基于遥感的SDG 15.1.2生物多样性指标计算与分析:以长三角生态绿色一体化发展示范区为例

生物多样性评价为生物多样性保护提供重要的参考价值,联合国可持续发展目标(SDGs)中15.1.2指标对此提出了具体要求. 本研究借助遥感技术,以长三角生态绿色一体化发展示范区(简称“示范区”)为研究区,选取物种多样性层次、生态系统多样性层次和景观多样性层次的7个指标(生境质量指数、增强型植被指数、水网密度指数、生境面积百分比、辛普森多样性指数、景观分离度指数、蔓延度指数)构建生物多样性评价指标体系,实现了对研究区生物多样性的量化计算及生物多样性评估. 结果表明:①研究区生物多样性指数平均值为0.42,生物多样性高等级区域面积为526.65 km2,占研究区陆地面积的27.38%;研究区共28个乡镇,其中生物多样性高等级区域占乡镇陆地面积比例大于50%的乡镇有两个,分别是青浦区的华新镇和香花桥街道. ②探究了土地利用方式和城市不透水面占比对生物多样性的影响,生物多样性受人类活动干扰较为严重,不透水面占比与高等级生物多样性占比呈负相关,在植被稀少的城市和工业区域生物多样性等级较低. 研究显示,SDG 15.1.2指标区域得分为27.38分,距离实现2030年生物多样性可持续目标还面临一定的挑战;同时,该研究旨在构建县级区域生物多样性现状的评价指标体系,从而为SDGs指标本地化提供理论参考.      

中国省际服务业碳排放空间网络结构及其驱动因素

在碳达峰、碳中和的时代背景下,探索服务业碳排放空间网络结构及其驱动因素对于推进服务业节能减排具有重要的实践价值. 基于2000—2018年中国省际服务业碳排放的面板数据(不含西藏自治区及港澳台地区数据),综合运用修正后的引力模型和社会网络分析法刻画服务业碳排放空间网络结构特征并厘清其驱动因素. 结果表明:①研究期内中国服务业碳排放空间联系强度不断增大,服务业碳排放空间网络结构趋于复杂化且稳定性显著提升. ②上海市、北京市、江苏省和浙江省等省份在中国服务业碳排放空间网络结构中扮演“中心行动者”的角色,这些省份是其他省份进行服务业碳排放空间关联的重要“桥接”和“枢纽”,控制与主导中国服务业碳排放的空间关联和空间溢出. ③省份间的地理位置越邻近,产业结构优化、城镇化水平和科技发展水平的差异越大,中国服务业碳排放空间的联系越多;而服务业碳排放强度的差异越大,服务业碳排放空间的联系越少. 研究显示,中国省际服务业碳排放存在空间关联和空间溢出,但空间网络结构仍较为松散,未来在推进服务业节能减排的工作中,需重视建立省际协同减排机制.      

无居民海岛土地开发适宜性动态评价——以福建平潭大屿岛为例

无居民海岛开发与保护是当前我国国土空间开发与海洋可持续发展的重要议題,开发适宜性评价关乎其开发保护格局的优化。本研究以福建平潭大屿岛为例,采用GIS空间分析技术和层次分析法评估海岛开发前（2014年）和开发后（2019年）的土地开发适宜性动态变化。结果表明,2019年现状开发区域占2014年土地适宜性评价中适宜开发区的43.8%,反映现有开发空间格局尚待优化;对比开发前后,适宜开发位置基本不变,但部分开发前的不适宜开发地区转为开发后的限制开发区,说明2019年以后开发潜力增大。研究结果可为大屿岛的空间用途管制以及我国类似无居民海岛的开发与保护提供借鉴。     

黄土高原大气降水δ18O的空间分布

大气降水δ¹⁸O值的空间分布可以为理解现代大气中的水分输送提供空间信息,也可以为解释古气候代用指标的环境意义提供基础。本文整理了黄土高原44个站点的实测降水δ¹⁸O数据,基于纬度和海拔构建回归模型并得到了黄土高原降水δ¹⁸O的同位素景观图谱,结合实测资料和图谱结果分析了降水δ¹⁸O的年内变化和空间分布特征,并评价了两种全球降水同位素景观图谱产品的适用性,得出以下结论：（1）黄土高原降水δ¹⁸具有明显的年内变化特征,春夏季相对富集,秋冬季较为贫化。（2）黄土高原降水δ¹⁸O高值区多出现在南部的渭河谷地一带,低值区则主要出现在西部高原山地和北部边缘。（3）黄土高原北部与西部降水δ¹⁸温度效应更为明显,向南和向东延伸,温度效应逐渐弱化。（4）两种全球降水同位素景观图谱产品对δ¹⁸值的最佳模拟结果均出现在夏季,冬季模拟较差。     

长三角典型地区土壤环境中Se的空间变异特征及其与人类健康的关系

农业土壤环境中硒（Se）的缺乏或过量都会通过食物链最终影响人类健康。在203个土壤采样点的基础上,利用GIS和地统计学相结合的方法,对江苏省如皋市农田土壤环境中Se的空间变异特征及其影响因素进行分析,同时,对土壤中Se的空间分布与长寿人口的空间分布进行空间叠加分析。研究结果表明,如皋市土壤环境中总Se及水溶态Se的平均含量分别为0.13 mg/kg和2.16 μg/kg,研究区处在相对低Se的土壤环境中。总Se的空间变异性不大,其空间分布比较均一;但水溶态Se的空间变异性较大,主要受成土条件及土壤母质、土壤类型及地形地貌等结构性因子的影响。水溶态Se对土壤的理化性质也比较敏感,特别是速效磷、有机质及全钾含量与水溶态硒的相关性较显著,因此在有机质及土壤养分含量较高、土壤颗粒组成较细的东部及北部地区水溶态硒的含量也较高。土壤水溶态Se的空间分异与长寿人口比率的空间分异呈极显著的正相关关系(〖WTBX〗P〖WTBZ〗<001),相关系数达〖WTBX〗r〖WTBZ〗=0325,表明人类的健康长寿现象与环境中水溶态硒的含量有很大关系,但人类长寿的本质和真正机理仍需进一步研究验证。     

基于物质平衡原则的中国工业碳排放绩效分析

基于物质平衡原则,应用数据包络分析法构建了Malmquist碳生产率指数,用以考察碳排放绩效的动态变化。通过该指数的分解,碳排放绩效的变化被分解为技术效率效应、技术变化效应和配置效率效应,从而揭示了提升碳排放绩效的三个重要途径,即技术效率改进、技术进步和配置效率改善。应用上述分析框架,论文分析了1997-2012年期间中国工业碳排放绩效的动态变化及主要来源。结果显示,在全国平均水平上,研究期间中国工业部门的碳排放绩效总体上增长较快,碳生产率年均增长率为5.8%;碳排放绩效增长的主要来源为配置效率的提高,其次为技术进步,而技术效率的下降起到了抑制作用。分地区来看,东部地区碳排放绩效增长较快,而中西部地区碳排放绩效增长相对较缓。而且这种地区差异还有扩大趋势,其主要原因在于:中西部地区的技术进步速度明显慢于东部地区,而技术效率下降的速度快于东部地区。论文还实证检验了碳排放绩效的影响因素。为了控制变量的空间交互作用,采用了空间计量模型。实证结果表明:国有化程度、能源自给率对碳排放绩效有显著的负向影响;研发投入、外贸开放度、外商直接投资、能源价格对碳排放绩效有显著的正面影响,而人力资本的影响不显著。此外,国有化程度、人力资本对碳排放绩效的空间溢出效应显著为负,研发投入、外商直接投资和能源价格的空间溢出效应显著为正,而外贸开放度、能源自给率的空间溢出效应不显著。最后,根据实证结果,论文提出了一些政策建议。     

唐家河保护区主要植被类型景观格局的梯度分析

在遥感图像基础上，利用GIS技术从景观指数方面定量分析了唐家河自然保护区主要植被类型在东西、南北和西北至东南3个方向上的梯度变化。结果表明：次生落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、针阔叶混交林与针叶林的梯度变化明显，并且在各方向上具有不同的变化特征。其中，常绿落叶阔叶混交林从西北至东南方向的梯度变化最为复杂， 斑块数量与面积分别呈“升—降—升—降”与“升—降—升”的波动变化趋势，而边界密度与平均最近距离呈先升后降的变化趋势，两端破碎度高但连接性好，中部相反。针叶林从北至南的梯度变化最为简单，斑块面积减少，破碎度与复杂度降低，南北两端分布较多，中部较少。唐家河自然保护区植被景观格局在不同方向上的梯度变化研究为地震后该地区的植被保护与管理提供重要指导意义。     

中国自然保护区空间分布的驱动因素北大核心CSCDCSSCI

农村地区是生物多样性资源的主要保留地,同时也是中国自然保护区的重要分布区。农村地区的机会成本作为自然保护区建设的主要成本,是影响保护区空间分布的潜在驱动因素。该研究从县级政府视角剖析了自然保护区建设的决策机制,利用2005—2018年县级面板数据,实证分析农村地区机会成本对保护区分布的影响,并按照保护区所在区域和级别进行分类讨论,探讨机会成本对保护区个体规模的影响。结果表明:(1)总体来看,机会成本是决定保护区空间分布的重要因素,机会成本和保护区面积之间呈显著的负向关系。机会成本每增加1%,该地区保护区面积将减少0.679%。(2)在东部和中部地区,机会成本对保护区面积有显著的负向影响,而在西部和东北地区,机会成本对保护区面积影响不显著。(3)机会成本对地方级保护区面积有显著负向影响,而对国家级保护区面积影响不显著。(4)随着机会成本的提高,自然保护区个体规模有缩小趋势,能够缓解机会成本的压力,但保护区生境面临破碎化风险,不利于生物多样性保护。因此,中国在进一步优化保护区布局的过程中,应充分考虑农村地区机会成本对保护区建立和管理的影响,完善以国家公园为主体的多功能自然保护地体系,严格审批各级各类自然保护区的范围与功能区调整,将生态保护价值高、生物多样性丰富的对象纳入保护体系;同时,建立多元化、市场化的保护地生态补偿机制,以缓解保护区建设与周边社区发展之间的矛盾,从而兼顾生物多样性保护和农村地区经济发展的双重目标。     

基于MGWR的黄河流域土壤有机碳密度和影响因素分析

土壤有机碳作为最大陆地碳库,其空间分布特征和影响因素对于全球碳循环过程具有重要影响.基于土壤有机碳密度数据,结合环境因子,使用多尺度地理加权回归（MGWR）模型预测了黄河流域土壤有机碳密度（SOCD）和影响因素.结果表明：①黄河流域0~20 cm和0~100 cm的SOCD范围分别为0~14.82 kg ·m^-2和0~32.39kg ·m^-2,均值分别为3.48 kg ·m^-2和8.07kg ·m^-2,储量则分别为2.76 Pg和6.48 Pg;②各生态系统类型中,0~20 cm的SOCD从大到小依次为：森林>水体与湿地>其他>草地>农田>聚落>荒漠,0~100 cm的SOCD从大到小依次为：水体与湿地>森林>其他>草地>农田>聚落>荒漠,SOCR从大到小皆为：草地>农田>森林>荒漠>水体与湿地>聚落>其他;③黄河流域SOCD的分布主要受常数项、剖面曲率、NDVI和降水的影响,曲率和粉砂对深层的SOCD的分布也具有重要影响;此外,降水、NDVI和常数项（除森林外）是影响各生态系统的主要因素,曲率和粉砂则仅对荒漠和其他生态系统具有重要影响.研究结果得出了黄河流域SOCD的空间分布和影响因素,可为黄河流域碳平衡、土壤质量评价和生态治理恢复与巩固提升提供科学依据.     

基于空间尺度效应的西南地区植被NPP影响因子探测

植被净初级生产力(NPP)是评价陆地生态系统质量的重要参数,研究植被NPP时空演变特征及其驱动力对区域生态环境保护和可持续发展具有重大意义.基于MODIS NPP数据、气象数据、 DEM数据、人口密度数据、 GDP数据和土地利用类型数据,采用一元线性回归分析、 R/S分析和地理探测器模型,分析西南地区及其六大地貌单元植被NPP时空演变特征及未来变化趋势,探究植被NPP空间分异的影响因子.结果表明,2000～2020年西南地区植被NPP整体呈极显著上升趋势.地貌单元中,除青藏高原南部外,其余地貌单元植被NPP均表现为改善态势,其中四川盆地和云贵高原表现为极显著改善.西南地区的植被NPP变化斜率整体呈现“东高西低”的分布格局.西南地区及各地貌单元植被NPP呈上升趋势的区域面积均大于呈下降趋势的区域面积,但未来植被NPP变化趋势均以下降为主.地理探测器结果表明,除云贵高原植被NPP空间分异主要受气温影响外,海拔是西南地区及各地貌单元植被NPP空间分异的主导因子.交互探测结果表明,影响因子之间的交互作用均表现为双因子增强或非线性增强,其中,海拔∩温度对西南地区植被NPP空间分异的解释力最大.地...