灰色模型在生态领域的应用研究有哪些成功案例？

以下是灰色模型在生态领域的一些成功应用案例：

• 三峡库区水污染预测：以三峡库区水环境的工业废水、生活废水、船舶油污水和船舶生活废水 4 类主要污染源为研究对象，利用灰色预测模型对其污染排放趋势进行预测。通过优化传统 GM（1,1）模型的初始值，构建新的 GM（1,1）模型，对三峡库区 4 种污染排放量的历史数据进行模拟、有效性检验和未来排放量预测，分析得出工业污水排放得到有效控制，但生活废水排放持续上升，船舶排放物总量呈下降趋势但排放总量依然较高的结论，并据此提出构建库区生态工业模式、重构城乡居民居住空间、建立库区船舶污染防治体系等防治对策 1。

• 敦煌西湖保护区湿地演化研究：以遥感影像为信息源获取保护区湿地类型变化数据，应用灰色模型模拟湿地的动态演化过程及未来演变趋势。结果表明西湖保护区湿地在近 34 年减少了 42.5% 且在未来 10 年仍有持续萎缩的趋势，而沙地、戈壁的面积将继续增加，湿地斑块逐渐变小，湿地演化呈现破碎化态势，且在演化过程中受到地形影响。该研究验证了灰色模型对湿地类型演化预测的精度较高，将其引入湿地演变预测是可行的 2。

• 林草生态系统固碳增汇研究：分析中国林草生态系统碳储量现状和核算方法，运用固碳速率法对林草生态系统固碳能力进行计算，并采用灰色模型进行预测。研究结果表明，中国林草生态系统年固碳量和总面积呈现逐年增加趋势，合理增加森林和草原面积有利于提高林草资源固碳量，预计到 2030 年中国林草生态系统固碳量将增加至 8.549 亿 t，总面积将增加至 6.467 亿 hm²3。

• 内蒙古自治区生态足迹动态分析与预测：运用生态足迹模型计算内蒙古自治区 2000 - 2009 年的人均生态足迹及生态承载力，并对该地区的生态安全进行分析；利用灰色预测模型对内蒙古自治区 2010 - 2019 年的生态足迹、生态承载力及生态安全进行动态研究。结果显示近年来内蒙古自治区的生态承载力明显减弱，而人均生态足迹呈逐年增加的趋势，出现生态赤字，表明其社会经济发展处于不可持续状态，发展是以对资源的过度开发为代价 4。

• 矿区生态系统服务价值变化研究：以山西省平朔露天矿区为例，基于 1987 年、1996 年、2005 年和 2010 年遥感影像数据及矿区未来复垦计划和产业转型规划相关资料，利用生态系统服务经济价值评估方法，分析 1987 - 2010 年煤炭开采对矿区生态系统服务价值的影响，并使用改进的灰色系统 GM（1,1）模型预测 2010 - 2020 年矿区在产业转型背景下生态系统服务价值的变化。结果表明受煤矿开采影响，矿区生态系统结构受损、服务价值下降，但在土地复垦和产业转型升级的影响下，2010 - 2020 年生态系统服务价值下降速度趋于缓慢 5。

• 淮北平原夏玉米蒸散灰色模型研究：采用五道沟水文实验站 soilscope 控制型蒸渗实验系统实测资料及气象资料，利用灰色关联法分析玉米蒸散量与 14 个水文气象要素间的关联度，建立 12 个不同影响因素组合下的 GM（1,n）逐日蒸散量预测模型。结果表明淮北平原夏玉米蒸散量与各影响因素的灰色关联度排序，且输入要素个数为 4 - 8 时模型预测精度合格，采用 GM（1,7）模型时精度最高