长江三角洲城市群空气质量时空分布特征

基于数理统计、空间插值技术、相关性分析与GIS地图表达,研究长江三角洲城市群AQI及各空气含量因子污染浓度的时间、空间分布特征。通过提取国务院最新规划的长江三角洲城市群空间分布数据,划分研究区为"一核五圈",探讨了空气质量指数的时间变化特征和AQI、首要污染物的空间分布规律,定量评价了AQI与其污染因子的相关性,结果表明:(1)时间变化上,长三角城市群空气质量季均变化规律为夏季最好,冬季最差;月均变化呈波浪形分布,在1月份的平均浓度皆为最高;周均变化为:在一周后半段达到一周最大值;(2)空间分布上,分季节看,AQI在春、秋、冬三季空间梯度变化显著,呈现北高、南低的分布格局。在首要污染物的分布上,以PM_(2.5)和O_3均分长三角地区;(3)PM_(2.5)含量空间分布与AQI有较高相似性,均处于北高南低的分布状态,臭氧分布呈现东高西低,即较发达的城市臭氧含量相对较高的空间分布格局。最后通过相关性计算,AQI与PM_(2.5)相关性显著,与O_3没有明显相关性,为长三角大气污染防治提供依据。     

嫩江下游土地沙化的时空变化——基于MODIS数据的遥感分析

以2000,2004和2008年的MODIS数据为主要数据源,以嫩江流域下游为研究对象,在Arc-GIS9.0和ERDAS IMAGE9.0等软件支持下,建立沙化模型,并对沙化进行了信息提取与分析;借助ArcGIS强大的空间分析功能,完成了土地沙漠化的定量分析及其时空变化规律,在此基础上进一步探讨了土地沙化的过程、机理和成因.结果表明:研究区域沙漠化土地以轻度和中度沙漠化土地为主;重度和极重度沙漠化土地的年增长率较大,水域的年减少率最大;重度、极重度沙漠化土地主要向较低等级的沙漠化土地和水域转变,呈现一定的逆转移.     

内蒙古县域经济发展水平时空差异研究

采用《省级主体功能区划分技术规程》中经济发展水平指标的计算方法,以内蒙古101个旗、县、区为研究对象,选取各地GDP产值和人均GDP数值,探讨2000-2004年和2005-2009年两个时段内蒙古县域经济发展变化状况.结果表明,内蒙古县域经济发展水平的时空差异十分显著,县域经济发展水平差距在逐渐扩大,各地区经济发展极不均衡,这种时空差异与内蒙古各县区的地理位置、经济基础、资源禀赋、发展策略、人力资源等紧密相关.     

基于双维度校验的珠三角区域臭氧生成机制长期时空演化特征识别

臭氧（O₃）污染已经成为我国主要城市区域大气环境的首要污染物,由于其生成与前体物之间呈现高度非线性的关系,O₃生成机制的识别对前体物的减排具有基础性的重要作用.针对常规方法难以较好对机制的长期演化特征进行识别问题,基于常规观测数据（O₃、NO₂）和温度（T）与挥发性有机物活性（VOCR）之间的关系,从NO₂和T两个维度对珠三角区域O₃的生成机制进行了识别并做校验,分析了2006~2020年期间O₃的趋势变化规律和原因,研究了机制的长期演化特征.结果表明,O₃浓度随NO₂和T水平的升高呈现升高、稳定、下降和再次升高的趋势变化规律,当ρ（NO₂）处于0~35、35~45、>45 μg·m^-3和T处于>30、25~30、<25℃时,机制分别处于NO_x控制区、过渡区和VOCR控制区.不同时间段,随着T升高VOCR随之升高,推动了O₃浓度上升.由于前体物排放趋势变化和O₃生成机制状况不同,O₃浓度在不同时间段和T条件下的趋势变化规律不同.整体上,珠三角区域西部偏VOCR控制区,东部偏过渡区,两个维度机制的识别结果具有较高一致性.随时间变化,西部区域的过渡区向VOCR控制区转变,东部区域的VOCR控制区向NO_x控制区转变.在不同时间段,随着T升高O₃生成对NO_x的敏感性增强,随时间变化,高温和低温条件下O₃生成分别对NO_x和VOCR的敏感性增强.     

2000~2018年我国大气重金属沉降通量时空变化特征

大气沉降物中的重金属对土壤环境的影响不容忽视.为研究我国大气重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn）沉降通量现状及时空变化特征,基于中国知网和Web of Science数据库收集了2001~2021年公开发表的大气重金属沉降通量文献99篇,各重金属元素监测点718~1672个.采用Meta-analysis方法计算中国大气重金属沉降通量加权均值,运用亚组分析法研究了2000~2018年不同时期大气沉降通量时空变化,对比分析了农业农村区、城市区和工业区等不同类型区的组间差异.结果表明,我国大气重金属年沉降通量［mg·（m²·a）^-1］为：Zn （96.75）>Pb （23.37）>Cu （12.77）>Cr （11.04）>Ni （6.61）>As （2.97）>Cd （0.48）>Hg （0.05）,2000~2018年沉降通量总体估计值高于1995~1998年英国乡村地区;工业区和城市区的沉降通量显著高于农业农村区,工业区大气重金属污染较为严重;长株潭地区As和Cd的沉降通量较高,东北地区、珠三角和华北平原大气重金属沉降通量较其它区域严重;近20年来Cd的年沉降通量均值在总体均值附近波动,无明显下降趋势;其中,城市区和农业农村区的Cd沉降通量呈增加趋势.本文建议结合区域产业结构特征建立分级分类分区的大气排放精准治理和风险管控措施,针对当前大气Cd沉降通量较大的问题实行更加严格的限制性措施.     

山东省农业多功能的时空演化特征与驱动机制分析

农业供给侧改革与乡村振兴背景下,深入挖掘各地区农业多种功能,统筹不同农业功能特征地域的协调发展,成为促进农业增收、实现农业可持续发展、保障食物安全的关键。农业多功能的演变受到区域农业资源禀赋与社会经济发展水平和阶段的复杂影响。以山东省为例,选取2004年、2011年、2017年三个时间截面,构建农业多功能评价指标体系,运用空间错位指数、回归分析等方法对县域农业多功能的时空演变规律与驱动机制进行分析。研究发现：（1）2004—2017年,山东省农业的农产品供给功能和经济发展功能分别呈先升后降和先降后升的增长态势,社会保障功能和生态服务功能分别呈持续下降和先降后升的下降趋势。（2）研究期内,农产品供给功能与生态服务功能对农业资源禀赋依赖较强,分别呈现出沿平原—丘陵—山地递减与递增的空间格局;经济发展功能与社会保障功能受社会经济发展水平和阶段影响较大,时空差异明显。（3）各驱动因子对于同一功能中不同要素的作用方向与强度存在差异,引发农业各功能结构的变化。基于功能视角提出山东省农业转型发展的路径选择与分区优化策略。     

三峡库区水源涵养重要区生态系统格局动态演变特征

利用三期遥感分类数据为基础数据源,结合野外地面核查和生态空间分析方法,对三峡库区水源涵养重要区2000~2010年生态系统格局时空动态变化进行了分析。结果表明:研究区内各类生态系统空间分布差异较大,以森林和农田为主体生态系统;10a间,由于三峡水库蓄水淹没了大量农田和林地,导致森林生态系统和农田生态系统分别向湿地生态系统转化了179.99km2和191.27km2;其他生态系统(主要是人工表面)面积在时段内增加了506.63km2,主要是城镇建设占用部分森林和农田转换而来;时段内森林生态系统总的面积未发生较大减少主要是由于近年退耕还林、森林工程等生态工程的实施获得了大量补充;研究区后期的生态系统转化强度在逐渐增强,生态系统动态类型相互转化强度也显示出研究区生态系统类型的转化总体变差。     

中国省域R&D投入的区域差异及时空格局演变

以中国31个省市自治区为研究单元,以RD强度为测度指标,采用传统统计分析方法,结合马尔可夫链和ESDA,分析了2001~2011年中国RD投入的区域差异及时空格局演变。结果表明:中国省域RD投入的绝对差距在扩大而相对差距在缩小,空间相关性逐渐增强,存在明显的"俱乐部趋同"现象。东西部之间RD投入的空间差异有所扩大并呈两极分化的态势,投入重心正在向东南部偏移。RD投入增长也具有明显的空间集聚特征,并形成了以长三角和鲁皖赣为核心向中西部地区梯度推进的圈层结构。增长热点区由分散格局转为集中连片格局,增长冷点区在大幅减少,全部集中在西部地区。RD投入时空差异的形成受经济发展水平、政府科技投入力度、产业结构的变化和人力资本积累等多个因素的影响。     

太湖出入湖河道与湖体水质季节差异分析

基于2016年太湖16条主要河道及对应湖体的水质逐月监测数据,深入探讨了太湖流域不同分区河道的外源营养盐输入对湖体水质影响及其季节变化.结果发现:(1)太湖流域河道总氮(TN)、溶解性总氮(DTN)、总磷(TP)和溶解性总磷(DTP)的月平均浓度均高于对应湖体,主要入流区河道与临近湖体的营养盐浓度呈现显著正相关,表明外源补给对湖体营养盐浓度产生巨大影响;(2)无论是河道还是湖体的营养盐浓度,均呈现明显的季节变化,且峰值产生月份不同:河道平均TN最高值出现在3月,为4.82 mg·L-1,平均TP最高值出现在12月,为0.218 mg·L-1;湖体TN、TP峰值均出现在蓝藻水华暴发期间(7月),分别为4.13 mg·L-1和0.255 mg·L-1;(3)极端降水过程短期内能明显降低河道营养盐浓度,但会引起湖体营养盐外源负荷的明显增高,不利于湖体富营养化控制.本研究表明,对于空间异质性较高的大型浅水湖泊,流域河道入湖污染对湖体营养盐时空格局具有重要的塑造作用,而湖体的污染物自净能力、蓝藻水华物质的空间堆积及风浪引发的底泥再悬浮作用等也都对湖体营养盐浓度、时空格局产生重要影响.     

我国村镇生活垃圾可燃组分基本特征及其时空差异

为了解我国村镇生活垃圾组成特征及采取焚烧处置的可行性,本研究在2015年的春夏秋冬4个季节,对我国12个省份共72个村镇生活垃圾产生源进行采样调查,分析了垃圾全组分和可燃组分的质量分数、含水率以及垃圾热值等参数,进行了地域、季节以及村与镇之间差异分析.结果表明,我国村镇生活垃圾可燃组分质量分数(湿基)由高到低的顺序为:厨余类(13%~53%)橡塑类(10%~18%)纸类(10%~15%)木竹类(0~10%)织物类(0~8%).相同行政区域内村与镇之间生活垃圾组分差异较小,南方村镇生活垃圾全组分的平均含水率大于北方,全国村镇生活垃圾平均含水率为40.1%左右.我国北方生活垃圾热值在4个季节均有81%的村镇超过3 500 k J·kg~(-1),而南方村镇生活垃圾在春、夏、秋、冬这4个季节满足这一条件的村镇分别占44%、50%、61%、72%.垃圾经分选后热值得到提高,但南方村镇春季生活垃圾可燃组分热值仍然偏低,南方其它季节56%以上的村镇和北方全年所有村镇的生活垃圾均能满足焚烧处置的热值要求,故对我国北方农村生活垃圾进行焚烧处置是可行的,而南方村镇生活垃圾需加强前处理工艺.