基于GIS空间分析的县域建设功能空间分区研究——以江苏省昆山市为例

在新一轮土地利用规划启动的背景下,建设功能空间分区研究迅速成为当前关注的热点。在GIS数据库和空间分析方法支持下,采用综合指标评价方法定量评价县域尺度建设用地适宜性程度和生态限制性程度,并结合矩阵判断方法进行建设功能空间分区。在此基础上,以县域经济快速发展、建设用地供需矛盾突出的昆山市为例进行实证研究,将昆山划分为允许建设区、控制建设区、限制建设区和禁止建设区4类区域,并提出不同类型区建设用地布局的对策和建议。在允许建设区,鼓励产业和城镇集聚,鼓励高密度、高强度的开发建设;在控制建设区,控制开发建设活动类型,以对生态环境影响较小的开发建设活动为主;在限制建设区,不仅控制开发建设活动类型,而且限制开发建设规模;在禁止建设区,除生态环境保护必要的基础设施建设外,禁止其他任何开发建设活动。     

中国水资源承载力时空变化与趋势预警

水资源是制约社会经济发展的重要因素,全面客观评价水资源承载状况,对促进水资源利用与人口、经济、社会、发展相协调具有重要的理论和现实意义.以中国31个省(自治区、直辖市)为研究单元,基于生态足迹模型测算2003～2018年中国省域水资源生态平衡供需情况,并利用ARIMA模型预测其未来变化趋势.结果表明:(1)2003～2018年中国人均水资源承载力年际波动较大,而人均水资源生态足迹呈现先增后降的小幅波动趋势,人均水资源供需总体盈余,但在降水量较少的年份逼近赤字边缘.(2)中国水资源承载状况保持南方地区水资源供需有余,北方地区水资源供需赤字的宏观格局,人均水资源以有余区和超载区为主,地区间水资源生态盈亏差异较大.(3)中国的农业用水在4类账户中占比最高,研究期内人均农业和工业用水足迹由增转降,人均生活和生态用水足迹逐年递增;除北京外,其余省份的主要用水账户为农业和工业.(4)中国人均水资源生态盈亏呈现出"整体平稳,局部变化"的地域格局.15年,20个省(自治区、直辖市)水资源生态超载加速.(5)人均水资源生态盈亏未来将在30°N～40°N部分地区呈现恶化,但在多数地区逐渐改善.其中东南和西北地区水资源生态环境改善潜力较大,青藏高原将呈现恶化趋势,晋、陕、豫、鲁、苏、辽地区可能形成重度预警区.     

基于MCR的建设用地扩展边界划定研究

在生态文明建设背景下,科学划定建设用地扩展边界是提高城镇化质量、协调人地关系、改善城市生态环境的关键。基于最小累计阻力模型(MCR),将建成区和生态保护用地作为两类扩展源,通过构建自然、区位、环境和政策4个阻力因子体系,采用层次分析法(AHP)获取各个因子阻力系数,得到两类用地扩展的最小累计阻力值,根据阻力差值划分适宜性分区,并利用Hydrology扩展模块确定建设用地适宜扩展路径和隔离带。结果表明：(1) 越靠近扩展源,其阻力值越小,建设用地源与生态用地源由于空间分布不一致,各阻力值之间差异较大;(2) 基于MCR模型对两类用地扩展的阻力面差值进行建设用地适宜性划分,可分为重点建设区(65 771.64 km²)、优化建设区(51 103.28 km²)、限制建设区(21 001.54 km²)、禁止建设区(17 150.01 km²)和生态恢复区(11 894.70 km²),不同适宜性分区对土地开发建设的要求不一样;(3) 应用Hydrology扩展模块得到的“谷线”可引导建设用地优化开发,避免盲目的“摊大饼”式蔓延格局; “脊线”可控制建设用地扩展的隔离带,从而打破适宜性区域集中连片的扩展态势。研究结果可为建设用地的科学规划和合理布局提供建议,促进城市建设和环境保护的协同发展。     

论西北地区的水资源安全:问题与对策

本文首先从水资源的数量、区域分布、水旱灾害、可达性、生态系统的脆弱性等角度，分析了西北地区水资源安全现状，然后辨识了影响该地区水资源安全的几对矛盾。包括水量短缺与用水浪费之间的矛盾、生产用水与生态用水之间的矛盾、上游用水与中下游，最后在此基础上．提出了保障水资源安全的基本对策，包括：①普及水资源安全忧患意识，增强节水观念；②引入生态系统管理思想，加强水资源的统一管理与合理使用；③保证生态用水。并根据水资源承载力进行生态环境建设。     

页岩气开发对乌江沿岸景观与生态格局的影响研究

景观生态格局是区域生态安全和可持续发展的基础。以乌江沿岸页岩气开发区为例，基于2010、2020年两期遥感影像、页岩气开发规模等相关数据，应用移动窗口获取景观格局指数，计算景观生态风险指数；构建生态网络，探究页岩气开发对区域景观格局的直接影响和生态格局的间接影响。结果表明：(1)2010～2020年，乌江沿岸页岩气开发区内林地、耕地分别减少了约52.78、43.78 km²,建设用地增加92.04 km²,草地和水域用地基本保持不变。页岩气矿区内景观聚集指数、最大斑块指数降低，降幅分别为9.38%～30.61%、14.36%～57.69%;斑块密度、分离度指数上升，增幅分别25.29%～55.39%、2.57%～5.11%,景观生态风险指数增幅0.20%～0.52%。(2)井场、管线、道路等基础设施建设带来的土地损毁，影响周边景观生态。其中道路沿线斑块密度指数、景观生态风险指数增幅最大，分别为50.95%～54.28%、0.59%～0.62%,对生态环境影响明显。(3)10年间，乌江沿岸生态源地面积减少250 km²,生...     

基于DEA模型的区域生态环境建设绩效评价——以江苏省苏州市为例 

选取生态系统服务价值、生态绿当量、人均生态足迹赤字和环境质量综合指数作为区域生态环境质量表征指标，借助DEA模型对区域生态环境建设过程中劳动力投入、资金投入、技术投入和资源投入的绩效进行评价，结果表明：（1）苏州市10年来生态环境建设总体而言绩效良好，DEA有效年份占30％，弱有效年份占20％，无效年份占50％，并且无效年份的效率指数都在0.97以上；（2）导致苏州市最近5年生态环境建设DEA无效的原因主要是资源投入不足，生态用地成为区域生态环境建设刚性约束；（3）通过调整生态环境建设要素投入比例，各种生态环境指标值都将有所提高，区域生态环境质量也将显著改善；（4）地区生态环境建设绩效下降还受地区人口数量增加、人均生态占用增长、生态环境累积效应影响。最后从促进区域社会经济与生态环境协调发展的角度提出相关建议。     

基于BP神经网络的淮河流域水生态足迹分析与预测

运用水生态足迹理论和计算方法,测算出淮河流域水资源生态足迹和生态承载力,并在此基础上引入5个相关指标对淮河流域及其所属5省份的水资源时空变化进行系统分析,同时,采用具有自学习能力的BP神经网络预测出淮河流域2017～ 2025年的水资源生态足迹、承载力.研究表明:(1)淮河流域水资源生态足迹及承载力呈现总体上升的趋势,水资源生态赤字和生态压力均过大,水资源安全受到巨大威胁.(2)5个省份水资源均处于赤字状态,生态压力指数均大于1,水资源开发利用处于不可持续状态,其中,江苏省负载指数大,水资源开发潜力小,其他4省相对而言易于开发.(3)预测结果表明水资源生态压力较大,水资源大部分时间处于过度开发利用状态,水资源供给量小于流域内部经济发展的需求量,个别年份需要外部水量补充,万元GDP水资源利用率较低,水资源安全处于临界状态.     

长江流域治理开发对生态与环境的改善和保护作用

长江流域治理开发是长江治理、开发、保护和管理的总称，包括流域治理、水资源开发利用、水资源保护、水土保持生态建设以及流域管理等内容，经过建国以来半个多世纪的发展和努力，长江流域治理开发取得了巨大的成就。在可持续发展战略和和谐社会思想的指导下，流域治理开发与生态环境建设息息相关，正确评价长江流域治理开发对生态与环境的改善和保护作用，对于促进治江事业的健康发展，充分发挥其生态环境效益具有十分重要的意义。通过对长江流域近五十多年来治理开发的总结归纳，分别从治理、开发、保护和管理等角度分析和总结了其对生态环境的保护和改善作用，认为长江流域治理开发总体上对生态、环境保护发挥了充分和积极的作用。     

环境库兹涅茨曲线的虚幻性及其对可持续发展的现实影响

生态环境质量真的能够随着经济发展而改善吗？“先污染、后治理”真的是普遍的发展规律吗？既有的理论一般认为．随着经济的发展．生态环境的质量在经过一个时期的恶化之后，将在一定的发展阶段出现好转．其变化过程呈“倒U曲线”状态．这就是环境Kuznets曲线。作者认为这是一个貌似真实的虚幻．生态环境随着经济发展而好转只可能是局部的、而不可能是整体性的．经济发展与生态维护的双赢目标也同样是难以企及的，经济发展与生态维护只能是基于各种利益关系的权衡。文章还对中国长期推行的几种宏观经济政策的生态环境影响进行了分析，并提出了经济利益与生态利益相权衡的现实主张。     

城市生态用地时空动态及其相关驱动力——以武汉市为例

城市生态用地是维持城市生态安全和可持续发展的重要屏障,研究其动态变化特征及相关驱动力,将为城市规划和生态环境保护决策提供依据。该文以武汉城区为实证区,采用1990、2002、2014年等3期Landsat遥感影像为数据源,采用土地利用变化矩阵量化数量变化,景观格局指数量化空间格局变化,生态服务价值系数和InVEST模型量化质量变化,利用二元逻辑回归模型和梯度分析法量化相关驱动力。研究结果表明:武汉市生态用地总面积持续下降,累计减少239.55 km~2,其中水域为主要转出地类;生境质量下降24%;生态用地斑块破碎度提高,"孤岛化"现象逐渐显现;坡度、建设用地的最小距离、建设用地增长、GDP增长和道路密度是驱动生态用地变化的主要因素,随着城市向三环线外扩张,三环线以外的生态用地面临较高的生态转化风险。     

Spatiotemporal variation in rainfall erosivity on the Chinese Loess Plateau during the period 1956–2008

Water resources and soil erosion are the most important environmental concerns on the Chinese Loess Plateau, where soil erosion and sediment yield are closely related to rainfall erosivity. Daily rainfall data from 60 meteorological stations were used to investigate the spatiotemporal variations in annual rainfall, annual erosive rainfall and annual rainfall erosivity on the Chinese Loess Plateau during the period 1956–2008. The annual rainfall, erosive rainfall and rainfall erosivity decreased over the past five decades, as determined by the Mann–Kendall test. A comparison of the annual averaged rainfall, erosive rainfall and rainfall erosivity from 1980 to 2008 with that from 1956 to 1979 revealed a remarkable spatial difference in the rainfall trends on the Loess Plateau. Regions of the plateau with major decreases in rainfall were primarily in the Hekouzhen-Longmen section of the middle Yellow River, especially in the Wuding River basin, the Fenhe basin and the northern-central Shanxi province, where the annual rainfall and erosive rainfall decreased by more than 10% and the annual rainfall erosivity decreased by more than 15%. The rainfall erosivity also decreased more than the annual rainfall. Because the annual rainfall has decreased significantly on the Chinese Loess Plateau over the past 50 years, it is important to better understand the ecological and hydrological processes affected by this climate change.     

Formation Process and Amelioration of the Loess Plateau in China

Abstract

Based on the formation process of the Loess Plateau, the characteristics comparison between loess and ancient soil and the located materials of spore- pollen, ancient stone artifact, history, geography and soil erosion, the analysis reveals that the present state serious soil erosion in Loess Plateau, instead of being a natural geologic course, is a consequence of destruction of vegetation, irrational land utilization and the direct destruction of soil permeability and anti-erosion ability, esp. anti-scourability. The water and soil conservation measures, with the twenty-eight-word amelioration principle as the core, are the basis for exploiting and improving water and soil resources of the Loess Plateau so as to harness the Huanghe (the Yellow River).     

川滇农牧交错区地形特征对土地利用空间格局的影响

川滇农牧交错区位于我国青藏高原的东南缘,地形地貌特征复杂,研究该区土地利用特征与地形之间的关系,有助于了解人类开发活动与自然地理条件之间的关系,对区域的资源开发和生态保护具有重要的现实意义。基于RS＼GIS技术,采用遥感调查、土地利用结构分析和GIS空间分析方法,研究了该区 1988～2000年的土地利用特征,以及不同土地利用类型的空间分布与地形因子之间的关系。初步结果发现：耕地、林地和草地是研究区内受人类活动影响的主要土地类型,也是类型转换相对频繁的土地类型;地形因子对不同土地利用类型的空间分布具有显著影响,其中,海拔在垂直方向上对土地利用空间布局具有控制性作用。研究结果同时表明,地形特征是川滇农牧交错区土地利用空间格局形成的基础,其原因在于地形因子通过影响水热条件及其他自然资源要素在本区内的再分配,进而影响着人类对土地资源的利用方式和利用程度.     

农村集体建设用地流转对资源配置的影响评析

为实现土地资源优化配置,本文系统地比较分析了农村集体建设用地流转前后的资源配置状况,以确定配置方式的有效性或选择合理的调控制度.结果表明,与土地征收相比,集体建设用地流转有助于优化资源配置.但在有无相应的制度安排或制度如何安排以及利益主体行为趋向的影响下,集体建设用地流转对实现资源优化配置不一定更有效.如果缺乏合理规范或有效的制度安排,集体建设用地流转市场功能仍然是微弱的或将带来资源配置负效应.要实现土地资源最优配置,就必须在把握集体建设用地流转系统内部结构及外部环境对资源配置影响机理的基础上,对集体建设用地流转进行优化调控.本文提出如下政策建议:完善农村集体建设用地流转立法建设,为流转提供法律支持;深化集体土地产权制度建设,明确集体土地产权主体及其产权权能;加强农村集体建设用地流转市场培育与政府管制制度的系统建设和改革,实现市场机制和政府干预的耦合;转变政府职能,多方面保障政府行为规范化.     

汉江上游风成谷地黄土的重矿物组成特征及意义

汉江流域位于黄土高原南侧,属中国南北气候的过渡区域,其重矿物组成对区域沉积物物质来源与演化研究具有重要意义。运用强磁选、重液分离法等技术手段将汉江上游谷地黄土沉积物中的重矿物提取出来,在双目显微镜和偏光显微镜下测定其含量和特征。结果表明:(1)汉江黄土重矿物有22种,其中角闪石、磁铁矿、钛铁矿等矿物为优势矿物,占重矿物总量的60%以上;稳定矿物约占重矿物总量的47.95%,是汉江黄土最主要的矿物组合。(2)典型黄土和古土壤中重矿物种类相同,但含量有一定差异,马兰黄土(L1)相较古土壤(S0)不稳定矿物含量较高,稳定矿物含量较低;(3)汉江黄土与北侧黄土高原黄土相比重矿物种类相似,稳定性组合分布一致,但汉江黄土稳定性矿物含量较高,不稳定性矿物含量较低。这些特征说明:(1)汉江上游地区古土壤和黄土物质来源一致,古土壤S0在物质组成上继承了黄土,是黄土高度风化的产物;(2)汉江谷地黄土和黄土高原风成黄土两者的物源区一致,但汉江地区黄土受到较黄土高原地区强的风化成壤作用。     

农户商品有机肥投入的市场激励研究——基于农地确权调节效应的分析

基于新古典经济学利润最大化原则,采用黄土高原苹果优势区771个苹果户样本,分析农户商品有机肥投入的市场激励效应及其农地确权在激励效应中的调节作用。研究发现:(1)农户商品有机肥投入同时受农产品市场和农地市场的双重激励,黄土高原苹果优势区苹果市场和农地市场均对苹果户的商品有机肥投入具有有效的激励作用;(2)苹果市场对苹果户商品有机肥投入的市场激励效应高于农地市场;(3)农地确权在农地市场对农户商品有机肥投入的激励效应中具有正向调节作用。该研究在一定程度延展了新古典经济学对农户农地保护性投资行为的理论解释,并为如何有效激励农户增施商品有机肥提供参考。     

黄土高原半干旱区雨水利用与可持续农业发展研究

黄土高原半干旱区是一个特定的生态类型和重要的农业区域 ,严重的水土流失和频繁的干旱是该区农业可持续发展的主要制约因素。本文在分析雨水利用可行性的基础上 ,提出了农业发展的有效模式———集水型生态农业 ,它不仅适应于当地的雨水等自然资源条件 ,更适应生产力发展水平 ,易于在农户水平上推广 ,并且具有显著的经济、生态和社会效益 ,是实现该区农业可持续发展的战略性举措 ,同时也为“退耕还林 (草 )”开发战略的实施提供了一个思路     

The bud banks in the typical steppe communities with different disturbance regimes

To understand the effects of different disturbance regimes on the bud bank demography in perennial grasslands, we conducted a demographic field investigation of the bud bank in a typical steppe on the Loess Plateau. Grazing significantly decreased and fire significantly increased bud bank density compared to fenced grasslands. For different bud bank types, grazing significantly decreased tiller bud bank density, and fire significantly increased the density of root crown buds and rhizomatous buds in relation to fenced grasslands. Tiller buds accounted for the majority of the total bud banks independently of the disturbance regimes. Our study suggests that the grasslands with a large reserve bud bank may be the most resistant to disturbance, and fencing is an effective grassland management measure to keep a large bud bank in typical steppe on the Loess Plateau.     

重庆市江津区土地资源承载力时空差异研究

针对重庆市江津区脆弱的生态环境本底和土地利用特点,从承载强度、承载效益、承载潜力3方面构建评价指标体系,对江津区2007～2016年土地资源承载力进行综合评价,并引入障碍度模型得出各乡镇土地资源承载力障碍因素。结果表明:(1)2007～2016年期间,江津区的土地资源承载力整体呈现出上升趋势,但上升幅度较小,土地资源承载力仍然偏低,各乡镇土地资源承载状态均未达到良好状态,仍需采取各种措施不断提升土地资源承载力,土地资源承载力的区域差距近年有所减小,空间上呈现出南高北低的空间格局;(2)各子系统对承载力的贡献大小不一,承载强度贡献最大,承载潜力次之,承载效益贡献最小,承载效益是提高土地资源承载力的关键;(3)江津区土地资源承载力的主要障碍因素是单位建设用地产出、林地占比、人均生态用地、环保投资指数、人均耕地面积、水域占比、水土流失率、未利用地占比、单位农用地产出,各乡镇障碍因素差别较大;(4)障碍因素不同的区域,应采取不同的措施提升土地资源承载力。主要城区和工业园区所在地应适当控制人口数量,严格限制农用地转为建设用地;生态环境脆弱地区应大力实施耕地休耕和退耕还林政策,促进农民生计方式转变;经济发展受生态保护限制的地区应转变经济发展方式和土地利用方式。     

近47年云贵高原汛期强降水和极端降水变化特征

利用云贵高原159个常规气象站1961～2007年汛期（5～10月）逐日降水量,用百分位法定义站点强降水和极端降水阈值,对强降水和极端降水事件进行了分析研究。结果表明：云贵高原汛期强降水和极端降水阈值地理分布差异较大,与汛期降水量关系不大,而与站点海拔高度显著负相关;1961～2007年汛期降水量变化趋势不明显,但降水日数显著减少,降水有集中的趋势;强降水量和极端降水量具有与汛期降水量相似的年际波动特征,极端降水与汛期降水的相关高于强降水;以强降水量和极端降水量与汛期降水量的比重表征事件的强度,两者均呈显著增加的变化趋势,并在1990年代初期发生了显著增加的突变;强降水和极端降水与夏季季风强弱变化显著负相关。