度脆弱5个级别。城市脆弱性呈现显著的“梯度化”和“集群化”空间分异,东部地区城市脆弱性明显低于中西部地区,城市群地区脆弱性低于其它地区。城市脆弱性与城市规模存在一定的对应关系,规模越大的城市脆弱性相对越小。资源型城市脆弱性明显高于综合性城市,职能综合性强的城市脆弱性相对较低。城市经济增长的快慢不能反映城市脆弱性的高低,经济高速增长并不意味着城市脆弱性就低。如何科学测度城市综合脆弱性,如何应对和降低城市脆弱性,是本研究试图回答的问题。该研究为丰富城市脆弱性与城市可持续发展理论,为解决快速城市化、工业化进程中的城市资源枯竭、生态环境破坏、经济增长方式的转变及系列社会问题等提供科学依据。</p>
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弹性、脆弱性和适应: IHDP三个核心概念综述 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-6301.2007.05.002 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
<p>弹性、脆弱性和适应是全球环境变化人文因素计划( IHDP) 中三个非常重要的核心概念。 由于各自学科研究传统的差异, 不同学科在使用这些概念时其含义有很大差异, 有的甚至是不可 比的。本文主要根据《Global Environmental Change》2006 年第3 期发表的IHDP 学术委员会专题 研讨会成果, 结合UNU 关于脆弱性的研究成果, 重点介绍了这三个核心概念的演变以及相互联 系等方面的最新研究进展。</p>
Review on the three key concepts of resilience, vulnerability and adaptation in the research of global environmental change [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-6301.2007.05.002 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
<p>弹性、脆弱性和适应是全球环境变化人文因素计划( IHDP) 中三个非常重要的核心概念。 由于各自学科研究传统的差异, 不同学科在使用这些概念时其含义有很大差异, 有的甚至是不可 比的。本文主要根据《Global Environmental Change》2006 年第3 期发表的IHDP 学术委员会专题 研讨会成果, 结合UNU 关于脆弱性的研究成果, 重点介绍了这三个核心概念的演变以及相互联 系等方面的最新研究进展。</p>
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基于集对分析的鞍山市人地系统脆弱性评估 [J].https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2012.03.010 Magsci [本文引用: 2] 摘要
脆弱性评估是当前脆弱性研究的一项重要内容，其已成为分析人地系统相互作用的过程与机理的有效工具之一。应用集对分析方法和熵权法，根据鞍山市经济发展的资源依赖特征、社会就业的不稳定特征、资源型城市生态环境破坏相对严重的特征，评估了1990-2009 年鞍山市经济系统、社会就业系统、生态环境系统3 个系统各自的敏感性、应对能力和脆弱性，进而对鞍山市人地关系的脆弱性程度进行了评估。文章发现，鞍山市人地系统作用关系属于低敏感型、高应对能力型，其相对于其他东北地区资源型城市具有较好的可持续发展基础，未来发展应注重降低经济系统的敏感性，并积极提高其应对能力。
Research on vulnerability assessment of human-land system of Anshan City based on set pair analysis [J].https://doi.org/10.11820/dlkxjz.2012.03.010 Magsci [本文引用: 2] 摘要
脆弱性评估是当前脆弱性研究的一项重要内容，其已成为分析人地系统相互作用的过程与机理的有效工具之一。应用集对分析方法和熵权法，根据鞍山市经济发展的资源依赖特征、社会就业的不稳定特征、资源型城市生态环境破坏相对严重的特征，评估了1990-2009 年鞍山市经济系统、社会就业系统、生态环境系统3 个系统各自的敏感性、应对能力和脆弱性，进而对鞍山市人地关系的脆弱性程度进行了评估。文章发现，鞍山市人地系统作用关系属于低敏感型、高应对能力型，其相对于其他东北地区资源型城市具有较好的可持续发展基础，未来发展应注重降低经济系统的敏感性，并积极提高其应对能力。
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半干旱黄土高原退化生态系统的修复与生态农业发展 [J].
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。
Restoration of degraded ecosystems and development of water-harvesting ecological agriculture in the semi-arid Loess Plateau of China [J].
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。
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河西走廊山地—绿洲—荒漠复合系统耦合的景观生态学机制 [J].
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.
Landscape ecological mechanism on system coupling of the meta-ecosystem consisted of mountain, desert and oasis in Hexi Corridor, Gansu, China [J].
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.
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基于DEA模型的我国自然灾害区域脆弱性评价 [J].https://doi.org/10.11821/yj2010070001 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
<p>应用数据包络分析(Data Envelopment Analysis, DEA)模型对我国自然灾害的区域脆弱性水平进行研究,在区域灾害系统理论的组织框架下,从区域自然灾害危险性、区域承灾体暴露性和区域自然灾害损失度三个方面构建了区域自然灾害系统的DEA投入产出模型,并利用模型得出的区域自然灾害成灾效率对区域自然灾害的脆弱性进行模拟反映,对我国自然灾害脆弱性的区域分异特征进行分析。研究发现:我国自然灾害脆弱性的整体水平较高,地域格局为西部>中部>东部,且脆弱性水平与地区经济水平具有明显的负相关关系,经济发达地区的脆弱性相对较低。</p>
The assessment of regional vulnerability to natural disasters in China based on DEA model [J].https://doi.org/10.11821/yj2010070001 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
<p>应用数据包络分析(Data Envelopment Analysis, DEA)模型对我国自然灾害的区域脆弱性水平进行研究,在区域灾害系统理论的组织框架下,从区域自然灾害危险性、区域承灾体暴露性和区域自然灾害损失度三个方面构建了区域自然灾害系统的DEA投入产出模型,并利用模型得出的区域自然灾害成灾效率对区域自然灾害的脆弱性进行模拟反映,对我国自然灾害脆弱性的区域分异特征进行分析。研究发现:我国自然灾害脆弱性的整体水平较高,地域格局为西部>中部>东部,且脆弱性水平与地区经济水平具有明显的负相关关系,经济发达地区的脆弱性相对较低。</p>
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滇西北生态脆弱区土地利用变化及其生态效应: 以云南省永胜县为例 [J].
<p>土地利用/土地覆被变化及其生态环境效应研究是当前地理学全球变化研究的核心内容，而生态系统服务功能则是生态学、生态经济学研究的热点问题。作者利用滇西北生态脆弱区——永胜县1988年、1994年和1999年的TM遥感影像，采用景观生态学的空间格局指数分析研究区近10年来的土地利用动态变化特征，并以生态系统服务功能衡量相应土地利用类型的相对生态价值，评价区域土地利用/土地覆被变化的生态效应，尝试将二者有机结合起来。研究表明，全县景观总体构成表现为景观破碎度较高，斑块数目较多；林地和未利用地一直占很大比重，林地的不断增加与未利用地的迅速减少是研究时段内土地利用变化的突出特征；研究时段内全县土地利用变化带来了较好的生态效应，土地利用生态效益持续提高，并表现出了较大的空间差异。</p>
Land use change and its ecological effect in the ecotone of northwest of Yunnan Province, China: A case study of Yongsheng County [J].
<p>土地利用/土地覆被变化及其生态环境效应研究是当前地理学全球变化研究的核心内容，而生态系统服务功能则是生态学、生态经济学研究的热点问题。作者利用滇西北生态脆弱区——永胜县1988年、1994年和1999年的TM遥感影像，采用景观生态学的空间格局指数分析研究区近10年来的土地利用动态变化特征，并以生态系统服务功能衡量相应土地利用类型的相对生态价值，评价区域土地利用/土地覆被变化的生态效应，尝试将二者有机结合起来。研究表明，全县景观总体构成表现为景观破碎度较高，斑块数目较多；林地和未利用地一直占很大比重，林地的不断增加与未利用地的迅速减少是研究时段内土地利用变化的突出特征；研究时段内全县土地利用变化带来了较好的生态效应，土地利用生态效益持续提高，并表现出了较大的空间差异。</p>
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区域人地耦合系统脆弱性及其评价指标体系 [J].https://doi.org/10.11821/yj2013010006 Magsci [本文引用: 1] 摘要
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。
Regional coupled human-natural systems vulnerability and its evaluation indexes [J].https://doi.org/10.11821/yj2013010006 Magsci [本文引用: 1] 摘要
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。
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1961-2014年中国干燥度指数的时空变化研究 [J].
论文采用中国1961—2014年530个气象站数据,运用FAO-56 Penman-Monteith公式计算潜在蒸散发量,并结合降水量计算中国1961—2014年干燥度指数(Aridity index,AI),然后采用Mann-Kendall趋势检验、突变检验和小波分析对其进行时空变化分析。结果表明:1)1961—2014年中国整体、西北地区、青藏地区的干燥度指数均呈显著减小趋势,而南方地区干燥度指数呈微弱减小趋势,北方地区干燥度指数呈不显著增加趋势。中国干燥度指数的突变发生于1986年,而各个分区的突变时间有所差异。2)1961—2014年中国整体、北方地区和西北地区干燥度指数变化主周期均为28 a,南方地区稍晚1 a,青藏地区提前2 a,所有地区均在主周期上经历了变大—变小—变大的过程。同时所有地区也存在不同时间尺度的次周期变化。3)整个中国、西北地区和南方地区潜在蒸散发量的减少和降水量的增加,共同引起了干燥度指数的减小。在北方地区,年降水量的显著减小和潜在蒸散发减小引起干燥度指数呈现微弱增加趋势。在青藏地区,潜在蒸散发的微弱增加和降水量显著增加引起干燥度指数呈现显著减小趋势。4)中国干燥度指数在空间格局上和降水的分布相反,呈现出西北大、东南小的特征。北方地区整体干燥度指数偏小,但中部区域降水相对减少,蒸发能力增强,导致干燥度指数相对偏大。南方地区气温较高,蒸发能力强,但雨量充沛,是我国干燥度指数最小的区域。西北地区较为干燥,降水少,蒸发强,是我国干燥度指数最大的区域。青藏地区由于青藏高原的阻挡作用以及东部地区较为丰富的降水量,使得干燥度指数由东向西逐渐增加,呈现西干东湿的格局。
Spatial-temporal variation of aridity index during 1961-2014 in China [J].
论文采用中国1961—2014年530个气象站数据,运用FAO-56 Penman-Monteith公式计算潜在蒸散发量,并结合降水量计算中国1961—2014年干燥度指数(Aridity index,AI),然后采用Mann-Kendall趋势检验、突变检验和小波分析对其进行时空变化分析。结果表明:1)1961—2014年中国整体、西北地区、青藏地区的干燥度指数均呈显著减小趋势,而南方地区干燥度指数呈微弱减小趋势,北方地区干燥度指数呈不显著增加趋势。中国干燥度指数的突变发生于1986年,而各个分区的突变时间有所差异。2)1961—2014年中国整体、北方地区和西北地区干燥度指数变化主周期均为28 a,南方地区稍晚1 a,青藏地区提前2 a,所有地区均在主周期上经历了变大—变小—变大的过程。同时所有地区也存在不同时间尺度的次周期变化。3)整个中国、西北地区和南方地区潜在蒸散发量的减少和降水量的增加,共同引起了干燥度指数的减小。在北方地区,年降水量的显著减小和潜在蒸散发减小引起干燥度指数呈现微弱增加趋势。在青藏地区,潜在蒸散发的微弱增加和降水量显著增加引起干燥度指数呈现显著减小趋势。4)中国干燥度指数在空间格局上和降水的分布相反,呈现出西北大、东南小的特征。北方地区整体干燥度指数偏小,但中部区域降水相对减少,蒸发能力增强,导致干燥度指数相对偏大。南方地区气温较高,蒸发能力强,但雨量充沛,是我国干燥度指数最小的区域。西北地区较为干燥,降水少,蒸发强,是我国干燥度指数最大的区域。青藏地区由于青藏高原的阻挡作用以及东部地区较为丰富的降水量,使得干燥度指数由东向西逐渐增加,呈现西干东湿的格局。
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基于情景分析的西北农村社会-生态系统脆弱性研究: 以榆中县中连川乡为例 [J].
人地系统及其脆弱性是地理学研究的核心内容。近年来,脆弱性研究对象逐渐由生态系统转变到人地耦合系统即社会-生态系统,由于该耦合系统具有多尺度扰动和多利益主体并存的特点,且易受不确定性的干扰,目前关于系统脆弱性评价方法难以解释系统的不确定性。选择榆中县中连川乡作为研究区域,尝试将社会与生态环境信息结合起来进行脆弱性研究。首先运用情景分析方法,确定当地社会-生态系统未来的情景变化的关键驱动力为干旱气候和政府决策,筛选出在两者组合下系统未来情景概率较高的3 种情景S<sub>1</sub>(干旱减缓,有政策支持),S<sub>2</sub>(干旱缓解,无政策支持)和S<sub>3</sub>(干旱加剧,有政策支持)。通过实地调查,对多利益主体(农户、管理者和科研工作者)进行情景访谈,对不同利益主体对不同情景的可接受程度进行测度,结合社会-生态矩阵分析,得到不同利益主体对系统未来的可接受程度,以此判断利益主体在未来变化情景下的脆弱度。结果显示,在S<sub>1</sub>情景下,当地农民和管理者的脆弱性较低;在S<sub>2</sub>和S<sub>3</sub>情景下,当地农民和管理者的可接受度是负向的,表明其脆弱性增加,干旱加剧是影响当地未来发展的决定因素,政策支持在一定程度上弥补干旱带来的消极影响。根据不同利益主体的态度,提出未来当地发展的相关政策建议。
Vulnerability assessment of rural social-ecological system based on scenario analysis: A case study of Zhonglianchuan Town in Yuzhong County [J].
人地系统及其脆弱性是地理学研究的核心内容。近年来,脆弱性研究对象逐渐由生态系统转变到人地耦合系统即社会-生态系统,由于该耦合系统具有多尺度扰动和多利益主体并存的特点,且易受不确定性的干扰,目前关于系统脆弱性评价方法难以解释系统的不确定性。选择榆中县中连川乡作为研究区域,尝试将社会与生态环境信息结合起来进行脆弱性研究。首先运用情景分析方法,确定当地社会-生态系统未来的情景变化的关键驱动力为干旱气候和政府决策,筛选出在两者组合下系统未来情景概率较高的3 种情景S<sub>1</sub>(干旱减缓,有政策支持),S<sub>2</sub>(干旱缓解,无政策支持)和S<sub>3</sub>(干旱加剧,有政策支持)。通过实地调查,对多利益主体(农户、管理者和科研工作者)进行情景访谈,对不同利益主体对不同情景的可接受程度进行测度,结合社会-生态矩阵分析,得到不同利益主体对系统未来的可接受程度,以此判断利益主体在未来变化情景下的脆弱度。结果显示,在S<sub>1</sub>情景下,当地农民和管理者的脆弱性较低;在S<sub>2</sub>和S<sub>3</sub>情景下,当地农民和管理者的可接受度是负向的,表明其脆弱性增加,干旱加剧是影响当地未来发展的决定因素,政策支持在一定程度上弥补干旱带来的消极影响。根据不同利益主体的态度,提出未来当地发展的相关政策建议。
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干旱环境胁迫下农户适应性研究: 基于民勤绿洲地区农户调查数据 [J].https://doi.org/10.18306/dlkxjz.2016.05.011 URL [本文引用: 1] 摘要
适应能力及其评估框架为农户生计研究提供了一个新思路.本文在干旱环境背景下,借鉴农户可持续生计和适应能力相关理论,探讨民勤绿洲地区农户适应能力及适应行为.按照适应能力评估框架,构建农户适应能力评价指标体系,通过问卷和实地调查获取数据,在农户适应行为分类的基础上,测量不同适应类型农户的适应能力,分析影响农户适应类型的因素.结果表明:①从农户的适应行为来看,积极主动的适应行为选择较多,减少消费、参加社会保险等适应行为选择较少;农户适应类型中,综合适应型的比重最大,被动适应型最小.②农户的适应能力方面,各维度整体分布较为均衡,但自然能力和社会能力存在显著分异,而物质能力、金融能力、劳动能力和学习能力较均衡;不同农户适应类型中,综合适应型农户适应能力更稳定,务工主导型和被动适应型的稳定性较差.在适应能力六大维度中,物质能力在六大农户适应类型中所占比重最大,自然能力最小.③家庭物质资产、非农就业比重、社会网络、人均“退还关压”面积、受教育程度等适应能力指标对农户的适应行为选择具有显著影响.
Adaptation of farming households under drought stress: Based on a survey in the Minqin Oasis [J].https://doi.org/10.18306/dlkxjz.2016.05.011 URL [本文引用: 1] 摘要
适应能力及其评估框架为农户生计研究提供了一个新思路.本文在干旱环境背景下,借鉴农户可持续生计和适应能力相关理论,探讨民勤绿洲地区农户适应能力及适应行为.按照适应能力评估框架,构建农户适应能力评价指标体系,通过问卷和实地调查获取数据,在农户适应行为分类的基础上,测量不同适应类型农户的适应能力,分析影响农户适应类型的因素.结果表明:①从农户的适应行为来看,积极主动的适应行为选择较多,减少消费、参加社会保险等适应行为选择较少;农户适应类型中,综合适应型的比重最大,被动适应型最小.②农户的适应能力方面,各维度整体分布较为均衡,但自然能力和社会能力存在显著分异,而物质能力、金融能力、劳动能力和学习能力较均衡;不同农户适应类型中,综合适应型农户适应能力更稳定,务工主导型和被动适应型的稳定性较差.在适应能力六大维度中,物质能力在六大农户适应类型中所占比重最大,自然能力最小.③家庭物质资产、非农就业比重、社会网络、人均“退还关压”面积、受教育程度等适应能力指标对农户的适应行为选择具有显著影响.
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湖泊流域社会生态系统脆弱性时空演变及调控研究: 以滇池为例 [J].
脆弱性研究领域不断从自然生态系统向社会自然复合系统扩展,从社会生态系统视角动态化和人文化地研究脆弱性已成为趋势。湖泊流域是多层级的复合的社会生态系统,从流域角度、社会生态系统层面、体制机制维度,综合分析社会生态系统脆弱性的驱动机制,对系统治理和源头治理湖泊流域具有重大意义。文章以滇池为例,将"压力—状态—响应"模型和"暴露度—敏感性—恢复力"模型结合,构建脆弱性分析框架和评价模型,探寻湖泊流域社会生态系统脆弱性时空演变规律和脆弱性驱动机制,提出了湖泊流域脆弱性调控和区域可持续发展的思路。
Study of time-space evolution and control of vulnerability of lake basin social ecological system: A case of the Dianchi Lake [J].
脆弱性研究领域不断从自然生态系统向社会自然复合系统扩展,从社会生态系统视角动态化和人文化地研究脆弱性已成为趋势。湖泊流域是多层级的复合的社会生态系统,从流域角度、社会生态系统层面、体制机制维度,综合分析社会生态系统脆弱性的驱动机制,对系统治理和源头治理湖泊流域具有重大意义。文章以滇池为例,将"压力—状态—响应"模型和"暴露度—敏感性—恢复力"模型结合,构建脆弱性分析框架和评价模型,探寻湖泊流域社会生态系统脆弱性时空演变规律和脆弱性驱动机制,提出了湖泊流域脆弱性调控和区域可持续发展的思路。
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模糊层次分析法(FAHP) [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-7402.2000.02.016 URL 摘要
首先通过分析指出层次分析法（ＡＨＰ）存在的总理２，然后给出了较文献「２」条件更弱的模型一致矩阵的定义，并对新定义的模糊一致矩阵的性质，用模糊一致矩阵表示因素两两重要性比较的合理性以及表示因素两两重要性比较的模糊一致矩阵同表示因素重要程度权重之间的关系进行了讨论最后给出了模糊层次分析法５的原理和步骤。
Fuzzy analytical hierarchy process [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-7402.2000.02.016 URL 摘要
首先通过分析指出层次分析法（ＡＨＰ）存在的总理２，然后给出了较文献「２」条件更弱的模型一致矩阵的定义，并对新定义的模糊一致矩阵的性质，用模糊一致矩阵表示因素两两重要性比较的合理性以及表示因素两两重要性比较的模糊一致矩阵同表示因素重要程度权重之间的关系进行了讨论最后给出了模糊层次分析法５的原理和步骤。
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大遗址区人地系统脆弱性评价及影响机制:以汉长安城大遗址区为例 [J].Magsci 摘要
脆弱性理论是人地关系相互作用及机理分析的重要工具，为可持续性评估研究提供了新的视角。本文以汉长安城大遗址区为例，基于脆弱性理论，采用模糊层次分析法，结合GIS空间分析技术，对遗址区的人地系统脆弱性进行评价，并探讨了其脆弱性空间分异规律与形成机制。结果表明：遗址本体脆弱性程度普遍较低，低值区趋于集中分布，高值区零星分布于保护区边缘;社会脆弱性程度普遍较高，高值区趋向于集中，呈西、北高，东、南低空间格局;遗址区人地系统弱度脆弱性区域占总面积的27.2%，低度占23.8%，中度占27.9%，高度占11.7%，极度占9.4%，其空间分布呈现出西、北高，东、南低的基本格局;城市化的冲击与胁迫是大遗址区人地系统脆弱性产生的根本原因，居民的理性行为选择是人地系统脆弱性的内在动因，遗址保护政策的外部性一定程度上影响社会脆弱性。
Vulnerability assessment and mechanism of human-land systems in the Han Dynasty Chang'an large relic area [J].Magsci 摘要
脆弱性理论是人地关系相互作用及机理分析的重要工具，为可持续性评估研究提供了新的视角。本文以汉长安城大遗址区为例，基于脆弱性理论，采用模糊层次分析法，结合GIS空间分析技术，对遗址区的人地系统脆弱性进行评价，并探讨了其脆弱性空间分异规律与形成机制。结果表明：遗址本体脆弱性程度普遍较低，低值区趋于集中分布，高值区零星分布于保护区边缘;社会脆弱性程度普遍较高，高值区趋向于集中，呈西、北高，东、南低空间格局;遗址区人地系统弱度脆弱性区域占总面积的27.2%，低度占23.8%，中度占27.9%，高度占11.7%，极度占9.4%，其空间分布呈现出西、北高，东、南低的基本格局;城市化的冲击与胁迫是大遗址区人地系统脆弱性产生的根本原因，居民的理性行为选择是人地系统脆弱性的内在动因，遗址保护政策的外部性一定程度上影响社会脆弱性。
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中国西北地区干旱气象灾害监测预警与减灾技术研究进展及其展望 [J].https://doi.org/10.11867/j.issn.1001-8166.2015.02.0196 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
干旱灾害是制约中国西北地区社会经济发展、农业生产和生态文明建设的重要自然灾害,而且随着气候变暖西北地区极端干旱事件发生频率和强度均呈增加趋势,影响不断加重。“中国西北干旱气象灾害监测预警及减灾技术研究”成果是在数十个国家级科研项目的支持下,经过过去20年的理论研究和应用技术开发所取得的一系列创新性成果。该成果对西北干旱形成机理及重大干旱事件发生、发展的规律取得了新认识,尤其是发现了形成西北干旱环流模态的4种主要物理途径;研制了西北干旱预测的新指标、干旱监测的新指数及监测农田蒸散的新设备,明显提高了干旱监测准确性和针对性;提出了山地云物理气象学新理论,研发了水源涵养型国家重点生态功能区——祁连山空中云水资源开发利用技术;发现了干旱半干旱区陆面水分输送和循环的新规律,揭示了绿洲自我维持的物理机制;认识了干旱气候变化对农业生态系统影响的新特征,建立了旱作农业对干旱灾害的响应关系;开发了旱区覆膜保墒、集雨补灌、垄沟栽培、适[JP2]宜播期等应对气候变化的减灾技术,为西北实施种植制度、农业布局及结构调整和农业气候资源高效利用提供了科学方案。该成果的完成提升了中国干旱防灾减灾技术水平,培养了中国干旱气象科技队伍,推进了西北地区干旱气象业务服务能力,对西北地区社会经济发展、农业现代化和生态文明建设等方面起到了重要的促进作用。在此基础上,展望了西北地区干旱气象科学研究中迫切需要、有可能突破的主要领域。
Research progress and prospect on the monitoring and early warning and mitigation technology of meteorological drought disaster in Northwest China [J].https://doi.org/10.11867/j.issn.1001-8166.2015.02.0196 URL Magsci [本文引用: 1] 摘要
干旱灾害是制约中国西北地区社会经济发展、农业生产和生态文明建设的重要自然灾害,而且随着气候变暖西北地区极端干旱事件发生频率和强度均呈增加趋势,影响不断加重。“中国西北干旱气象灾害监测预警及减灾技术研究”成果是在数十个国家级科研项目的支持下,经过过去20年的理论研究和应用技术开发所取得的一系列创新性成果。该成果对西北干旱形成机理及重大干旱事件发生、发展的规律取得了新认识,尤其是发现了形成西北干旱环流模态的4种主要物理途径;研制了西北干旱预测的新指标、干旱监测的新指数及监测农田蒸散的新设备,明显提高了干旱监测准确性和针对性;提出了山地云物理气象学新理论,研发了水源涵养型国家重点生态功能区——祁连山空中云水资源开发利用技术;发现了干旱半干旱区陆面水分输送和循环的新规律,揭示了绿洲自我维持的物理机制;认识了干旱气候变化对农业生态系统影响的新特征,建立了旱作农业对干旱灾害的响应关系;开发了旱区覆膜保墒、集雨补灌、垄沟栽培、适[JP2]宜播期等应对气候变化的减灾技术,为西北实施种植制度、农业布局及结构调整和农业气候资源高效利用提供了科学方案。该成果的完成提升了中国干旱防灾减灾技术水平,培养了中国干旱气象科技队伍,推进了西北地区干旱气象业务服务能力,对西北地区社会经济发展、农业现代化和生态文明建设等方面起到了重要的促进作用。在此基础上,展望了西北地区干旱气象科学研究中迫切需要、有可能突破的主要领域。
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气候变化情景下中国自然生态系统脆弱性研究 [J].https://doi.org/10.11821/xb201305003 Magsci [本文引用: 1] 摘要
本研究以动态植被模型LPJ 为主要工具,以区域气候模式工具PRECIS 产生的A2、B2和A1B情景气候数据为输入,模拟了未来气候变化下中国自然生态系统的变化状况,应用脆弱性评价模型,评估中国自然生态系统响应未来气候变化的脆弱性。结果表明:未来气候变化情景下中国东部地区脆弱程度呈上升趋势,西部地区呈下降趋势,但总体上,中国自然生态系统的脆弱性格局没有大的变化,仍呈现西高东低、北高南低的特点。受气候变化影响严重的地区是东北和华北地区,而青藏高原区南部和西北干旱区受气候变化影响,脆弱程度明显减轻。气候变化情景下的近期气候变化对我国生态系统的影响不大,但中、远期气候变化对生态系统的负面影响较大,特别是在自然条件相对较好的东部地区,脆弱区面积增加较多。
Responses of vulnerability for natural ecosystem to climate change in China [J].https://doi.org/10.11821/xb201305003 Magsci [本文引用: 1] 摘要
本研究以动态植被模型LPJ 为主要工具,以区域气候模式工具PRECIS 产生的A2、B2和A1B情景气候数据为输入,模拟了未来气候变化下中国自然生态系统的变化状况,应用脆弱性评价模型,评估中国自然生态系统响应未来气候变化的脆弱性。结果表明:未来气候变化情景下中国东部地区脆弱程度呈上升趋势,西部地区呈下降趋势,但总体上,中国自然生态系统的脆弱性格局没有大的变化,仍呈现西高东低、北高南低的特点。受气候变化影响严重的地区是东北和华北地区,而青藏高原区南部和西北干旱区受气候变化影响,脆弱程度明显减轻。气候变化情景下的近期气候变化对我国生态系统的影响不大,但中、远期气候变化对生态系统的负面影响较大,特别是在自然条件相对较好的东部地区,脆弱区面积增加较多。
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干旱区内陆河流域农户生计对生态退化的脆弱性评价: 以石羊河中下游为例 [J].https://doi.org/10.5846/stxb201506201250 Magsci [本文引用: 1] 摘要
生态退化对干旱区内陆河流域农业人口的负面影响非常显著，当前急需评估农户生计对生态退化的脆弱性，识别脆弱群体及脆弱性成因，并依此寻求降低生计脆弱性的对策措施。以石羊河中下游为研究区，基于366户农户调查数据，分析了不同类型农户对生态退化的暴露度、敏感性及适应能力，评估了农户生计对生态退化的脆弱性，探明了影响农户生计对生态退化脆弱性的关键因素。结果表明：（1）高收入及高文化程度农户的适应能力强，暴露度与敏感性高，生计脆弱性较低；（2）从纯农户到非农户、从单一生计农户到多种生计农户，适应能力依次增强，暴露度与敏感性递减，生计脆弱性降低；（3）改善生态环境质量，提高农户的富裕水平、受教育程度及社会资本，促进生计转型能够显著降低农户生计对生态退化的脆弱性。最后，提出了减轻农户生计脆弱性的对策建议及未来需进一步关注的问题。
Assessment of the vulnerability of farmers' livelihoods to ecological degradation in arid regions of a continental river basin: A case study of the middle-lower reaches of the Shiyang River in China [J].https://doi.org/10.5846/stxb201506201250 Magsci [本文引用: 1] 摘要
生态退化对干旱区内陆河流域农业人口的负面影响非常显著，当前急需评估农户生计对生态退化的脆弱性，识别脆弱群体及脆弱性成因，并依此寻求降低生计脆弱性的对策措施。以石羊河中下游为研究区，基于366户农户调查数据，分析了不同类型农户对生态退化的暴露度、敏感性及适应能力，评估了农户生计对生态退化的脆弱性，探明了影响农户生计对生态退化脆弱性的关键因素。结果表明：（1）高收入及高文化程度农户的适应能力强，暴露度与敏感性高，生计脆弱性较低；（2）从纯农户到非农户、从单一生计农户到多种生计农户，适应能力依次增强，暴露度与敏感性递减，生计脆弱性降低；（3）改善生态环境质量，提高农户的富裕水平、受教育程度及社会资本，促进生计转型能够显著降低农户生计对生态退化的脆弱性。最后，提出了减轻农户生计脆弱性的对策建议及未来需进一步关注的问题。
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The economic linkages between rural poverty and land degradation: Some evidence from Africa [J].https://doi.org/10.1016/S0167-8809(00)00237-1 URL [本文引用: 1] 摘要
ABSTRACT This paper focuses on the potential role of policy in influencing the poverty and land degradation problems facing Africa. This is done through exploring a few case studies, chosen from a broad spectrum of African countries — Sudan, Malawi, Nigeria, Ghana and Kenya. The first case study examines the comparative returns to the gum arabic agroforestry system cultivated by poor farmers in Northern Sudan, and the role of policies in influencing these returns. The second explores how erratic agricultural pricing policies in Malawi during the 1980s may have distorted the incentives of poor smallholders to adopt less-erosive crops in their farming systems. The third case study illustrates how inappropriate policies and investments can cause displacement of poorer rural groups from their traditional farming and grazing lands, by examining the loss of a major floodplain due to dam building in northern Nigeria. The final two case studies are concerned with policy ‘lessons learned’. The first looks at the impact of a macro-economic adjustment policy — in this case trade liberalization — on farmers’ decisions to expand cultivated area rather than intensify crop production in western Ghana. The final case study examines the role of policy in land management success story in Africa, the Machakos District, Kenya, and explores the critical question of whether this success can be replicated elsewhere in Africa. These case studies serve two important functions. First, they demonstrate how policy analysis can be effective in highlighting key dimensions of the poverty–environment linkages underlying land degradation. Second, they illustrate how both ‘good’ and ‘bad’ policies can affect the economic incentives determining poor rural household’s decisions to conserve or degrade their land.
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Globalization and rural poverty [J].https://doi.org/10.1057/9780230625501_6 URL [本文引用: 1] 摘要
Abstract As is common in most contentious public debates, different people mean different things by globalization. Some interpret it to mean the global reach of new technology and capital movements, some refer to outsourcing by domestic companies in rich countries, others protest against the tentacles of corporate capitalism or US hegemony (economic, military or cultural). In this chapter I shall limit myself to interpreting globalization simply as openness to foreign trade and long-term capital flows. I shall ignore here the important issues arising from the devastation caused to fragile economies by billions of dollars of volatile short-term capital stampeding around the globe in herd-like movements, or the substantial poverty-reducing potential of international (unskilled) labour flows from poor to rich countries (even if allowed in temporary and regulated doses).
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Risk and vulnerability indicators at different scales: Applicability, usefulness and policy implications [J].
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Applications of the extent analysis method on fuzzy AHP [J].https://doi.org/10.1016/0377-2217(95)00300-2 URL [本文引用: 1] 摘要
ABSTRACT In this paper, a new approach for handling fuzzy AHP is introduced, with the use of triangular fuzzy numbers for pairwise comprison scale of fuzzy AHP, and the use of the extent analysis method for the synthetic extent value Si of the pairwise comparison. By applying the principle of the comparison of fuzzy numbers, that is, V(M1 82 M2) = 1 iff m1 82 m2, V(M2 82 M1) = hgt(M1 ∩ M2) = μM1 (d), the vectors of weight with respect to each element under a certaine criterion are represented by d(Ai) = min V(Si 82 Sk), k = 1, 2,…, n; k ≠ i. This decision process is demonstrated by an example.
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Fuzzy comprehensive evaluation of drought vulnerability based on the analytic hierarchy process: An empirical study from Xiaogan City in Hubei Province [J].https://doi.org/10.1016/j.aaspro.2010.09.015 URL 摘要
Designing scientifically drought vulnerability evaluation index system has great meaning to the quantitative analysis of drought vulnerability, vulnerability zoning of drought and drought risk management. This article takes seven counties of Xiaogan city in Hubei Province as the case study area, screens out 17 factors which closely related to drought vulnerability as evaluation index mainly from a socio-economic perspective, applies AHP to determine the weights of various relevant factors in the evaluation index, and then uses the fuzzy comprehensive evaluation method to achieve a drought vulnerability assessment. The results show that the overall level of drought vulnerability degree in Xiaogan City is high, in which Dawu County and Xiaochang County have the highest level of vulnerability. Accordingly, the paper brings forward the policy recommendations, including: diversifying peasants income channels, increasing non-agricultural income and reducing the dependence on agriculture; improving government's risk management capacity and establishing drought emergency management programs; developing rural micro-credit capital markets and a variety of intermediary organizations. This article aims to make references to the study and practice of drought vulnerability evaluation.
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An exploratory framework for the empirical measurement of resilience [J].https://doi.org/10.1007/s10021-005-0129-z Magsci [本文引用: 1] 摘要
<a name="Abs1"></a>Deliberate progress towards the goal of long-term sustainability depends on understanding the dynamics of linked social and ecological systems. The concept of social-ecological resilience holds promise for interdisciplinary syntheses. Resilience is a multifaceted concept that as yet has not been directly operationalized, particularly in systems for which our ignorance is such that detailed, parameter-rich simulation models are difficult to develop. We present an exploratory framework as a step towards the operationalization of resilience for empirical studies. We equate resilience with the ability of a system to maintain its identity, where system identity is defined as a property of key components and relationships (networks) and their continuity through space and time. Innovation and memory are also fundamental to understanding identity and resilience. By parsing our systems into the elements that we subjectively consider essential to identity, we obtain a small set of specific focal variables that reflect changes in identity. By assessing the potential for changes in identity under specified drivers and perturbations, in combination with a scenario-based approach to considering alternative futures, we obtain a surrogate measure of the current resilience of our study system as the likelihood of a change in system identity under clearly specified conditions, assumptions, drivers and perturbations. Although the details of individual case studies differ, the concept of identity provides a level of generality that can be used to compare measure of resilience across cases. Our approach will also yield insights into the mechanisms of change and the potential consequences of different policy and management decisions, providing a level of decision support for each case study area.
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A framework for the development of the SERV model: A spatially explicit resilience-vulnerability model [J].https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2014.04.004 URL [本文引用: 1] 摘要
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.
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Determining the importance weights for the customer requirements in QFD using a fuzzy AHP with an extent analysis approach [J].https://doi.org/10.1080/07408170304355 URL [本文引用: 1] 摘要
Abstract In the Quality Function Deployment (QFD) process, determining the importance weights for the customer requirements is an essential and crucial process. The Analytic Hierarchy Process (AHP) has been used to determine the importance weights for product planning, but this has occurred mainly in crisp (non-fuzzy) decision applications. However, human judgment on the importance of customer requirements is always imprecise and vague. To make up for this deficiency in the AHP, a fuzzy AHP with an extent analysis approach is proposed to determine the importance weights for the customer requirements. In the method, triangular fuzzy numbers are used for the pairwise comparison of a fuzzy AHP. By using the extent analysis method and the principles for the comparison of fuzzy numbers, one can derive the weight vectors. The new approach can improve the imprecise ranking of customer requirements inherited from studies based on the conventional AHP. Furthermore, the fuzzy AHP with extent analysis is simple and easy to implement to prioritize customer requirements in the QFD process compared with the conventional AHP. This paper uses an example of a hair dryer design to illustrate the proposed approach.
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A fuzzy analytic hierarchy process (FAHP) approach to eco-environmental vulnerability assessment for the Danjiangkou reservoir area, China [J].https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2009.09.005 URL [本文引用: 1] 摘要
The Danjiangkou reservoir lies in the upper Hanjiang basin and is the source of water for the Middle Route Project (MRP) under the South-to-North Water Transfer Scheme (SNWT) in China. The eco-environment of water resource areas plays an important role in water conservation and purification and would have significant implications for the economic prosperity in Hanjiang basin as well as for the SNWT. Focusing on the Danjiangkou Reservoir Area (DRA), this study established an environmental information system database. Based on the database, an eco-environmental vulnerability assessment method using integrated fuzzy AHP (FAHP) and GIS was developed for the DRA. According to eco-environmental conditions and anthropic effects, vulnerability was classified into five levels: potential, light, medium, heavy and very heavy. The eco-environmental vulnerability distribution and major problems of the eco-environment were analysed and discussed. The results indicated that eco-environmental vulnerability in the DRA was moderate overall. Regions with lower eco-environmental vulnerability were located in Qinling Mountain area in the northwest, Daba Mountain area in the south and the area immediately surrounding Danjiangkou Reservoir in the east. Two regions with very high eco-environmental vulnerability were located in the north of Danjiangkou Reservoir in Henan province and in the western part of Shanxi province. On the basis of analysis of distribution of the different factors of eco-environmental vulnerability, different environmental protection measures were proposed for different areas. This study demonstrated that the proposed method was an effective approach for the assessment of environmental vulnerability. The results gained closely reflected the reality of the eco-environmental vulnerability of the DRA.
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A method for quantifying vulnerability, applied to the agricultural system of the Yaqui Valley, Mexico [J].https://doi.org/10.1016/S0959-3780(03)00054-2 URL [本文引用: 1] 摘要
We propose measuring vulnerability of selected outcome variables of concern (e.g. agricultural yield) to identified stressors (e.g. climate change) as a function of the state of the variables of concern relative to a threshold of damage, the sensitivity of the variables to the stressors, and the magnitude and frequency of the stressors to which the system is exposed. In addition, we provide a framework for assessing the extent adaptive capacity can reduce vulnerable conditions. We illustrate the utility of this approach by evaluating the vulnerability of wheat yields to climate change and market fluctuations in the Yaqui Valley, Mexico.
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Rural poverty driven soil degradation under climate change: The sensitivity of the disposition towards the Sahel Syndrome with respect to climate [J].https://doi.org/10.1023/A:1019032821703 URL [本文引用: 1] 摘要
Starting from the basic assumption of the syndrome concept that essentially all of the present problematic civilization–nature interactions on the global scale can be subdivided into a limited number of typical patterns, the analysis of the response of these patterns (syndromes) to climate change can make a major contribution to climate impact research, surmounting the difficulties of more common sectoral “ceteris paribus” impact studies with respect to their systemic integration. In this paper we investigate in particular the influence of climate on the regional proneness or “disposition” towards one of the most important syndromes with respect to famines and malnutrition, the “Sahel Syndrome”. It describes the closely interlinked natural and socioeconomic aspects of rural poverty driven degradation of soil and vegetation on marginal sites. Two strategies of global climate impact assessment on a spatial 0.5°×0.5° grid were pursued: (a) As a measure for the climate sensitivity of the regional proneness, the absolute value of the gradient of the disposition with respect to the global field of 3} 12 monthy normals of temperature, irradiation and precipitation is calculated. (b) The disposition was evaluated for two different climate forecasts under doubled atmospheric CO 2 concentration. For both strategies two new quantitative global models were incorporated in a fuzzy-logic-based algorithm for determining the disposition towards the Sahel Syndrome: a neural-net-based model for plant productivity and a waterbalance model which calculates surface runoff considering vertical and lateral fluxes, both driven by the set of 36 monthly climatological normals and designed to allow very fast global numerical evaluation. Calculation (b) shows that the change in disposition towards the Sahel Syndrome crucially depends on the chosen climate forecast, indicating that the disagreement of climate forecasts is propagated to the impact assessment of the investigated socio-economic pattern. On the other hand the regions with a significant increase in disposition in at least one of the climate scenario-based model runs form a subset of the regions which are indicated by the local climate sensitivity study (a) as highly sensitive – illustrating that the gradient measure applied here provides a resonable way to calculate an “upper limit” or “worst case” of negative climate impact. This method is particularly valuable in the case of uncertain climate predictions as, e.g., for the change in precipitation patterns.
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A multidisciplinary multi-scale framework for assessing vulnerabilities to global change [J]. |
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Mapping vulnerability to multiple stressors: Climate change and globalization in India [J].https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2004.01.001 URL [本文引用: 1] 摘要
There is growing recognition in the human dimensions research community that climate change impact studies must take into account the effects of other ongoing global changes. Yet there has been no systematic methodology to study climate change vulnerability in the context of multiple stressors. Using the example of Indian agriculture, this paper presents a methodology for investigating regional vulnerability to climate change in combination with other global stressors. This method, which relies on both vulnerability mapping and local-level case studies, may be used to assess differential vulnerability for any particular sector within a nation or region, and it can serve as a basis for targeting policy interventions.
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Combating desertification in the Negev: Dryland agriculture vs. dryland urbanization [J].https://doi.org/10.1016/S0140-1963(03)00087-9 URL [本文引用: 1] 摘要
The Negev region occupies nearly two-third of Israel's land area (21,671 km 2 ) but hosts less than 9% of its 6.5 million strong population. Until recently, the process of desertification did not affect the Negev profoundly. This was mainly due to large-scale afforestation programs, restrictions imposed on grazing, and large water subsidies from the less arid part of the country to its more arid part. However, there are some indications that the process of desertification in the Negev has already started and may accelerate in the future. In light of this trend, the efficient long-term strategy for the Negev's development is essential. The present study compares two alternative strategies of the Negev's future development: agricultural expansion vs. urbanization path. Two basic criteria he minimization of adverse environmental impacts and economic feasibility re used for the evaluation. The urbanization path is found to be preferable. Since agriculture and livestock grazing are the major contributors to desertification, replacing them with urban development may lessen the risk of desertification in the future. In contrast, urban development, if properly planned and regulated, may reduce the spatial extent of the area affected by agricultural development, and thus minimize the anthropogenic impact on the desert environment. Economic reason is also important: While even in the future, agricultural production in the Negev may remain limited due to economic considerations, urban development may justify the often-large investment required for the provision of fresh water.
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GIS based mapping of vulnerability to earthquake and fire hazard in Dhaka City, Bangladesh [J].https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2015.07.003 URL [本文引用: 1] 摘要
ABSTRACT As Dhaka city is at risk of earthquake and fire hazard, ward 29, an old part of Dhaka city has been selected for vulnerability assessment of both hazards in this study and social vulnerability has been included in the assessment as it has become an important issue in the recent years. The methodology of three different vulnerability assessments and the way of combining the results of the assessments to develop composite vulnerability score of the study area has been described. A sample of 350 buildings has been analyzed by a visual screening method FEMA-RVS for earthquake, a methodology developed by ADPC [1] for fire hazard and a methodology developed by World Bank [24] for social vulnerability. The composite vulnerability score has been developed by incorporating earthquake and fire hazard as well as social vulnerability condition of the study area and represented in form of map produced using ArcGIS 10 showing buildings of different vulnerable categories. The study area is relatively more vulnerable to fire hazard than earthquake. As it is one of the most densely populated wards in Dhaka city, social factors have compounded the overall vulnerability to higher scale. Most of the buildings are vulnerable to both earthquake and fire hazard considering social impacts. Thus ideal mitigation planning to reduce risk is almost impossible here without involvement of community people. By warning them of their own risk and making them resilient through awareness programs and training, disaster risk in the study area can be reduced effectively.
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Vulnerability conditions and risk representations in Latin-America: Framing the territorializing urban risk [J].https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2011.12.002 URL [本文引用: 1] 摘要
ABSTRACT In risk studies, a large scope of approaches has already been defined, from hazard-centered to socially rooted analysis; being social scientists focus on vulnerability more obvious from the late 1960s on. The present epistemological article locates risk causes in society and states that the production of risks is two fold: these are both material and discursive. The conceptual proposal of the article consists of setting an integrative framework that accounts for material aspects of risk as well as for the performative dimensions of its discourses, representations and conceptions. By performativity we mean that discourses and representations do not only reflect what people see or have in mind, but that they also operate the world and make things exist, having concrete consequences in society and its relations with the environment. The proposed framework is called the territorialization-of-risk framework and requires contextualizing and politicizing risk. We state that such framework lays epistemological and methodological groundwork for such a perspective. Territories are viewed as social constructions that are more than bounded pieces of space where an authority takes place. They are spaces where competing social meanings and identification are ascribed, and their making accounts for both material and ideal social drivers that also do intervene in the production of risk. Drawing on different Latin-American cities case studies, and mainly on the case of Caracas as former PhD fieldwork, the territorialization-of-risk allows asking critical questions related with power relations, social status, identity and discourses. Actually, risk appears to be the result of a social (both material and ideal) production as it contributes to the shaping of society. It is an outcome and a driver of society at the same time. The territorialization-of-risk framework sheds the light on the importance of non-material aspects in framing risk, as well as on the factual and discursive consequences of its management and policy.
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Categorisation of typical vulnerability patterns in global drylands [J].https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2010.11.005 URL [本文引用: 2] 摘要
Drylands display specific vulnerability-creating mechanisms which threaten ecosystems and human well-being. The upscaling of successful interventions to reduce vulnerability arises as an important, but challenging aim, since drylands are not homogenous. To support this aim, we present the first attempt to categorise dryland vulnerability at a global scale and sub-national resolution. The categorisation yields typical patterns of dryland vulnerability and their policy implications according to similarities among the socio-ecological systems. Based on a compilation of prevalent vulnerability-creating mechanisms, we quantitatively indicate the most important dimensions including poverty, water stress, soil degradation, natural agro-constraints and isolation. A cluster analysis reveals a set of seven typical vulnerability patterns showing distinct indicator combinations. These results are validated by case studies reflecting the cluster-specific mechanisms and their spatial distribution. Based on these patterns, we deduce thematic and spatial entry points for reducing dryland vulnerability. Our findings could contribute new insights into allocating the limited funds available for dryland development and support related monitoring efforts based on the manageable number of key indicators.
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A framework for vulnerability analysis in sustainability science [J].https://doi.org/10.1073/pnas.1231335100 URL PMID: 12792023 [本文引用: 1] 摘要
Abstract 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.
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Agricultural land-use patterns and soil erosion vulnerability of watershed units in Vietnam's northern highlands [J].https://doi.org/10.1007/s10980-006-0023-x URL [本文引用: 1] 摘要
ABSTRACT Since the mid eighties, agricultural development and increased population growth in Vietnam northern highlands have modified land use patterns and thus, increased the runoff process and soil degradation induced by water erosion. In the last decade, Vietnamese literature has focused on the computation of soil losses over large areas. Most of these spatial and quantitative soil erosion studies do not consider the impact of agricultural land use diversity (spatial heterogeneity), particularly at the watershed scale, and the annual variability of seasonal landscape factors on soil erosion vulnerability and hence, landscape dynamics. We present an integrated approach combining field measurements and observations, GIS and modeling to determine the spatial and temporal dynamics of soil erosion vulnerability according to watershed units and hence, the impact of physical environment components and agricultural land use patterns on landscape evolution. Tables and graphics showing the cropping systems, the periods within a year, and the watershed units that are most vulnerable are presented. The double cultivation cycles for paddy rice fields not only imply two periods of land preparation and establishment that expose the soil surface to raindrop impacts, but also increased soil management practices that decrease the soil resistance to detachment. Despite the low levels of soil management practices for the shifting cultivation system, the near absence of soil conservation practices clearly increases their vulnerability. Hence, rainfed cropping systems, mainly soya and cassava, cultivated on sloping lands (hills and mountains) where soil erosion vulnerability is the highest represent the watershed units which are the most prone to soil loss.
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