洞庭湖区生态经济系统自适应性评价研究

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1、环洞庭湖区生态经济系统的耦合特征研究摘要：以洞庭湖区生态经济系统为研宂对象，通过构建评价指紐体系，基丁•耦合度、协调度模型，运用神经网络模型，分析系统达到耦合协调状态的因子贡献率，探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制。研究表明：（1）从耦合程度的时序看，10年间耦合度变动趋势较平稳，2003年至2011年社会经济与生态环境的发展关系基本为拮抗状态，2012年正在向磨合时期过渡。对于序参量年度变化率比较，年度变化都比较平稳，序参量之间协同作用的强弱程度体现系统巾无序走向有序的趋势，但社会经济发展与生态环境交

2、互耦合作用并不十分理想。（2）2003年至2012年年洞庭湖区社会经济与生态环境建设的协调程度基本还处于屮低水平。2003年至2011年社会经济与生态环境发展关系处于低度协调，2013年后开始转入中度协调，洞庭湖经济发展与生态环境的协调程度还有待进一步提高。（3）2003年至2005年耦合度处于较高状态，但协调度却不处于高位。2006年至2012年系统耦合度与协调度基本上具有相同的变化趋势。（4）生态经济系统的评价因子贡献率，是系统耦合协调达到理想等级的评价因子重要性，反映某项评价指标对耦合或协调评价伉的影响程度。生态环境子

3、系统评价因子贡献率大于社会经济子系统，说明了对于系统理想状态的调控，生态环境子系统各项指标具有主导作用。（5）在系统调控中，因子贡献率与系统目标调控程度呈正相关。因子贡献率越大，对系统耦合或协调目标调控力度越大。关键词：耦合度，协调度，生态经济系统，因子贡献率，祌经网络1引言人类面临的生态环境与社会经济矛盾加剧，生态经济系统可持续发展成为研宂的热点之一。目前，对于生态经济系统评价，国内外己作过一些深入研宂，但研宂方法很不尽相同，在实际应用屮以生态足迹模型、能伉分析理论为主U"21,提供了对生态经济系统可持续性的判定途径l3j

4、。从系统的角度看，生态经济系统是由生态系统和经济系统耦合而成的开放型的耗散结构系统『41。“耦合”是一个物理学概念，指两个或两个以上的系统通过各种相互作川而彼此影响的现象［51。生态经济系统耦合是生态环境支撑系统与社会经济发展系统间相互作用、相互胁迫，巾低级共生向高级协调发展的过程

5、61。生态经济系统存在着交互耦合的互动关系，而协调度反映了社会经济发展与生态环境之间的最佳匹配状态

6、71。在我国区域生态经济系统的耦合状态研究中，乔标18_9］、方创琳11（张富刚等构建了具有代表性的评价指标体系，建立了揭示生态经济系统耦合关系

7、的系统动力学模型

8、121、耦合度模型及协调度模型n3d6］,大大推动了生态经济系统耦合研宂的进程，但运用上述模型及方法所得结果无法剖析生态经济系统耦合的非线性本质。生态经济系统作为复杂耗散结构，表现的非线性耦合协调机制，很难用一般的线性方法加以研宄，而人工神经网络通过连接下层节点和上层节点之间的权重矩阵的设定和误差修正，具有自学习和自适应的特征，个体具有的学习、记忆和选择的能力，能够模拟生态经济系统的耦合度动态变化及耦合协调的内部机制与结构关系。本文研宂的因子贡献率，是生态经济系统耦合或者协调达到理想等级的评价因子重要性，反

9、映某项评价指标对耦合或协调评价值的影响程度，这方面研宂较少。同时，洞庭湖区的经济发展与生态环境关系一直是学术界研宄热点

10、171，在资源开发模式

11、181、土地利用/覆被变化

12、191、生态经济价值评估高效生态经济区建设l21j等方面取得了一定进展，但本区域生态经济作者简介：基金项目：国家社会科学基金项B（13BJY025）,湖南省教育厅重点项B（12A100）耦合协调机制有待于进一步探讨。因此，本文通过构建洞庭湖区生态经济系统评价指标体系,基于耦合度、协调度模型，针对生态经济系统结构与要素的自组织与适应特性，运用人工祌经M络模型

13、，分析洞庭湖区生态经济系统达到耦合协调状态的生态经济系统评价因子贡献率，探讨系统影响因子对于社会经济与生态环境协调的调控适应机制，构建科学发展的生态经济体系，为洞庭湖区生态系统和社会经济协调的科学合理评价，协调经济发展与生态环境矛盾，推进高效生态经济区建设提供参考。2研究区域洞庭湖区是以洞庭湖为中心的广大河、湖冲积〜淤积平原和环湖丘岗及外围低山区，覆盖岳阳、益阳、常德三市及长沙宁乡县，地理位罝为28°44'N—29°35'N、111°53'E—113°05'E,大部分地区的海拔高度不到50m，土地面积的85%以上在湖南省辖境

14、内。湖区地处屮亚热带季风湿润气候，具有向北亚热带过渡性质，冬季寒冷、干燥，夏季降雨集中，气候温和、湿润，年平均降雨量1200—1450mm,年平均气温16.5〜17.0°C。河M密布,湘、资、沅、澧四水流经，水、土、气、生物等资源要素丰富。但生态环境形势严峻，湖床每年被入湖泥沙淤高3.7厘