基於生態熱力學的城市生態系統健康評價方法研究

《基於生態熱力學的城市生態系統健康評價方法研究》是依託北京師範大學，由蘇美蓉擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於生態熱力學的城市生態系統健康評價方法研究
• 依託單位：北京師範大學
• 項目負責人：蘇美蓉
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

快速城市化過程中出現的生態環境問題使城市發展受到嚴重製約，需要系統診斷城市生態系統健康狀況。本研究從系統生態觀出發，以城市生態過程為主線，引入生態熱力學方法統一核算與模擬城市生態系統中的各種生態流，在此基礎上構建城市生態系統健康評價指標體系，從系統效率、系統結構、環境負荷、緩衝容量、代謝強度五個方面系統分析城市生態系統結構與功能特徵。針對城市生態系統健康的相對性，建立加權距離綜合評價模型，多維度客觀反映城市生態系統相對健康狀況。選取涵蓋不同功能定位的中國典型城市開展實證研究，從時間維度動態評價北京城市生態系統多年健康狀況演變趨勢；從空間維度劃分中國典型城市基本健康狀況類型，辨識不同健康類型城市發展的限制因子，探求城市健康狀況空間分布規律；最終提出適宜不同類型城市的發展模式，為我國城市生態管理提供科學依據與方法支撐；預期發表核心期刊論文5-8篇，其中SCI收錄2-3篇。

結題摘要

圍繞城市生態系統健康評價與診斷問題，該項目以城市生態過程為主線，引入生態熱力學方法對城市生態系統中各種生態流進行統一核算與模擬；在此基礎上構建和發展城市生態系統健康評價指標體系，基於內在生態過程和生物物理基礎視角，從系統效率、系統結構、代謝強度、緩衝容量、環境負荷五方面系統分析城市生態系統的結構與功能特徵。同時，鑒於城市生態系統健康的不確定性與相對性，建立城市生態系統健康集對分析模型，構造參考集最佳化傳統的健康標準，多維度客觀評價城市生態系統的相對健康狀況。項目還開展了實證研究：從空間維度比較了中國典型城市相對健康水平，劃分了中國城市健康狀況類型，分析了中國城市健康等級空間分布規律；從時間維度分析了北京市生態系統健康狀況的多年演變趨勢，辨識了城市健康發展的關鍵限制因子，為我國城市生態規劃與管理提供科學依據與方法支撐。基於上述研究工作，項目在城市生態流統一核算、城市生態系統健康評價指標構建、綜合評價模型建立、健康標準最佳化、中國城市生態系統健康時空特徵分析等方面取得突出進展，為推動生態熱力學與城市生態系統健康理論融合做出重要貢獻。 此外，項目在研究過程中秘密關注近年來相關領域的研究動向，結合逐漸明晰的新問題與新思路，還額外完成了各城市子系統的健康空間格局研究，探索性開展了中國多城市低碳發展水平比較與模式識別、北京與紐約等著名世界城市間宜居性和公共健康水平的比較研究，以期在更統籌考慮國際理論前沿、國家現實需求、廣大民眾生存訴求的前提下，實現對城市生態系統健康狀況更全面深入的剖析。 項目研究取得了諸多成果，在國內外權威期刊發表（接收）26篇論文，其中SCI收錄12篇，EI收錄15篇，超額完成原定的“發表核心期刊論文5~8篇，其中SCI收錄2~3篇”的成果產出計畫。研究成果得到評閱專家和學術同行的高度評價，多篇文章成為下載次數最多（Most Downloaded）和最熱點論文（Top Hottest Articles）並被國際權威科技媒體跟蹤報導。成果在ISEM 2011、ISEIS 2010等國際會議報告後受到廣泛關注。項目核心成果成為國家科學技術進步二等獎《城市及區域生態過程模擬與安全調控技術體系創建和套用》、教育部高等學校科學研究優秀成果一等獎《多尺度生態核算與城市生態模擬及調控技術》的重要組成部分。