基于系统投入产出和生态网络分析的能源-水耦合关系与协同管理研究——以湖北省为例

能源和水资源之间存在紧密的耦合关系。以往的资源管理政策往往只关注单一资源,忽略了两者的关联性。为促进能源和水资源综合管理,有必要开展能源-水耦合关系和协同管理研究。从社会经济网络视角出发,论文综合运用系统投入产出和生态网络分析方法,构建了湖北省2007和2012年能源-水耦合网络核算框架。结果表明：1）2012年湖北体现能源最终消费量为14 304.93万tce,体现水资源最终消费量为346.66亿m³,相比2007年分别增长52.26%和7.89%,其中,体现在最终使用中能源与水资源流有近50%来自制造业;2）2007年湖北省水资源网络和能源网络的循环率都约为2.71%,与2007年相比,2012年水资源网络循环率显著增长至4.23%~4.40%,而能源网络循环率则变化较小;3）能源网络和水资源网络的系统鲁棒性都偏向于冗余度更高、效率更低的一侧;4）由于能源-水耦合网络的引入,2007—2012年间,在能源和水资源网络中,电力、热力生产和供应部门对于大多数部门的控制都呈现不同程度的增强趋势。研究辨识了能源与水资源协同管理的关键部门和路径,为湖北省能源和水资源可持续利用提供了理论与数据支撑。     

粤北山区相对贫困村的脱贫潜力评价及类型划分——以连州市为例

贫困村的脱贫能力直接影响脱贫工作的成效,研究发达省份欠发达地区相对贫困村的脱贫潜力问题有助于确保我国脱贫任务的全面完成。论文以广东省欠发达地区粤北连州市为例,从村级尺度出发分析其相对贫困村的基本特征,进而构建脱贫潜力评价体系,借助层次分析法和熵权法共同确定评价因子权重,利用加权求和方法完成连州市66个相对贫困村的脱贫潜力等级评价,并利用脱贫制约因素得分划分脱贫潜力类型。结果表明：1）连州市的相对贫困村自然区位条件较差,经济基础非常薄弱,耕地资源相对匮乏,受政策约束影响较大,空间分布呈集聚型;2）脱贫潜力评价指标体系包括自然区位、资源条件、经济因素、社会保障和设施配套等5个要素层共22个因子,其中权重占比最大的是经济因素和设施配套的6个因子;3）脱贫潜力评价结果划分为5个等级,其中属于脱贫潜力中等以上的相对贫困村占65.15%,说明连州市相对贫困村的脱贫潜力总体情况较好;4）脱贫潜力类型划分中,优先脱贫型占16.67%,稳步脱贫型占28.79%,重点帮扶型占54.54%。研究结果能为地方政府制定精准的脱贫策略提供科学有效的支撑与指引。     

湖北省土地整治项目碳效应核算及其分析

论文通过构建土地整治项目碳效应分析框架,将土地整治碳效应分为短期碳效应及长期碳效应,其中短期碳效应分为工程施工碳效应及地类转换碳效应,长期碳效应分为农田生态系统固碳效应和农业耕作活动碳效应。以湖北省14个土地整治项目为例,采用碳排放系数法、生态系统类型法等进行整治项目碳效应核算,并计算土地整治项目实施后达到碳平衡所需的时间,对比分析处于不同地貌类型及工程类型区的土地整治项目碳效应及其构成的差异性。研究结果表明：工程施工是土地整治项目碳排放的主要来源,各项目碳排放总量为4 602.00~22 760.81 t,单位面积碳排放为5.18~19.62 t/hm²;地类转换既有碳汇效应,又有碳排放效应;土地整治后,各项目农田生态系统固碳能力增加了412.27~2 794.91 t/a;耕作活动碳排放也较整治前有所增加,增加强度从8.11 t/a至463.76 t/a不等。整治工作后各项目达到碳平衡的时间最少需要2.68 a,最多需要36.66 a。对比分析表明,地形地貌、工程类型虽不是土地整治各类碳效应产生的决定性因素,但却间接地在工程施工难易程度、排灌条件、耕地产能等多方面对土地整治项目区碳效应产生重大影响。     

广东省滨海电厂环境成本分析研究

根据广东省滨海电厂的类型和污染特点,建立了针对滨海的燃煤电厂、核电厂、LNG电厂的环境成本估算体系,通过采用环境价值标准法、机会成本法、污染损失系数法、模型公式等多种评估方法,估算得出广东省各类型滨海电厂环境成本为:核电0.0341元/kWh,煤电0.03109元/kWh,LNG电厂0.010386元/kWh.结合各类型发电技术的一般成本,得出在综合考虑环境友好性及经济性的情况下,广东省滨海电厂最优的发展选择为核电,其次为煤电,LNG电厂暂时不宜过多地发展.     

基于层次分析法的中原经济区流域水系统健康评价

为了在水资源与水环境双重制约下制订人水和谐发展的政策提供决策支持,以我国中原经济区这一重点开发区域为例,基于层次分析法构建了以水系统自然条件、水系统服务功能及人类活动影响三要素(共计20项指标)为基础的流域水系统健康评价体系,并以2011年作为评价年,将中原经济区的水资源二级区作为基本流域单元对水系统健康状况进行评价. 结果表明:中原经济区9个水资源二级区中,除了淮河上游水资源二级区(3.20分,完全健康状态为5.00分)为基本健康状态、汉江水资源二级区(2.77分)和三门峡至花园口水资源二级区(2.18分)为亚健康状态以外,其余水资源二级区(0.55~1.77分)均为不健康及极不健康状态. 分析显示,人类活动影响是影响中原经济区内各流域水系统健康状况的主要原因,人口众多、工农业开发活动强度大使得其对水资源需求巨大. 部分水资源二级区对地下水资源依赖程度较高,造成不同程度的地下水超采现象. 伴随着高强度水资源利用的是水污染物的高强度排放,部分河流水污染状况严重,甚至在局部地区造成了地下水污染. 这种不健康的状态在中原经济区内由南向北随着水系统自然条件和水系统服务功能的降低呈加重趋势.      

广东省土壤镉含量影响因子解析与评估

影响镉(Cd)含量的因子众多,包括自然影响因子和人为影响因子,而治理Cd污染首先应查明Cd污染来源及其影响因子,这对因地制宜制定Cd污染治理措施及指导相关产业布局具有重要意义.广东省地理状况复杂、经济发达,Cd含量分布区域间差异较大.因此,本文基于Cubist构建土壤Cd含量与相关影响因子关系模型,解析影响广东省土壤Cd含量的主要因子.结果表明:土壤pH值与土壤类型是影响广东省Cd含量最主要的因素,土壤Cd含量与土壤pH值呈正相关关系;赤红壤、砖红壤及紫色土中Cd含量相对较低,潮土、红壤、黄壤、水稻土及石灰土中Cd含量相对较高.Cd含量高值主要出现在第四纪、泥盆纪和石炭纪地质构造运动形成的土壤中.此外,植被指数、土壤粉粒、平均气温、高程、距道路及距河流距离也是影响广东省土壤Cd含量的主要因素.其中,土壤Cd含量与土壤粉粒、高程呈正相关关系,与植被指数、距道路距离、距河流距离呈负相关关系.本文研究结果可为土壤Cd污染治理提供科学的参考依据.     

贵州省主要森林类型土壤有机碳密度特征及其影响因素

森林土壤有机碳是全球土壤有机碳库的重要组成部分,研究森林土壤有机碳对于减缓大气中CO2浓度持续升高具有重要的意义。本研究采用野外调查和室内分析相结合的方法,以贵州桦木、栎类、柏木、云南松、杉木、马尾松、华山松等7种主要森林类型为主要对象,分析贵州主要森林类型土壤有机碳密度特征,探讨不同植被类型和环境因子对其的影响。结果表明:(1)贵州森林土壤有机碳密度约为180.62Mg/hm2,高于同纬度地区江西省森林土壤平均有机碳密度102.1Mg/hm2,表现出贵州森林土壤具有较高的固碳能力;(2)不同森林类型土壤有机碳密度变化范围为:114.52~388.29Mg/hm2,且差异显著(P0.05)。各种森林类型土壤有机碳密度大小为:华山松林杉木林柏木林栎类林马尾松林桦木林云南松林;(3)不同植被类型下各层土壤有机碳密度大小均以表层土壤为最大,且随土壤深度增加而降低;(4)在立地条件上,贵州森林土壤有机碳密度与海拔显著相关,与坡度、经度、纬度相关关系均不显著。     

贵州省土壤温度状况估算

土壤温度是土壤重要的内在属性,亦是反映区域环境特征和土壤系统分类体系中的重要基础性指标。但在贵州省境内,由于缺乏数据观测体系,目前还缺乏完整的土壤温度报道和估算方法。介于此,本文收集了贵州省境内84个气象站多年的地面气候资料数据,通过拟合土壤温度与年平均气温、纬度、经度和海拔高度之间的关系,构建了相应的土壤温度估算模型,并与其他三种地区性土温测算方法进行比对,得到了相对一致的分析结果。模型估算的区域土壤温度结果显示,贵州省各地区土壤温度以"热性土壤"为主(15℃≤Y22℃),少数地区如:毕节的大方、威宁和六盘水的水城三个地方为"温性土壤"(8℃≤Y15℃)。     

山西省主要城市的空气质量长期变化特征研究

利用了2007年－2012年山西省11个城市的空气质量日报资料对空气质量的变化特征及其影响因素进行了研究分析。结果表明,太原市API指数累年平均值最大,长治市和忻州市最小;就年际变化而言,6年来,太原市API指数呈逐年下降趋势,其他城市在2011年－2012年均有不同程度的回升。空气质量的季节变化特征为夏季较好,冬季较差;各城市的首要污染物均为可吸入颗粒物。以山西省大气污染防治重点控制区太原市为例,探讨了空气质量的可能影响因素。     

基于土地利用转型视角的“亚喀斯特”区域生态环境效应研究——以黔中部分地区为例

在遥感与GIS的支持下,以1995、2000、2005和2010年的TM影像及2015年的Landsat8 OLI遥感影像为数据源,从土地利用转型的角度,运用区域生态环境质量指数和土地利用转型类型的生态贡献率对亚喀斯特地区的土地利用/覆盖变化过程及生态环境效应进行了定量分析。结果表明,1995~2015年间,亚喀斯特地区土地利用/覆盖变化较为显著,其中生活用地和生态用地面积增加,而生产用地面积减少,主要表现为农业生产用地向城镇、农村生活用地及林地生态用地的转化。计算得到亚喀斯特区域5期的生态环境质量指数分别为0.540 2、0.539 7、0.552 3、0.558 1和0.561 5,生态环境质量总体维持稳定,呈一定的上升趋势。致使亚喀斯特区域生态环境质量改善的主要原因是农业生产用地向林地、草地和水域生态用地的转化;致使生态环境恶化的主要是农业生产用地向城镇、农村生活用地等的转化,但生态环境改善的趋势要大于恶化的趋势。