国家干线公路移动源VOCs排放及臭氧生成潜势研究

基于国家干线公路4346个交通监测站日平均监测数据,采用移动源VOCs测算方法,建立国家干线移动源VOCs排放清单,使用最大增量反应活性（MIR）估算VOCs的臭氧生成潜势（OFP）,并通过动态分段技术和核密度估计方法对臭氧生成强度的空间特征进行分析.结果表明,客车是国家干线移动源VOCs年排放量最大的源,占客货总排放量70.50%;广东省年排放量最大,占全国干线公路VOCs排放量的10.7%;G15沈海高速年排放量最大,占全国干线公路VOCs排放量的5.4%.烯烃和芳香烃为移动源OFP主要的贡献者,前十种有机污染物占干线移动源总OFP的67.29%.从客货车日均OFP强度上来看,受车流量影响,各干线差异明显.北京天津呈团簇状集聚,至石家庄一线为带状分布;济南淄博潍坊青岛一线呈弯月带状分布;南京苏州上海杭州呈团状,至上海又集聚;粤港澳大湾区以深圳为中心高度聚集;沈阳、郑州、西安、武汉、重庆等交通枢纽出现次一级强度集聚.     

从生物群落到生态系统综合保护：国家公园生态系统完整性保护的理论演变

自然保护事业已经进入人与自然和谐的综合保护阶段,突破传统生物群落保护的要素式思维,从生态特征、生态系统健康和自组织能力等视角系统实施生态系统完整性保护,已基本成为共识。中国经历了长期部门化割裂管理,在国家公园体制建设过程中开始由分散走向统一,要求将山水林田湖草作为生命共同体进行生态系统完整性保护。基于集合种群等空间生态学理论,提出国家公园生态系统完整性不仅意味着内部自然空间的完整,更需着眼国家生态安全的大局和自然保护地体系的战略布局。国家公园只有成为生态地理区的节点并辐射周边区域,有效平衡行政区域之间以及人与自然之间的关系,才能真正实现完整生态系统的长效保护。目前,国内既有研究在指导全域布局和平衡人地关系方面仍考虑不足,试点过程中还存在管理型技术方法欠缺、空间边界受限于行政边界、未能从全局着眼构建以国家公园为核心的生态系统完整性网络、未充分考虑差异化的人地关系等问题。未来需要着眼大局,有效平衡国家公园及其周边区域的关系、不同行政区域之间的关系、国家公园人与自然的关系,从而实现生态系统完整性的长效保护。     

基于人地耦合系统的国土空间重塑

地理系统主要研究地球表层人与环境相互作用的机理,强调人地关系、自然和人文要素的综合,即人地耦合系统。地理系统在国土空间中的应用主要由地理决策、地理模拟、地理工程所组成,并且相互作用构成了地理治理。国土空间是自然与人类所共同实践的物质载体,人类被自然所塑造的程度并不亚于自身塑造自然的程度,以人地耦合系统为核心的地理系统理论成为国土空间规划与整治修复的理论基础。基于人地耦合系统的国土空间重塑最终以地理治理的形式反映在人类作用于自然环境的各种活动中。经过改革开放40年的发展,中国国土空间已基本形成了较为稳定的格局,形成了经济区、贫困区、小城镇为主的三种形态空间。中国的城镇化发展与发达国家有所不同,是城市化、城镇化、乡村化“三化耦合”并存的状态。必须重视泛第三极、环中国南海、东北亚—北极等以“一带一路”全球空间为基础的战略区域研究。基于人地耦合系统理论与国土空间价值均衡理论,国土空间重塑的基础科学问题是人地耦合系统演化机理与驱动机制。国土空间规划可以划分为三种类型：发展型规划、控制型规划和修复型规划。国土空间的保护与治理包括以土地利用为核心的国土空间全域整治,以生态文明为核心的国土空间系统修复,以社会和谐为核心的国土空间综合治理。人地耦合系统最终的发展目标是形成人类与自然相互作用的命运共同体。     

生态脆弱区榆林三维生态足迹动态变化及其驱动因素

榆林能源丰富但生态脆弱,是生态工程的重点实施区域。分析榆林自然资本存量及流量的利用状况,有利于揭示自然资本占用的成因、探讨生态脆弱区环境保护与经济社会可持续发展的问题。在测算榆林2005—2014年人均生态足迹、人均生态承载力、生态压力指数等的基础上,以足迹深度和广度描述了自然资本存量消耗与流量占用的变化关系,并以偏最小二乘法分析了驱动生态足迹变化的因素。结果显示：10 a来榆林人均生态赤字增长幅度为274.18%,其中,能源消耗账户贡献率最高;人均生态承载力增加了61.81%,体现出生态建设的正向作用。榆林对资本存量消耗的速度大于资本流量占用的速度。影响生态足迹变化的显著因素是经济增长和社会消费。这些结论不仅对榆林自然资本利用与经济协调发展具有参考意义,而且对生态脆弱区核算自然资本、探讨生态系统与经济社会系统间的关系有一定的学术价值。     

广东省国家级自然保护区2000─2010年生态系统服务价值演变

运用GIS和RS技术,分析了2000年、2010年广东省11个国家级自然保护区的土地利用变化特征,并采用修正的生态系统服务价值系数结合土地利用面积,对不同时期保护区的生态系统服务价值进行了计算. 结果表明:2000─2010年,广东省自然保护区草地、农田、湿地、水域和建设用地面积均有所增加,分别为18.58、81.24、1.91、86.47、70.79 hm2,而林地、未利用地面积则分别减少了166.25、92.75 hm2. 不同土地利用类型的生态系统服务价值量均发生变化,除未利用地外,其余生态系统服务价值均有所增加. 其中,水域和林地2类生态系统服务价值分别增加了728.07×107和463.90×107元,增加最显著. 自然保护区内各项生态系统服务价值均有所增加,其中,维护生物多样性价值、水文调节价值和废物处理价值增加最为显著,食物生产价值增加最少. 2000─2010年广东省11个自然保护区生态系统服务价值增加了1 199.70×107元,增长率为28.02%,表明自然保护区保护和管理成效较好.      

自然保护区景观结构设计与物种保护——以卧龙自然保护区为例

以卧龙自然保护区大熊猫保护为实例,提出了自然保护区中景观结构设计的一些基本原则和方法。认为在进行景观要素设计之前,应先进行景观适宜性评价,之后进行核心斑块、缓冲区和廊道的设计。①核心斑块 :不仅要考虑斑块的景观适宜性,而且斑块的面积应能维持一定物种数量 ;②缓冲区 :在考虑距离对目标物种影响的同时,还应考虑缓冲区的范围应该覆盖所有的核心斑块 ;③廊道 :需要辨识两种情况,其一是对现存生境廊道的保护,为了避免不同核心斑块被隔离,必须严格保护现存的生境廊道。其二是对潜在生境廊道的建设,在条件允许时,通过植被重建,建立适宜的生境廊道。     

基于Kriging插值的路旁土壤重金属含量空间分布 ——以310国道郑州-开封段为例

分别在G310国道郑州-开封段的杏花营路段两侧150m×150m范围内布设7条垂直于公路的采样子断面,从路肩向两侧每隔10m采集1个表土混合样,共采集226个样品（包括2个对照样品）.用ICP-MS测定了土壤重金属（Pb、Cu、Zn、Cd、Cr和Ni）含量,并用Universal Kriging插值法分析路旁土壤重金属空间分布特征.结果表明,路旁土壤重金属呈与道路平行的带状分布,表明6种重金属含量均受公路交通影响,属于公路源重金属.土壤Cr和Cu含量在路基处含量最高,向两侧逐渐下降,呈指数分布;土壤Pb、Zn、Cd和Ni含量在距路基30～50m处出现峰值,呈偏态分布.路旁土壤Pb、Cu、Zn、Cd、Cr和Ni均为交通源重金属.     

试论加强环境保护对促进人与自然和谐发展的影响

人与自然的关系,一直是人类关注的焦点。人类对于自身在自然界的地位以及二者之间关系的认识经历了漫长而曲折的过程。大家都非常重视人与自然的和谐相处。随着生产力的发展,人类对自然的征服力量越来越强,但人类从未停止对自然界的保护。党的十六届四中全会提出的构建社会主义和谐社会,不仅对人与人、人与社会的和谐提出了要求,还包括人与自然的和谐共处。显然,人与自然的和谐已成为构建和谐社会的有机组成部分。     

Energy,food, and land — The ecological traps of humankind

Humans’ superiority over all other organisms on earth rests on five main foundations: command of fire requiring fuel; controlled production of food and other biotic substances; utilization of metals and other non-living materials for construction and appliances; technically determined, urban-oriented living standard; economically and culturally regulated societal organization. The young discipline of ecology has revealed that the progress of civilization and technology attained, and being further pursued by humankind, and generally taken for granted and permanent, is leading into ecological traps. This metaphor circumscribes ecological situations where finite resources are being exhausted or rendered non-utilizable without a realistic prospect of restitution. Energy, food and land are the principal, closely interrelated traps; but the absolutely decisive resource in question is land whose increasing scarcity is totally underrated. Land is needed for fulfilling growing food demands, for producing renewable energy in the post-fossil and post-nuclear era, for maintaining other ecosystem services, for urban-industrial uses, transport, material extraction, refuse deposition, but also for leisure, recreation, and nature conservation. All these needs compete for land, food and non-food biomass production moreover for good soils that are scarcer than ever. We are preoccupied with fighting climate change and loss of biodiversity; but these are minor problems we could adapt to, albeit painfully, and their solution will fail if we are caught in the interrelated traps of energy, food, and land scarcity. Land and soils, finite and irreproducible resources, are the key issues we have to devote our work to, based on careful ecological information, planning and design for proper uses and purposes. The article concludes with a short reflection on economy and competition as general driving forces, and on the role and reputation of today’s ecology. Updated version of the keynote lecture presented at the EcoSummit 2007 in Beijing, China, May 24. The article is gratefully dedicated to the memory of my late colleague and friend Frank B. Golley.     

Downgrading,Downsizing, Degazettement,and Reclassification of Protected Areas in Brazil

Protected areas (PAs) are key elements for biodiversity conservation and ecosystem services. Brazil has the largest PA system in the world, covering approximately 220 million ha. This system expanded rapidly in the mid‐1990s to the mid‐2000s. Recent events in Brazil, however, have led to an increase in PA downgrading, downsizing, and degazettement (PADDD). Does this reflect a shift in the country's PA policy? We analyzed the occurrence, frequency, magnitude, type, spatial distribution, and causes of changes in PA boundaries and categories in Brazil. We identified 93 PADDD events from 1981 to 2012. Such events increased in frequency since 2008 and were ascribed primarily to generation and transmission of electricity in Amazonia. In Brazilian parks and reserves, 7.3 million ha were affected by PADDD events, and of these, 5.2 million ha were affected by downsizing or degazetting. Moreover, projects being considered by the Federal Congress may degazette 2.1 million ha of PA in Amazonia alone. Relaxing the protection status of existing PAs is proving to be politically easy in Brazil, and the recent increase in frequency and extension of PADDD reflects a change in governmental policy. By taking advantage of chronic deficiencies in financial and personnel resources and surveillance, disputes over land tenure, and the slowness of the Brazilian justice, government agencies have been implementing PADDD without consultation of civil society. If parks and reserves are to maintain their integrity, there will need to be investments in Brazilian PAs and a better understanding of the benefits PAs provide. Degradación, Reajuste, Eliminacióm de las Listas y Reclasificación de Áreas Protegidas en Brasil