基于环境容量的县域农用地土壤重金属风险概率预警研究

《土壤污染防治法》的正式出台,标志着我国土壤污染防治工作由"现状治理"转向"风险预防",为此开展区域土壤重金属风险预警研究具有一定的理论与现实意义。以太湖沿岸某产粮县为研究对象,以2015年为基准年,运用重金属输入-输出通量模型和土壤环境负载容量法对研究区耕地土壤中的As、Hg、Cr、Cd、Pb 5种重金属15年(2030年)与35年(2050年)后的风险概率进行预警研究。研究结果表明:大气干湿沉降成为除As以外其他4种土壤重金属的主要来源,畜禽粪便、化肥投入与灌溉水也会在一定程度上影响土壤重金属输入;此外,研究区耕层土壤中As、Cr、Pb 3种重金属整体情况较为良好,Hg、Cd污染风险概率较高,主要分布在研究区中部的O镇、P镇。通过GIS技术与区域物质流通量模型的结合能够很好地对不同区域以及不同重金属污染类型的区域进行风险预警,这可以为土壤污染差别化管控策略的制定提供重要思路。     

武汉市生态系统服务功能对城市用地扩张的响应机理

针对当前生态系统服务功能对城市用地扩张过程响应机理研究的不足,以武汉市为例,定量计算区域重要生态系统服务功能价值,探究城市用地扩张过程对生态系统服务的影响机理。结果表明:(1)1990～2015年,除水文调节的价值在2000～2005年略有增长,其余生态系统服务功能价值均呈负增长,降幅最大的是食物供给;(2)人口增长带来的生态系统服务功能的需求压力远远大于城市用地扩张对生态系统服务的直接破坏;(3)城市用地扩张对食物供给的破坏程度最大,对水文调节能力的破坏程度次之,对生物多样性和土壤保持的破坏程度相对较低。武汉市在未来的城市用地扩张中,应禁止侵占水域和森林的面积,调整农田的侵占结构,提高建设用地集约利用水平。     

“竞争申请制”:可持续发展政策试点与央地关系重构

可持续发展目标(SDGs)的提出,开启了人类可持续发展领域最宏大的政策实验,也为开展国际视野的比较公共政策研究提供了难得机遇。执行SDGs及国家可持续发展政策需要处理好中央政府与地方政府间关系,而政策试点是协调这一关系的重要政策工具。已有文献对经济政策试点做了较充分的研究,然而对旨在实现经济、社会与环境协调的可持续发展政策试点,现有研究尚缺乏成型理论。在复杂央地关系格局下,对于需持续投入成本且成果难以界定的可持续发展政策试点,其具有怎样的不同于经济政策试点的机制?此外,众多西方学者将美国作为政策试点研究的制度基础并视其为“民主实验室”。然而,政策试点在以中国为代表的不同体制国家中同样存在,并以多样的机制发挥作用。那么,不同国家体制内的可持续发展政策试点又有哪些异同?政策试点影响下中国既有的央地关系发生了怎样的重构?对此,本文基于最典型案例原则,选取中国与美国响应SDGs分别开展的政策试点进行比较研究。笔者识别了不同体制下试点机制的异同,指出中国基于“竞争申请制”开展的可持续发展政策试点强化了中央部委与地方政府间关系,形成了地方官员的可持续发展激励,保障了政策试点的实施。     

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.     

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。     

三峡消落带沉积物-大气界面汞交换通量及其影响因素

应用动力通量箱(Dynamic Flux Chamber,DFC)与高时间分辨率的RA-915+自动汞分析仪联用技术,在消落带沉积物出露期,野外现场监测沉积物-大气界面汞交换通量,同时对其影响因素进行了分析。结果表明:三峡库区消落带沉积物-大气界面汞交换通量范围为-6.80±12.35~28.17±36.17 ng/(m2·h)晴天库区消落带沉积物-大气界面汞交换通量表现出相同的变化趋势,即从早晨开始沉积物-大气界面汞的交换通量逐渐增加,到正午左右达到峰值,之后交换通量逐渐减小,但阴天这一趋势不明显。暖季白天沉积物-大气界面汞交换通量都以释放为主,冷季白天则以沉降为主。暖季晴天,沉积物-大气汞交换通量与气温、沉积物温度、光照强度呈显著正相关关系,与相对湿度呈显著负相关关系。无论晴天还是阴天,大气汞浓度都与沉积物-大气汞交换通量呈负相关关系。白天,光照强度和大气汞浓度是影响消落带沉积物/大气界面汞交换通量的主要因素,而在夜间,沉积物温度和大气汞浓度是其主要影响因素。     

西部大开发十五年环境效率评价及其影响因素分析

西部大开发政策实施以来,西部地区实现了快于东部和中部的经济增长。正确认识西部地区经济增长中的环境成本,评价西部地区的环境效率具有重要意义。本文运用考虑非期望产出的超效率SBM模型测算了2000—2014年西部大开发以来的环境效率。研究发现:西部地区环境效率偏低,处于相对无效状态。西部地区环境效率明显低于传统效率,经济增长付出了较高的环境代价。西部大开发以来传统效率与环境效率之间的差距呈现先扩大后缩小的"倒U"型走势变化。西部地区省份环境效率在全国排名靠后,各省份的环境效率呈现出差异化的发展态势,其中重庆和四川排名不断提升,新疆排名逐步回落,内蒙古和广西在西部地区排名相对靠前且比较稳定,云南和陕西一直处于中间水平,贵州、甘肃、青海、宁夏排名相对靠后。西部地区环境效率2000—2003年上升,2004—2010年不断下降,2010—2014年趋于平稳。西部地区环境效率低于东部地区且差距大,也低于中部地区和全国平均水平。通过收敛性检验发现,西部地区各省份间的环境效率差距呈现先缩小后扩大的趋势;西部地区与东部地区间的环境效率差距逐渐扩大,与中部地区间的环境效率差距先扩大后缩小。本文同时采用了Tobit模型进行面板回归,实证分析了西部地区环境效率的影响因素。结果表明:经济发展水平、科学技术水平、能源消费结构、环保投资力度对西部地区环境效率具有显著影响;产业结构变化和对外开放程度对西部地区环境效率影响不显著;西部地区存在环境效率的库兹涅茨曲线。     

森林资源生态学的理论体系研究

自然资源生态学是一个研究较少涉及却又亟待建设的学科,本文通过研究森林资源生态学的理论体系,试图为自然资源生态学学科体系的构建提供范例。作者认为,森林资源生态学是研究森林资源与其所处环境之间关系的学科,其理论体系至少应包括以下部分,即森林资源的定义和分类、调查与评估、森林资源的国际和地区分布、森林资源的生态作用和影响因素、森林资源的微观经营和宏观调控等。在对上述各部分内容进行简要论述的基础上,作者提出了现今森林资源生态学研究的前沿问题,包括森林资源的价值评估、森林资源的空间流动、森林资源在全球变化背景下的变化趋势、林业政策对森林资源的影响等。     

鄱阳湖克氏原螯虾的分布现状及其群体外部形态聚类分析

克氏原螯虾(Procambarus clarkii)作为外来入侵物种,对淡水水生生物的多样性已构成严重威胁为国内外学者所共识。有鉴于此,本项目通过对环鄱阳湖湖盆地域9县（市）计12个调查点进行样本采集,并对其多个形态学指标进行测量和数据聚类分析,以探讨克氏原螯虾在该地域的地理分布现状。研究结果表明,克氏原螯虾在鄱阳湖湖盆地域已占据一定的生态地位,并呈现全湖广泛分布及泛滥孳生趋势,已形成对其他水生生物多样性和生态系统稳定的潜在威胁;聚类分析结果显示,鄱阳湖克氏原螯虾群体外部形态上分为两个类群,即星子县、永修县、共青城市群体为一类,鄱阳县、新建县、余干县群体聚成一类,两类群似不存在地域上的交叉,但尚不能说明这两类群为完全不同的群体。同时,提出了防控克氏原螯虾的可行性建议     

肖四海不同渔业发展阶段的水环境特征分析

2006～2008年,对长江中游的一个浅水湖泊--肖四海进行了水质和水生植被研究,并结合历史资料分析了肖四海1987～2008年不同渔业发展阶段的水环境特征。研究结果表明：1987～2008年期间,该湖营养状况经历了中营养→富营养→中营养→富营养→中营养的变化过程,沉水植被经历了消亡→恢复→旺盛→衰退的演替过程,这种变化主要受不同阶段的渔业方式的影响。草食性鱼类和河蟹的过量放养、化肥的大量使用以及饵料的大量投放等不合理的渔业方式导致了水生植被的消亡和水体的富营养化,而合理的渔业方式不会对水体环境产生消极影响,并据此提出了长江中下游湖泊渔业可持续发展的建议