武汉城市圈城镇化生态环境响应的时空演变研究

城镇化与生态环境这一交互关系,是两者彼此响应的耦合产物。研究城镇化发展与生态环境间的响应胁迫关系,具有重要的理论与实际意义。本文以武汉城市圈为研究对象,通过建立城镇化与生态环境的综合评价指标体系,构建生态环境响应模型,对"两型社会"战略提出后武汉城市圈城镇化生态环境响应的时空演变进行分析。主要结论如下:12008-2013年,武汉城市圈城镇化发展态势良好,整个城市圈城镇化综合水平逐年稳步上升,增长速度加快。生态环境综合指数呈现先下降,后维持稳定,再上升的"U型"变化曲线,符合环境库兹涅茨曲线。2武汉城市圈生态环境对城镇化的响应,呈现出由负响应向正响应转化的特征,生态环境对城镇化发展总体上呈现出由"胁迫"到"促进"的转变。A值越来越大,由2008年的-0.9上升到2013年的1.66。H值则呈现先降低后上升的变化特征,由2008年的0.9降低到2010年的0.09,2013年迅速提升到1.71,表明生态环境对城镇化发展总体上呈现由"胁迫"到"促进"变化的发展趋势。资源环境压力、资源环境载荷对城镇化的发展呈现出由负响应向正响应转变的特征,资源环境绩效对城镇化的发展具有正响应的特征。3武汉城市圈生态环境综合响应指数的空间分异特征,由以正响应为主的"凹陷"结构向分化的"板块"结构演化,生态环境综合响应指数的区域差异呈先扩大、后缩小趋势,城镇化的发展对生态环境的影响程度为"弱促进"向"强胁迫"变化。资源环境载荷响应指数和绩效响应指数表现出"向心性"的发展特征。     

武汉市城市化过程中资源环境压力测度与分析

快速城市化对生态环境和资源的剥夺及资源环境对城市化的约束是国内外近年来研究的热点问题。测度城市化过程中对资源环境压力及判别两者间的动态耦合类型对指导健康城市化具有积极意义。首先构建了包含16个子指标的城市化综合指标体系和9个子指标的资源环境压力综合指标体系。采用突变级数法模型计算了城市化综合指数;用熵权法计算了资源环境压力指数。采用灰色系统方法计算了城市化综合指标体系和资源环境压力综合指标体系的关联度。采用一般系统理论,建立了城市化与资源环境耦合模型,对2004~2013年武汉市城市化与生态环境的耦合度及类型进行分析判别。结果表明:(1)武汉市的城市化综合指数逐年增高,尤其是2005~2007年城市化水平的增速较快。资源环境压力综合指数最大值出现在2006年为0.629,最小值出现在2013年为0.452;(2)关联度值在0.480~0.911之间,耦合度大部分都在中等和较强这两个范围中。烟尘排放量与工业总产值、建成区面积、人均用电量、人均GDP和城镇人口规模均表现极强的耦合性(大于0.85)。各城市化子指标中,城镇人口比重与资源环境的关联度最大;在资源环境子指标中,烟尘排放量与城市化水平的耦合作用最强;(3)基于一般系统论(General System Theory)的动态耦合模型反映了城市化-资源环境复合系统的动态反馈过程。从2004~2013年,武汉市经历了协调-冲突-协调-冲突4个阶段。结果显示,武汉市城市化-资源环境复合系统随着城市化的推进,城市化与资源环境的矛盾进一步显现。     

2000～2010年江西省城市化发展及其空间演化

城市化水平的区域差异是自然、社会和经济等因素在漫长的历史过程中综合作用的结果。以2000~2010年为时间研究尺度,江西省10个县级市和70个县为研究区域,运用评价指标体系法以及空间自相关指数等研究方法,结合ArcGIS空间分析工具、GeoDA软件和Spass16.0等软件对江西省县域城市化发展特征及空间格局进行了综合分析。研究表明:(1)江西省城市化发展处于传统的"广度普及型"城市化向"深度推进型"城市化的转型期;(2)但是大部分县市的城市化水平还偏低,城市化水平有两级分化的演变趋势,存在"南、北高,中间低"的空间梯级变化格局;(3)全省低城市化水平的地区空间收敛趋势明显,赣北呈现高城市化水平极化趋势,赣中与赣南则是随机化明显。研究结论对推进江西省城市化发展进程有重要的借鉴意义。     

江苏沿海城镇化与生态环境协调发展量化分析

城镇化与生态环境之间存在着客观的动态耦合关系,以江苏沿海三市(南通、盐城、连云港)2000-2009年统计数据为基础,分别从人口、经济、空间、社会城镇化和生态环境压力、状态、响应等层面构建了城镇化与生态环境协调发展的综合评价指标体系,利用协调发展模型对其演化趋势进行了量化分析。结果表明:①城镇化指数逐步提高,呈线性增长趋势,进入城镇化快速发展时期;②生态环境指数具有不同的变化特征,表现为波动上升趋势,生态环境质量不断得到改善;③城镇化与生态环境协调发展度指数表现出多样化的等级类型,当城镇化水平发展到一定阶段,生态环境压力也随之增大,同时人们的环境保护意识与逐步增强,两者之间的交互作用逐步走向适应与协调。     

京津冀联动执法对空气质量的改善效应

邻近区域空气污染物的输送使得空气污染治理变得复杂,京津冀也面临着本地区空气质量改善和跨区域污染治理的双重压力。在京津冀区域生态环境协同治理的背景下,探究联动执法行动对于空气质量改善的效应,有一定的现实意义。文章以京津冀地区13个城市为实验组、大气污染传输通道中除京津冀以外的18个城市为控制组,基于AQI日度数据,采用双重差分模型对2015、2016、2017年开展的三次环境联动执法行动实施效果进行实证检验。研究发现:(1)三次环境联动执法行动显著降低了京津冀空气质量指数,有效改善区域空气质量;(2)从三次联动执法行动结果的纵向比较来看,相较于首次环境联动执法行动,后期开展的执法行动对空气质量的影响明显降低;(3)从行动执行周期来看,短、中、长期联动执法行动对空气质量的改善效果逐渐减弱;(4)从整体来看,联动执法行动对空气质量的改善效果在执法行动结束后难以持续,甚至出现行动结束后空气质量迅速恶化的现象。这意味着,虽然运动式治理的方式存在诸多弊端,但不可否认,短期的环境联动执法行动仍是防治大气污染、改善区域环境质量的有效途径。因此,要充分发挥这一治理方式的有效作用,通过定期开展短期联动执法行动达到降低污染物浓度的目的。同时,若要从根本上解决大气污染问题,实现空气质量的持续、有效改善,应调动京津冀地方政府进行大气污染联合治理的积极性,建立环境联动执法的长效机制。     

武汉市主要年气候要素及其极值变化趋势

根据武汉市1951~2007年57年间主要气候要素及其极值的年序列（共17个），通过趋势分析和年代际比较分析，揭示武汉市气候变化对全球气候变化和当地城市化的响应。结果表明：武汉市5项气温均表现出一致的升温趋势，其中平均气温、平均最低气温、极端最低气温最明显，1970年代中后期升温速度加快； 4项降水要素变化均不显著，只有年降水日数接近信度01的显著性，其中年降水量为弱的增加趋势，同时有明显的年代际差异，1950、1980、1990等年代明显偏大（多），年降水日数、最大日降水量为减少趋势，但暴雨日数是增加的；年平均和最小相对湿度均呈现下降趋势，但年平均相对湿度达到极显著程度；平均风速、最大和极大风速以及大风日数一致性极显著减小；日照时数表现为减少趋势；年平均气压为先升后降，上升趋势不明显。可见武汉市各项气温、风速及其极值、相对湿度、日照时数等变化显著，降水、气压变化不显著，这些变化是全球气候变暖和城市化进程共同作用的结果.     

贵阳市主城区空气质量指数时空分布特征

为了解贵阳市主城区空气质量指数的时间分布和空间分布特征，采用时间序列法和插值法统计分析了2013~2015年贵阳市9个空气自动监测点SO2、NO2、PM10、PM25、CO的监测数据。结果表明：2013~2015年期间，贵阳市主城区空气质量整体良好,优于Ⅱ级空气质量标准，IAQISO2、IAQINO2、IAQIPM10、IAQIPM25、IAQICO的年均值呈现降低趋势, 空气污染物得到一定的控制；季节变化和月变化分析表现出冬季空气质量最差，夏季最好的特征。春节半月ISO2、IAQINO2、IAQIPM10、IAQIPM25的均值好于冬季均值，反映了工业和交通污染源的主控作用。空间分布上，IAQISO2、IAQINO2、IAQIPM10、IAQIPM25、IAQICO呈现“市区高，郊区低”的分布特征，空气质量指数较高的区域集中在贵阳市主城区中部和东北部     

南京城市化进程与热岛效应的初步研究

城市化过程对气候变化有着重要影响,全面而准确的分析城市化进程是十分重要的。以南京市为例,利用南京地区1985~2007年年平均气温和1985~2010年源于统计年鉴的4类城市化指标数据,使用人工神经网络方法以及综合指标法,分析了南京市城市化综合发展水平变化及其热岛效应的关系。结果表明：南京城市化进程分为稳步发展阶段（1985~2000年）和快速发展阶段（2001~2010年）,城市化综合评价指数增长速率分别为01/10a和06/10a;南京市1985~2007年年平均气温呈波动式上升,平均城郊温差03℃,温度差异明显,总体上热岛强度呈波动增加趋势,尤其 2000年之后,以019℃/10a的速率迅速增加;热岛强度与城市化综合评价指数之间相关系数为075,呈显著地线性相关关系     

长江沿岸中心城市土地扩张时空演化特征——以宁汉渝3市为例

基于国家新型城镇化与"T"字型发展战略理论内涵,选取长江沿岸上、中、下游中心城市重庆、武汉和南京为实证研究对象,以1980、1990、2000、2010年4期遥感影像资料为基础数据源,通过RS、GIS和景观生态结合分析,分别对其城市扩张强度、城市扩张类型和城市建设用地扩张弹性进行对比分析,并采用景观指数进行了进一步分析和验证,从而系统分析了近30 a来3个城市建设用地扩张的时空特征与内在机理。结果表明:(1)30 a来,南京、武汉和重庆3市城市扩张强度均呈明显上升趋势,总体呈现南京市>武汉市>重庆市,但2000年是一个分水岭,之后重庆市城市扩张增速赶超武汉市,南京市反而增速最低;(2)对城市扩张类型分析表明,南京市始终以边缘式增长为主;武汉市在2000年之前以飞地式扩张主导,2000年之后呈现边缘式增长;重庆市以边缘式增长为主,但2000年之后飞地式增长迅速;(3)从城市建设用地扩张弹性分析表明,1980~2010年南京市土地扩张相比城市人口开始减缓,而武汉市和重庆市在2000年以后城市扩张速度远远超过城市人口增长速度;(4)景观指数验证分析结果显示,遥感分析、地理信息分析和景观生态分析的结合能够很好反映城市建设用地的扩张过程及演化特征。     

2000~2010年江西省城市化发展及其空间演化

城市化水平的区域差异是自然、社会和经济等因素在漫长的历史过程中综合作用的结果。以2000～2010年为时间研究尺度,江西省10个县级市和70个县为研究区域,运用评价指标体系法以及空间自相关指数等研究方法,结合ArcGIS空间分析工具、GeoDA软件和Spass16.0等软件对江西省县域城市化发展特征及空间格局进行了综合分析。研究表明：（1）江西省城市化发展处于传统的“广度普及型”城市化向“深度推进型”城市化的转型期;（2）但是大部分县市的城市化水平还偏低,城市化水平有两级分化的演变趋势,存在“南、北高,中间低”的空间梯级变化格局;（3）全省低城市化水平的地区空间收敛趋势明显,赣北呈现高城市化水平极化趋势,赣中与赣南则是随机化明显。研究结论对推进江西省城市化发展进程有重要的借鉴意义     

武汉城市圈城市化发展与环境空气质量关系探讨

城市化与环境空气的相互作用关系研究,是引导城市可持续发展和环境政策制定的重要依据。利用主成分分析法和集成的环境空气质量指数分别评价了城市化和环境空气质量水平,进而拟合了两者的最优高次多项式曲线。结果发现:12001年来,武汉城市圈的城市化综合水平表现出以武汉为核心,黄石和鄂州为次核心,咸宁、孝感等为边缘的层级结构;2城市圈空气污染的重心主要在武汉市和鄂东南的黄冈、鄂州、黄石等地区,PM10是首要污染物;3不同城市由于其自然地理背景、城市发展类型、经济产业结构的不同,环境空气效应(关系)存在差异,在武汉城市圈内主要表现为三类:武汉市的复合型空气污染,黄石、鄂州等煤烟型为主的空气污染,以及咸宁、天门等煤烟和机动车尾气混合型的转变空气污染。未来,城市圈在生态环保一体化的进程中,需加强空气污染的联合防治,也需结合城市的自身特点采取有针对性的污染治理措施。     

新疆城市化进程中生态预警研究

对新疆城市化进程中的生态环境进行预警研究,目的是在城市化引起生态环境退化之前,以便能及时采取防范措施。构建城市化生态质量评价指标体系和可拓学评价模型,利用灰色预测模型对新疆2010～2014年的生态质量评价指标进行预测,对新疆2005～2014年城市化生态质量进行分析。研究表明：2005～2014年,资源子系统经历改善-恶化-改善的过程,生态子系统先改善后恶化,环境子系统不断改善,总体上,城市化生态质量不断改善。因此,新疆城市化进程中,应当控制人口增长,节约水资源,保证充足的水资源量和生态用水量;节约居民和工矿用地,保护绿洲,提高森林覆盖和森林病虫害防治;不断提高环境污染治理投资,减少工业三废的排放等,使城市化与生态环境耦合系统处于协调状态     

武汉城市群空间扩展的生态状况诊断

武汉城市群是我国建设资源节约型和环境友好型社会综合配套改革实验区，城市群的生态环境质量是实现城市群可持续发展的重要保障，是建设生态型城市群的重要支撑。构建了由自然资源要素、生态环境要素和社会经济要素组成的武汉城市群空间扩展的生态状况诊断指标体系，采用熵技术支持下的AHP模型和模糊隶属度函数模型建立了城市群空间扩展的生态状况诊断模型，利用1997~2006年武汉城市群9市土地利用数据、社会经济和环境变化数据，系统分析了武汉城市群空间扩展的生态环境质量变化状况。研究认为：1997~2006年武汉城市群生态状况诊断的综合评价指数呈先下降后上升的变化趋势，说明伴随城镇用地扩张和土地利用转化，城市群生态环境质量先降后升；除仙桃市外，城市群内其余各市生态状况诊断的综合评价指数均缓慢下降，说明各市空间扩展造成生态环境质量的下降，这种影响在9个城市之间存在着较大的空间差异性。〖     

基于STIRPAT模型的武汉市环境影响驱动力分析

面对日益严重的环境问题,不仅要了解导致环境问题的各种驱动力,更应建立模型来精确描述环境影响与驱动力之间的关系。以武汉市为例,应用SPSS软件、以STIRPAT模型为依据,建立了描述环境影响与各驱动力之间精确关系的数个模型。模型计算结果表明:人口总量的增长和人类发展指数的上升是最主要的环境影响驱动力,城市化率、人均GDP等因素对环境也有影响;第三产业比重的上升有助于减小环境影响;基尼系数对环境几乎没有影响。以此为据,就如何改变这些影响因素,以减小环境影响提出了建议。除了人口总量等常规指标,还分析了人类发展指数、城市化率、基尼系数等指标,充实了环境影响驱动力指标体系,更客观反映了造成武汉市环境问题的原因。     

长江口海域表层沉积物环境质量的综合评价

利用2004年和2009年夏季航次长江口海域表层沉积物的监测统计结果,以加权平均环境质量综合指数法为基础,以参评因子动态分类排序法确定权重,以《海洋沉积物质量》(GB18668-2002)作为评价标准,构建新的海洋沉积物质量综合评价模式,对长江口海域表层沉积物中的主要污染因子进行了分类判别,综合评价了长江口海域表层沉积物质量状况。结果表明,长江口海域表层沉积物中硫化物、石油类、汞为常态因子,铅、镉、砷、多氯联苯和滴滴涕为关键因子,铜和有机碳在个别站位已成为预警因子;沉积物环境质量总体良好,综合评价指数介于0.267~0.636之间,均属于第一类海洋沉积物质量;个别站位铜、有机碳含量偏高,存在超标现象。此外,本文通过构建的海洋沉积物质量综合评模式计算过程简单、权重确定不受人为主观因素的影响、反映沉积物综合质量的时空变化特征比较客观,具有普适性。     

苏南人口密集地区城镇化过程中的环境特征分析

江苏省南部是长江三角洲地区的城镇密集区,该地区在工业化带动下的乡村城镇化迅速发展,非农业人口比重大,隐性城市化人口多。城镇化过程中存在以下环境问题：耕地资源减少,环境承载力降低;水污染严重,环境容量减少;工业污染物集中,小城镇排放的污染物浓度大;城镇化后生态风险增大。近期苏南乡村城镇化正处于高峰期,针对城镇化过程中的环境变化特点,应制定符合生态经济规律的小城镇规划,加强土地管理和环境管理,加快乡村城镇化进程,加快乡镇合并,实施乡镇工业经济增长方式的转变。     

土地城市化背景下武汉市资源环境承载力仿真研究

运用Vensim软件,通过构建"土地城市化-资源环境承载力"系统动力学模型对不同情景下武汉市资源环境承载力的发展趋势进行仿真,为土地城市化背景下武汉市未来发展方向提供参考。结果显示,协调发展型是最适合武汉市的发展模式,而现状延续型、政绩驱动型和生态环保型情景下武汉市资源环境承载力到2020年均将面临超载压力。武汉市在适当加速推进土地城市化的同时应注重增加耕地面积、加强基础设施建设、降低资源消耗和污染排放,确保资源环境承载系统平稳运行。     

长江中游城市群县域城镇化水平空间格局演变及驱动因子分析

在通过可达性方法确定长江中游城市群县域范围的基础上,运用熵值法从人口、经济及社会3个子系统对长江中游城市群县域2001、2006及2011年3个时期城镇化发展水平进行综合测度,运用空间自相关对综合城镇化水平的空间演变进行分析并分类,利用回归分析对各类型县域进行驱动因子分析。结果表明:(1)长江中游城市群县域综合城镇化水平持续提升,但各地区间的发展速度差异明显;在子系统演化过程中,以经济城镇化的快速演进为主要特征,其次为社会城镇化,最后为人口城镇化过程。(2)综合城镇化水平及其变化率与城市等级规模、交通及产业结构转型密切相关;各子系统在空间格局演变进程中有着不同的特点,但子系统变化率间具有明显的正相关性。(3)长江中游城市群县域城镇化依据关联性可以划分为"耦合聚集"型、"中心洼地"型、"拮抗聚集"型及"核心边缘"型,各类型县域空间格局演变明显。(4)內源力在"耦合聚集"型县域及"拮抗聚集"县域城镇化进程中具有促进作用,投资力对"中心洼地"型县域影响作用明显,而"核心边缘"型县域主要驱动因子为行政力和內源力;根据各类型县域主要驱动因子提出促进城镇化发展的相应措施,以做到因地制宜地指导各地区城镇化健康发展。     

城镇化过程对鄱阳湖流域生态系统的影响

城镇化是社会经济发展和现代文明的重要标志，但带来了严重的资源危机和生态环境问题。以鄱阳湖独特的流域特征为研究对象，以城市人口数量表征城镇化的进程，分类解析1990~2011年江西省统计年鉴数据，通过讨论鄱阳湖土地资源结构变化、水资源变化特征、湿地生态系统、生物多样性等资源消耗程度，以及大气污染和水污染为代表的城镇主要污染问题，探讨快速城镇化下鄱阳湖生态环境对干扰的响应。结果表明：鄱阳湖流域各城市的城镇化进展及其机制不同，南昌、九江和上饶城市扩张迅速，而景德镇和赣州发展较平缓；城镇化导致水资源日益紧缺，各城市年总用水量2003年以后均呈增加趋势，其中农业用水量逐年增加，工业用水量各城市年变化存在差异；生物多样性特征受到严重威胁，湖泊水面及湿地面积的持续减少，生物环境的组成和结构发生改变；九江等城市工业废气排放量加大、南昌等城市工业废水排放高，造成湖区环境恶化。根据分析，建议鄱阳湖流域未来从规划土地利用类型、统一调配水资源、制定生物多样性保护对策、加强环境污染治理、强化环保宣传和规划与政策法律化等多方面采取措施。本文为鄱阳湖生态系统可持续发展和生态经济区的城镇化建设提供理论参考