上海浦东新区土地利用变化及其生态环境效应

上海浦东新区是我国快速城市化的典型地区,尤其1990~2001年,是浦东新区快速城市建设和扩展时期。依据1990、2001年两时相的卫星遥感数据,运用图像处理软件进行监督分类,提取了浦东新区两时相土地利用信息,分析了浦东新区1990~2001年土地利用变化特点和土地利用类型的转化特征,探讨土地利用的变化对生态环境的效应。研究表明：①11年间浦东新区农业用地和水体急剧减少,其中农业用地减少了58.16%,水体减少了 17.4%;②1990~2001年浦东新区城市扩展用地55%由农业用地转化而来,35.26%由水体转化而来;③土地利用的快速变化引发了水资源面积减少、水体污染加重和需水量增加,以及大气污染加重、大气温度上升和地面热中心面积扩大等生态环境问题。     

长江中游城市群土地利用转型和城镇化之间的空间关系

城市群正成为中国新型城镇化主体形态,城市群集聚区的快速城镇化对土地利用转型产生了前所未有的影响。但是不清楚的土地利用转型特征和城镇化之间的空间关系,会影响土地利用政策制定和城镇化的健康发展。该文借助1995～2015年间5期土地利用现状遥感监测数据,在5和10 km格网尺度上,从土地利用综合动态度、土地利用程度和土地利用多样性等3方面测度了长江中游城市群土地利用转型水平。借助普通最小二乘法（OLS）、空间滞后模型（SLM）、空间误差模型（SEM）和加入空间滞后项的空间误差模型（SEMLD）探测了土地利用转型和城镇化之间的空间和非空间关系。研究结果显示：（1）1995～2015年间长江中游城市群土地利用发生了深刻转型,耕地面积净减少 6 153.80 km²,建设用地面积净增加 6 205.25 km²;（2）地级市以及周边格网和主要的交通道路沿线格网土地利转型速度、土地利用程度变化和土地利用多样性变化显著高于其他地区;（3）不同格网尺度城镇化和土地利用转型之间具有显著的正向空间自相关关系;（4）回归结果显示,SEMLD模型可以更好地解释土地利用转型与城镇化之间的空间关系,在不同尺度回归分析中发现土地利用转型水平对城镇化具有显著的空间依赖性。未来的土地利用管理以及城镇化发展中需要考虑二者之间的显著的空间依赖性。     

近15年来长江源区土地利用变化及其生态环境效应

长江源区是我国重要的水源涵养区,也是高海拔地区生物多样性最集中的地区和生态变化最为敏感的地区。基于1986年TM和2000年ETM+卫星遥感数据和野外实地调查,采用GIS软件和景观生态空间分布格局分析方法,对长江源区近15年来土地利用类型的时空变化进行了研究。结果表明：1986～2000年,源区林地和湿地面积减少54.2 %和42.69 %,建设用地、耕地和未利用土地面积分别增加120 %、43.83 %和21.1 %。全区土地利用的空间位置转换面积大于其数量变化,土地利用类型总变化的面积大小依次是草地＞未利用土地＞湿地＞水域＞林地＞耕地＞建设用地。土地利用动态转化过程以草地转化为未利用土地、湿地转化为草地和未利用地逆转为草地为主要特征。15年里景观破碎化程度加剧,分维数和多样性指数增加,优势度降低,景观异质性增强。长江源区脆弱的生态体系对土地利用变化响应强烈,造成水土流失与沙漠化程度加剧,导致大范围高寒草甸、草原植被退化,湿地萎缩。气候变化和人类经济活动是导致研究区土地利用变化的主要因素。     

海岸带土地开发利用及生态环境效应研究简述

海岸带土地利用变化是影响海岸带生态环境的一个重要方面,也是目前国内外学术界广为关注和研究的热点问题,研究海岸带土地利用变化及其对生态环境的影响对于了解区域的生态环境演变乃至全球变化具有重要意义。分析海岸带土地利用变化研究在全球变化研究中的地位,阐述海岸带地区土地利用变化及生态环境效应研究,对研究全球气候变化、海平面上升、陆地与海洋交互作用及由此引起的岸线变迁、入海营养盐和悬浮物及沉积物等物质通量变化、海岸带生物多样性、海岸带区域乃至整个全球C、N等物质总循环等都具有重要意义。基于以上研究,简述海岸带土地利用变化及其对生态环境影响研究进展,总结分析海岸带土地利用变化及环境效应影响研究目标和重点研究内容     

长江三角洲城市群土地利用及其生态系统服务价值时空演变研究

采用1990、2000、2010和2015年四期长江三角洲城市群土地利用数据,利用土地利用转移概率矩阵等方法,描述了长江三角洲城市群的土地利用方式和转移方向,采用谢高地等修正Costanza价值量评价法定量计算了区域内的生态系统服务价值,并借助地理探测器对其空间分布格局进行了归因解释。研究表明：长江三角洲城市群土地利用类型以耕地为主,呈现逐年减少的趋势,林地变化相对稳定,水域变化先增后减,建设用地持续增长且保留率最高,耕地为其主要转化来源,草地主要转化为耕地和林地,水域主要转出为建设用地。1990、2000、2010和2015年长江三角洲城市群的生态系统服务价值分别为 2 644.26、2 639.53、2 615.49 和 2 569.88 亿元,总体呈逐渐下降趋势,其中农田生态系统价值下降最多,森林生态系统对整个区域的贡献率最大,Ⅲ、Ⅳ等级的城市的生态系统服务价值高于Ⅰ、Ⅱ等级,且城市规模越大,经济价值越占主导地位。空间分布格局形成以太湖和巢湖为中心的高值集聚区、东南地区高于西北地区的特征,其受到坡度、高程、土壤类型、人口等因子的影响。     

长江中游城市群土地利用变化对PM2.5污染的影响及空间溢出效应

城市群已成为当今中国空气污染的重灾区,严重损害了区域生态环境与人体健康,但少有研究考虑如何通过优化土地利用结构,使大气环境的自然净化能力最大化,进而减少既定污染排放对空气质量的负面效应。鉴于此,以城市化进程迅速、空气污染严重的长江中游城市群为实证对象,从土地利用结构的视角出发,利用自主反演的高精度PM_2.5数据,基于广义可加模型与空间回归模型,揭示2005～2020年土地利用变化对PM_2.5浓度的非线性影响及其空间溢出效应。研究结果表明：(1)2005～2020年长江中游城市群建设用地大幅增加而耕地持续减少,PM_2.5浓度在2011年前后呈现先上升后下降趋势,并具有显著的空间自相关性;(2)土地利用变化对PM_2.5浓度的影响为复杂的非线性关系,其中建设用地与耕地变化对PM_2.5浓度的影响存在边际递减效应;(3)土地利用变化对PM_2.5浓度的影响存在显著的空间溢出效应,且除草地外,各地类对PM_2.5浓度影响的直接效应均大于间接效应;(4...     

扬子江城市群土地利用时空变化及其对陆地生态系统碳储量的影响

扬子江城市群是江苏省城市化进程最快,土地利用变化最明显的区域。研究该地区地利用变化及其对陆地生态系统有机碳储量的影响,对江苏省低碳土地利用研究具有重要意义。该文利用五期30 m土地利用栅格数据、土壤样点数据、林地植被清查数据、农作物数据以及经验数据,分析了1995～2015年扬子江城市群土地利用时空变化、核算了其对有机碳储量的影响。主要结果如下:(1) 1995～2015年间,扬子江城市群约有15. 90%的土地发生了转移,其中,耕地作为主要的转出者,建设用地作为主要的转入者,耕地转移为建设用地的面积约为4 161. 78 km~2,占扬子江城市群耕地转出面积的85. 86%,是主要的土地转移类型;(2) 1995～2015年间,由于土地利用类型转移变化,扬子江城市群有机碳储量总量减少了472. 63×10~4t,其中土壤有机碳储量总量增加110. 28×10~4t,植被碳储量总量减少582. 91×10~4t;(3)建设用地占用耕地是区域有机碳储量减少的主要原因,导致有机碳储量减少406. 40×10~4t,占整个区域有机碳储量减少总量的85. 99%;(4)未来扬子江城市群可通过增加生态用地、控制建设用地、优化土地利用结构,提高区域碳储量,减少对陆地生态系统碳平衡的扰动。     

长江经济带三大城市群城镇化与生态环境时空耦合特征

城市群作为多要素集聚空间,以城镇化与生态环境交互关系为代表的"人-地"耦合特征与规律有待深入探讨。立足于"人-地耦合"视角并构建指标体系,综合测度长江经济带三大城市群城镇化与生态环境耦合关系,并进行协调类型划分与主控因素的分析。研究发现:(1)城市群整体城镇化与生态环境耦合协调度达到0.38,空间依赖性较强,且高低聚类程度较高;(2)三大城市群城镇化与生态环境耦合关系存在阶段性差异,空间不均衡性较为显著;(3)城镇化与生态环境耦合关系的"协调型"特征具有多种类型,城镇化滞后型协调现象较为普遍,同时存在"弱势型"协调问题;(4)城市群整体城镇化与生态环境耦合关系主控因素在十年间由经济城镇化转为人口城镇化;长三角、长江中游和成渝三大城市群分别受到人口集聚、建设投资与工业污染的主导影响。     

长江中游城市群城市土地利用效率空间溢出效应研究

城市群城市土地利用效率是城市群城市土地要素有效配置、合理利用以及城市经营管理水平的综合体现。在使用DEA方法得到2003～2015年长江中游城市群28个城市土地利用效率并且分析其变化趋势以及空间关联性的基础上,构建SDM模型对长江中游城市群的城市土地利用效率空间溢出效应进行分析。研究结果表明：（1）2003～2015年长江中游城市群城市土地利用效率总体呈波动变化趋势。长江中游城市群城市土地利用效率存在空间负相关关系,城市土地利用效率具有空间异质性;（2）通过构建SDM模型分析表明,外商直接投资额以及人均地区生产总值是长江中游城市群城市土地利用效率的主要驱动因素;（3）长江中游城市群城市土地利用效率的空间溢出效应较弱,在一定程度上反映了长江中游城市群城市之间的空间相互作用较弱,经济联系还不够紧密。因此,长江中游城市群需要进一步构建城市合作机制,提高城市土地利用系统的整体性和联动性,推进区域经济协同发展。     

长三角城市群工业生态效率空间溢出效应及其影响因素

工业生态效率能够反映经济发展、环境保护和资源节约之间的平衡关系,探究工业生态效率对于转变工业发展方式,实现可持续发展具有重要意义。该文测算长三角城市群工业生态效率,并对其时空演变、区域差异、溢出效应及影响因素的空间效应进行探索。研究发现：长三角城市群工业生态效率均值不断上升,绝对差异增加,而相对差异变化不大;具有正的空间相关性,在空间分布上具有一定的集聚性;呈现出“东高西低”的空间特征,具有显著的高-高和低-低集聚的空间俱乐部分布特征;在工业生态效率类型转移过程中存在着趋同的趋势,并且具有显著的空间溢出效应;科技投入和经济发展对本地工业生态效率的提升起显著的推动作用,而工业结构不利于本地工业生态效率的改善;本地城镇化的提升不利于邻近其它城市工业生态效率的提升;而本地科技投入和经济发展有利于邻近其它城市工业生态效率的提升。加强城市之间合作对提升工业生态效率具有重要影响。     

长江流域土地利用/覆被变化的大尺度水文效应

土地利用/覆被变化(LUCC)对流域水文过程具有重要的长期影响作用。针对土地利用覆被变化对大型流域水文过程的影响程度,利用构建的长江流域分布式水文模型分析了土地利用变化情景下的水文效应特征。结果显示:分布式水文模型综合考虑了下垫面土壤、坡度、植被等特征,可以较好的反映降水发生后水分在不同土壤、植被和地形条组合件下,蒸散、地表和地下径流等组分的运移过程。根据不同土地覆被类型的径流成分差异,以及长江流域实际可供调节的土地利用方式,流域现有土地利用格局中农林地依然具有较大的转换空间。根据典型流域中预设的农林地转换情景下的径流效应看,各种情景虽然对流域径流总量变化影响较小,但对蒸散、地表径流和基流可以产生显著影响。其中,林地增加使基流最高提升超过15%,同时可使地表径流下降近5%,两者对蒸散的改变在1%左右,对径流总量变化幅度则只有0.7%左右。不同情景下的水文响应模式反映了未来土地利用调整的水文效应,因此可以基于不同的径流效应,开展有利于综合发挥流域持水能力的空间规划,提升林地所占比重。     

环太湖景观生态格局变化研究--以苏州市吴中区为例

在RS和GIS支持下,通过对1984和2002年TM影像解译,分析了研究区景观格局动态变化,并利用逐步回归方法研究了景观变化的人文驱动力。结果表明,研究区景观发生剧烈变化,特别是耕地向水域、城镇用地和其它非农建设用地转变迅速,其中耕地的减少占土地利用总减少面积的79.3%,建设用地和水域的增加分别占土地利用总增加量的63.5%和36.5%。城镇、工矿等人文景观斑块面积增大,并趋向集中;林地与耕地等自然、半自然景观类型斑块破碎度增加,分布趋于分散;耕地与城镇景观类型的斑块形状日趋复杂;耕地的突出优势变小,整体景观异质性程度上升。受区位和地形的影响,在苏州城区附近和东部平原区耕地流失强度较大,18年耕地重心向西南方向偏移了4.74 km。景观变化的人文驱动因素是人口增加、基本建设投资扩大、大量外资涌入和以旅游业为主的第三产业增长。     

中原城市群城市土地利用效率时空差异及影响因素研究

基于2006～2016年中原城市群各地市面板数据,运用超效率SBM模型和Malmquist模型测算城市土地利用效率并分析其时空差异,基于此借助空间计量模型分析中原城市群城市土地利用效率的影响因素,旨在促进土地要素的合理配置和区域协调发展.研究结果表明:(1)2006～2016年中原城市群城市土地利用效率整体水平不高,呈现先下降后上升波动变化趋势.高效率聚集区主要分布于中原城市群的西部,而东部的高效率聚集区逐渐向北部迁移.(2)城市土地利用过程中要素投入以及非期望产出的冗余是造成中原城市群土地利用效率损失的主要原因之一.(3)中原城市群城市土地利用效率存在正向的空间自相关.(4)经济发展水平、产业结构对于提高城市土地利用效率具有显著的促进作用,而财政压力、城市房地产投资对提升城市土地利用效率具有显著的抑制作用.(5)研究区域的城市土地利用效率存在空间溢出效应.因此要提高城市土地利用效率,中原城市群需要进一步加强城市之间的联系,建立联动发展机制,增强城市土地利用的系统性和整体性.     

长江中游城市群创新效率时空变化及溢出效应

选取2008～2019年长江中游城市群28个城市的面板数据,构建创新效率评价指标体系,运用三阶段DEA模型测算城市创新效率并揭示其时空变化特征。在此基础上,构建多种空间权重矩阵,运用空间杜宾模型分析影响城市创新效率的主要因素及其空间溢出效应。研究结果表明：(1)长江中游城市群创新效率整体呈波动变化趋势,各城市创新效率差异明显,其中南昌、武汉、宜昌、荆州和长沙等城市创新效率相对较高,景德镇、鹰潭、新余、孝感、岳阳和常德等城市相对较低。(2)城市创新效率空间格局总体呈现以武汉为核心、南昌和长沙为重要创新节点,向周围城市逐渐递减的特征,其中高效率地区由西向东演化的趋势日益明显,较高效率地区由分散布局转向相对集中分布,中效率地区集中成片分布,而低效率地区散落式分布且有减少趋势。(3)城市创新效率存在显著为正的空间溢出效应,并对关联城市的科技创新发展形成“涓滴效应”。(4)地区经济发展、教育支持和交通水平对城市创新效率具有显著的促进作用,而对外开放有负效应,市场结构、金融发展和人力资本能促进本城市创新效率提升,但对关联城市有负向溢出效应;固定资产投资对本城市创新效率有阻碍作用,但能促进关联城市创...     

长江经济带城市群绿色转型能力时空演变及短板分析

从推动城市转型的政府、企业、产业、居民这四大主体出发,构建城市绿色转型能力评价指标体系,运用TOPSIS模型对2010～2020年长江经济带城市群的绿色转型能力进行测度,运用区域不平衡指数、动态变动指数及探索性空间分析等方法揭示长江经济带各城市群绿色转型能力的时空演化、集聚变化及能力短板。结果表明：(1)2010～2020年长江经济带城市群绿色转型能力整体平稳增长,但增幅较缓,能力均值排名为“长三角>黔中>长江中游>成渝>滇中城市群”,区域不平衡指数呈“增长-下降-增长”的“N”型波动趋势,整体动态变动程度不高,动态变动指数较高的城市多位于中西部城市群,城市绿色转型能力存在空间聚集现象,但空间聚集性在2020年有所下降;(2)企业-产业是各城市群绿色转型能力的主要短板模式,企业的绿色转型能力是各城市群绿色转型能力提升的首要短板,产业的绿色转型能力是长江中游、成渝、黔中、滇中城市群的第二短板,而政府及居民的绿色转型能力对长三角城市群整体能力的影响在不断增强。     

基于DEA模型的环鄱阳湖区城市群空间网络结构绩效分析

基于多中心网络城市理论和集群网络结构竞争理论,在构建城市群网络空间绩效分析框架和评价指标体系的基础上,采用DEA的BCC模型和Malmquist指数模型,对2008~2010年环鄱阳湖区城市群42个城市空间网络联系效率进行了分析。研究表明：（1）从效率总体比较来看,环鄱阳湖区内的大部分城市处在空间网络联系的生产前沿面上,不在生产前沿面上的城市逐渐向生产前沿面靠近;（2）从效率分解来看,环鄱阳湖城市群空间网络绩效的变化是技术效率和技术水平共同作用的结果,其中,技术水平起的作用更为明显;（3）从效率空间差异分布看,环鄱阳湖区城市群空间网络绩效呈现核心区大于边缘区、边缘区大于外围区的规律,而城市群空间网络发展速度呈现外围区最高,核心区次之,边缘区最低的规律     

长三角城市群空间功能分工对雾霾污染的影响效应研究

城市群空间功能分工是区域分工的高级形式,探究其对雾霾污染的影响机制对于促进城市群可持续健康发展具有重要意义。在阐述城市群空间功能分工影响雾霾污染的机理基础上,利用长三角城市群面板数据进行了实证分析。研究发现：城市群空间功能分工引致的城市功能专业化增强对区域雾霾污染有显著抑制作用,提高城市功能专业化程度不仅有助于降低本地区的雾霾污染水平,对邻近地区的雾霾污染也有抑制作用。城市群空间功能分工的减霾作用在中心城市组、非中心城市组、非G60科创走廊城市组的检验中均成立;相对于中心城市,非中心城市的功能专业化程度提高对雾霾污染的抑制作用更大。城市群空间功能分工主要通过产业结构升级效应和劳动力禀赋效应降低区域雾霾污染。最后从构建功能互补发展格局等方面阐述了政策启示。     

城市土地开发强度变化的生态环境效应

城市土地开发强度增长是一个城市建设用地不断扩张、城市人口不断集聚、城市经济不断发展的过程。这一过程中,城市各项活动从自然界索取物质和能量,并向环境排放废弃物,对生态环境产生影响或干扰。通过阐述城市土地开发强度变化与生态环境演化的关系,从资源消耗、污染物排放和生态系统服务价值3个方面构建生态环境效应的指标体系,并对2002-2011年我国省会城市土地开发强度变化的生态环境效应进行评价。结果表明:①城市土地开发强度变化对生态环境有显著影响,其中,资源消耗、污染物排放与城市土地开发强度正相关,生态系统服务价值与城市土地开发强度负相关;②城市土地开发强度变化的生态环境效应表现出明显的区域分异性,西部地区省会城市土地开发强度变化对生态环境的边际影响明显大于东、中部地区省会城市;③随着城市土地开发强度的变化,其生态环境效应变化的显著程度为:土地开发强度低于10%的城市土地开发强度大于20%的城市土地开发强度在10%至20%之间的城市,并且城市土地开发强度低于10%时,土地开发强度变化对生态环境的边际影响要大于土地开发强度高于10%的城市。研究结果刻画了城市土地开发强度增长过程中生态环境效应的变化路径,即随着城市土地开发强度由低到高的增长,生态环境效应指标发生先快速后慢速的变化,这也是在城市土地开发强度较低时就要强化生态环境保护的原因所在。今后,限制高开发强度城市土地的扩张,合理安排低开发强度城市的用地结构,提高生态资源利用效率,是我国生态环境可持续的必由之路。     

太湖鱼类群落现状及其多样性

基于2019年5月至2020年9月的调查数据,采用Shannon-Wiener多样性指数(H’)、Margalef种类丰富度指数(d)、Pielou均匀度指数(J)、单因子相似性分析(ANOSIM)、丰度/生物量曲线等对全面退捕前太湖鱼类群落的状态及其多样性等进行研究。共调查到鱼类9目17科51属65种,其中鲤科鱼类占55.38%,新记录太湖鱼类2种,为纹缟虾虎鱼(Tridentiger trigonocephalus)和花鳗鲡(Anguilla marmorata)。按洄游类型、栖息水层、食性三类生态类型,太湖鱼类主要为定居性鱼类、中上层鱼类以及肉食性和杂食性鱼类。刺网和地笼的CPUE平均值分别为4 287.03±515.94和626.32±91.24 g·net^-1·12 h^-1。优势种为刀鲚(Coilia nasus)、鲫(Carassius auratus)和红鳍原鲌(Cultrichthys erythropterus),其Shannon-Wiener多样性指数、Margalef种类丰富度指数和Pielou均匀度指数分别为2.34、...