多维城市化与乡村地域功能演化的时空关联研究：以江汉平原为例

探索城市化与乡村地域功能演化的复杂性关联规律既是新时期城乡融合与乡村振兴的重要命题,也是乡村地理学研究的时代前沿。以江汉平原为研究案例,以2000—2019年为研究时段,在建立城市化指标体系和乡村地域功能评价模型的基础上,运用系统动态面板模型、时空地理加权回归模型等方法,深入探究多维城市化与乡村地域功能之间的时序关联规律及空间关联特征。结果表明：(1)江汉平原乡村地域功能演化具有明显结构分异性,其中,乡村地域综合功能在时序上呈现阶段性变化,空间上呈现沿焦柳-长荆发展轴的倒“U”形分布格局向汉宜线-东部平原带的“T”形分布格局演化。(2)江汉平原多维城市化与乡村地域功能在时序关联上呈现复杂性特征,其中人口、经济城市化与乡村地域综合功能呈现“N”形曲线规律,土地城市化与乡村地域综合功能呈现单调递增态势,但弹性系数值低于后期人口和经济城市化正效应值。(3)江汉平原多维城市化与乡村地域功能在空间关联上呈现明显规律性和异质性特征。研究结果有利于丰富乡村地理学理论内涵,为案例地区的城乡融合与乡村振兴实践提供支持。     

基于1998—2017年夜间灯光数据的粤港澳大湾区核心区城市建成区时空动态研究

随着城市化进程的推进,城市扩张加剧了人地关系的矛盾,调整和优化城市空间格局成为城市发展的重要举措。基于DMSP-OLS和NPP-VIIRS夜间灯光数据,利用GIS空间分析方法和城市扩张指标,揭示了粤港澳大湾区核心区城市建成区1998—2017年间的时空变化过程,并定量分析了其驱动机制。结果表明:研究区城市建成区面积总体呈现上升趋势,但扩展速度呈现明显的下降趋势。整体上,粤港澳大湾区核心区城市建成区的紧凑度随时间推移而降低,分形维数虽处于波动状态,却基本保持不变。1998—2017年间,粤港澳大湾区核心区城市建成区扩张在空间分布上呈"西北—东南"方向,重心逐渐向西北移动。此外,城市扩展模式呈现"扩散-凝聚-扩散"的波动状况。自然因素和社会经济因素均与城市建成区的扩展具有明显的相关关系,并且在不同时期其影响程度也存在差异。     

安徽鹞落坪自然保护区乡村聚落空间格局特征及其影响因素分析

我国自然保护区大多面临生态保护与脱贫攻坚的双重任务。保护区内乡村聚落空间格局则是当地自然环境、社会经济等多重因素作用的结果。开展保护区乡村聚落空间格局研究能够查明保护区内聚落空间特征及分异规律,为今后规范和引导保护区乡村建设,实现生态保护与经济社会协调发展提供决策参考。以安徽鹞落坪国家级自然保护区为例,综合运用GIS技术、景观指数定量分析方法分析鹞落坪自然保护区乡村聚落规模、形态、分布特征,探索地形、水源、区位以及社会等因素对乡村聚落空间格局的影响。结果表明:(1)鹞落坪保护区乡村聚落空间格局呈现出显著的功能区分异特征,核心区、缓冲区聚落规模小、形态复杂、分布稀疏,而实验区聚落规模大、形态规则、分布密集;(2)地形、水系、道路对保护区聚落空间格局有显著影响,区内聚落主要分布在海拔800 m以下,坡度15°以下,距河流、道路200 m以内的区域;(3)保护区聚落空间格局还与人口分布、经济发展、保护政策等社会因素密切相关。     

黄河流域农业资源环境效率时空演化特征及影响因素

探讨农业资源环境效率对于推动黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。通过构建农业资源环境效率综合评价指标体系,采用超效率SBM模型和空间计量模型,对1990—2017年黄河流域9省(区)农业资源效率时空分异特征及其演变过程进行测度与刻画,并进一步探讨其影响因素。结果表明:(1)研究期间黄河流域9省(区)农业资源环境效率总体呈现缓慢波动上升趋势,且总体水平较低,山东和四川处于引领地位。(2)黄河流域农业资源环境效率总体呈现下游上游中游的空间分布格局。从空间格局演化来看,流域农业资源环境效率空间分异特征较为明显,呈现以山东和四川为核心的"双核"特征;从上、中、下游来看,则呈现"中心-外围"特征。(3)从影响因素结果分析来看,农业经济发展水平、农业生产技术水平和种植业结构对流域农业资源环境效率具有显著促进作用,而财政支农政策、工业化水平、环境规制和农业受灾率则具有一定阻碍作用。最后,提出了黄河流域强化农业科技支撑、农业生态环境保护和农业基础设施建设等方面的对策建议。     

中国私家车碳排放空间格局及其影响因素的ESDA-GWR分析

利用探索性空间数据分析(ESDA)和地理加权回归模型(GWR),对2012年全国312个地级及以上城市私家车碳排放的空间分异格局、总体趋势、空间异质性和驱动因素进行研究。结果表明,中国地级城市私家车碳排放空间分异显著,碳排放总量呈现中部东部西部、中部北方南方的变化趋势,人均碳排放量表现为东高西低、北高南低的态势,地均碳排放量则呈现南高北低、东高西低的态势。人均储蓄存款余额对私家车人均碳排放的影响最大,其次是人均GDP和城镇居民可支配收入,且影响因素具有明显的经度或纬度地带性规律。     

大城市边缘区土地利用空间格局特征分析——以北京大兴区为例

以北京大兴区为例,利用景观格局和空间分析方法,从产业布局和区位角度分析大城市边缘区土地利用空间分异特征。结果表明:(1)该区土地利用程度高,区域产业布局及距城市、村镇和道路距离等区位因素使其土地利用综合水平呈现北高南低、北部和南部区域内部重点镇高于一般镇的等级梯度分异格局。(2)设施农用地、园地和设施耕地等集约利用程度较高的农用地比例很大,集中分布在村镇和道路附近,生产便利性和成本是其空间分异的主要影响因素;(3)各类土地破碎化严重,集聚度和规模化程度低,亟需通过土地综合整治,重构村庄空间体系,充分发挥循环经济和农用地多功能性的优势,优化农业产业间及其与非农用地间的用地结构和空间布局,进一步提高土地利用综合效益。     

基于分形理论及信息熵的广州边缘区绿地空间结构分析——以番禺区为例

以信息熵和分形理论为指导,在遥感和GIS技术支持下构建绿地空间结构熵模型,以番禺区为例对广州市边缘区绿地结构在空间上的分异进行分析,结果表明：III梯度区得益于良好的水资源及地形等自然条件,斑块平均面积最大、边缘密度最低、斑块结合度指数最高,生境破碎化程度最小,熵值最高,为-12524,稳定性最好;II梯度区熵值最低,为-62553,主要由于受游移多变且支流众多的水系胁迫导致绿地空间结构被切割破碎,稳定性最差;而I梯度区熵值为-36819,处于II、III梯度区之间,但由于距城市最近受人为干扰最强烈,连通性最差、生境破碎化程度最高,其稳定性很大程度取决于人为干扰活动的剧烈程度和政府行为对用地结构的调控。     

中国农业净碳汇空间集聚与分异

农业净碳汇空间集聚与分异特征,是当前中国农业现代化、生态化转型面临的重大问题。为了精准把握长时间尺度、微观空间单元下中国农业净碳汇空间集聚与分异特征,文章采用全国县域尺度农业数据,结合标准差椭圆方法、探索性空间分析方法等分析工具,对中国县域农业净碳汇空间格局分布规律进行详细探讨。研究表明,(1)从标准差椭圆方法揭示的空间分异格局来看,净碳汇空间分布中心整体存在向东北移动的趋势,空间分布范围存在明显的收缩态势,东北地区净碳汇对全国净碳汇空间格局的影响作用加强。(2)从全局空间自相关揭示的净碳汇空间集聚格局来看,全国净碳汇自1991─2011年经历了集聚—分散的过程。1991─2001年间,空间自相关程度在不断增强,农业生产方式和农业活动结构的相似性在空间上表现得较为明显。2001─2011年,空间自相关系数大幅下降,意味着净碳汇高值集聚区域在空间上逐渐呈现碎片化。(3)从局部空间自相关来看,农业净碳汇高值集聚区不断增多,低值集聚区不断减少,总体上反映了中国农业生产净碳汇在空间格局上呈现出的改善。已经形成了东南地区净碳汇、西北地区负碳汇为主的空间分布格局。     

基于SPSS的苏北地区可持续发展能力空间分异研究

以区域可持续发展能力建设为切入点,结合苏北地区的实际,建立适合该地区的可持续发展能力评价指标体系,然后运用SPSS软件的因子分析和聚类分析的方法,对苏北地区可持续发展能力进行综合评价。结果表明,区内各县市可持续发展能力差异较大,但其空间分异呈现出某些特征:经济可持续发展能力呈现由地区东南部向中间递减的“一”字型空间格局;资源环境可持续发展能力呈现由地区中部分别向东、向西递减的“凸”字型空间格局;社会可持续发展能力呈“M”字型空间格局;综合可持续发展能力呈“H”字型空间格局;以中心城市为核心,可持续发展能力向周边呈辐射状递减趋势。根据这些空间分异特征,提出了一些促进苏北地区可持续发展能力建设的建议。     

北京城市空间扩展的生态环境响应及驱动力

城市土地利用变化及其生态环境响应是全球环境变化研究的重要组成部分,是可持续发展研究的核心问题。大都市作为人口和产业密集地区,城市土地利用变化剧烈,由此带来的生态环境问题更为显著。在新型城镇化建设背景下,研究大都市城市空间扩展及其生态环境响应,对提高大都市土地利用效能,转变经济增长方式和实现可持续发展具有重要指导意义。文章基于北京市遥感影像数据及相关社会经济数据,构建北京市空间扩展的生态环境响应评价指标体系和模型,对1995─2010年北京市空间扩展的生态环境响应进行了综合评价并分析其驱动力。研究认为:1995─2010年北京市各区县空间扩展的社会经济压力指数不断增大,首都功能核心区和城市功能拓展区各区县社会经济压力指数上升幅度最大,城市发展新区和生态涵养发展区各区县上升趋势较为平缓;除东城区和西城区外,各区县土地利用状态指数有所下降,降低幅度较大的区县有通州、顺义、大兴、平谷和昌平,较小的区县有朝阳、海淀、丰台、石景山和密云;除通州和大兴外,各区县空间扩展的生态环境响应指数均呈上升趋势,净变化量较大的区县主要位于首都功能核心区,生态涵养区和城市发展新区各区县净变化量较小;除通州、顺义、延庆和昌平外,各区县城市空间扩展的生态环境响应综合指数均有所提高,其中东城、西城、海淀和朝阳净变化量较大,顺义、平谷和怀柔净变化量较小,空间格局表现出"中心低、外围高、东南低、西北高"的特征;人口增长、城市化、经济发展、建设用地高速扩展、生态用地减少等对北京城市空间扩展的生态环境响应具有重要影响。     

鄱阳湖大型底栖动物群落结构的空间分布及影响因子研究

由于受人类活动干扰的加强以及受与长江干流之间"江湖关系"变化的影响,近年来鄱阳湖水生生态系统的状况及变化受到较多关注。对底栖动物群落结构的研究将有助于了解鄱阳湖生态系统结构现状及影响因子,对鄱阳湖保护对策的制定形成有效支撑。2016年7月,对鄱阳湖湖区(分别于鄱阳湖保护区和南矶山保护区)的底栖动物群落结构及相关环境因子进行了调查。调查共发现大型底栖动物27种,隶属于5门8纲,平均密度为48.40 ind.·m-2,其中主要以软体动物门为主;平均生物量为28.12 g·m-2,亦主要由软体动物门贡献。湖区主要优势种为河蚬(Corbicula fluminea)(优势度y=0.0655)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)(y=0.0336)、霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)(y=0.0268)。底栖动物密度、生物量及多样性指数均呈现出鄱阳湖保护区高于南矶山保护区的格局,且二者在群落组成上有明显差异,鄱阳湖自然保护区主要以腹足纲和寡毛纲为主,南矶山自然保护区主要以瓣鳃纲和腹足纲为主。典范对应分析的结果显示,鄱阳湖保护区主要受到高水深、低浊度及高溶氧的影响;南矶山保护区各样点之间群落相似性较差,分别受不同因子的影响,这表明在各区域内部,局域微生境在局域群落结构的塑造上起主要作用,因此该区域内生态系统的保护应适当考虑空间尺度。     

近17年鄱阳湖区景观格局动态变化研究

通过对1989、1999和2006年3期遥感影像进行解译,借助ARCGIS、FRAGSTATS等软件对鄱阳湖区近17年景观格局动态变化进行分析。结果表明：近17年湖区景观空间结构在自然因素和人类活动的影响下发生显著变化。从景观水平上看,湖区整体景观的破碎化程度不断增大,各斑块类型在空间上的分布趋于均匀和分散,景观中斑块的形状渐趋不规则,复杂程度加大。在斑块类型水平上,研究区水体的破碎化程度增加,斑块向着小型化方向发展,斑块之间的结合度降低,形状逐渐变得复杂,水体斑块之间的水力联系减弱;草地和林地的空间结构相对稳定,变化并不显著;耕地虽然是研究区的优势景观类型,但在近17年间,其优势地位被逐渐削弱,破碎化程度也在逐渐加大,斑块形状的规则性降低,各斑块之间的分离性加大;滩地的变化主要受水文情势和泥沙淤积的影响,破碎化程度经历了先加大、后降低的过程,最大斑块面积有所增大;建设用地的变化最为明显,其破碎化程度也有所加大,但斑块间的连接程度相对研究初期有所增加;未利用地是研究区面积最小的景观类型,其景观破碎化程度则有所降低,斑块形状也渐趋简单。     

青海尕海盐湖初级生产力特点

１９９７ 年夏季对青海尕海盐湖的生态系统进行了初步研究． 初级生产力研究结果表明：（１） 水域毛初级产氧量平均值为３ ．２７３ｇ ｍ －２ｄ－１ ,其中底栖藻类占７０．９９％ ,底栖藻类单位面积毛初级生产力是浮游植物的２．４５倍．（２） 水域初级生产力构成格局为：由沿岸到湖心区,随着水深的逐步增大,底栖藻类初级生产力逐步减少,浮游植物初级生产力逐渐占主导地位． 前者所占的比例在０．５５ ｍ 水深时为９７．７２ ％ ,在大于１３．０ ｍ 水深后即降至０．０ ％ ．（３）与国际有关文献相比,尕海盐湖初级生产力较低     

中国三个不同富营养化湖泊沉积物中Cu、Zn赋存特征及其与营养盐的相关性分析

对太湖、南四湖、白洋淀三个不同富营养化湖泊沉积物进行采样,采用Tessier连续提取法,测定了3个湖泊表层沉积物中Cu、Zn两种重金属的赋存形态,并初步探讨了重金属各形态与沉积物及上覆水中营养盐的相关关系。结果表明,沉积物中重金属总量以白洋淀最高,太湖最低,但重金属污染程度为太湖＆gt;南四湖＆gt;白洋淀,太湖Cu污染指数为1.34~1.6,白洋淀Cu污染指数仅为0.79~1.17。沉积物中重金属赋存形态Cu主要以残渣态和有机质结合态为主（二者之和占73%以上）, Zn则以残渣态和Fe-Mn氧化态占优（二者之和比例达83%以上）,含量最少的均为可交换态。不同湖泊沉积物重金属赋存形态差异较大,太湖残渣态重金属占总量的比例最小（Cu为43%~56%,Zn为49%~63%）,南四湖残渣态占的比例最大（Cu为59%~82%、Zn为64%~77%）;可交换态比重在太湖中最高（Cu占3.2%~5.6%,Zn为1.3%~1.5%）,在南四湖中最低（Cu为1.1%~2.9%,Zn未检出）。从“非稳定态”重金属（除残渣态外的四种形态之和）所占比例看,相较其它两个湖泊,太湖沉积物中重金属污染人为输入的活性态占较大比重,具有较高的二次释放风险。相关性分析得出,重金属Cu的可交换态与上覆水中总氮及总磷之间存在着极显著的正相关关系,碳酸盐结合态Cu与沉积物中营养盐呈现出显著的负相关性,说明水体的富营养化程度加剧可能会增强沉积物中Cu向水体释放的风险。     

The urban growth, size distribution and spatio-temporal dynamic pattern of the Yangtze River Delta megalopolitan region, China

As one of the six megalopolitan regions in the world, the Yangtze River Delta is one of the most populated and developed regions of China. The spatial and temporal dynamic pattern of the urbanization process of the megalopolitan region is investigated. This work compared the spatial and temporal dynamic pattern of the urban growth for the five urban areas (Shanghai, Nanjing, Suzhou, Wuxi and Changzhou) in this region. During the 15 years, urban growth patterns were dramatically uneven over three 5-year periods. The size distribution of the five urban areas became more even with the rapid urbanization process. The patterns of urban expansion reflected policy adjustment and economic development throughout the time. Landscape metric analysis across concentric buffer zones was conducted to elucidate the area, shape, size, complexity and configuration of urban expansion. The study indicates the coalescence process occurred during the rapid urban growth from 1990 to 1995 and the moderate growth period from 2000 to 2005, but different urban growth period between 1995 and 2000. The urban growth pattern was coalesced for the Nanjing and Wuxi metropolitan areas and diffused for Shanghai, Suzhou and Changzhou. This approach indicates that the coalescence process was the major growth model for this region in the recent 15 years despite their different size, economic growth and population growth. The diffusion-coalesce dichotomy represent endpoints rather than alternate states of urban growth. This work will be beneficial in understanding the size distribution and urbanization process of the megalopolitan region in China.     

平原河网地区大型底栖动物群落结构及其与环境因子的关系

大型底栖无脊椎动物是河流生态系统的重要组成生物,具有活动范围相对固定、生命周期较长、生活习性相对稳定等特点,可有效指示河流水质和水生态系统健康状况。有关大型底栖生物群落结构特征及其与水环境之间的关系研究一直是河流生态系统的研究热点。底栖动物具有较强的地域性,其群落结构特征受当地的自然环境特征和社会经济发展程度的双重因素影响。为研究典型平原河网地区的底栖动物群落结构及对水环境状况的响应特征,在上海市选取了83个河道断面进行大型底栖动物采样分析,共获取底栖动物20个分类单位（种）,其中软体动物10种,环节动物6种,节肢动物4种。上海河道底栖动物群落结构总体呈现结构单一、物种丰富度低、高度耐污性等显著特征,环节动物的栖息密度和出现频率均最高。城市化水平的空间差异性直接影响底栖动物空间分布的异质性,由市区至近郊、远郊,物种数从11种逐渐上升至15种,而栖息密度则由8 776.3个/m2下降至690.3个/m2。底栖动物群落结构的空间分布特征与水质理化指标的空间分布特征具有良好的对应性,水质空间变化导致环节动物和软体动物、节肢动物的空间分布存在一定交错性,耐污性较强的环节动物主要分布在有机污染重、溶解氧低的市区河道断面,而喜清洁环境的软体动物和节肢动物主要分布在水质较好的郊区断面。寡毛纲物种的栖息密度与溶解氧质量浓度呈显著负相关性。     

南昌市生态空间和生态保护红线划定研究

生态保护红线作为生态空间的刚性约束区域,是保障和维护国家生态安全的底线和生命线。结合国土空间规划双评价技术,以南昌市为例,选取水源涵养功能、水土保持功能、水质保护功能、生物多样性保护功能4种重要性指标和土壤侵蚀、酸沉降、水污染3种敏感性指标,采用模型评估法和净初级生产力定量指标评估法,开展生态空间和生态保护红线划定研究。结果表明:南昌市生态保护红线面积为1648.43 km2,占总面积的22.27%,以水质保护与水污染敏感红线和生物多样性维护功能生态保护红线为主,面积分别为787.93 km2和628.96 km2,主要分布在南昌市梅岭森林公园及周边地区、中部赣江与瑶湖范围、东部军山湖与青岚湖地区、西部鄱阳湖湖域以及近鄱阳湖部分区域,以水域、农田、森林3种地类为主;生态空间面积为4271.43 km2,占总面积的57.70%,主要分布在南昌东部、南部以及西南方向,以农田、森林地类为主;其他空间面积为1482.67 km2,占总面积的20.03%,主要分布在南昌市中部以及市区周边部分地区,以建设用地为主。研究结果可为区域国土空间规划和生态安全提供参考。     

Zur quantitativen Verteilung von Bakterien und Hefen in einem Gezeitenstrand der Nordseeküste

On a sandy beach of the island Sylt (North Sea) bacteria and yeasts are distributed according to a characteristic pattern. In regard to the vertical distribution, the highest bacteria numbers are found on the surface area of the sediment (14 million per 1 cc of fresh sediment); there is a continuous decrease with depth. The lowest bacteria numbers are those from the underground water region (20,000 per 1 cc). The highest number of yeasts is 200 per 1 cc of sand. The horizontal distribution has 2 maxima, 1 in the sandy mud flats and 1 in the supralittoral zone, with a bacteria abundance minimum inbetween on the beach slope. Actinomycetes have been identified only in the middle and upper part of the beach slope. In May and August (1967) the average number of bacteria was nearly twice as high as in October, December and March. No definite relation was noted between the abundance of bacteria and yeasts on the one hand, and organic substance and oxygen availability, on the other.     

广州南沙红树林湿地鸟类群落多样性(2005～2010)

为探讨城市化对鸟类群落的影响,2005～2010年对广州南沙红树林湿地鸟类群落多样性进行了研究.结果表明:共记录鸟类149种,隶属于16目42科97属;其中冬候鸟或旅鸟77种,占51.7%,留鸟63种,占42.3%,夏候鸟9种,占6.0%;鸟类群落呈现出较强的季节性,从总体上看,物种数和总数量呈现秋冬季高峰,夏季最低.红树林湿地区具有最高的鸟类物种多样性与科属多样性,物种多样性和科属多样性变化趋势表现为红树林湿地区>河涌林带区>水域区.南沙红树林湿地的保护对丰富鸟类群落多样性具有重要作用.     

玄武湖菹草种群空间格局分析及其环境效应

大型水生植物的分布格局与空间尺度有着密切关系,传统的分析方法只能分析一种尺度下的格局。引入点格局分析,以种群空间分布坐标点图为基础,分析各种尺度下的种群格局。运用点格局分析对玄武湖菹草种群的空间分布格局进行研究,并结合N、P等水质指标探讨其环境效应。结果表明,玄武湖菹草种群分布集群特征明显,且在尺度232~344m内聚集最为明显。从水质监测结果看,菹草种群有利于改善水体环境,无种群区的TN、TP和NO3-N浓度明显高于有种群区;溶解氧(DO)则表现为有种群区高于无种群区。菹草在空间分布上的明显规律性,会进一步导致水质参数的空间异质性。