粮食生产服务与土壤保持服务的供给矛盾是制约怒江流域可持续发展的一大阻碍.以流域中心的施甸县为例,使用均方根偏差(Root Mean Square Error,RMSE)方法评估了 2000-2020 年粮食生产和土壤保持服务权衡强度的空间特征变化.然后将 2020 年作为基准年,以坡耕地生态恢复作为决策变量,使用多目标线性规划提取了高生态恢复优先的区域,进而识别了权衡强度与恢复潜力的空间分布异同.研究结果表明,(1)两项生态系统服务权衡的空间分异明显,研究期间权衡强度呈增加趋势,RMSE平均值由 2000 年的 0.466 增加至 2020 年的 0.499;高权衡强度区域主要集中在研究区的低海拔坝区,而低权衡强度区域分布零散,且高/低权衡强度区域在空间上都表现出聚集的特征.(2)根据线性规划绘制的效率前沿曲线,在土壤保持服务收益达到 13.35×106t hm-2 a-1时需要转出 3388.51hm2坡耕地,同时粮食生产服务损失达 9.59×106 kg,而继续提升会显著增加成本.(3)各权衡强度等级坡耕地的生态恢复潜力为:中权衡＞低权衡＞高权衡,其中权衡强度在 0.4-0.5 区间的坡耕地最适宜进行生态恢复.这一研究结果可以为山地区域坡耕地利用模式提供参考,推进可持续发展目标的实现.

目的:建立一种考虑多院区差异化发展的门诊医生排班模型,合理调度多院区医院的优质医疗资源.方法:基于整数线性规划算法建立模型,在模型中设置各院区差异化发展系数,依据医生的职称等级建立目标函数,在约束条件中,对医生在各院区的坐诊班次进行限制.结果:排班模型可满足多院区差异化发展的不同需求,分院区的差异化发展系数越大,则高级别医生在该院区坐诊班次越大.既考虑了医生休息的需求,又避免了重排和漏排现象的发生.结论:门诊医生排班模型使门诊医生在多院区之间的流动更合理,有利于优质医疗资源根据各院区功能定位合理调配.

黄土高原是我国水土流失最严重的地区之一,区域生态系统服务退化.小流域是水土流失的主要发生地,在提升水土保持服务时如何权衡各类生态系统服务,是当前生态系统服务管理的重要内容.选取黄土高原典型小流域——甲积峪,以2012年为基准年,2022年为规划目标年,基于统计年鉴和调查数据,采用市场价值法、影子价格法、影子工程法、替代成本法和机会成本法对各土地利用类型的生态系统服务价值进行估算;采用多目标线性规划方法,将生态系统服务分为供给服务、水土保持服务与其他服务,以三者价值作为权衡子目标,生态系统服务总价值作为总目标构造目标函数,依据土地面积、粮油保障和各土地利用类型对坡度的适宜性,利用35个变量构造了17个约束方程,通过调整甲积峪土地利用类型实现小流域生态系统服务的权衡优化.结果表明,甲积峪生态系统服务价值主要受占地比例较大且生态系统服务价值较低的坡耕地和荒草地制约.权衡优化后,坡耕地和荒草地主要调整为生态系统服务价值较高的乔木林和梯田,土地利用结构得到明显改善.生态系统服务总价值增幅为9.23％,供给服务、水土保持服务与其他服务价值增幅分别为6.24％、9.81％和17.35％.三者增加量分别占生态系统服务总价值增加量的25.96％、54.42％和19.62％.与仅以供给服务、水土保持服务、其他服务或总服务价值为目标函数的优化结果相比,3个子目标的优化结果更加协调,且三大效益均明显增加.空间分布上,不同生态功能区的各生态系统服务价值增长率存在明显差异,上游其他服务价值增长率最高,中游水土保持服务价值增长率最高,下游供给服务和总服务价值增长率最高,与甲积峪上中下游生态功能区定位一致.充分考虑了土地利用适宜性,在保证供给服务的前提下,突出了水土保持服务并优化了其他服务,各综合治理效益评价指标均得到提高,符合黄土高原小流域的实际情况.

土地利用多以经济、社会和生态效益最大化为目标进行数量结构优化,很少对旅游生态安全约束下的土地利用进行空间结构优化,鉴于此,为提高旅游城市土地利用综合效益和改善生态环境,在旅游生态安全约束下,不仅对土地利用数量结构进行优化,而且实现了土地利用空间结构优化.以典型旅游城市张家界为例,构建旅游生态安全评价指标体系,运用灰色线性规划法中的Lingo模型求取旅游生态安全约束下的最优土地利用结构,并根据分布规则把优化后的数量结构配置在空间上,借助CLUE-S模型进行土地利用空间优化.结果表明:(1)2015年旅游生态安全综合指数为0.7394,旅游环境状况和旅游人文社会响应的安全度均比旅游资源环境压力低.(2)在数量结构优化下,林地、水域、建设用地面积增幅明显,耕地、草地和未利用地的面积有所减少,2025年旅游生态安全综合指数为0.8196,比2015年提高了0.0802,处于安全的状态.(3)在空间结构优化下,林地主要分布在桑植县和慈利县的山地丘陵区、武陵源区以及永定区南部;建设用地主要集中在慈利县、桑植县及永定区城区;草地主要位于桑植县和慈利县的山区以及武陵源区;耕地主要分布在慈利县和永定区的平原和丘陵地区;未利用地零星分布在慈利县、桑植县及永定区.研究结果可为张家界市土地资源永续利用和旅游生态安全建设提供规划指导和技术借鉴.

通过土地利用结构优化能够实现区域生态效益的最大化.采用5期Landsat遥感影像数据,基于单位面积当量因子法,估算了玛纳斯河流域1990-2015年各项生态系统服务价值及其变化;并借助灰色线性规划模型(GLP)进行土地结构优化,探讨了最大化生态效益目标下优化前后研究区生态服务价值的比对及变动.结果 表明:(1)该流域草地和未利用地是主要的土地利用类型,所占比例达70％;建工用地和耕地面积逐期增加,而其他土地利用类型均逐渐减少.(2)研究期内流域生态服务价值(ESV)总体呈下降趋势,2015年较1990年减少了14.97％;各单项ESV大小依次为:水文调节＞气候调节＞土壤保持＞生物多样性＞气体调节＞净化环境＞美学景观＞食物生产＞原料生产＞维持养分循环＞水资源供给;从空间分布来看,流域生态服务价值呈片状分布,ESV等级分界线较明显,其中ESV最高的低山区占总价值的35.84％,气候、水文调节是主要的生态服务功能,其原因在于草地覆盖面积大.(3)优化配置后,未利用地面积明显减少,而其他土地利用类型均有所增加;总ESV较优化前增加了5.29％,且各单项ESV也均增加,特别是水文调节和气候调节的增加最为明显.本研究可为区域土地利用规划和生态文明建设等方面提供一定理论基础和实践参考.