土地利用变化对流域水文过程时空分异的影响 ——以赣江流域为例

土地利用变化引起的水文分量时空变化对认识流域产汇流过程,优化流域土地利用结构和水资源规划具有重要意义。基于SWAT模型,本研究以赣江流域为例,结合1980、2000、2015年3期土地利用数据从水文响应单元的角度,系统分析了单纯土地利用变化对流域产流、蒸发、入渗以及径流等主要水文过程时空分布的影响。结果表明：1980~2015年间,流域内的土地利用变化主要表现为耕地和林地的减少,城乡建设用地的增加;林地的减少和城乡建设用地的增加是产流增加,蒸发和入渗减少的主要原因;总体上,土地利用变化对局部地区水文过程影响较大,但因土地利用类型之间的相互转化和其影响的叠加,流域尺度上的综合水文效应明显降低;土地利用变化导致整个赣江流域平均径流量增加了2.33×108m3,相比较近年来赣江径流的减小幅度其影响十分有限。近年来,赣江入湖径流量的下降主要是由气候变化和其他人类活动作用特别是流域工农业用水的大幅增长所致。流域水文过程模拟应充分考虑土地利用变化水文效应的时空分异,注重天然和社会水循环的耦合,才能更为真实的反映流域水文过程,更好的为流域土地利用结构优化和水资源的高效管理提供科学依据。     

基于不透水表面指数的城市扩张趋势及驱动机制分析——以南京市为例

城市扩张趋势及驱动机制研究存在两大难题:(1)传统景观数据的混合像元问题影响城市扩张趋势研究的准确性;(2)城市扩张驱动因子的共线性问题影响驱动机制研究结论的可靠性.针对上述问题,以南京市为例,利用不透水表面分析结果,采用不透水面加权平均重心分析、线性方向均值分析及标准差椭圆分析方法开展2000～2017年城市扩张趋势研究,并利用偏最小二乘回归分析方法对城市扩张驱动机制开展定性及定量分析.结果表明:南京市整体上表现为多中心非同步的蔓延式扩张;2000～2017年的3个时间跨度内,南京市整体的不透水表面扩张速度不断增长,年均不透水表面加权平均重心转移距离分别为303,379,611 m,全市尺度上往顺时针偏北259.12.方向转移2 564 m,具体到各辖区,重心转移距离存在较大差异;城市扩张的外部形态特征具有明显的方向性,2000、2005、2010以及2017年4个时期,不透水表面的标准差椭圆扁率均在2.232以上,主要表现为南北向扩张,各辖区扩张方向性不同;城市外部空间特征及发展战略、河流水系及自然保护区分布、土地利用规划等因素表现为对城市扩张方向的约束和限制作用;第二产业从业人员数量、人口密度、第三产业固定资产投资额、地区生产总值、城乡人均可支配收入等因素成为影响城市扩张规模的主要因素.     

夏热冬冷地区屋顶绿化全年能耗削减及成本效益

绿化屋顶的降温节能效益已有诸多文献报导,但专门针对夏热冬冷地区不同屋顶绿化模式的全年能耗模拟研究并不多见.以南京为例,采用EnergyPlus模型分析粗放、半密集、密集3类典型屋顶绿化的全年建筑能耗削减效应及季节规律,基于降温节能价值开展成本效益分析.结果 表明,屋顶绿化能够通过蒸散与隔离作用调节建筑屋顶表面温度,夏季以降温为主,最大降温幅度为29.3℃,冬季以保温为主,最高升温幅度为13℃.夏冬两季屋顶表面温度的降低/升高分别引起建筑制冷/热负荷的削减:粗放、半密集、密集3种绿化屋顶夏季制冷负荷削减率分别为-0.4％、2％和2.4％,冬季制热负荷分别降低16.5％、23.1％和28.3％,全年建筑能耗削减率为1.9％、4.9％和5.9％,其中,顶层能耗削减占削减总量的11％～71％.成本效益分析结果表明,密集型屋顶绿化的财务净现值最大、投资回报率最高,但3类绿化屋顶在40年生命周期内均无法通过能耗削减效益收回投资成本.研究结果可为同气候区屋顶绿化设计与推广提供参考.     

重庆市2009～2018年工业用地供应规模时空特征分析

工业用地供应行为的演化是工业经济发展的重要体现,分析工业用地供应规模的时空变化特征,有利于推进土地供给侧结构性改革,促进工业高质量发展,优化国土空间格局.基于重庆市2009～2018年工业用地供应公告数据,建立重庆市工业用地供应数据库,运用基尼系数、核密度分布、冷热点分析和趋势面分析方法,分析重庆市工业用地供应规模的时空变化规律.结果 表明:(1)重庆市工业用地供应规模总体上处于波动下降趋势,供应的区位呈现较为明显的东北-西南方向分布.区位基尼系数具有波动性特征,市域和分区都在空间分布不均衡和均衡间反复.(2)工业用地供应点规模呈现出“主环-斑点”式空间布局模式,高密度核心逐渐向主城区中心聚集.供应规模的热点区县在主城区的东西两侧变动,冷点区集中在渝东北角.(3)重庆市的中心城区及其西部和南部具有较大的工业用地供应规模,为建设成渝地区双城经济圈奠定了较好基础.     

我国矿产资源利用的环境问题及对策

矿产资源利用过程中靠成的环境问题是我国经济建设速发展所面临的一个现实问题本文全面地分析了矿产资源利用对环境影响的各个方面，分析了我国矿产资源环境问题的一些特点，提出了八个方面的对策建议。     

“5.12”汶川地震极重灾区灾后 十年生态恢复状况评估

汶川地震发生10年后，通过对极重灾区生态系统类型解译和地面植被样方调查， GPP、LAI反演，以及对土壤有机质、全氮、全磷、全钾和速效氮、速效磷、速效钾含量的测定与分析，综合评估了极重灾区植被和土壤恢复情况。结果表明：区域生态系统总体趋于稳定向好的恢复态势。2017年的裸露地表面积虽高于震前（2007年），但相对于震后（2008年后）已有所减少。从生态系统质量上来看：GPP、LAI均值在2014年以后呈持续缓慢上升状态，反映了区域生态系统总体良好的恢复力。但是部分在地震中损坏的森林生态系统，仍未恢复到原来状态。成都平原区域部分农田转变为城镇建设用地。至2017年，地震破坏迹地植物种类明显增加。但仍以蔷薇科、菊科和禾本科等先锋物种为主，与2009年的调查结果相似。地震破坏迹地的群落结构已得到了较好的恢复。垂直分层方面，除干旱河谷区域群落结构仅草本或灌草结合1个层次外，其余区域的群落结构已经形成乔木-灌木-草本3个层次；土壤肥力状况总体上对照点优于受损点，受损点土壤肥力状况仍呈恶化状态。地震造成的土壤裸露，加速了矿化过程，短期内受损点速效营养元素含量的增加，长期来看将导致营养元素的流失，土壤肥力下降。在加强地质灾害监管，预防次生灾害的基础上，龙门山前华西雨屏一带，自然植被应坚持自然恢复为主。干旱河谷区域可以按照“因地制宜，适地适树”原则，采取适当人工恢复措施，同时注意改善土壤养分条件，促进植被恢复；城镇建设过程中应加强国土空间管控，保护基本农田。同时，应加强对生态保护红线，以及包括基本农田在内的各级各类保护地的监管。     

基于加权叠加模型的高原湖泊流域重要生态用地识别——以星云湖流域为例

生态用地在维持区域生态平衡和保障区域生态安全具有重要意义。以云南星云湖流域为研究区,运用层次分析法和GIS技术,从水土保持、地质灾害规避与防护、生物多样性保护和水资源安全4个方面,构建了流域重要生态用地识别指标及其识别方法,并识别出流域重要生态用地空间分布。结果表明:(1)加权叠加模型更适用于高原湖泊流域重要生态用地识别;(2)根据生态用地重要性分为核心型、辅助型、过渡型和非重要生态用地,面积分别为75.98 km~2、105.05 km~2、89.47 km~2和65.11 km~2,分别占流域生态用地总面积的22.64%、31.30%、26.66%和19.40%。识别结果能较好地反映重要生态用地维护流域的生态安全。以星云湖流域作为高原湖泊流域的典型,为高原湖泊生态保护提供科学方向,以期协调流域经济发展与生态保护的矛盾,促进可持续发展。     

中国FDI环境效应的再检验

改革开放以来,外商直接投资(FDI)的涌入为中国经济发展注入了新活力,并成为中国经济高速增长的重要引擎之一。然而,随着康菲石油渤海漏油事故、江苏启东王子造纸排污和阿玛尼污染投诉等涉外污染事件报道频出,学术界对于FDI涌入可能带来的负面环境效应表现出一定担忧。现有文献多聚焦于整体层面的FDI环境效应检验,而对其区域差异及原因产生机制的系统探究并不多见。为此,本文从理论判断和命题推演出发,利用2003—2014年中国省际面板数据,以改进熵值法拟合环境污染综合指数,并构建普通面板模型,实证检验了FDI流入对中国环境污染的影响及其区域差异。结果表明,总体而言,"污染光环"假说在中国基本成立,即FDI流入在一定程度上改善了中国环境质量,但不同地区FDI的环境效应有所不同,其主要表现为沿海和内陆地区FDI具有显著的"污染光环"效应,且前者强于后者,而沿边地区FDI具有不明显的"污染天堂"效应。在此基础上,构造面板门槛模型,进一步系统考察了FDI对中国环境污染影响的4种主要吸收能力因素的门槛效应。门槛回归结果表明,FDI对中国环境污染的影响显著存在基于经济发展、环境规制、人力资本和金融发展水平的双门槛效应。经济发展、人力资本和金融发展水平越高,FDI的"污染光环"效应越明显,而适度的环境规制才更有利于FDI环境技术溢出的发挥。基于此,本文建议应进一步全方位地提高对外开放水平,一如既往地积极引进并监督FDI;同时地方政府也需认清地区发展的不平衡性,进而采取差异化的引资政策。     

连续弯道平面二维温排水的数值模拟

温排水问题为环境水力学的典型研究课题,研究温排水运动水域的流场温度场分布情况,无论是对温排水工程规划设计,防止热污染,还是对生态环境保护等都具有重要的科学意义。采用曲线坐标系下平面二维数学模型对连续弯道温排水问题进行了数值模拟,通过相同流速比下连续弯道中3种不同排放形式(左岸、右岸和中心排放)温度等值线图的比较,相同排放形式不同流速比时温度等值线图的比较,表明建立的数学模型能合理反映温排水运动规律,可以用于温排水运动的模拟。     

基于MODIS数据的安徽区域日蒸散量估算与分析

蒸散的估算在区域能量平衡和水资源研究中具有重要意义,遥感技术发展促进了区域蒸散的研究。利用安徽省气象资料、MODIS数据产品及GIS背景信息,基于SEBAL模型,按1 km空间分辨率进行了面尺度的安徽省日蒸散量估算,并在GIS空间分析模块的支持下对不同土地覆盖类型的日蒸散量进行统计分析。结果表明：遥感估算的蒸散量与利用Penman Monteith公式计算的蒸散量比较,两者之间具有较好的相关性,遥感蒸散估算值整体偏小,不同土地利用类型的日蒸散量间差异显著。遥感蒸散估算方法在安徽省具有一定的实用性,需优化模型参数,以提高其进一步技术推广的前景