流域环境系统演化概念模型:山-河-湖-海互动及对全球变化的敏感响应--以长江为例

流域是一个复杂的环境系统。长江流域环境研究表明,山-河-湖-海互动是流域环境系统变化的实质,同时也是流域对全球变化响应最敏感、最直接的体现。地貌过程变化,水、沙等物理通量变化,C、P、N等化学通量变化是系统内各子系统之间联系的纽带,也是流域环境系统中最活跃的因子。以山-河-湖-海互动为核心的流域环境系统模型,主要包括：山、河、湖、海各系统之间的能量流与物质流的输入、迁移和输出理论,系统演化平衡理论和系统自组织、自反馈理论。     

长江江西段岸坡崩塌及其对防洪大堤的影响

长江河道江西段原在湖北的龙感湖至安徽的大白湖一带。由于秦岭-大别山的不断隆升。扬子地块发生沉降，构造掀斜，加上科氏力的共同作用，加剧了河道变迁进程。经过漫长的历史演变，河道不断侵蚀右岸。呈蛇曲状向南摆动。现已迁至江西境内，河道由北向南移动了20余km。长江江西段江岸79．75％为第四系松散堆积物组成的易冲刷岸带，6．67％为第四系、基岩组成的岩土混合较易冲刷岸带，13．59％为基岩组成的耐冲刷岸带。由于第四系堆积物组成的江岸分布广，造成江西江岸的极不稳定，岸坡崩塌分布相当普遍，严重影响了防洪大堤安全。通过实地走访调查．并查阅前人的工作成果和历史资料。对江西长江岸坡崩塌的发育规律及其对防洪大堤的影响进行了分析和论述。     

基于社会-技术系统理论的中国电力系统演化路径分析北大核心CSCDCSSCI

基于社会-技术系统理论评价我国电力系统的低碳演化进程,有助于动态分析我国电力系统的发展规律,揭示其演化机理,还可以提供系统演化过程中包含的重要信息,为决策者制定电力发展策略提供理论依据。文章从宏观环境层、中观体制层和微观利基层的视角出发,融合演化熵权法和政策变权函数构建出一套综合评价指标,结合不同发展阶段的电力政策动态评价电力系统演化路径,揭示系统内生机制、外部要素及其交互作用对系统发展产生的影响效力。研究结果表明:外部环境对系统的演化作用是缓慢而稳定的,但外部环境对电力系统重大事件的鲁棒性较差,电力政策形成机制亟待构建;中观体制层具有路径锁定效应,其发展较为稳定同时对政策约束较为敏感,应注重化石能源和非化石之间的博弈关系,加强区域能源协同发展;创新利基就显得尤为活跃,它占据了多个重要指标并对系统演化产生强烈地正向影响;相反,外部环境中国际影响力和公众参与这两项指标对系统演化存在抑制效用。整体而言,评价指标框架能够较好地反映出我国电力系统演化过程中的演化特征。基于上述分析结果,文章认为在我国电力系统的低碳演化过程中,当创新技术成熟时,应适当减少政府政策干预,遵循政府主导国家的市场规则;未来要加快利基层示范工程建设,加快创新技术的认证和利基项目的监管;从低碳发展的角度出发,进一步降低国际影响、公众行为和输电端对整体电力系统演化的负向影响,提升系统的低碳演化速率,推进整体电力系统的低碳演化。本文的研究结果对我国电力系统低碳演化有较好的理论与实践借鉴意义。     

长江流域耕地-粮食-人口复合系统的动态分析及调控途径

选取反映耕地-粮食-人口复合系统变化的10个总量和均量指标．通过1978—2004年各指标在长江流域及其上、中、下游变化过程的动态分析。发现人口增加、国家宏观政策、粮食价格以及经济非农化和城市化过程是影响流域耕地-粮食-人口复合系统变化的主导因素；长江流域粮食生产在全国的主体地位逐渐下降。而且自2000年以来．人均粮食占有量也不断下降。耕地压力指数不断加大。基于此种变化过程及其原因分析，从保证区域粮食自给、保持系统动态平衡以及协调好耕地、粮食、人口三者之间关系等方面入手．站在保障流域粮食安全、确保国家经济社会可持续发展战略高度．提出长江流域耕地-粮食-人口复合系统调控战略途径。     

关于长江流域生态环境系统演变与调控研究的思考

长江流域丰富的资源、发达的经济、独特的自然特征、复杂的人地关系和严重的生态环境态势,决定了开展长江流域生态环境系统演变与优化调控研究,在国际流域科学研究和我国可持续发展研究中的重要意义。研究的关键科学问题是：流域生态环境系统的演化过程与退化机理及其主要驱动力;山--河--湖--海互动规律及其耦合关系;流域各子系统间的物理通量（水、沙等）和化学通量（碳、氮等）的传输和循环机理;流域资源和环境的承载力及流域生态安全的调控和管理等。主要研究内容包括：流域生态环境系统演化规律及动力学,流域山--河--湖--海的互动规律及耦合机理,流域物化通量的传输过程与循环机制,重大生态环境问题的成因与退化生态环境的修复途径,流域生态环境系统的结构、功能的区划与制图,保障流域生态环境系统安全的优化调控与管理等。用地球系统科学的思想为指导,以地貌过程、水沙过程和人--地水作用为主线,从流域环境系统整体演化角度着手,广泛收集各种资料,采取最先进的技术方法,强调点、线、面调查结合,定性与定量分析结合,自然演化系统与社会行为系统的结合等,是本项研究的主要技术途径。     

森林资源-环境-经济复合大系统可持续发展优化模型及其应用

运用系统工程方法和大系统理论，分析区域性森林资源-环境-经济复合大系统（FREES）的结构与原理。在可持续发展的总体要求下，将森林资源、森林环境和林业经济三个子系统作为一个有机整体，构建基于ε-约束法的多目标优化模型，以及包含各子系统的目标函数模型、约束条件模型和关联模型在内的FREES大系统分解-协调优化模型。然后，将该模型用于江苏省FREES可持续发展优化问题，得出了具有实际指导意义的最优方案。     

基于“三线一单”的长江经济带经济-资源-环境协调发展研究

以"共抓大保护、不搞大开发"为导向推动长江经济带发展是新时代实施区域协调发展战略的重要内容,加强资源环境管控是现阶段长江经济带绿色发展的重点任务。文章以"三线一单"为依据,构建管控政策影响下的长江经济带经济-资源-环境系统动力学模型,设置资源利用上限、环境污染底线、环境负面清单以及生态保护红线四类政策情景,剖析系统间的内在联系以及资源环境管控政策的外部冲击,并运用耦合协调度模型,测算与比较不同资源环境管控强度下的长江经济带协调发展水平,得出以下结论:(1)长江经济带经济-资源-环境间此消彼长的矛盾仍然存在,若不加以管控,经济规模扩张带来的资源耗用和环境污染的上升,将使区域面临资源承载力超载、环境质量下降的风险。(2)资源利用上限、环境污染底线、环境负面清单以及生态保护红线的管控对实现各自政策目标具有正向作用,能够通过结构调整、环保节能投资增加、生态红线增补等路径达到2030年的目标值,且政策间存在着联动互补效应。构建长江经济带"三线一单"管控体系,实施全面的资源环境管控具有重要意义。(3)资源环境管控能够有效提升长江经济带经济-资源-环境的协调发展水平,中等强度的约束对于协调发展的促进性作用最为显著,而过高或过低强度的约束政策均会损害长江经济带协调发展的长期增长动力,选择适当的约束强度是实施区域资源环境管控的关键。并依据结果,针对"三线一单"限制指标与管控强度选择问题提出相关建议。     

长三角集装箱港口体系演化及影响因素分析

港口的发展对区域乃至国家经济发展有着重要的影响,港口体系演化研究一直是港口地理研究的热点。选取长三角14个集装箱港口为研究对象,以1990~2015年间港口集装箱吞吐量、集装箱港口数量为研究数据,运用基尼系数和偏移-份额分析法分析了长三角集装箱港口体系的总体集散趋势和演化过程,重点凝练其演化模型并分析了演化的影响因素。研究发现:长三角集装箱港口体系经历了分散和集中两种发展趋势,呈现出格局特点明显不同的4个发展阶段,并朝着区域化阶段发展。形成了“原始单核结构→极核枢纽结构→双核枢纽结构→多核协同发展结构”的演化模型。长三角集装箱港口体系演化过程是在多种因素共同作用下形成的,主要包括自然条件、技术条件、区域经济、政策和制度、全球价值链和供应链等,并且不同因素在各阶段对集装箱港口体系演化的影响程度不同。研究有助于进一步完善集装箱港口体系的演化模型,并对长三角集装箱港口体系建设具有一定的指导意义     

长江中游流域自然环境的对称性及其对区域经济发展的影响

长江中游流域的区域地貌、水利特征以及自然环境的演化过程，均表现为明显的轴对称特点，对称轴为南北向的幕阜山-罗霄山山脉。而分属于长江中游流域洞庭湖和鄱阳湖流域的湖南省和江西省两省的区域社会和经济发展也具有相似的对称性。不仅表现为主要城市的地理位置呈轴对称分布，其经济和社会发展程度，以及在省内所处的地位，也呈对称性。自然环境的对称分布对区域经济和社会的对称性发展有重要影响，从对称性观点出发，武汉、长沙、南昌三个大城市正好位于对称三角形的顶点，可构成中国中部的经济金三角，其形成和发展对中部崛起具有非常重要的意义；湖南、江西两省自然环境的对称性，决定了两省经济发展的可比性，两省的经济和社会发展应互相参考、互相借鉴、共谋发展战略。长江中游自然环境的对称性是由区域地质构造和构造运动控制的。     

宋元时期江汉-洞庭平原聚落的变迁及其环境因素

宋元是江汉—洞庭平原聚落发展的重要时期,聚落点增多,规模扩大,空间分布出现了较明显的分化、聚合与转移。影响聚落变迁的环境因素很多,着重分析了地貌、水文和自然资源因素：四面高、中间低的地势,使规模较大的聚落集中在平原的周缘地带,中部低地聚落分布较稀、规模较小、变动较强;水系发达、河湖交错,使大多数聚落分布在江河沿岸,往往也是水运交通线旁;丰富的水产资源和矿产资源,使专业性聚落应运而生。聚落的发展变迁反映出宋元时期江汉—洞庭平原的人地关系基本和谐,同时,人类活动对环境造成不利扰动的问题也开始出现。     

基于灯光数据的中国县域城市规模时空格局分析

为掌握城市规模时空格局演化规律,促进区域协调发展,以平均灯光强度表征城市规模,采取探索性时空数据分析(exploratory time-space data analysis,ESTDA)的研究框架对我国1992～2015年的县域城市规模时空格局进行分析。结果发现:(1)中国县域城市规模的核心-边缘结构与局部空间关联格局较为稳定但趋向动荡,城市规模变化呈现出"稳步增长"、"逐级递增"的特点,城市局部关联较弱,缺乏共同向上跃迁的动力;(2)京汕断裂带、110°E与100°E三条LL断裂带将城市规模空间格局割裂,阻碍了区域协调发展,但城市规模空间格局有可能突破胡焕庸线;(3) 2003年后城市规模的局部空间动态性、增长波动性与局部依赖性增强。东部的局部空间动态性趋于稳定,中西部局部空间动态性开始增强,城市规模增长波动性与局部依赖性重心向南方与东北方向转移;(4)自然因素、交通状况、城市行政级别、政策导向、经济发展水平、人口规模与空间临近效应是影响县域城市规模时空格局的主要因素。研究表明利用灯光数据进行城市规模研究具有科学性与可行性,未来应该着力构筑东中西部互联互动的网络通道,实现区域协调发展。     

流域水资源丰富度评价的MFP模型及应用

水资源系统与许多因素有关,如各种水资源量、人口、社会经济发展指标等,它们共同组成了一个典型的复杂非线性系统。以最大流原理为基础,导出了描述水资源系统的信息动力学演化方程,建立了水资源评价的信息动力学模型,运用信息动力学模型建立了评价标准。该模型无需人为给定参数,客观性强,操作简便。最后运用理论模型对辽西沿海诸河流域水资源丰富度进行评价分析,得到各流域的丰富度状况,并与其它模型评定结果做出了比较,结果表明该方法具有较好的合理性和可操作性。由于该模型从一定程度上体现了水资源丰富度系统的演化动力学机理和水资源系统时空演变特性。因此,不仅在评价上有较大的优越性,在水资源丰富度发展变化状态的预测上也具有潜力。     

长江经济带绿色水资源效率时空分异研究——基于SE-SBM与ML指数法

长江经济带作为全球最大的内河流域经济带,是我国"新常态"经济发展的重要新引擎。为确保以"黄金水道"为依托的长江经济带健康发展,应着力打造沿江绿色发展轴,重视生态保护及污染治理,尤其是水资源利用的可持续化。将长江经济带沿线11个省市作为研究对象,基于经济-环境-社会可持续绿色发展的理念建立SE-SBM模型,定量分析2002～2016年长江经济带绿色水资源效率时空变化,并利用ML指数方法探讨绿色水资源效率影响因素。研究表明:(1)长江经济带绿色水资源效率随时间出现轻微下降趋势,区域性差异明显,上、下游均出现不同程度的效率值下降,中游稳定于较低水平,形成水资源效率"上游下游中游"的格局;(2)重庆、贵州、上海3个地区平均水资源利用率达到DEA有效,浙江、江西、湖北效率值处于较低水平,江苏、云南水资源利用效率波动明显;(3)技术进步指数是影响水资源效率的主要因素。基于以上研究结果,从打造区域系统性开发,实现经济协调发展;提高技术效率,加大节水技术改造;实施"三水共治",强化水资源管理三方面提出政策建议。旨在促进长江经济带水资源合理开发利用,实现区域经济、社会可持续发展。     

长江流域水环境演化规律研究平台及切入点初探

对长江流域水环境演化规律的研究 ,应该针对国家迫切需要解决的、尤其是水质酸化和污染、洪涝灾害威胁加剧等水环境问题 ,提出科学的解释 ,为流域水环境修复提供基础理论。回顾和总结了 5 0多年来前人在长江流域水环境研究方面所取得的成果 ,这些成果为今后进一步开展研究构筑了良好的基础平台。对长江流域水环境的研究应出系统性、整体性和综合性 ,围绕长江干流水质保护和中游地区防洪两个重中之重 ,强化对水环境演变动力学机制的研究 ,摸清流域水、泥沙与污染物相互作用规律及其对水环境恶化的机制 ,建立流域水文、泥沙与水质之间非线性、复杂巨系统的耦合关系及其系统模拟。还提出了长江流域水环境研究的 7个切入点     

1996~2016年间江苏省旅游空间结构演化与影响机制研究

旅游空间结构的研究有助于梳理旅游地的发展脉络,探究其发展演化的内在规律和存在的问题,指导旅游地健康持续发展。以江苏省13个地级市为研究对象,选取1996、2002、2010、2016年4个研究时段,在构建旅游综合实力指标体系的基础上,采用交通可达性的技术方法及改进的场强模型,测度出4个研究时段江苏省各地级市旅游综合实力指数和旅游场强,揭示了江苏省旅游综合实力的区域性差异、旅游场强空间格局特征及动态演变过程,以此归纳出江苏省旅游空间结构的演化阶段,最后利用地理探测器模型探究其空间结构演化的影响机制。改进的场强模型和地理探测模型为区域旅游空间结构的研究提供新的研究视角与方法,江苏旅游空间结构演化与影响机制的研究也为进一步推进江苏省区域旅游协作,实现区域旅游的可持续发展提供借鉴与参考。     

长江经济带城镇化协同演化时空格局研究

在"一带一路"战略背景下,推动长江经济带发展是中国一项重大区域发展战略,全面把握其城镇化发展规律对于统筹谋划整个区域经济发展具有重要意义。选取2000~2013年长江经济带城镇常住人口、城镇建成区面积、二三产业增加值作为城镇化扩张指标,通过构建耦合协调模型,对其上中下游地区的人口城镇化、空间城镇化、产业城镇化耦合协调时空演化格局进行系统研究。研究表明:在时间维度上,长江经济带各地区城镇化耦合度整体呈上升趋势,但地区间耦合协调性差异特征依然存在,其上游城镇化耦合协调度波动最剧烈。长江经济带各地区"人口-空间"城镇化耦合协调度普遍滞后于"空间-产业"城镇化耦合协调度,空间城镇化快于人口城镇化过程,人口城镇化、空间城镇化、产业城镇化的协调性有待优化。在空间维度上,长江经济带各地区的"人口-产业"城镇化、"人口-空间"城镇化和"空间-产业"城镇化耦合协调性存在空间分异现象,总体呈东高西低态势。     

基于集体行动逻辑的京津冀雾霾合作治理演化博弈分析

当前京津冀地区在雾霾问题上面临环境外部性困扰和集体行动困境,其根源在于地方政府作为雾霾合作治理集体成员的收益是不对称的,而割裂集体行动中收益与损失之间的联系是一种纠正环境外部性市场失灵的政府失灵。奥尔森集体行动的逻辑在京津冀三地政府执行雾霾合作治理规制行为上表现为私人理性与集体理性的动态重复博弈。针对京津冀地区大气污染联防联控执行状况,基于集体行动的逻辑视角,借助演化经济学研究工具,构建京津冀三地政府在雾霾合作治理执行策略的猎鹿模型、拓展模型的演化、随机和动态的博弈过程,探究地方政府执行雾霾合作治理集体行动的行为特征及其影响因素。根据复制动态方程探讨博弈主体行为演化特征和演化稳定策略,采用数值仿真方法分析不同情形下系统演化轨迹及演化均衡状态,考察随机因素对系统演化均衡状态的影响以及实现区域环境合作联盟的动态演化均衡机制。研究发现,京津冀三地政府在雾霾合作治理执行过程中的动态演化,很大程度上取决于本地区在区域整体中的环境偏好系数和搭便车收益与集体行动收益的比值。因此,中央政府要健全跨区域环境治理的制度建设,为京津冀地区建立一致的区域环境质量标准,有效降低地方政府在合作治理雾霾集体行动中的搭便车收益,以立法的形式对约束地方政府承担环境治理责任的强制和选择性激励措施加以确定。此外,将雾霾造成的经济损失作为重要指标纳入地方官员政绩考核体系,加强对地方政府雾霾治理执行情况的监管力度,实现合作治理雾霾集体行动责任落实的帕累托改进。     

流域经济增长空间分异研究——基于2001～2009年长江流域数据的面板计量分析

流域经济是以水系为轴线的区域经济,其发展状况对国民经济有重要影响,其研究为区域开发提供新视角。在理论方法上,根据内生经济增长理论,采用柯布 道格拉斯生产函数,构建一个包括技术进步、物质资本和人力资本作为内生要素的流域经济增长框架。在实践论证上,以长江为样本域,运用面板计量分析方法,测度生产要素对流域上中下游经济增长的影响。结果显示：不同生产要素对流域经济不同域段作用强度不同,且呈现出明显的梯度效应,即沿江而下,技术进步和人力资本对经济增长的贡献度逐渐加大,物质资本则恰好相反。在此基础上,提出缩小流域经济的不平衡程度的政策建议,主要包括促使流域上游地区人力资本开发、实施流域大开发战略和推进流域城市化等     

长江经济带发展的态势分析

国家开发开放长江流域的战略决策效应十分明显,长江经济带在全国的地位不断上升,中国沿海经济增长重心已由南部转移至中部。国家对地区发展的宏观调控在长江流域得到实现,上中下游发展差距有所减缓,中游地区发展较快,农业对经济带的支撑能力有所加强,工业内部结构调整和 业政策的选择与实施初见成效,基础设施和基础产业对下游地区发展的制约作用得到缓解。利用外资取得新进展,同时长江经济带发展 也存在许多问题,农业发展     

关于长江流域生态环境系统演变与调控研究的思考

长江流域丰富的资源、发达的经济、独特的自然特征、复杂的人地关系和严重的生态环境态势 ,决定了开展长江流域生态环境系统演变与优化调控研究 ,在国际流域科学研究和我国可持续发展研究中的重要意义。本研究的关键科学问题是 :流域生态环境系统的演化过程与退化机理及其主要驱动力 ;山—河—湖—海互动规律及其耦合关系 ;流域各子系统间的物理通量 (水、沙等 )和化学通量 (碳、氮等 )的传输和循环机理 ;流域资源和环境的承载力及流域生态安全的调控和管理等。主要研究内容包括 :流域生态环境系统演化规律及动力学 ,流域山—河—湖—海的互动规律及耦合机理 ,流域物化通量的传输过程与循环机制 ,重大生态环境问题的成因与退化生态环境的修复途径 ,流域生态环境系统的结构、功能的区划与制图 ,保障流域生态环境系统安全的优化调控与管理等。用地球系统科学的思想为指导 ,从流域整体演化角度着手 ,广泛收集各种资料 ,采取最先进的技术方法 ,强调点、线、面调查结合 ,定性与定量分析结合 ,自然演化系统与社会行为系统的结合等 ,是本项研究的主要技术途径