胶东半岛三生空间的时空演变与冲突测度研究

优化国土空间开发格局是推进生态文明建设的重要举措,在对胶东半岛的三生空间时空演变规律分析的基础上,构建基于“风险源—风险受体—风险效应”三生空间冲突测度模型,识别三生空间冲突的区域和强度。结果表明：2000—2015年胶东半岛三生空间的面积变化具有“一降一升一稳定”的特点,其生产空间占比最高,其次是生活空间,二者占比之和约为85%。胶东半岛三生空间平均冲突指数呈不断增加的趋势,稳定可控区域主要分布在生态空间内部的自然保护区,严重失控级别主要分布在生态空间与生产空间、生态空间与生活空间之间的交错地带。不同空间类型的空间冲突程度为生产空间>生活空间>生态空间,三生空间冲突水平在空间类型和县域也存在较大差异,并随着时间发生变化。

     

快速城市化地区自然/半自然景观空间生态风险评价研究——以北京为例

有效、合理地评估快速城市化过程中自然/半自然景观的生态风险,对于优化城市土地利用格局、降低和防范城市生态环境风险,非常必要。论文在利用遥感和GIS技术测量北京1991~2004年景观变化的基础上,建立了一个多因素景观空间生态风险评价模型,并以此对北京地区1991~2004年快速城市扩展过程中的自然/半自然景观的空间生态风险水平进行了评估分析。具体结论为:①伴随着快速城市化过程,1991~2004年北京景观变化的主要特征为人工建筑景观持续增加以及耕地景观大量减少;同时,山区林地景观增加也比较明显。②研究区自然/半自然景观的生态风险水平总体表现出上升的趋势。其中,山区自然景观空间生态风险水平要明显低于平原区,受区域快速城市化过程影响相对较小。③研究区各种自然/半自然景观类型间生态风险水平也存在一定的不同。其中,森林景观的生态风险最低,而混合景观的生态风险最高,受区域快速城市化过程的影响最为明显。④研究区新增建设用地景观单元主要来源于耕地和混合两种景观类型,其中混合景观所占比重最高。     

基于地理学视角的快速城市化地区空间冲突测度——以长株潭城市群地区为例

空间冲突是源于空间资源的稀缺性和空间功能外溢性的一种客观地理现象,是在人地关系作用过程中伴随空间资源竞争而产生的空间资源分配过程中的对立现象。地理学视角下空间冲突的基本指向在于不同类型的地理空间在结构比例、空间组合以及相互转化过程中的不协调。基于此,论文借鉴景观生态指数理论与方法,构建空间类型冲突指数(STC)、空间格局冲突指数(SSC) 以及空间过程冲突指数(SPC),并明确其内涵及计算方法,并选择长株潭城市群进行实证区测度与验证,实证分析结论与实际情况吻合,进一步说明了空间冲突指数构建的科学性及其地理学意义。     

广州市城市生态用地空间冲突与生态安全隐患情景分析

生态安全隐患区域的空间检测和获取对城市生态安全保护起到重要的作用。论文利用智能计算模型和空间分析技术,对广州市城市生态用地空间冲突与生态安全隐患进行了多情景模拟和分析。研究表明：① 空间冲突区域主要分布在城市边缘区。在城市生态用地占广州市总面积的15%、30%和50%情景下,分别占空间冲突总面积的95.40%、86.28%和77.45%,白云、花都、天河和番禺是空间冲突发生的主要区域。与之相反,城市核心区冲突区域面积所占比例逐渐增加。在50%情景时,空间冲突区域面积急剧增加,广州市城市生态用地控制指标面临着巨大的空间冲突压力。② 城市生态安全隐患区域主要分布在城市边缘区,在50%情景时,城市边缘区的隐患区域面积占隐患区域总面积的74.13%,白云区和花都区是生态安全隐患区域分布最集中的区域。而位于城市核心区的隐患区域,面临着更大的生态安全压力。研究结果可为城市生态安全的监控和预警提供参考,为城市生态保护提供可借鉴的方法和分析工具。     

长三角地区生态城镇化空间格局及影响因素

生态城镇化作为新型城镇化的重要组成部分,是生态文明理念的具体实践。以长三角地区41个城市为研究区域,构建区域生态城镇化指标体系,测度2000—2018年生态城镇化的发展水平,探究生态城镇化指数的时空演化特征及影响因素的作用机制。结果表明：（1）长三角地区生态城镇化水平整体呈上升趋势,高值区逐渐在浙江集聚,低值区在江苏北部和安徽北部集中,各城市生态城镇化指数差距逐渐缩小,区域生态一体化程度不断提高。（2）长三角地区生态城镇化水平的空间自相关性逐渐增强,其空间演化具有较强的变动性、依赖性和整合性,变动性自西至东逐渐减弱,依赖性自西北至东南逐渐增强。（3）财政投入水平、城乡收入差距、工业发展水平、土地投资强度、人口密集程度和科技发展水平对长三角地区生态城镇化水平的影响依次降低,在众多因素的综合作用下,各城市生态城镇化水平逐渐趋同。加强区域生态一体化建设,提高区域生态城镇化水平,是建设美丽中国的有效途径,也是实现区域高质量发展的必然选择。     

江西省“三线冲突”空间特征及其强度影响因素

科学划定“三线”（城镇开发边界、永久基本农田、生态保护红线）有利于合理安排国土空间资源,识别“三线冲突”强度影响因素,可加深对国土空间规划的认识。以省级空间规划试点区——江西省为例,通过“三线冲突强度指数”识别不同区域“三线冲突”差异,利用空间自相关分析探究空间特征,并应用地理加权回归模型分析不同冲突类型的影响因素。结果表明：研究区内,城镇—生态、城镇—农业、生态—农业、城镇—生态—农业冲突面积分别为4305.791 km²、2892.894 km²、1845.341 km²、159.444 km²,各类型冲突存在明显的空间聚集性;固定资产投资强度、建设用地适宜区面积占比和地形位指数分别为城镇—生态、城镇—农业和生态—农业冲突强度的主要影响因素,城镇化率和距河流距离对城镇—生态—农业冲突强度具有影响作用。研究结果可为今后合理布局“三线”、实现国土空间结构优化提供参考依据。     

泛长江三角洲城市旅游绩效空间格局演变及其影响因素

城市旅游绩效是综合衡量城市旅游业生产活动过程和效果的重要手段。论文基于旅游发展规模和质量视角,利用旅游业绩指数和Bootstrap-DEA测算泛长江三角洲城市旅游绩效,并采用空间变差函数和SDM探讨城市旅游绩效的格局演变及其影响因素。结果表明：1）区域城市旅游业绩和效率呈现相异的空间格局,城市旅游业绩高值区分布于上海、杭州和南京等中心城市及其邻近地区,低值区多位于皖北和苏北地区;城市旅游效率高值区逐渐呈现“皖北—苏南—上海—皖南—浙东”的“Z”字形分布,低值区不断向苏中、苏北和皖中地区集聚。2）区域城市旅游业绩和效率格局的演变过程存在明显差异,城市旅游业绩格局发生变异的随机成分不断降低,而旅游效率格局的结构化变异逐渐增大;城市旅游业绩的空间差异在不断缩小,各方向上的差异较为稳定,而旅游效率格局的空间差异先减小后增大,各方向上的差异切换频繁。3）区域城市旅游绩效的格局演变与城市经济发展、产业结构、交通条件、信息技术、市场化和城市化等多种因素有关,各影响因素及其空间效应强度的差异引致区域城市旅游业绩和效率格局呈现不同的演变轨迹。     

基于一体化生态空间格局的土地利用/覆被变化及其生态环境效应——以长三角为例

区域一体化发展背景下,一体化生态空间格局的构建及其生态环境效应评估兼具丰富生态系统完整性和关联性研究的理论价值、指导生态空间跨区域协同保护的现实意义.以长三角一体化区域为案例,基于生态系统完整性和关联性,开展生态过程模拟和潜在生态廊道识别研究,构建跨区域、一体化的生态空间格局;基于2000—2018年土地利用数据,解析生态空间格局的土地利用/覆被变化（LUCC）,核算生态空间格局的生态环境效应及其变化,分析污染物排放与生态环境质量的关系.结果表明,长三角地区的潜在生态廊道和一体化生态空间格局涵盖大部分城市,并主要分布在江苏沿江、安徽南部和浙江东南部地区;生态空间格局内生态用地占据主导,建设用地有缓慢增长的态势,导致生态环境质量有所降低;浙江东南部、安徽南部城市生态环境质量较高,且保持相对稳定;生态廊道内部缓冲区的生态环境质量较高,适合作为构建一体化生态空间格局、维护区域生态安全的主要载体;污染物排放与一体化生态空间的生态环境质量存在一定负相关关系,未来需要采取针对性措施以同步促进污染物减排和提升生态环境质量.     

灾害风险视角下的城市安全评估及其驱动机制分析——以滁州市中心城区为例

全球自然灾害以及城市化进程中的人为灾害频发,严重制约着城市的生存和安全发展。以典型的灾害多发地区滁州市中心城区为例,基于压力—状态—响应（Pressure-State-Response,PSR）概念框架,构建了各单灾种风险评价指标体系,利用耦合激励模型复合单灾种风险评估结果,定量测度了研究区的城市安全风险分布特征,并运用地理探测器对城市安全风险进行了驱动机制分析。结果表明：（1）研究区的城市安全风险等级占比从低到高分别为2.49%、8.71%、41.08%、30.47%和17.25%,以中风险占主导。在空间上,城市安全风险表现为中部高于周围边缘区域,呈现出由核心区往外逐步减弱的格局特征。（2）6个驱动因子对城市安全风险的解释力强度为人口密度（0.404）>地均GDP（0.402）>建筑承灾能力（0.095）>植被覆盖度（0.078）>路网密度（0.013）>用地类型风险（0.012）,因子交互协同作用后对结果的解释力增强。研究结果为城市安全风险评估提供了新的理论视角与研究框架,能够服务于高风险区域的灾害风险管理。     

南通地区城镇用地扩展时空特征分析

以多时相LandsatTM/ETM卫星遥感影像为数据源,引入扩展速度、扩展强度、分维数、空间自相关指数等测度指标,分析了南通地区各类城镇的用地扩展过程、形态变化、结构分异及空间格局等时空特征。结果表明:①各类城镇用地扩展速度逐渐提高,扩展强度逐渐加大;②区域城镇用地扩展在1980年代以中心城市扩展为主,1990年代以后则以县(市)城和建制镇用地扩展为主;③因区域城市化进程加速和自然条件的影响,城镇用地分维数呈现逐渐增大的趋势,表明城镇用地的形态越来越不稳定;④城镇用地扩展主要以中、低速扩展类型为主;⑤城镇用地扩展速度、扩展强度的空间自相关性偏弱,但个别类型也呈现出集聚分布的趋势,如扩展速度的高值区域呈现出一定的临江和沿交通干线分布的特征,扩展强度的高值区围绕中心城市分布。     

城市化过程对氨氮排放的驱动作用与空间交互特征——以长三角地区为例

解析城市化过程对水污染物排放的驱动机制及其空间演化特征,对科学管控水污染物超标排放和源头上减少水污染物入水具有重要意义,是生态文明建设时期推进城市绿色发展、打造高质量人居环境的重要施策依据.以长江三角洲为例,建立县域氨氮排放和人口社会经济数据库,在揭示2011—2015年长三角地区氨氮排放的时空演变特征基础上,构建基于STIRPAT框架的驱动力分析模型,运用空间计量方法定量估计人口城市化和土地城市化对氨氮排放的驱动作用,并通过设置不同阈值的反距离空间权重矩阵测度其空间交互效应.结果表明：①2011—2015年长三角地区氨氮排放整体规模下降显著,氨氮高值排放区县向沿海和地市中心快速收缩,热点区分布呈沿海持续集聚、内陆不断减少,在动态变化中,在长三角地区形成了圈层式分布格局;②空间溢出效应显著,即本地的氨氮排放明显受到周边地区的影响.长三角城市化过程总体上缓解了区域的氨氮排放压力,人口规模和经济水平会驱动区域氨氮排放增加,外商直接投资和固定资产投资规模则抑制了氨氮排放;③土地城市化和人口城市化会加剧本地氨氮排放,但会吸引相邻区县人口、资源要素集聚,并通过绿色生产生活方式的辐射促进邻地氨氮排放下降.空间交互特征表明,以城市群和都市圈为主体,在100 km范围内,高度城市化地区的集聚效应和示范作用驱动了氨氮排放下降.     

内蒙古地区城市化对生物多样性的影响及维护措施

内蒙古地区分布丰富的生态系统类型,保存着许多孑遗物种、珍稀物种和特有种属,且具有生态屏障功能,是我国生物多样性的关键地区之一。伴随着城市化在全球范围内的迅速发展,内蒙古城市化水平显著提高,并对生物多样性和生态系统的功能造成了深刻的影响。内蒙古城市化引起了土地利用和土地覆盖变化,导致生境破碎化,造成物种空间分布格局发生变化。此外,城市化进程中的人为活动,也改变了城市区域植物区系的组成和物种多样性。因此有必要采取相关措施,保护城市化进程中的生物多样性。     

中国生态效率的空间格局与影响机制分析

实现经济增长的生态友好模式转变是当代中国建设两型社会的必然要求,而中国地区生态效率的空间格局及影响因素分析是地理学研究的重要问题.基于此,本文利用随机前沿模型测算2004—2012年间我国地区生态效率,其次,基于探索性空间分析技术对生态效率的空间关联特征进行分析,最后,借助空间计量经济模型对区域生态效率的影响因素进行分析.结果表明:中国地区生态效率总体呈上升趋势,但效率水平偏低,东部地区生态效率高于中西部地区;生态效率空间分异格局显著,且具有正向的空间相关性,其中,低-低生态效率区域集聚分布于我国西部内陆,高-高生态效率集聚区分布于东南沿海;空间面板回归显示,城市化水平及经济发展的提高有助于区域生态效率的提高,环境法规的实施及有效的环境监管可以确保生态安全,而第二、三产业比重的增加不利于生态效率的提高.     

生态安全格局约束下长株潭都市圈建设用地演变模拟与管控

为探索生态安全格局下区域可持续发展模式,选取长株潭都市圈为研究对象,通过遥感数据识别2000—2020年建设用地变化情况,采用综合生态重要性评估模型和MCR（minimal cumulative resistance）模型构建都市圈生态安全格局,基于FLUS模型（future land use change scenario simulation model）设置自然发展(ND)、核心生态块保护(CEP)、生态安全格局约束(ESPR) 3种建设用地模拟情景,在模拟结果的基础上划定长株潭都市圈城镇开发边界。结果表明：2000—2020年长株潭都市圈建设用地扩张迅速,且由急速无序扩张转为缓速集中扩张;利用综合生态重要性评价得到极重要性生态用地共计2 649.54 km²,筛选得到生态源地共计1 204.38 km²,占研究区总面积的13.97%,并构建出长株潭都市圈综合生态安全格局;在ND、CEP、ESPR 3种情景模式下,2030年长株潭都市圈建设用地规模分别达到1 345.88、1 345.79和1 284.94 km²。基于ESPR情景划定城镇开发边界范围,可有效实现土地经济和生态效益的最大化,并为该地区的生态保护和土地利用规划提供参考。

     

基于生态系统服务权衡的生态安全多情景决策

聚焦于成渝城市群生态安全格局识别的主题,耦合多源数据,运用相应的模型与算法对区域粮食生产、碳固存、产水、土壤保持、生境质量5类生态系统服务进行估算,在此基础上借助空间统计与分析厘清生态系统服务功能间的权衡/协同关系,并构建不同风险情景,明确未来区域发展的生态安全格局.结果显示,2000~2015年,成渝城市群粮食生产、固碳和产水量这3类服务功能均呈下降趋势,土壤保持、生境质量服务呈上升趋势,且各类服务的空间分异性突出;固碳、产水、土壤保持与生境质量两两之间均表现为协同关系,粮食生产与这4类服务间表现为权衡关系,但这种冲突性在区域发展过程中逐渐呈减弱趋势;在空间分布上,成渝城市群生态系统服务间的权衡/协同关系表现出了一定的集聚特征;不同决策风险下生态系统服务间的权衡值也不同,随着决策风险系数的增加权衡值呈现先上升后下降的趋势;最终确定风险系数α=1.6为最适宜情景,此时权衡值最高、区域生态系统风险适中.将决策者的态度纳入生态安全格局识别过程中,使结果更全面,为城市群生态安全格局评价和管理提供科学支撑.     

多维视角下新型城市化对中国二氧化碳排放影响的时空变化特征

城市化和碳排放之间关系密切,现有研究多从单一维度来衡量城市化,而忽略了城市化的多维性.本文从人口、经济、社会、空间和生态5个维度建立了新型城市化的评价体系,利用中国30个省、自治区和直辖市2004—2016年的面板数据,基于熵值法和地理加权回归（GWR）模型,从多维视角下研究了新型城市化对中国二氧化碳排放影响的时空变化特征,结果表明：①北京的新型城市化水平最高,东部沿海地区的新型城市化水平高于西部、西南和东北地区.②新型城市化对碳排放有显著促进作用.人口城市化、社会城市化和生态城市化对碳排放的影响存在明显的区域差异,在不同地区分别表现出促进作用和抑制作用,经济城市化和空间城市化对碳排放有显著促进作用.③人口城市化对碳排放影响的空间集聚性呈现出从西南、南部及东部地区往北部、东北部转移的特征.经济城市化对碳排放影响的空间集聚性呈现出从南部往东部沿海及东北地区逆时针转移的特征.社会城市化对碳排放影响的空间集聚性呈现出从南部、西南地区往西部及东北部顺时针转移的特征.空间城市化对碳排放影响的空间集聚性呈现出从北部、东北部地区往西部、西南地区逆时针转移的特征.生态城市化对碳排放影响的空间集聚性呈现出从东部往中西部转移的特征.     

基于现代田园城市的成都市景观格局优化

区域景观格局优化对提升生态系统的功能及价值、限制城市格局无序蔓延具有重要意义。以成都市为研究区,应用RS与GIS技术,运用景观指数和生态服务功能评价方法深入分析研究区景观格局时空变化特征和区域生态功能空间差异,并在此基础上辨识生态源地的空间分布,以"田园城市"理念为指导,应用累积耗费距离模型,构建区域生态廊道和生态节点,探索现代田园城市景观格局优化的途径。结果表明:在城市化建设中,有大量的耕地被转化成了建设用地;区域生态功能强度空间差异性显著;生态源地主要分布在龙门山、邛崃山、长丘山和龙泉山一带;根据研究区实际情况构建了"四环六射"的道路生态廊道、河流廊道以及圈层农业廊道;形成了交汇点、湿地和森林公园为主的生态节点。该研究方法及结果对成都市建设世界现代田园城市及解决中国大都市发展中的"大城市病"问题具有重要的参考依据。     

中国低碳试点城市碳排放效率时空演变与影响因素

中国提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的战略目标,提高碳排放效率,推动绿色低碳发展是实现“双碳”目标的重要途径。运用包含非期望产出的Super-SBM模型,测度了2003—2018年中国68个低碳试点城市的碳排放效率并分析其时空演变特征,运用面板回归模型分析城市碳排放效率的影响因素,得出以下结论：（1）低碳试点城市碳排放效率在时间上整体呈上升趋势,效率值从0.169上升至0.423,年均增长率为6.31%,仍有一定的提升空间。（2）低碳试点城市碳排放效率的区域差异呈先缩小后逐渐扩大趋势,空间上呈现“东中西”递减分布格局;从城市等级规模来看呈现“超大城市>特大城市>大城市>中等城市>小城市”特征。（3）经济发展水平、产业结构、城镇化水平、绿色技术创新与试点城市碳排放效率呈显著正相关,外资强度与碳排放效率呈显著负相关,各影响因素对三大地区和不同规模城市的作用程度存在一定的差异性。从创新投入、产业结构和区域差异化等方面提出对策建议,对促进城市绿色低碳发展和生态文明建设具有一定的借鉴意义。     

湖南长株潭中度污染区土壤镉概率生态风险评价

湖南长株潭地区土壤修复试点工作已经开展,但并未关注重金属镉对生态系统的威胁,尤其是继续进行作物种植的中度污染区。文章选取长株潭地区三个县的中度污染区为研究区域,结合文献调研,利用美国ECO-TOX数据库获取了共计28个本地物种两个层次的毒性数据,利用物种敏感度分布(Species sensitivity distribution,SSD)模型和联合概率曲线(Joint probability curve,JPC)方法开展中度污染区的概率生态风险评价研究。结果表明,在LC/EC/IC水平50下,A县、B县、C县的概率生态风险值依次为1.65%、3.40%、5.80%;在NOEC/LOEC水平下,A县、B县、C县的概率生态风险值依次为7.46%、12.97%、19.50%。该结果说明,长株潭地区中度污染区土壤中重金属镉对生态系统具有一定的风险作用,同时该结果为生态系统保护目标制定提供科学依据。     

基于生态系统服务簇评价的长沙市生态修复优先区识别

为快速有效地划分长沙市生态修复优先级,构建了“生态系统服务簇—城市化强度”体系的生态修复优先区识别研究框架,运用生态系统服务价值计算模型、聚类分析、线性回归模型、空间统计等方法,识别研究区生态系统服务簇,对生态系统服务簇综合服务能力演变和城市化强度变化进行空间统计,进而识别出研究区生态修复优先区,并提出生态修复和保护策略。结果表明：城市扩张大量侵占城市周边土地,致使长沙市主城区4个生态系统服务簇在2000—2020年,有1 821个网格(占比为20.15%)发生了服务簇类型的改变;城市扩张破坏原有生态环境和景观格局,致使城市化发展对生态系统服务簇发展的影响始终是负面的,且随着城市化速度加快,其负面影响愈加明显;生态修复优先区被划分为5个等级,2 609个网格(占比为28.87%)需要进行生态修复,其中Ⅰ级生态修复优先区占比为13.53%,Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级占比分别为0.58%、12.53%、2.23%。Ⅰ级和Ⅲ级生态修复优先区应注重关键生态系统服务能力的提升,Ⅱ级和Ⅳ级生态修复优先区和生态保护区则应注重现有生态系统服务功能的保持。该方法能够快速定位高速城市化与生态系统受损同时发生的区域,并为不同分区修复策略的制定提供参考,在提升生态系统服务能力的同时,降低城市化对生态系统的负面影响。