基于生态系统服务价值的城市增长边界划定研究:以衡阳市中心城区为例

科学评估土地生态价值,并将其纳入城市规划实践,是落实国家生态文明战略要求的重要手段。城市增长边界是统筹城市开发建设与区域生态保护的重要政策工具,针对以往划定方法对生态系统服务功能考虑不足的问题,提出一种新的城市增长边界划定方法。以衡阳市中心城区为例,基于反规划理念,以2005—2015年区域生态系统服务价值评估为基础构建生态安全格局,通过耦合城市生态安全格局与基于未来土地利用模拟(future land use simulation,FLUS)模型的城市扩张模拟结果划定城市增长边界。结果表明:(1)2005—2015年衡阳市中心城区生态系统服务价值总量从25.71亿元下降到24.75亿元,水文调节和水资源供给服务功能价值量呈上升趋势,其余各项生态系统服务价值呈下降趋势。(2)研究区城市刚性增长边界面积为17 325.72 hm~2,主要沿湘江及其支流蒸水和耒水分布,形成"三廊、三片"的空间结构。(3)2030年城市弹性增长边界面积为20 238.57 hm~2,空间形态呈"一个中心区、多个组团"分布。考虑生态系统服务功能的限制开发条件后,研究区生态用地得到更多保护,区域生态系统服务总价值比基准情景高0.61亿元,更利于区域生态系统服务功能的维持和区域生态安全的发展。该研究方法和结果可用于科学评估城市扩张的生态成本,有效解决城市发展与生态保护之间的矛盾,同时也可为城市总体规划、生态保护专项规划以及国土空间规划提供重要依据。     

人居环境质量对乡村发展的影响——基于江苏省村庄抽样调查截面数据的分析北大核心CSCDCSSCI

农村人居环境整治是实施乡村振兴战略的重点内容,探讨人居环境质量对乡村发展的影响具有重要的理论和实践意义。本文从理论层面解析了人居环境质量影响乡村发展的机理,并基于江苏省村庄抽样调查截面数据构建了多元回归模型和结构方程模型(Structural Equation Model,SEM),就人居环境质量对乡村发展的影响及机理进行了定量分析。研究结果:①回归分析表明,人居环境质量对乡村发展的促进作用明显。②SEM建模分析发现,农村人居硬环境和软环境各构成要素对乡村发展的影响存在差异。硬环境方面,基础设施条件直接促进乡村发展,其路径系数为0.40,环境卫生状况、农户居住情况与基础设施条件之间呈现较强的相互促进作用,其路径系数分别为0.68(环境卫生状况基础设施条件)、0.65(农户居住情况基础设施条件)和0.54(环境卫生状况农户居住情况);软环境方面,乡村文化活动直接促进乡村发展,其路径系数为0.16;硬环境方面的环境卫生状况、基础设施条件与软环境方面的乡村文化活动也具有一定的相互促进作用,其路径系数分别为0.15(环境卫生状况乡村文体活动)和0.31(基础设施条件乡村文体活动)。研究认为,农村人居环境整治有助于乡村空间重构、组织重建、产业重塑,有效推动乡村形态、结构和功能转变。为更好地促进乡村发展转型与振兴,农村人居环境整治应当“软硬兼施”,以完善基础设施和丰富文体活动为重点,并同步推进环境卫生治理和居住条件改善。     

中国农业能源效率动态演变及其影响因素北大核心CSCDCSSCI

践行“绿水青山就是金山银山”理念,推进农业绿色发展必须提高农业能源效率。文章采用1995—2018年中国28个省份的面板数据,基于直接能源和间接能源两个类别核算中国农业能源投入,运用EBM(Epsilon-based Measure)混合距离函数模型测算农业能源效率,利用核密度函数和空间自相关分析农业能源效率动态演变,采用动态面板模型分析农业能源效率影响因素。结果表明:①1995—2018年,中国农业能源投入总量逐年上升,年均增长率为2%,能源投入结构从间接能源为主转变为直接能源为主。中国农业能源效率呈现“先上升-停滞-再迅速上升”的演进趋势,总体上农业能源效率偏低,存在较大提升空间。②1995—2018年,东、中、西部地区农业能源效率年均增长率分别为2.7%、1.9%和1.4%,2018年东、中、西部地区农业能源效率分别为0.81、0.71和0.59,地区间差距加速扩大,中西部地区农业能源效率亟待提升。③1995—2018年,各省农业能源效率出现两极分化且绝对差距扩大。广东、山东、江西、江苏、辽宁、天津等省市农业能源效率提升明显,新疆、贵州、内蒙古等省区农业能源效率恶化。④1995—2018年,中国农业能源效率不存在全局空间相关性,但2010年以来东部地区出现局部“高-高”集聚。⑤能源一期滞后项对农业能源效率有显著正向影响,农业能源效率提升有时滞性。人力资本水平、农民人均纯收入和城镇化水平对农业能源效率有显著正向影响,受灾率、二三产业发展水平、对外开放水平对农业能源效率有显著负向影响。在乡村振兴战略实施过程中,应该以中西部地区为重点,以职业农民培育为关键,着重改善农业生产条件,提升地区间协作水平,发挥二、三产业的带动作用,增强农业防灾减灾能力。     

基于Ecopath模型的北方典型中小河流生态系统营养结构与能量流动分析

中小河流多而广,是与人类最为亲近的河流类型,但受到的人为改造及生产生活活动干扰强度也最大,表现出的生态退化程度更为明显。以北方典型中小河流清潩河(许昌段)为例,基于2021年夏、秋季水生态调查结果,采用Ecopath with Ecosim软件构建了夏、秋季食物网模型。模型模拟结果显示,清潩河生态系统主要由5个整合营养级(范围值为1.00～3.29)构成,其中,营养级Ⅰ、Ⅱ传递效率较低,严重阻碍了能量向更高营养级流动,夏、秋季系统总转化效率分别仅为1.08%和1.82%。清潩河生态系统夏、秋季交互营养关系无明显变化,捕食者中除翘嘴鲌外均表现出对饵料生物较强的抑制作用。对生态系统总体特征的分析发现,夏季生态系统规模(总流量为2 571.06 t·km^-2)大于秋季(1 472.58 t·km^-2),同时,Finn循环指数(FCI)和Finn平均路径长度(FML)计算结果也表明夏季生态系统成熟度和稳定性优于秋季。最后,利用食物网模型筛选出不同营养级范围的关键功能组为浮游植物、软体动物和翘嘴鲌。根据这3类生物的习性特征与生境适宜性需求,提出限制浮游...     

基于土地利用变化的成都市碳储量时空格局演变特征分析

土地利用/覆被变化(LUCC)是区域碳储量变化的重要因素,基于区域土地利用变化,分析区域碳储量的时空演变特征,对于区域优化土地利用格局,持续巩固提升碳汇能力具有重要意义。采用InVEST模型分析1990—2020年成都市30年期内土地利用及碳储量时空格局演变特征。结果表明：(1)成都市土地类型以耕地、林地和不透水面为主。耕地主要集中在中部、东部平原地区;林地集中分布在龙门山、龙泉山地域;不透水面主要分布在城市经济中心。(2)1990—2020年间,成都市土地类型转移活跃。1990—2005年及2005—2020年,成都市分别有7.88%、11.85%的土地类型发生了转变。耕地净转出了1642.41 km²,林地净转入了434.69 km²,不透水面净转入1230.36 km²。(3)各辖区的碳储量及碳储量的变化均由于地理分布差异而存在明显的区别。(4)影响成都市碳储量的变化影响因素主要是由于城市扩张带来的碳储量降低和由于林地面积及森林质量提升带来的碳储量提高。(5)成都市碳储量空间上存在显著的空间自相关性,成都市东部龙泉...     

大气环境约束下的产业选址研究——以临汾为例

通过对临汾市区大气污染敏感性评价结果,结合焦煤产能搬迁选址,对新产业选址区域气象场与污染浓度进行场景模拟分析,结果表明临汾市东部古县、安泽县、浮山县现状大气环境扩散能力强,将临汾市区超大气容量焦煤企业搬迁至东部古县、安泽县、浮山县,在不超过东部三县环境容量的前提下,对河谷地平原区影响较小,可实现区域环境改善。     

黄土高原城市工业污水排放脱钩分析及驱动效应分解——以陕西省为例

黄土高原地处中国干旱与半干旱地区,水资源稀缺、生态脆弱。随着城市工业的不断发展,其面临着工业发展与水资源消耗、污水排放等多层矛盾,深入探究黄土高原城市工业发展与污水排放的关系以及污水排放的驱动效应具有研究意义。以陕西省为研究对象,使用Tapio脱钩模型对其10个地级市的工业污水排放脱钩状态进行测算分析,并进一步使用LMDI模型对其工业污水排放的驱动效应进行分解。研究发现,（1）各地工业污水排放变化存在一定的差异。2011—2014年除西安、咸阳、宝鸡、汉中出现下降趋势以外,其他地区均呈现增长趋势,而渭南增速最快为79.71%,其次是商洛、安康、榆林、铜川、延安。2014—2017年除榆林以外,其余各地区均是下降态势,且榆林在该时间段增速最快,达118.89%。2017—2020年,除咸阳、铜川呈现增长趋势以外,其余各地区均为负增长,但相对而言铜川地区增速不大,为1.45%;咸阳增速较大,为162.43%。（2）陕南工业发展与污水排放的脱钩状态总体较为理想,关中地区西安市脱钩状态较理想,其余各地区仍有较大的改进空间;陕北地区两市总体而言,脱钩状态不理想,工业发展模式以低效扩张与粗放扩张为...     

二沉池出水有机物表征及膜污染机理分析

采用树脂分级将二沉池出水有机物(effluent organic matter, EfOM)根据官能团分类,采用红外光谱、荧光光谱、排阻色谱等多种表征方式对EfOM及其分级组成的化学组成进行分析。考察了EfOM及其分级组成的膜通量随时间的变化曲线,研究了二沉池出水主要的膜污染组分以及膜污染模型机理。结果表明,憎水性有机物组分(hydrophobic, HPO)主要为芳香烃类有机酸,胶体有机物组分(organic colloidal, OC)主要为蛋白质类有机物,过渡亲水性有机物组分(transphilic,TPI)主要是有机酸和多糖。膜污染严重程度依次为OCEfOMHPOTPI,在过滤初期,OC和EfOM中的大分子有机物会快速堵塞膜孔并引起膜通量的剧烈下降。另外,OC和TPI组分会与膜表面发生相互作用,导致不可逆膜污染偏高。对于实际水体EfOM及其各分级组分,滤饼层过滤是超滤后期主要膜污染机理,超滤实验初期的膜污染可能是多种膜污染机理共同作用的结果。研究识别了EfOM的主要污染成分和主要膜污染机理,为超滤工艺深度处理二沉池出水提供了理论指导。     

烟台市经济增长与环境污染关系实证研究——基于VAR计量技术的检验分析

利用烟台市1986～2003年问的3类环境污染指标和人均GDP数据,基于VAR计量技术,通过变量平稳性和协整检验,格兰杰因果检验,脉冲响应函数和预测方差分解分析,对经济增长与环境污染在时序维度的关系及其动态性进行了实证研究.结果显示:①人均GDP变化是导致污染物排放量变化的格兰杰原因,但污染物排放并不必然导致人均GDP变化,这与研究期间烟台市处于工业化中期阶段的事实吻合;⑦在烟台市的经济一环境系统内,倒U曲线不是一般规律,选取不同的污染指标呈现出经济-环境间关系的不同表现形式;③经济增长对环境污染的冲击影响的滞后期短且是非渐进的,而环境污染对经济增长产生显著影响的滞后期较长且是渐进的;④经济增长对环境污染指标的预测方差起着重要的作用,而环境污染指标对经济增长的预测方差的贡献度较小.建议要加强政府对环境的监控,建立起有效的产权保护体系与市场交易机制,注重环境保护和经济的可持续发展.     

哈密市土地利用变化对生态系统碳储量的影响研究

基于InVEST模型评估1990—2020年哈密市碳储量变化及其对土地利用变化的响应,运用最优参数地理探测器模型分析碳储量空间驱动因素,并采用PLUS模型预测2040年生态系统碳储量。结果表明,1990—2020年哈密市耕地、草地、建设用地面积增加,未利用地、林地、水域面积减少,生态系统碳储量共增加3855.93×104t,呈现中间高、四周低的空间分布特征,土地利用与人为干扰指数是主要驱动因素。未利用地向草地转移是碳储量增加的主要原因,生态用地向建设用地和未利用地转移是碳储量减少的主导因素。2040年哈密市生态系统碳储量预测值为50 525.62×104t,伊州区和巴里坤县为未来碳储量主要增加区