中国西部地区水-能源-粮食系统耦合协调度的时空特征

在2005~2018年中国西部地区水-能源-粮食系统综合发展评价的基础上,运用耦合协调度模型和地理加权回归模型对水-能源-粮食系统耦合协调度的时空特征及其影响因素进行实证研究.结果表明:(1)中国西部水-能源-粮食系统及其各子系统的综合发展指数总体呈波动上升趋势,其中,水资源和能源子系统在2011年后长期滞后于粮食子系统,成为西部地区水-能源-粮食系统耦合协调发展的短板.(2)2005~2018年,中国西部水-能源-粮食系统耦合协调度从勉强耦合协调进入初级耦合协调阶段,且耦合协调度呈现“南高北低”的时空特征.(3)居民消费水平和人口规模对甘肃、内蒙古等西北地区的系统耦合协调度具有正向影响,对重庆、云南等西南地区具有负向影响,影响程度在地理空间上均呈现出“北正南负”的空间特征;地方财政环保投入的影响程度从北到南逐渐增大,广西、贵州、四川、陕西的系统耦合协调度受该因素的影响最大;R&D投入强度对系统耦合协调的推动作用相对较小,影响程度呈现“北高南低”的空间特征.基于上述分析结果,提出了多资源系统联合发展视角下的区域资源管理方式,减少对有限资源间的依赖性,改善人口规模及环保科技投入等因素,构建具有西部区域特色、体现资源优势、富有竞争力的水-能源-粮食系统耦合协调发展策略.     

辽宁沿海地区用水效率与经济的耦合协调发展评价

论文构建辽宁沿海经济带用水效率与经济耦合协调发展评价指标体系,首先运用改进的突变模型对2001—2010 年辽宁沿海经济带用水效率和经济发展各子系统进行状态评估,其次运用耦合协调模型对辽宁沿海经济带各市用水效率与经济发展的耦合协调度进行评价。研究结果表明：①辽宁沿海经济带整体用水效率与经济发展耦合度水平从0.437 提高到0.498,呈缓慢提高状态,但一直处于拮抗阶段。用水效率水平与经济发展水平差距不断减小,耦合协调度从0.254 增大到0.408,呈增大趋势但仍处于中低度协调水平;②辽宁沿海经济带各市用水效率与经济发展都处于上升趋势,其中用水效率最好的为大连市,用水效率评估值已达到0.887,其次为锦州、营口和葫芦岛,丹东和盘锦市用水效率处于最低水平,分别为0.604和0.535。经济发展水平最高的为大连市,其次为营口和盘锦市,丹东、锦州和葫芦岛较差; ③各市耦合度均处于拮抗阶段,并且处于上升趋势。大连市和营口市耦合协调度2010年已分别达到0.457 和0.401,已从低度协调进入中度协调且呈不断上升趋势,丹东、锦州、盘锦和葫芦岛均处于低度协调阶段,呈波动式上升。各市的经济发展滞后于水资源利用效率的提高,导致耦合协调度一直处于中低度协调水平;④辽宁沿海经济带耦合度和协调度的区域差距在不断减小,经济带协同发展趋势越加明显。     

黄河流域城市群生态保护与经济发展耦合的时空格局与机制分析

通过研究黄河流域战略背景和城市群发展规划,本文构建评价生态保护和经济发展的指标体系并运用于城市群比较研究中,再依据耦合协调度模型、空间自相关和地理探测器,分析黄河流域七大城市群2007—2019年生态保护与经济发展耦合协调时空特征与驱动机制。结果表明：（1）研究期内黄河流域城市群的经济发展水平有较大提升,生态保护建设进展较为缓慢,二者耦合度波动上升。（2）上游城市群的协调度低于中下游,整体协调度提升至良好协调。（3）存在从经济发展滞后型向生态保护滞后型的转变。（4）各城市群的协调度存在关联效应。（5）影响耦合的机制和民生发展与对外开放、科技创新与产业发展、绿色发展与农业建设、基本公共服务体系等密切相关。     

中国碳排放效率与产业结构升级的耦合度及耦合路径

研究碳排放效率与产业结构升级的耦合关系以及耦合路径,对新时代中国的绿色发展以及美丽中国建设具有重要的现实意义。通过包含非期望产出的超效率SBM模型测算碳排放效率,应用扩展的耦合模型考察了中国各省份碳排放效率与产业结构升级的耦合关系,并根据耦合程度和耦合特征对各省份进行多重分类,在分布动态学框架下设计了中国碳排放效率和产业结构升级水平的耦合路径。研究发现：（1）中国碳排放效率和产业结构升级水平的时空格局存在差异,近一半省份的耦合程度介于0.2~0.4之间,处于轻度到中度的失调衰退水平,且近一半省份的耦合特征属于发展度较低、协调度较高的“低水平协调”类型。（2）从地区间的分布动态上看,中国碳排放效率和产业结构升级存在明显的动态不协调,前者固化程度大于后者,区域碳排放效率的“低水平陷阱”现象比区域产业结构升级更严重,故中国应在缓解区域间碳排放效率固化问题的基础上提升各地区碳排放效率与产业结构升级的耦合度。（3）本文设计的碳排放效率与产业结构升级的耦合路径,既能缓解二者在地区之间的动态不协调问题,又能有效提升二者在各地区内部的耦合度。     

长江与黄河流域碳排放效率时空演变特征及路径识别探究

为深入探究同类型地理单元碳排放效率的区域异质性,利用考虑非期望产出的MinDS模型、Malmquist指数分析2005—2017年长江与黄河流域城市碳排放效率的静态与动态特征与差异,从流域间、流域内比较视角探究长江与黄河流域碳排放效率的空间集聚特征与演化规律,通过随机效应模型对不同城市类型碳排放效率的影响因素进行面板回归分析. 结果表明:①2005—2017年,长江与黄河流域碳排放效率平均值分别为0.785、0.747,碳排放效率总体处于较低水平;碳排放效率呈先降后升的“U”型变化趋势,且2012—2017年处于“U”型上升区段. ②长江流域碳排放效率呈下游>上游>中游的中间低、两端高的空间分布格局特征,黄河流域呈下游>中游>上游的空间递增格局特征. 长江流域碳排放效率高值区呈现城市群集聚趋势,低值区较分散;黄河流域碳排放效率低值区以宁夏沿黄城市群为中心沿黄河干流向周边扩散,高值区规模较小且分散. ③长江与黄河流域碳排放效率的Malmquist指数均呈上升趋势,表征技术革新的技术进步指数是长江与黄河流域碳排放效率提升的主要内生驱动力,而表征要素组合、管理水平的技术效率指数则对碳排放效率提升作用不显著. ④根据技术效率指数与技术进步指数在碳排放效率提升中的作用差异,可将研究对象划分为六类城市. 经济发展水平、产业结构是影响两大流域碳排放效率提升的共同因素. 研究显示,长江与黄河流域碳排放效率变动既有整体的相似性又有内部的差异性,既要考虑产业结构等因素对两大流域碳排放效率提升的普遍影响,还要注意城镇化水平等因素的差异化影响,以实现两大流域碳减排与效率提升政策设计的“因地制宜、分类施策”.      

黄河流域城市群水资源利用与经济发展脱钩关系研究

黄河流域最大的矛盾是水资源短缺,如何科学揭示大尺度缺水型流域城市群水资源利用与经济发展之间的脱钩关系,是黄河生态保护和高质量发展的重大战略管理需求,也是水科学与经济学交叉学科的研究难点.本文发展了基于三维水资源生态足迹和Tapio弹性指数的耦合脱钩模型方法,辨识黄河流域城市群2010-2020年水资源生态足迹时空变化格局及其水资源可持续利用水平,从广度和深度多个维度定量揭示了黄河流域城市群水资源利用与经济发展的脱钩状态.结果表明：(1)2010-2020年黄河流域兰西城市群具有最大的水资源生态足迹广度和最小的水资源生态足迹深度,平均值分别为570.73×10⁴ hm²和1.25;宁夏沿黄城市群则具有最小的水资源生态足迹广度和最大的水资源生态足迹深度,平均值分别为2.01×10⁴ hm²和567.05.(2)黄河流域水资源可持续利用水平最强的是山东半岛城市群,相对较低的是宁夏沿黄城市群.(3)水资源生态足迹广度与GDP发生强脱钩和扩张性负脱钩的比例分别为49.68%和36.13%,水资源生态足迹深度与...     

黄河流域生态保护与高质量发展的耦合关系及交互响应

在分析生态保护与高质量发展耦合机理的基础上,以省域为研究单元评价黄河流域生态保护与高质量发展的耦合协调度,并与长江经济带进行对比;利用面板VAR模型定量考察黄河流域生态保护与高质量发展的交互响应关系。主要结论如下：（1）研究期内黄河流域生态保护指数和高质量发展指数均呈现增长的趋势,总体均呈现中下游地区高于上游地区的格局。（2）研究期内黄河流域生态保护与高质量发展的耦合协调度整体呈现增长的态势,其中2003—2011年耦合协调度小于0.5,属于拮抗阶段;2012—2017年耦合协调度处于0.5~0.7之间,属于磨合阶段;耦合协调度总体呈现下游>中游>上游的空间格局,在省域层面山东和陕西的耦合协调度最大,宁夏和青海的耦合协调状况最差。（3）黄河流域的生态保护指数略高于全国平均水平,但低于长江经济带;高质量发展指数和耦合协调度都低于全国平均水平,与长江经济带的差距更大。（4）黄河流域生态保护与高质量发展两个子系统都存在正向累进效应和惯性发展特征,并且两者对于自身的影响程度都呈现逐步下降的态势,其中高质量发展对自身的影响程度下降更为明显;黄河流域生态保护与高质量发展具有正向促进作用,但由于生态保护和高质量发展水平偏低且内部发展不均衡,造成二者的作用机制不显著。     

黄河流域城市水资源利用效率测算及影响因素分析

基于数据包络法的超效率SBM模型、DEA-Malmquist指数、泰尔指数、变异系数和Tobit回归模型,对黄河流域54个地级以上城市的市辖区水资源利用效率、区域差异和影响因素展开测算和分析.结果表明：①2007-2017年,黄河流域城市水资源利用效率远未达到有效水平,82.6%的城市水资源利用效率普遍处于生产前沿面之下,存在水资源配置效率低下和资源浪费、冗余问题;城市水资源利用效率平均值由0.469缓慢波动上升为0.540,区域差异逐渐缩小,总体上呈现黄河上游 > 黄河下游 > 黄河中游的态势.②黄河上游、中游城市水资源利用全要素生产率整体处于上升阶段,下游地区城市水资源利用全要素生产率却处于下降阶段,影响黄河流域城市水资源利用全要素生产率的主要因素在于纯技术效率.③经济发展水平、产业结构等与水资源利用效率呈正相关;市场化程度、水资源禀赋与水资源利用效率的相关性不显著;水效管理政策、水污染物排放与水资源利用效率呈现较为显著的负相关关系.     

三重属性的承载力约束下中国水资源利用效率动态演进特征分析

基于水资源"资源禀赋-社会经济-生态环境"三重属性约束建立承载力测算模型,创新性地将水资源承载力作为投入要素,构建SFA效率测算模型,运用2003～2017年中国31个省份面板数据,应用Kernel密度估计和Markov链对水资源使用效率的动态演进特征进行分析.结果表明:①中国大部分省份水资源承载力在稳步提升,西北、华北、东北和华中地区呈较低水平,西南、华南等地区呈较高水平;②中国所有省份水资源利用效率均保持稳定增长,西部地区比中、东部地区增长幅度更大,整体呈现东高西低,南高北低的空间态势;③中国水资源利用效率动态演进存在多极化和趋同化现象,部分省份存在梯度效应,同时具有俱乐部收敛特征,流动性差,马太效应凸显.为实现水资源、社会和环境的协调耦合,降低区域间资源使用效率差异,提升水资源利用效率,提出需要充分考虑水资源承载力,统筹全国及区域水资源供需协调发展战略,构建水权交易市场等建议.     

黄河流域城市PM2.5时空分异特征及污染物解析

分析揭示黄河流域城市PM_2.5时空分异特征,对打赢大气污染防治攻坚战,推动黄河流域空气污染跨区域协同治理机制的建立和完善,以及流域绿色高质量发展具有重要意义.本文以中国空气质量在线监测分析平台456个监测站点的PM_2.5浓度监测数据为基础,运用莫兰指数和标准差椭圆方法分析黄河流域70个城市2015—2021年PM_2.5的时空分异特征、演变格局,并基于皮尔逊相关系数分析法对其污染源进行解析.结果表明：(1)PM_2.5浓度的月度、季节变化特征明显.月均浓度呈底部宽缓的“U”型分布,12月或1月达到最大值;冬季平均浓度最高、春秋季次之、夏季最低,冬季浓度是夏季的1.9～2.6倍;年均PM_2.5浓度整体趋降,且表现为下游>中游>上游的空间分异性.(2)PM_2.5的空间聚集表现为上游“低—低”集聚、下游“高—高”集聚、中游城市的空间聚集特征不显著,空间正相关集聚的城市数量以先增后减的趋势变化,负相关集聚特征的城市较少.(3)PM_2.5     

皖江城市带国土空间利用效率与高质量发展的时空耦合

国土空间利用效率是区域经济社会发展质量的指示要素,与高质量发展的时空耦合关系对推进区域协同发展具有重要影响。在主体功能区划基础上,综合应用超效率模型、空间分类、空间自相关和耦合协调模型,揭示皖江城市带2011—2019年国土空间利用效率和高质量发展的耦合关系。结果表明：（1）皖江城市带重点开发区的国土空间利用效率明显大于重点生态功能区和国家农产品主产区,年度差距呈现重点开发区>国家农产品主产区>重点生态功能区的时序分异格局。（2）国土空间利用高效率区集中分布在芜湖周围,且高值集聚现象逐渐被打散,一般效率区主要分布在安庆和池州辖区内,低效率区逐渐向北迁移,覆盖滁州等地。（3）国土空间利用效率与高质量发展的全局空间相关作用由负转正,局部空间关联主要以显著HH区和显著LL区为主,显著HH区主要分布在皖江城市带的东南地带,显著LL区集中分布在北部地区,集聚范围有所扩大。（4）国土空间利用效率和高质量发展的耦合协调水平逐渐提升,城镇空间的耦合协调度趋向低度协调,农业空间由高度磨合向高度协调过渡,生态空间逐渐转向低度协调,综合水平的耦合协调度始终较高。     

黄河流域水污染排放特征及污染集聚格局分析

掌握污染源排放特征及其空间差异,是在流域尺度提升水污染治理水平的重要基础.该研究分别从污染源的活动水平（简称“活动水平”）、污染物产生、污染物去除和污染物排放4个方面选取了28个指标,对黄河流域60个市州主要水污染物排放特征开展了现状评价和聚类分析.采用污染分布的地理集中度指数表征各市州污染集聚格局,并利用空间分析模型Global Moran's I和G_i*指数判断污染排放的空间集聚趋势与冷热点地区.结果表明:按照水污染排放特征的差异,黄河流域不同地区在水污染格局上可划分为高排放强度区、高排放绩效区、污染集聚区和低排放绩效区;水污染物排放与经济发展格局分布一致,上游、中游到下游地区呈现明显的阶梯型分布,上游地区单位水资源利用效率和排放绩效低,下游地区区域性污染集聚效应明显;山西省、河南省和山东省沿黄城市在空间上表现为区域性连片污染集聚,集中分布在晋中城市群和中原城市群.针对当前黄河流域水污染排放特征和空间集聚格局,建议制定统一的生态环境保护与治理策略,加强中下游城市群的污染协同控制.      

中国省域碳排放强度的集聚效应和辐射效应研究

估算了中国1997—2013年30个省(市、自治区)的碳排放强度数据,并利用全局Moran's Ⅰ指数、局域Moran's Ⅰ指数以及莫兰散点图从集聚效应和辐射效应两个角度考察了我国区域碳排放强度空间分布特征.结果显示:1集聚效应:我国省域碳排放强度具有明显的空间集聚特征,碳排放强度水平相似区域倾向于相邻分布;另外,碳排放强度空间分布呈现不断优化的趋势,即"低-低"集聚不断增加,"高-高"集聚逐渐减少.2辐射效应:内蒙古、宁夏和山西等省对周边地区的碳排放强度具有明显的正向辐射效应,广东、福建和浙江等省对周边地区碳排放强度具有明显的负向辐射效应.最后,据此提出政策建议.     

区域旅游业与信息化的耦合协调关系实证研究

论文在构建区域旅游业与信息化耦合协调评价指标体系的基础上,综合运用功效函数、综合评价函数、耦合协调度等方法定量评价了我国大陆31个省份旅游业与信息化的耦合协调水平,并运用耦合协调等级类型分布矩阵将各省份旅游业与信息化的耦合协调关系划归不同等级类型,明确了各省份旅游业与信息化持续协调发展的工作重点。结果显示：各省份之间旅游业水平和信息化水平差距悬殊,且信息化水平较高的省份更加集中于经济发达地区;各省份在信息化社会应用、信息化基础设施、信息化发展环境、旅游人才建设、旅游经济效应等维度的差距明显较大;各省份耦合度整体较高,而耦合协调度差距悬殊;旅游业与信息化耦合协调水平呈明显的分级分布特征,环渤海、长三角、珠三角地区省份均处于中度耦合协调级及以上,除四川、湖北外的中西部省份均处于中度耦合协调级及以下,且除北京、广东、江苏外,其他省份均属于同步型或旅游业领先型;今后应采取促进信息化均衡发展、加快信息技术在旅游业中的应用与推广、促进旅游产业与信息产业的深度融合、加强跨区域合作等措施,以促进旅游业与信息化持续协调发展。     

中国土地利用碳排放变化及协调分区

土地利用变化所产生的碳排放已成为地区碳排放的主要来源之一,为了探究其变化以全国30个省市为研究对象,基于2001～2019年MODIS的MCD12Q-LUCC数据,通过碳排放系数法,聚类与异常值分析法,从碳排放经济贡献系数、碳生态承载系数及二者的耦合协调关系等角度探讨了近19年间全国各省土地利用碳排放的空间特征并进行了分区研究.结果表明：(1) 2000～2019年全国土地利用碳排放量增长显著,但在2011年后碳排放量增长率变得平缓,而碳汇量的增长则相对缓慢,二者间的差距仍较大.(2)聚类与异常值分析显示研究期内全国各省市土地利用碳排放高值集聚中心由广东、江苏等省份转移到河北、山西、内蒙古等省份且集聚状态越来越明显.(3)全国各省市碳排放经济贡献系数呈现南高北低的空间特征,生态承载系数则呈现出由西高东低逐渐发展为中高东低,北部次之的特征,两者的耦合协调度呈现出下降的趋势.(4)本文基于碳排放经济贡献和碳生态承载,将各省划分为低碳保持区、经济发展区、碳汇发展区和综合优化区这4类,并提出各自的发展建议,争取实现碳中和与低碳可持续发展.     

黄河中游城镇化与生态系统服务耦合关系的时空变化

城镇化是影响区域生态安全格局的重要因素,厘清城镇化与生态系统服务之间的关系,可为促进黄河流域生态保护与高质量发展提供决策参考。在分析2000—2018年黄河中游城镇化与生态系统服务时空格局的基础上,采用耦合协调度模型剖析了二者耦合关系的时空变化特征。研究发现：2000—2018年间,黄河中游地区综合城镇化水平提高72.24%,空间分布总体呈“南高北低”、以经济发达县区或城市群为中心向外递减的趋势;粮食生产、水源涵养、土壤保持和固碳服务量均呈增加趋势,且呈不同的空间分布态势;粮食生产、水源涵养、土壤保持和固碳服务与综合城镇化水平的耦合协调度总体呈上升趋势,但汾渭平原的耦合协调度普遍较低,而经济发达县区的耦合协调度普遍较高。     

中国城市化与生态环境耦合度分析

在阐述城市化与生态环境耦合涵义的基础上,利用协同学思想构建二者之间的耦合度模型,并对1985年以来的中国城市化与生态环境耦合度的时空分布进行了分析。研究结果显示:①从时间上看,中国城市化与生态环境交互耦合的时序基本处于颉颃阶段,且二者的耦合协调度较低;②从空间上看,中国省区城市化与生态环境的耦合度和耦合协调度都明显存在着地域性差异,且耦合协调度表现出东部省区普遍高于中西部省区的规律,同时它还和区域经济发展水平存在很大的空间对应关系;③由于经济发展、历史基础、自然条件和政策影响的差异作用,中国省区城市化与生态环境的耦合强度与耦合协调程度在空间分布上不具有对应性。     

重庆市生态系统服务与人类福祉耦合关系模拟

以重庆市为研究对象,利用生态系统服务价值修正模型和人类综合发展指数法分别测度生态系统服务价值和人类福祉,构建了生态系统服务与人类福祉耦合关系系统动力学模型.结果表明:(1)2010～2020年,重庆市各区县生态系统服务价值整体上不断提高,空间分布差异性显著;人类福祉指数呈上升趋势,从2010年的0.31翻倍增长至2020年的0.62.(2)2010～2020年,构建的耦合关系系统动力学模型拟合精度高,其历史检验绝对误差均在10%以下,预测未来多情景具有可靠性.(3) 2020-2050年,重庆市生态系统服务价值、人类福祉指数和人均GDP在设定的4种情景下均呈上升的趋势;能源消耗总量在维持现状和经济优先情景下呈上升趋势;在生态优先和平衡协调情景下呈下降趋势.(4)平衡协调情景既能满足重庆市经济发展需求,又能统筹兼顾环境保护,是最优发展情景.     

基于空间计量模型的河南省用水效率影响因素分析

在水资源总量约束下,提高水资源利用效率是保障缺水地区城镇化、工业化与经济社会发展的必然途径。论文以河南省地级市2000—2013年面板数据为基础,运用空间计量模型,从水资源禀赋、水资源开发利用程度、经济发展水平、城镇化水平、产业结构、用水结构、农业现代化水平、信息化水平等方面入手,对河南省用水效率的影响因素进行分析。结果表明：1）河南省地级市用水效率存在不可忽视的空间自相关特征,时空固定形式下的空间杜宾模型可以实现其最优模拟;2）河南省各地级市用水效率明显受邻近地级市用水效率的影响,其空间溢出弹性系数达到0.31;3）水资源禀赋、水资源开发利用程度对河南省各地级市用水效率产生显著的负向影响,但其空间溢出效应不明显;4）经济发展水平、城镇化发展水平、产业结构优化水平对河南省各地级市用水效率产生显著的正向影响,而且除工业化水平外,空间溢出效应十分明显;5）用水结构变化、农业现代化、信息化水平与河南省用水效率的相关关系总体不明显,河南省水资源可持续利用与全国“四化”协调发展示范区建设的关系有待进一步协调。     

中部地区新型城镇化与农业现代化耦合协调机制及优化路径

基于城乡统筹和区域协调发展的视角,构建了新型城镇化与农业现代化耦合协调发展评价指标体系,采用全局主成分分析、耦合协调度模型对2007—2017年中部地区两化的耦合协调机制及时空演化特征进行了系统研究。结果表明：（1）研究期间各省份新型城镇化与农业现代化以一定幅度的波动持续增长,但双向交互下的综合效益总体偏低,经济发展是驱动二者水平提升的主要动力;（2）中部地区新型城镇化与农业现代化表现为高度的耦合相关,2007—2017年两系统经历了“轻度失调—初级协调”的转变,耦合协调关系总体趋于不断优化,协调水平在空间格局上呈现“南高北低”的分异特征;（3）中部地区新型城镇化与农业现代化的耦合协调存在一定短板,相比之下新型城镇化的发展稍显滞后。2012年以来,在宏观政策的调控和引导下两系统发展的不平衡趋势逐步减弱,多数省份已先后实现不同协调等级的同步发展。掌握新型城镇化与农业现代化的耦合协调特征和时空演化趋势,对新时期中部地区崛起和现代化建设目标的实现有着积极的现实意义。