太湖水环境演变与流域经济发展关系及趋势

运用多元线性回归分析,定量研究了1990~2000年太湖水环境演变与流域内社会经济发展之间的关系,并根据此相关关系对未来30年太湖水质的污染状况进行了预测。根据研究成果推断：太湖地区的污染物来源在未来30年内可能将发生较大变化,农业及生活污水所占的比重可能会持续增加,并成为主要的污染来源。因此,建议在开展针对工业点源污染而采取的达标排放的同时,还必须加强农业面源污染的治理力度,“点源与面源相结合”,以利于太湖水环境的有效改善。     

太湖流域典型土地利用方式下入湖河流水质污染特征研究

为探究太湖流域典型土地利用类型下水质污染特征,选取了太湖流域两类具有典型代表性的区域作为研究对象,一类是城市化进程高、人口高度密集的太湖北部重污染汇水口区域,一类是以耕地与涵养林为主导、人类活动强度相对较弱的浙西小梅港区域。选取TN、DTN、PN、NH+4 N、NO-3 N、TP、DTP、PP、CODMn等主要指标,通过区域差异和季节差异分析,以期明确太湖流域典型土地利用格局下河流水质污染特征。研究表明：（1）汇水口水质劣于小梅港水质,但两区域均有相对较高的TN污染,因此两地河流TN污染控制依然是重要内容;（2）汇水口和小梅港区域水质差异分析结果表明,土地利用格局、水循环过程、涵养林的生态功能是两区域水质差异产生的重要原因,差异指标体现在DTN、NH+4 N、TP、DTP、PP、CODMn;（3）汇水口区域水质污染特征体现出较强的点源污染特征;小梅港区域水质污染则体现出以TN、PN、TP、PP为主要污染物的面源污染特征。因此在以建设用地为主导的汇水口区域需加强点源污染控制,优化产业结构;以耕地为主导的小梅港区域则需加强农业面源污染控制,进而缓解太湖富营养状态     

太湖流域水敏性与建设用地扩张的关联评价

水是流域空间管理最重要也是最敏感的要素,流域不同区段的水敏性差异会对建设用地扩张形成不同的限制性影响。从流域空间综合管理的视角出发,尝试从水资源、水生态、水环境、水灾害4个方面构建流域水敏性分区评价指标及方法,以太湖流域为例开展基于小流域单元的水敏性评价,并采用1985、1995、2007、2017年4个典型年份的土地利用数据,刻画了过去30余年太湖流域建设用地扩张与水敏性之间的关联关系。研究表明：（1）1985~1995年间,太湖流域建设用地扩张与水敏性基本上没有关联,高水敏区建设用地扩展强度最高;（2）1995~2007年间,空间扩张与水敏性的关联性增强,建设用地扩展强度随水敏性增强而下降,扩展强度较大区域以低水敏区域为主;（3）2007~2017年,建设用地扩展强度显著提升,拓展空间主要布局在低水敏区域,水敏性对空间扩张的约束性在增强;（4）虽然太湖流域水敏性对建设用地扩张的限制作用在提升,但二者关联度还不够高,水敏性还没有成为建设用地扩张的关键约束。研究结果可为协调流域经济社会发展与资源环境关系、制定适应水敏性的空间管理政策提供科学依据。     

基于InVEST模型的太行山淇河流域土壤侵蚀特征研究

基于土地利用数据、数字高程模型数据(DEM)、土壤类型数据、降雨数据、植被覆盖指数(NDVI),结合地理信息系统(GIS)和遥感,计算降雨侵蚀力因子(R)、土壤可蚀性因子(K)、植被覆盖因子(C)、水土保护措施因子(P),借助InVEST模型对淇河流域2015年山地生态系统的土壤侵蚀进行研究。结果表明:(1)淇河流域微度侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀、强烈侵蚀、极强烈侵蚀和剧烈侵蚀面积分别为932. 80、617. 13、282. 46、159. 58、141. 64和93. 84 km~2;土壤侵蚀总量为7 225 839. 54 t,平均土壤侵蚀模数为32. 45 t/(hm~2·a);(2)在各土地利用类型中,土壤侵蚀主要发生在林地、草地和耕地。草地和林地多分布在地形起伏度较大的高海拔区,潜在的土壤侵蚀量较大,土壤侵蚀强度也较大。虽然未利用地占流域总面积很小,但侵蚀模数最大;(3)淇河流域土壤侵蚀与坡度、海拔和地形起伏度等地形因子具有密切关系,土壤侵蚀模数随着海拔的升高先增大后降低,海拔在1 200 m处达到峰值,土壤侵蚀模数随着坡度和地形起伏度的增加而不断增大。坡度和起伏度越大,坡面土壤的不稳定性愈大,在外力作用下发生下移的可能性就愈大。海拔600～1 200 m、坡度大于15°、地形起伏度70～500 m的区域土壤侵蚀状况严重,是土壤侵蚀防治的重点区。土壤侵蚀是山地生态脆弱性响应的重要指标,山地流域的土壤侵蚀研究对评估区域生态环境质量有重要意义。     

干旱地区土地利用结构变化与生态服务价值的关系研究——以酒泉市为例

利用酒泉市1997-2006年土地利用变更调查数据和相关统计资料,计算土地利用结构异质性指数和生态服务价值,分析土地利用结构与生态服务价值的变化及其相互关系.结果表明:1997-2006年酒泉市耕地、林地、园地面积在增加,其中耕地增加最多,增加了9 803.15hm2,牧草地、水域和未利用地面积不断减小,其中牧草地减少最多,减少了207 470.56 hm2;酒泉市土地利用结构多样性指数和均匀度增加而优势度降低,土地利用趋于多样化和均匀化;各类土地的生态服务价值都有不同程度的增加,土地利用生态服务价值总体呈增加趋势;土地利用生态服务价值与土地利用结构线性相关,通过增加牧草地、水域和耕地等生态用地面积,提高土地利用集约度,调整土地利用结构促进土地利用的多样化、均匀化,可以增加生态系统稳定性和提高生态系统服务功能的经济价值.     

中国经济增长与物质消耗关系的实证研究

本文运用广义最小平方法和处理面板数据的固定影响模型,利用我国各省市1995-2009年物质消耗指数、人均GDP和人均固定资产投资等跨部门的时间序列数据,分析经济增长与物质消耗的关系。其主要结论如下:经济增长与物质消耗呈现正向关系,没有表现出明显的去物质化。固定资产投资对物质消耗趋势在统计上具有很好的解释力。固定效应模型下的广义最小二乘法对于处理跨部门的时间序列数据有明显的效果,固定效应模型的省际差异项有效地刻画了物质消耗与经济增长相关关系的省级差异。我国目前仍处于有形资产的积累阶段,为了达到发达国家的固定资产积累水平,必要的基础设施建设不能缺少。产业结构的差异会影响物质消耗与经济增长的关系强度,第一产业相对于第二产业需要更多的物质消耗。经济发展水平同样会影响物质消耗与经济增长的关系强度,发达地区相对于欠发达地区需要的物质消耗更少。     

区域主体功能实现与自然资源利用的定量关系研究

主体功能区划通过主体功能划分的方式将开发和保护结合,自然资源开发利用复杂化过程中资源利用与目标实现之间亟需实现基本的定量核算关系。本文从自然资源可持续利用角度,试图探讨建立初步的主体功能核算关系,通过核算框架进行生产、生活、生态主体功能概算与比较。以京津冀主体功能区与水资源为例,对所设立的核算关系进行了验证与应用,并构造绝对与相对量指标量化京津冀主体功能量、功能水资源投入量与效率,进行了异空间尺度与异质性功能的比较,为以主体功能实现最大化为目标的资源优化配置提供量化工具。结果显示:①利用生态服务价值测算的当量因子法与水足迹测算的投入产出法,刻画了水资源对于地区主体功能的支撑作用。②利用功能总量与单位功能水资源投入量指标完成了异质性功能在异质性空间上规模、结构、相应水资源效率的比较。基于算例结果得到以下结论:①本文构建的自然资源-主体功能核算关系框架能够有效衔接主体功能规划,定量核算能有效反映与评价资源对区域功能目标、经济开发活动的支撑作用。②区域资源配置存在相对功能实现的效率差异,可根据资源投入与功能产出之间的关系引导实现功能最大化目标的资源配置。合理、有效的量化手段能够推进主体功能制度的落实,也有助于当前中国空间规划体系编制与落实的实际指导效果。     

生态福利绩效及其与经济增长的关系研究

在一个自然资本绝对稀缺的满的世界,如何在生态环境的极限内实现人类福利水平的不断提升是实现可持续发展的根本要求。在Daly思想的基础上,本文提出了由生态足迹作为投入和人类发展水平作为产出的生态福利绩效的概念。研究生态福利绩效和经济增长的关系,以及两者关系演变的原因,对于帮助我们从可持续发展经济学的角度理解经济增长的绩效和可持续发展的程度,以及指导我们在自然资本稀缺的情况下实现福利水平的不断提升,具有重要意义。本文利用2007年涵盖了124个国家和地区的横截面数据进行实证分析,发现生态福利绩效和经济增长是倒U型关系,转折点发生在人均GDP为3 000国际元的时候,即在经济发展的初级阶段,生态福利绩效随着经济增长不断提高,单位自然消耗可以带来递增的福利水平,人类的经济增长模式是向着可持续发展不断靠近的;当人均GDP达到3 000国际元后,生态福利绩效开始随着经济增长递减,单位自然消耗带来的福利水平递减,人类的经济增长模式正在逐步远离可持续发展的轨道。通过对生态福利绩效组成要素的分解,本文发现趋于平稳的自然消耗的经济绩效和一直降低的经济产出的福利绩效是制约生态福利绩效不断提升的重要因素。生态福利绩效和经济增长的倒U型关系证明了脱钩发展即经济增长和自然消耗的脱钩以及福利水平提升和经济增长的脱钩对于可持续发展的必要性。在此基础上,本文对处于不同发展阶段的国家如何实现脱钩发展提出了有针对性的建议,特别是我国脱钩发展的战略选择。     

基于MODIS数据的洞庭湖水体面积与多站点水位相关关系研究

针对洞庭湖区,以30 m分辨率的环境减灾卫星CCD影像为参考,对比分析了归一化差异植被指数（NDVI）和比值植被指数（RVI）应用于MODIS遥感影像水体面积提取的优缺点。研究发现,选取NDVI并且赋予各月份各自适应的阈值进行水体面积提取,有效避免了采取单一阈值造成的枯水期水体误提以及丰水期水体漏提问题。将提取湖区面积与相应日期水位数据组成水位 面积组,建立湖区面积 水位相关关系。考虑到建立湖区面积与单一水文站点水位间相关关系存在一定空间不合理性,选取逐步多元回归法建立2003~2006年湖区面积与多站点水位间相关关系。结果表明：在高水位和低水位处,洞庭湖面积 水位关系年际间变化不太明显,但在中等水位处（如24~29 m）,湖区面积 水位关系有比较明显的变化,同一水位处湖区面积有逐年减小的趋势。     

两种植被指数与地表温度定量关系的比较研究——以南京市为例

加强绿化可有效缓解城市热岛（UHI）效应,但植被降温规律如何,如何科学绿化一直模糊不清。以南京市ETM+影像为数据源,经ATCOR2模块大气校正后,提取了南京城区地表温度（LST）、归一化植被指数（NDVI）和减化比值植被指数（RSR）,基于实测值和同时相ASTER数据反演结果的双重验证,拟合了两种植被指数与地表温度的定量关系,并进行了对比研究。结果表明：南京市存在明显的UHI,城区水体和绿地为显著的低温区,除水体外,植被覆盖度高的区域地表温度明显低于植被稀少或无植被区;地表温度与NDVI呈显著线性负相关,与RSR呈显著幂函数负相关,后者的相关性高于前者;以〖WTBX〗RSR〖WTBZ〗=32为界,此值之前,地表温度随着植被覆盖增加而锐减,此值之后,植被覆盖继续增加,地表温度却趋于恒定,呈现植被降温效应“饱和”现象;RSR能直接说明对于不同下垫面,增加相同的植被覆盖度其降温效果存在差异,而不进行土地利用分类,NDVI无法揭示此现象     

运用证据权重与确定性系数合成模型进行钉螺-环境因子的空间关系研究

钉螺是血吸虫唯一中间宿主,研究钉螺与孳生环境因子的空间关系对采取有效的查螺、灭螺措施有重要的科学和社会价值。以鄱阳湖恒湖农场茶叶港草洲为研究对象,应用证据权重法与确定性系数法合成模型研究植物南荻、苔草、藜蒿、土壤温度、土壤湿度、导电率、海拔高程7个证据因子与"钉螺出现与否"的空间关系。结果表明:研究区内一定范围内高程的增加易于钉螺孳生;钉螺在湿度相对较大(大于0.35%(m~3/m~3))的环境中分布较少;苔草丰度过大(高于4 368 cm~3/m2)过小(低于1 457 cm~3/m2)都不利于钉螺孳生;钉螺较易孳生在南荻丰度较大(高于2 745 cm~3/m2)的区域;电导率较高(高于0.07 m S/cm)区域钉螺较少;土壤温度在16~20℃范围利于钉螺孳生。在模型预测结果图中,占研究区总面积13.7%的极高易发区的较小范围内预测到82%的钉螺空间分布,评价曲线的曲线下面积高达88.7%,说明模型的预测成功率很高,表明该模型适合研究区域钉螺孳生与其影响因子之间的空间关系。     

基于面板数据的土地集约利用水平与土地利用碳排放关系研究——以1996～2010年湖北省中心城市数据为例

实现土地集约利用水平提高与土地利用碳减排的双赢,是我国土地管理者的期望。先是测算了湖北省3个中心城市1996~2010年的土地集约利用水平和土地利用碳排放值,对两者关系进行了理论分析与假定,最后通过协整检验、Granger因果关系检验和脉冲响应函数的计量方法验证了理论分析。结果表明:土地集约利用水平与土地利用碳排放存在长期均衡关系。在土地利用资本集约阶段,土地集约利用增加作为碳源的建设用地碳排放量效果明显大于保育农用地等碳汇的碳吸收量效果;不同土地集约利用阶段的土地集约利用水平和土地利用碳排放的关系呈动态变化,技术进步将成为改变两者正相关关系的关键;在土地利用的资本集约阶段,提高土地集约利用水平会促进土地利用碳排放增加,但随着城市经济发展转型及产业集聚特征的变化,土地集约利用水平的提高对碳排放的正向影响将减弱。最后,根据研究结果提出了中心城市的土地低碳集约利用策略。     

上海市经济增长与环境污染的关系研究

该研究以上海市为实例,验证了环境库兹涅茨曲线（EKC）假设。分析了影响EKC路径的驱动因子。旨在为其它地区设计适当的发展战略提供参考。以便尽早跨越EKC拐点。研究采用上海市1981-2005年期间的序列数据。对经济增长与环境污染之间的关系进行回归分析。解析了全市烟尘排放量、工业废水排放量、工业COD排放量和全市SO2排放量等4项环境污染排放量指标的演变轨迹和阶段特征。结果表明：这4项环境指标同人均GDP的拟合曲线呈现典型EKC特征,即倒U形。上海市在人均GDP5700元跨越了工业废水排放量和工业COD排放量这2项指标的拐点。在人均GDP11300元跨越了S02排放量的拐点（人均GDP值均为1990年不变价）,烟尘排放量的拐点更低。研究还利用压力-状态-响应（PSR）政策分析框架。通过分析产业结构、环保投资和环境管理的变化趋势。探讨了上海市EKC演变的驱动因子。结论建议：各地应因地制宜,积极寻求本地区符合可持续发展理念的经济决策和环境决策,争取尽早跨越EKC拐点,实现环境污染与经济增长之间的解耦。     

基于协整和脉冲响应的中国能源与经济增长动态关系测算研究

近年来,在我国经济高速增长,能源供需矛盾突出的严峻形势下,中央“十一五”规划提出了能耗降低20％的任务目标。为了探明在节能政策条件下我国能源与经济增长的动态演进关系,本文采用协整模型检验了1980—2005年中国能源与经济增长之间的长期均衡关系,构建了能源生产和消费与GDP的误差修正模型,并在此基础上利用脉冲响应函数测算了能源与经济增长在外部因素冲击下的动态响应态势。研究结果表明,我国能源总量与经济增长之间存在协整关系,短期内经济的快速增长必然带动能源消费的急剧增加,而能源消费量的上升对经济的促进作用却不显著;在近期节能政策的冲击下,能源生产和消费的响应有2-3年的滞后期,并呈现出正弦波的形态。为了达到20％降耗目标,政府需控制经济的增长速度,并同时加大力度保证节能政策的贯彻实施。