基于生态足迹的武汉城市圈生态承载力评价和生态补偿研究

在推进新型城镇化和生态建设的背景下,客观定量评价区域生态环境状态,是当前我国生态建设重要而紧迫的任务之一。高密度的人类活动会对自然生态系统产生超负荷的压力,通过生态承载力的分析能够定量测度这种状况,为区域可持续发展提供借鉴意义。基于生态足迹模型,计算了2008年和2013年武汉城市圈各县域单元的生态足迹/承载力,并进行了时空变化分析。研究发现武汉城市圈各县域单元的生态足迹和生态承载力在空间上存在显著的差异性,生态足迹逐年增加,生态承载力的变化相对较小,出现两级分化的现象。根据生态足迹/承载力进行跨区县生态补偿测算,得到2008年和2013年武汉城市圈48个县域的转移支付情况,表明如果运用财政转移支付的手段,整个区域能够达到生态系统供给和需求动态平衡的目标,缓解武汉城市圈的生态压力,实现武汉城市圈的可持续发展。     

基于圈层建设用地密度分析的中国主要城市扩张的时空特征

基于圈层建设用地密度分析,提出了城市扩张核心度指数;通过计算城市扩张核心度指数和城市扩张强度指数,分析了1990~2010年中国27个主要城市距城市中心不同距离区域的城市扩张的时空模式。研究发现:(1)1990~2010年,大部分城市核心度指数不断降低,城市空间结构变化与国家区域政策密不可分,呈现明显的区域特征。1990~2000年东部沿海地区城市核心度值减少幅度较大,2000~2010年则是东北部和中西部城市降低明显。总体上看,西部和东北部城市的核心度指数要高于东部和中部的城市,结构更加紧凑。(2)城市扩张最活跃的地方总是出现在核心区边界附近,并不断向外推移。(3)城市的形态与城市的发展阶段密切相关。1990~2000年,一线城市扩张的强度和范围远大于其他城市;2000~2010年,二三线城市的扩张强度和范围明显增加。经济比较发达的城市,建设用地的扩张逐渐由单中心扩展向多中心协同发展转变,而经济相对落后西部城市和东北部城市,城市结构比较紧凑,保持着单中心的城市形态。     

基于土地利用回归模型的场地土壤污染特征分析

通过在广东韶关凡口铅锌矿向外辐射8 km²范围内布设25个采样点，监测土壤中Pb、Zn、As、Cu、Cr和Hg的质量比，构建土地利用回归(LUR)模型模拟该6种元素质量比的空间分布。结果表明：不同土壤元素质量比受地理要素影响差异较大，Pb和As的空间分布受道路影响较大，其高值区沿道路呈带状分布；Zn和Cu受自然因素与土地利用的综合影响，高值分布相对零散；Cr的空间分布主要受地形降水等自然因子的影响。研究区整体元素质量比偏低，西部地区元素质量比低于东部地区，南部地区低于北部地区。     

1990—2014年武汉市空气质量时空变化

基于武汉市1990—2014年空气污染物(SO2,NOx/NO2,TSP/PM10)年均值浓度数据,采用Daniel趋势检验和空间统计方法研究污染物浓度时间变化趋势和空间变异。研究发现武汉市近20年SO2浓度变化平稳且满足国家二级标准限值,而氮氧化物(NOx/NO2)浓度显著上升并超过标准限值,颗粒物(TSP/PM10)浓度虽然有下降趋势,但依然未达到标准限值。武汉市近10年SO2污染空间变化最明显,重污染区域由城区向郊区转移;NO2污染空间差异最显著,二环线内监测点NO2浓度一直高于二环线外且平均高9.2%,而二环线内监测点SO2、PM10浓度低于二环线外。