碳中和背景下贵州省土地生态效率时空差异及其影响因素分析

土地生态效率反映了经济发展与生态环境的投入和产出关系,其效率的高低对区域高质量发展有着重要的影响。采用超效率SBM模型测算2010年、2015年、2020年贵州省县域土地生态效率,通过空间杜宾模型对土地生态效率时空差异及其影响因素进行分析。研究结论如下：贵州省土地生态效率处于中等效率水平,整体呈南北高、中部低的条带状空间分布规律;经济发展水平、政府干预和教育水平对土地生态效率表现出正向直接效应,区域投资水平则表现为负向直接效应;产业结构、区域投资水平和环境规制对土地生态效率具有负向溢出效应。     

中国粮食主产区耕地撂荒程度及其对粮食产量的影响

耕地撂荒严重地影响着我国的粮食安全。以我国粮食主产区为研究区域,在识别撂荒地分布的基础上,测度了撂荒地空间分布格局,并建立耕地撂荒中介效应模型,探究了耕地撂荒对区域粮食产量的影响机制。结果表明：（1）中国粮食主产区耕地撂荒规模为405.53万hm²,撂荒率约为5.85%;空间上撂荒地规模分布呈“T”字形空间格局,黑龙江东北部、吉林西北部以及内蒙古南部地区为撂荒地主要集聚区。（2）耕地撂荒对于粮食主产区粮食产量具有显著负向影响,2017年我国粮食主产区因耕地撂荒损失的农田生产潜力达到1339.15万t,损失的粮食产量高达2265.6万t,损失比例达4.69%;内蒙古自治区成为粮食产出损失量和损失比例最大的地区。（3）粮食播种面积、农田生产潜力和农业技术投入均发挥了部分中介作用,系数分别为-0.194、-0.025和0.006。（4）应遵从城乡融合以及农业农村发展态势,强化粮食主产区农业生产现代要素投入与政策扶植,构建粮食生产—耕地休耕空间转换弹性机制,保障我国粮食安全。     

近20年淮河生态经济带粮食生产效率时空变化与影响因素

提升主产区粮食生产效率是提高粮食产量、保障粮食安全和生态安全的重要途径,也是学者、政府及农户关注的焦点。选择中国典型的粮食主产区淮河生态经济带为研究区域,构建了包括农户直接投入和政府间接投入的指标体系,借助非径向超效率模型测算了2000—2020年研究区28个地级市的粮食生产效率,并利用地理探测器分析了粮食生产效率空间差异的影响因素。结果显示:研究区域平均生产效率值在1.0附近波动,具有较大提升空间;各地之间的生产效率差距较大,但近20年呈现收敛态势;生产效率变化具有多样性,可分成7大类和11个小类;同级生产效率的地区集聚连片分布,且总体空间格局保持相对稳定;生产效率空间差异是多种因素共同作用的结果。年日照时间、人口密度和农业现代化程度是驱动空间差异的基础影响因子,其他因素解释力大小不等且存在年际变化。     

多源遥感数据支持下的县域尺度生态效率测算及稳健性检验——以长江中游城市群为例

生态效率是评价区域生态文明水平的重要依据,也是地理学与经济学开展资源环境综合研究的常用指标和变量,县域尺度生态效率测度的研究匮乏,制约了上述问题在县域层面上开展。在长江经济带生态优先和绿色发展国家战略下,以长江中游城市群为研究区域,依托多源遥感数据构建县域尺度生态效率测算指标体系,应用非合意产出超效率EBM模型测算2000-2015年县域生态效率,利用GIS空间分析工具揭示其时空分异规律和空间关联特征。并设计稳健性检验方案,对县域尺度生态效率测度路径科学性及稳健性进行检验。结果表明：（1）各年份长株潭城市群和环鄱阳湖城市群所辖县域的生态效率均优于武汉城市圈所辖县域;（2）研究期内生态效率维持高位区域包括武汉市辖区等12个县市,生态效率持续低值区域包括瑞昌市等7个县市;（3）县域生态效率H-H集聚区由衡阳市、株洲市及其周边至2015年成片消失,L-L集聚区则按照顺时针走向,逐步形成围绕武汉市的闭合环形区域;（4）基于市域生态效率排名对比的稳健性检验表明,县域生态效率测度路径和结果具有较高可信度。     

中国区域生态效率的时空演变及空间互动特征

现有研究主要关注生态效率的测算,对生态效率的空间互动特征缺乏相应地分析。采用考虑非期望产出的SBM模型对中国30个省级行政区2005—2015年生态效率进行测度,并在此基础上利用空间自回归模型考察中国区域生态效率的空间互动特征。结果表明：（1）中国高生态效率区主要分布在沿海发达省份,而低效率区则主要分布在欠发达省份。（2）在全国层面,基于经济权重矩阵得到的空间自回归系数为正且显著,表明区域生态效率存在正向的空间互动效应。（3）分样本估计中,发达和欠发达地区样本的空间自回归系数均大于全样本估计得到的空间自回归系数,故发达和欠发达地区内部的空间互动效应强于发达和欠发达地区之间的空间互动效应,呈现出“群分效应”。     

我国耕地利用效率的区域差异及其收敛性研究

基于地均种植业产值、地均劳动力及各种农业生产物质的投入情况,以耕地利用效率为主要研究对象,运用随机前沿生产函数方法计算了1990-2008年间中国各省区的耕地利用效率并对其时空变化规律进行了分析。研究表明:现阶段我国耕地利用仍以物资成本的投入为主,我国耕地产出的提高主要依赖于化肥使用量的增加,机械化程度的提高对其影响不大;我国耕地利用效率的整体水平不高,大部分地区耕地的实际产出与现有投入水平下的潜在产出之间存在较大差距,说明现阶段我国农业生产中存在着物质投入的严重浪费;近20 a来,我国耕地利用效率虽然逐渐提高,但提高的速率有着下降的趋势;省际间耕地利用效率有着明显的差异,而且表现出东、中、西部聚集的特征,与地区间经济发展差异不同的是,东部地区耕地平均效率最高,西部次之,中部地区的耕地利用效率最低;最后,在中国过去的近20 a里,全国范围内耕地利用效率虽有收敛的迹象,全域性的β-收敛特征并不显著,但中国的东、中、西三大地带内部却表现出较强的β-收敛特征。从区域收敛的稳态值看,东、西部地区的结果非常接近,而且均显示东部地带高于西部地带、西部地带高于中部地带的基本特征,这意味着随着时间的推移,中国的三大经济带将各自收敛于一个更高的耕地利用效率上。     

环保投资占比最优化:基于生态效率的考量

将生态效率作为综合衡量环保投资效益的指标,利用中国2003~2015年30个省（区、市）的数据,研究生态效率与环保投资的双向影响关系,并估算环保投资占比的最优区间.结果表明：（1）2003~2015年,全国平均生态效率整体呈略微下降趋势,由0.79下降至0.69.（2）环保投资占比对生态效率构成倒"N"型影响,经历"降低-提升-抑制"3个阶段.根据所获数据进行计算和推测,当环保投资占比处于0~1.50%时,环保投资不能有效防止生态效率下降;占比处于1.50%~3.30%时,环保投资能显著提升生态效率,至3.30%时达到最大值;占比大于3.30%时,过多的环保投资投入反而使生态效率下降.（3）省际生态效率具有空间溢出效应,省级政府环保投资策略具有协同性.     

环境约束下的福建省城市建设用地利用效率及驱动因素

研究环境约束下的城市建设用地利用效率地区差异特征及其驱动机理,对于引导城市建设用地高效利用、缓解快速城镇化进程中经济社会发展与生态环境之间的矛盾、实现区域协调发展具有重要现实意义。将环境污染作为非期望产出纳入城市建设用地利用效率评价体系,运用非期望产出SE-SBM模型、变异系数、GML指数和灰色关联度模型,系统研究2006—2016年福建省城市建设用地利用效率的时空分异特征、动态趋势演变及其驱动因素。研究表明：（1）2006—2016年福建城市建设用地利用效率总体呈正弦函数式样波动,2012—2016年投入产出效率始终位于有效前沿面。各地区效率差异明显,效率的高低与经济发展水平之间并非是正相关关系。（2）空间格局整体上呈现东部沿海地区的效率值高于西部内陆地区的分布态势,形成明显的集群效应。漳州虽属于东南部沿海地区,但2016年其效率值仍处于无效状态,未发生根本性转变,这进一步说明高效率城市的辐射带动作用较弱。（3）福建全要素生产率表现为正弦函数式样增长态势,整体发展趋势向好。技术进步引起的集聚规模效应是造成地区全要素生产增长率差异的主要原因,技术因素是缩小地区间全要素增长率差距的关键。（4）城镇化水平、生态投入、政府规制、耕地资源禀赋、科技研发投入和产业结构高级化是影响福建省城市建设用地利用效率时空分异与演变的主要驱动因素。     

工业生态效率对PM2.5污染的影响及溢出效应

针对2004—2016年中国地级市工业生态效率与PM_2.5的时空关联特征和影响作用关系的研究表明：（1）工业生态效率与PM_2.5呈时空交错分布特征,PM_2.5高污染区连片分布于华北平原及长江中下游城市,工业生态效率高等级区集中分布于长三角、珠三角和环渤海经济区等沿海地市及中西部城市群内部分中心地市;（2）工业生态效率对PM_2.5的冲击表现出“U型”变化的负向累积效应,PM_2.5对工业生态效率的冲击则表现为“倒U型”变化的正向累积效应;（3）工业生态效率与PM_2.5呈稳定时空关联演化特征,高高关联类型区集中分布于京津冀城市群、山东半岛城市群和长三角城市群内大部分城市,低低关联类型区多分布于鄱阳湖城市群、关中城市群及西部地市;（4）工业生态效率对PM_2.5总体上具有显著且稳健的正向影响,但表现出明显的空间异质性,工业集聚水平、科技创新及城市绿化率起到显著负向影响,而城市规模、环保监督及产业结构系数影响并不显著。     

中国生态福利绩效空间关联网络演变特征与形成机制

在定量测度生态福利绩效基础上,借助修正的引力模型和社会网络分析方法,研究了中国生态福利绩效空间关联网络演变特征与形成机制。研究发现：（1）中国生态福利绩效空间关联网络呈现“东密西疏”的空间分异规律,关联网络有“扁平化”发展趋势,网络稳定性亟待提升。（2）京津冀、长三角和珠三角处于网络核心位置,具有较强的溢出效应,东北、西北和西南地区处于边缘位置,贵州和甘肃是联系西南和西北省区的关键节点,生态福利绩效在省际间的传输多通过南部省区的中介作用实现。（3）北京、天津和上海构成净溢出板块,珠三角和江浙地区属经纪人板块,长江中下游及西南地区为净溢出板块,东北、黄河中下游及西北地区构成双向溢出板块。（4）资源禀赋差异、市场调节、政府宏观调控和科学技术推动是空间关联网络演变的主要驱动机制。研究成果可为推动生态福利绩效的跨区域协同提升提供参考依据。     

中国水生态文明发展水平的空间格局及收敛性

分析水生态文明发展水平的空间关联及其收敛性有助于水生态文明协同建设。从水安全、水生态、水环境、水节约、水监管和水文化6个维度构建评价指标体系,综合采用熵值法综合评价模型、探索性空间数据分析、时空跃迁测度方法和空间面板杜宾模型,对2010—2018年中国水生态文明发展水平的空间格局及收敛性进行了实证研究。研究发现:（1）中国水生态文明发展水平逐年提升,但水生态、水监管和水文化仍是主要短板;地区发展差异显著,从东往西呈“高—低—中”的分布特征。（2）中国水生态文明发展水平呈现显著的正向空间外溢效应和空间格局锁定特征,高高集聚区集中在东部沿海,低低集聚区集中在东北、西北、西南和长江中游地区,后者难以实现向HH型省区的跃迁。（3）全国及东、中、西部地区水生态文明发展水平均存在α收敛、绝对β收敛和条件β收敛;东部绝对β收敛最快,中部条件β收敛最快,西部绝对和条件β收敛均最慢。（4）经济发展水平、人口密度、人力资本和技术进步等对水生态文明发展水平的收敛有显著影响,但存在明显的地区异质性。据此提出具体化的对策建议。     

长江中游地区生态系统服务价值空间分异及敏感性分析

生态系统功能的不断退化是人类当前面临的一个共同挑战,是全球可持续发展研究的焦点问题。长江中游地区生态环境保护对于构建中国生态安全格局具有重要作用,为了深入分析长江中游地区土地利用活动对生态系统功能的干扰程度,基于长江中游地区生态系统服务价值评价结果,采用土地利用变化生态贡献度和生态系统服务价值敏感性方法进行测度。研究结果表明：（1）研究期间长江中游地区地均生态系统服务价值经历了“先增加后降低”的变化过程,山区地均生态系统服务价值高于平原地区、城市群地区、大城市周边县区以及主要交通道路沿线地区,长江中游地区生态系统服务价值总体变化呈现“两纵三横”的空间分布格局;（2）1995-2015年间退耕还林、还水、还湿是长江中游地区生态系统改善的主要原因,毁林开荒、围湖造田以及建设用地对林地和耕地的占用是长江中游地区生态系统恶化的主要原因;（3）食物生产、原材料生产、气体调节、土壤保持和维持生物多样性等五种类型生态系统功能敏感性有所增加,其他类型生态系统功能敏感性逐渐减弱。研究结果可为长江中游地区生态环境保护,保障生态系统服务各项子功能的持续供给提供科学指导。     

基于“三生”视角的中国林地分类提取

林地具有多重功能,在生态优先区和生产生活区承担不同功能。传统林地分类难以兼顾区域主导功能和开发保护定位,且对不同功能区内林地的时空特征尚缺乏定量刻画。建立基于“生产—生活—生态”视角的林地分类,利用土地利用图、功能区划、植被物候特征和统计数据,使用专题图叠加、遥感识别和决策树分类技术,提取林地各类型。结果表明:2018年中国林地遥感面积为228.18万km ²,1990—2018年生态优先区域林地减少2.49万km ²,2000年后降速变缓;防风固沙、水源涵养和土壤保持区等核心生态功能区内局部林地增加,主要位于内蒙古部分草原和沙区、河北西北部和黄土高原;东北地区、西南喀斯特区和新疆北部的林地转换为耕地和草地,生物多样性保护区内林地降幅最小;用材林地在2010年后减少变缓,园地扩大主要来自东南地区的耕地和用材林,城市林地在广东、浙江、江苏和北京迅速增加。研究表明,发挥核心生态功能的林地在生态修复工程范围和自然保护区内局部恢复,但剧烈的人为扰动仍导致其面积整体降幅较大。建议分区域差异化恢复生态林地、提升主导生态价值。     

基于投资组合模型的海岸带土地利用效率研究—以上海临港新城围垦区为例

土地利用效率的评价对于土地管理者和决策者有着重要意义。论文以上海临港新城围垦区为例,通过构建土地利用投资组合模型,利用Sharpe 指数(θ)和单位风险的经济收益(δ)两个指标,评价了2003—2010 年临港土地利用的效果及土地管理的效率。研究结果显示,2003—2010 年,θ由0.11 提高到12.77,δ由0.69 提高到12.96,表明临港土地开发利用的效果明显。依据土地利用的效率边界分析发现,2003—2010 年,临港新城围垦区的Sharpe 指数(θ)和单位风险的经济收益(δ)均未达到最优值,其中2003 年表现为土地利用不足,2008 年土地利用状态介于“经济收益-风险”最优与“总收益-风险”最优之间,2010 年表现为土地利用强度过高。有关未来土地利用最优组合的估计,尚需更多数据和深入研究。     

关于在长江经济带布局以水质改善为目标的流域生态缓冲体系的思考

生态缓冲带能够有效减缓流域内的人类活动或自然过程对水环境和水生态系统的影响.在长江经济带构建流域生态缓冲体系,对长江生态保护修复具有十分重要的意义.讨论了构建流域生态缓冲体系涉及的生态缓冲带位置选择、缓冲体系所占最低面积比率、宽度划定等一些基本的原则要求;利用卫星遥感影像数据,提取各汇水单元的地形特征、土地利用类型特征、土壤类型、土壤侵蚀强度、水文水系等数据,对长江经济带流域生态缓冲体系进行布局.结果表明:①长江经济带内林草地是主要土地利用类型,占区域总面积的62.46%,但是分布很不均匀,主要集中在西部高地和中下游的丘陵地带,在人口密集、农田密集的区域分布偏少;城镇用地主要集中在长江中下游地区.②土壤类型空间差异显著,浙江省、江苏省、湖南省、江西省及安徽省大部分区域的土壤多是黏性比较大,污染物迁移能力较低;而污染物迁移能力较强的砂质土或者土层较薄的山地草甸土主要分布在四川省北部、西北部.水力侵蚀、风力侵蚀和冻融侵蚀均有分布,且以水力侵蚀为主,建议在中度及以上侵蚀强度区域尽量减少污染源,重点布置缓冲带,增加该区域的缓冲力度.③长江经济带范围内可以利用的中小型湿地、小型河流支浜的面积至少有1.4×104 km2,再结合林草缓冲带,就可以形成一个生态缓冲体系.④在土地利用类型分布结果基础上,叠加土壤侵蚀强度和水系分布,将污染源区、中度及以上侵蚀强度区、水体区作为缓冲对象,建立缓冲体系的重点区域,总面积约14.26×104 km2,占长江经济带总面积的6.95%.对照欧美地区的研究,6.95%的缓冲体系面积占比是偏低的,需要在长江经济带开展深入研究来确定适宜的缓冲体系面积比,推进长江经济带流域生态缓冲体系的构建.      

近10年来长江下游地区耕地动态变化特征

基于遥感资料和GIS分析,对1988～1998年长江下游地区耕地与其他土地利用类型之间相互转变数量特征,以及耕地变化强度、耕地流失强度的区域分异特征进行了分析和描述,对耕地变化导致的环境效应进行了初步探讨。研究结果表明:①1988～1998年,耕地与林地、灌丛、水体之间的转变,对其数量动态变化起着主要作用,在上述转变过程中,耕地总体表现出数量明显减少、质量降低的趋势;②农田向城镇的单向转移,体现了区域快速城市化对耕地的侵占过程,从空间分布看,该过程主要体现于上海、苏锡常地区、南京、杭州等城市化过程最为剧烈的地区;③长江下游地区1988～1998年耕地年均流失率为0.77%,流失的主体部分是位于长江三角洲和巢湖平原自然条件优越、水利灌溉配套设施完善的传统优质耕地,新形成的部分则主要来自于滩涂湿地开垦及低山丘陵地区毁林开荒。总体而言,长江下游地区耕地流失体现在数量锐减、质量下降两个方面,并伴随着一系列生态破坏问题的出现。     

未来10 a长江三角洲地区耕地数量变化对区域粮食产能的影响——基于耕地质量等别的视角

基于全国农用地分等工作成果,采用定量分析法和对比分析法,研究了未来10 a长江三角洲地区耕地变化对区域粮食产能的影响。研究结果表明:①长江三角洲地区耕地利用等别处于全国中等偏上水平,耕地质量总体较优;②根据新一轮土地利用总体规划,未来10 a内长江三角洲地区耕地数量和质量均存在下降趋势,减少的耕地主要集中在利用等别较高、 质量较优的区域;③长江三角洲地区最高等别、 最低等别耕地的标准面积与统计面积相比,减少和增加耕地的比例为0.1∶1,减少和增加标准粮产量的比例为0.52∶1。相对于低等别耕地,高等别耕地数量变化对粮食产能影响更大;④耕地占补平衡中,由于占优补劣原因使耕地质量下降,导致补充耕地的粮食产能大大降低。     

基于土地利用变化的陕西省植被碳汇提质增效优先区识别

在“双碳”目标背景下,陆地植被生态系统碳汇是实现碳中和目标的重要方式。为有效识别植被碳汇服务功能提质增效的优先区,利用InVEST模型定量评估陕西省植被碳储量时空演变特征及分布格局,分析土地利用/覆被类型变化对碳储量变化的影响,研究林草生态建设碳汇增长空间差异,确定林草生态建设提质增效对象区域。结果表明：（1）陕西省土地利用类型主要以耕地、林地、草地为主,土地利用类型转移变化也主要发生在三者之间;（2）1980― 2020年陕西省生态系统碳储量总体增加91.88×10⁶ t,增幅3.16%,呈现出“总体上南高北低、局部地区明显过高或过低”的地带性分布特征;（3）退耕还林（草）工程对碳汇能力提升效果明显,存在全局空间相关性,表现为一定的空间趋同集聚现象;（4）陕北地区为生态保护修复工程极优先区和优先区,陕南地区为中等优先区,关中地区为一般优先区。研究基于不同区县生态系统碳汇年均增长率的差异,确定生态治理优先区域,可为实现生态修复工程主导模式的分区管理以及碳汇能力提质增效提供参考。     

现阶段我国耕地利用集约度变化及其政策启示

近年来,随着社会经济的快速发展和市场经济的不断完善,我国耕地利用中,农户利益最大化的个体追求逐步由耕地产出最大化向劳动力效益最大化方向发展,粮食生产对于农户的重要性在下降,导致我国粮食生产中耕地、资本和劳动力投入在1998年后出现下降趋势,北京、天津、上海、浙江、福建、江西、湖北、广东等省(市)区甚至出现耕地利用集约度总体下降的情况。耕地利用集约度的这一变化对我国粮食安全将产生深远的影响。文章在分析上述情况后认为,为实现我国粮食安全的国家目标,需要在耕地保护政策的基础上,进一步采取政策措施提高粮食生产的规模效益,以缓解粮食安全的国家目标与个体利益最大化的农户目标之间的冲突。