1 　矿业城市生态安全

    生态安全(ecological security) 是近年来提出的新概念, 国内对其研究还处于初步阶段, 尽管国内许多学者在生态安全的概念、评价指标体系方面作了一些富有成效的工作, 但是尚没有形成完善的理论方法和统一的概念。资源、环境、经济和社会等子系统耦合构成了矿业城市的复杂系统, 人类活动对矿业城市的自然生态环境带来巨大压力, 生态安全问题日益突出。因此, 矿业城市较一般城市而言生态系统更加脆弱, 具有明显的复杂性、生态性和异质性。矿业城市的生态安全就是指在一定的时间尺度内, 矿业城市的自然、人工及其复合生态系统, 在能够维持其自身正常的组织结构和实现其自身正常的功能有提下, 依然可以承受人类各种正常的社会经济活动, 同时在受到外界一定的胁迫和压力的情况下, 能够自我恢复的能力和程度。

2 　评价指标体系的建立

    2. 1 　指标体系概念框架———PSR 框架模型的扩展

    笔者在广泛分析研究了国内外生态评价指标体系方案案例基础上9～12, 对压力( Pressure) 一状态(State) 一响应(Response) 框架(简称PSR)模型进行扩展, 制定区域生态安全评价指标体系概念框架, 即驱动力—PSR 生态环境系统服务的概念框架(图1) 。

    2. 2 　评价指标体系的建立

    人类的矿产开采活动是矿业城市发展的主要驱动力。矿业城市的生态环境问题集中表现在人类开采活动对生态和景观的干扰和破坏, 从而造成其生态结构、技师和功能的矿坏以及自然、半自然景观的破碎化; 城市总体布局不合理, 城市整体结构不完善。依据PSR 框架模型的扩展, 笔者从矿业城市生态环境的压力、状态和和响应三方面来确定矿究区的评价指标体系。其中, 压力指标表征人类活动给环境造成的压力与负荷; 状态指标表征环境质量、自然资源与生态系统的状况。共构建了目标层、系统层、要素层和指标层四层指标体系, 具体指标见表1 。

3 　评价方法

    3. 1 　数据、评价标准的来源及指标标准值的确定

    矿业城市的生态安全研究结合RS、GIS 软件平台, 以包括地理、地质、地貌和气候等多方面的多个数据层作为环境背景, 实现包括动植物的种群、生物群落和人类活动的时空动态组合。

    本文研究人以下几个方面选取评价标准: ①国家、行业和地方规定的标准; ②研究区域背景, 以研究区域生态环境的背景值作为评价标准; ③类比指标, 科学选用相似自然条件下的健康自然生态系统作为类比标准; ④已经达到学术界公认判定的生态效应, 相似条件下科学研究已判定的保障生态安全的标准。
 

    3. 2 　指标的处理

    设Di ( i = 1 , 2 , 3 , ?. , n) 为指标层第i 个评价指标的实际值, S i ( i = 1 , 2 , 3 , ?. , n) 为指标层第i 个评价指标的标准值, 这里以标准值为生态安全值, P ( Di ) , P ( Ci ) , P ( Bi ) 　( i =1 , 2 , 3 , ??, n) 分别为指标层、要素层和系统层的各指标的安全系数, P (A) 为研究区生态安全综合指数。一般情况下, 评价指标可划分为正向指标和逆向指标两类, 其规定如下:

    需要特别指出的是评价指标值的均衡度〔18〕。利用数理经济学中, 基尼( Gini) 系数的原理考察评价指标值的均衡程度, 这样可以对评价指标值做出适当调整, 以满足评价目标的的要求。将评价对象Fi 的各评价指标值ci1 , ci2 , ?, cin 升序排列,记为V i1 , V i2 , ?, V in , 则对任意的而言, 不大于的各评价值之和占全部评价值之和的比重为:

　  评价值不大于V il 的指标个数占指标总个数的比重则为:

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