Multiple Effects of Energy Issues and Countermeasures: A Case of Shandong Province

Abstract

Energy is now becoming the bottleneck of urban and regional development. The paper takes Shandong Province, one of the most energy consuming provinces in China, as an example, uses quantity methods such as SPSS (Stastics Package for Social Science) cluster sampling and regression analysis, and applies quantity analysis, to analyze the situation of energy issues in Shandong province. The conflicts between the quick industrialization and increasing extensive economic development, between urban population and energy consuming per head, between the infinite energy consuming desire and the low level of managing system, and between the unstable world energy supply and the limited energy storage in China are the main factors of energy crisis in Shandong, which not only results in energy shortage, but also becomes the barrier of economic and social development. In order to ensure sufficient energy supply for Shandong province in the 21st century, we should take countermeasures, such as changing the economic development model, pursuing a multiple and high quality energy strategy, improving the intensive urbanization strategy, and building a scientific energy system.     

山东省农业多功能的时空演化特征与驱动机制分析

农业供给侧改革与乡村振兴背景下,深入挖掘各地区农业多种功能,统筹不同农业功能特征地域的协调发展,成为促进农业增收、实现农业可持续发展、保障食物安全的关键。农业多功能的演变受到区域农业资源禀赋与社会经济发展水平和阶段的复杂影响。以山东省为例,选取2004年、2011年、2017年三个时间截面,构建农业多功能评价指标体系,运用空间错位指数、回归分析等方法对县域农业多功能的时空演变规律与驱动机制进行分析。研究发现：（1）2004—2017年,山东省农业的农产品供给功能和经济发展功能分别呈先升后降和先降后升的增长态势,社会保障功能和生态服务功能分别呈持续下降和先降后升的下降趋势。（2）研究期内,农产品供给功能与生态服务功能对农业资源禀赋依赖较强,分别呈现出沿平原—丘陵—山地递减与递增的空间格局;经济发展功能与社会保障功能受社会经济发展水平和阶段影响较大,时空差异明显。（3）各驱动因子对于同一功能中不同要素的作用方向与强度存在差异,引发农业各功能结构的变化。基于功能视角提出山东省农业转型发展的路径选择与分区优化策略。     

山东半岛冬季冷流暴雪的气候特征及其成因征兆

利用山东半岛降雪资料、海温观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,首先用EOF方法,在探讨了山东半岛41年(1965-2005年)冬季冷流降雪气候特征的基础上,重点分析了冷流暴雪的气候特征及时空分布。结果表明:山东半岛冬季冷流暴雪在文登附近有一个强正值中心,在招远附近有一个次强正值中心;降雪量在1980-1995年间呈5年左右的周期振荡,1996-2005年间呈2～3年周期振荡;山东半岛平均每年有0.9个冷流暴雪日。其次,分析了气温和海-气温差与冷流暴雪发生的关系。最后,根据山东半岛冬季冷流暴雪的3种不同的空间分布形态,建立了对应的3种冷流暴雪的500hPa环流模型。     

基于相对资源承载力的山东省区域可持续发展研究

在计算1986-2002年山东省相对资源承载力及其演化的基础上。分析了山东省可持续发展存在的问题，进而提出了可持续发展的对策。研究表明：①相对资源承载力从1986-2002一直处于富余状态．经济资源承载力的提高是相对资源承载力快速提高的原因；区域差异明显．东部地区处于富余状态。②经济增长方式粗放、区域差异拉大及其资源相对不足是山东省可持续发展中存在的主要问题。③保持经济适度增长、稳定相对资源承载力、促进区域协调发展是实现山东可持续发展的关键。     

Regional Study on Economical Supporting Capacity of Land Resources in Shandong Province

Taking the land resources of 17 cities in Shandong Province as the basic data, the article studied on the economical supporting capacity of land resources in terms of the effect of land on economy. The author classified 17 cities of Shandong Province into four types according to the economical supporting capacity of land resources by quantitatively estimating the evaluation indices of the total amount of land resources, the potential of urban and other nonagricultural land, and the integrated economical sup- porting capacity of land resources, etc. The author proposes the questions requiring further study at the end of this article.     

山东省PM2.5污染现状及预报效果对比分析

对2019—2022年山东省16个市的细颗粒物（PM_2.5 ）污染特征进行了分析,并对2021和2022年的4个数值模式［社区多尺度空气质量模拟系统（CMAQ）、扩展综合空气质量模型（CAMx）、区域气象-大气化学在线耦合模式（WRF-Chem）、嵌套网格空气质量预报系统（NAQPMS）］及集合预报模式预测的效果进行评估。结果表明：2019—2022年山东省PM_2.5 年均质量浓度逐年降低,污染程度逐步减轻,但在1—3,11—12月,PM_2.5 质量浓度超标现象较为普遍。2021年底更换污染源清单后,2022年5个模式的24 h级别准确率和相关系数（r）同比升高,均方根误差（RMSE）同比降低,模式预报准确率有所提升,但由于参数调整略大,CMAQ、CAMx、WRF Chem、集合预报模式易漏报或偏轻预报PM_2.5 的中度污染和重度污染天气。由于NAQPMS模式在更换污染源排放清单时,同时改进了非均相化学反应机制,因此对PM_2.5 不同污染类别尤其是中度污染、重度污染的预报准确率明显提升。     

不同种养结合区农田系统氮磷平衡分析

山东禹城和湖南桃源是位于我国不同地区均以种养生产为主的两个县(市),根据养分平衡原理对这两个县级区域尺度的农田系统氮、磷收支状况进行了计算分析,结果表明:自1980年以来,单位面积耕地上氮磷的输入量与输出量均表现为不断增加,但是,因为输入增长高于输出增长,导致农田系统产生较多氮磷养分盈余,两个地区存在明显差异。禹城农田系统氮磷盈余量呈逐年增长趋势,氮盈余量从133.8 kgN·hm^-2增加到目前的450 kgN·hm^-2以上,磷盈余量从6.2 kgP₂O₅·hm^-2增加到目前的148.9 kgP₂O₅·hm^-2;在其11个乡镇中有10个表现为氮盈余、9个表现为磷盈余,其中氮盈余量最多的高达841.8 kgN·hm^-2,磷盈余量最多的达到297.8 kgP₂O₅·hm^-2。桃源农田系统氮磷盈余量表现为先增后降,氮盈余量从100 kgN·hm^-2左右增加到2002年达到峰值253.7 kgN·hm^-2后,逐渐下降到目前的150.0 kgN·hm^-2左右,磷盈余量从20.0 kgP₂O₅·hm^-2左右增加到2002年的峰值95.9 kgP₂O₅·hm^-2后,下降到目前的34.4 kgP₂O₅·hm^-2;在其40个乡镇中有36个表现为氮盈余、26个表现为磷盈余,其中氮盈余量最高的达到561.7 kgN·hm^-2,磷盈余量最高的为171.1 kgP₂O₅·hm^-2。农田系统氮磷养分大量盈余主要是源于投入化肥量和承载粪便量较高,山东禹城明显高于湖南桃源,所以,为了减少养分盈余损失,应根据农田作物生长养分需求尽可能地减少化肥投入,并根据耕地粪便承载容量在区域内外合理调配畜禽粪便的施用。     

山东省濒危物种多样性调查与评价

以县级行政区域为单元,调查了山东省高等动植物濒危物种的种类、濒危等级及其县域分布状况,建立了各县域濒危物种名录,计算了各县域濒危物种丰度指数,分析了濒危物种空间分布格局,提出了濒危物种保护对策。结果表明：山东省濒危野生高等动物物种有80种,其极危、濒危、易危和近危物种种类分别为3、11、34和32种。濒危野生维管束植物物种有24种,其极危、易危和近危物种种类分别为1、6和17种。濒危野生高等动物在全省120个县域均有分布,物种种类在21．50之间变化;濒危野生维管柬植物仅分布在74个县域,物种种类变化范围在1-18之间。山东省濒危物种丰度指数较小,各县域濒危物种丰度指数变化范围在3．75％-6．76％之间。濒危物种多样性空间分布规律反映了山东省实际情况。     

新常态下山东省环境规制对工业结构调整及其大气环境效应研究

论文利用动态面板的系统GMM估计方法、LMDI分解模型、历史值外推模拟及线性规划约束模型等探究了新常态下山东省环境规制对工业结构调整的影响及其大气环境效应,得到以下结论：1）2001—2013年,山东省工业比重呈现先上升后下降的趋势,污染密集型行业比重整体呈现先下降后上升的趋势,二者的环境规制强度基本呈上升趋势;2）环境规制对山东省工业比重、污染密集型行业比重和高新技术产业比重的影响系数分别为-0.043、-0.451和0.523,说明山东省环境规制的实施对工业结构的优化调整具有正向作用;3）随着山东省环境规制强度的增加,工业结构效应和技术效率效应抑制了大气污染物排放量的增加,而污染密集型行业结构效应虽然是工业结构减排的主要原因,但其减排绝对量较小;4）对比宽松、适度、严格3种环境规制情景下的预测结果,新常态下山东省工业结构的调整力度和大气污染物减排潜力依次增大。值得指出的是,适度环境规制下山东省工业结构调整更有利于经济社会的可持续发展。     

山东半岛蓝色经济区海域生态环境综合评价

海域生态环境评价作为承载力研究的基础,在近海生态管理中得到了广泛关注. 针对海洋生态环境研究中评价指标体系简单、标准相对单一及不利于实际应用等问题,以生态系统为研究视角构建了基于环境因子和生态响应的近海生态环境综合评价指标体系与指数计量方法,根据环境因子指数和生态响应指数在交叉判断矩阵中的位置,将近海生态环境状态分为优、良、中、差和劣5个等级,并将该方法应用于山东半岛蓝色经济区海域评价. 结果表明:研究海域整体环境因子指数为0.41~0.84(平均值为0.67),生态响应指数为0.17~0.75(平均值为0.45),综合评价等级为良,但已非常接近中等级别;其生态环境问题主要表现为溶解无机氮负荷较高、重金属和浮游动物密度负荷过低. 不同海域生态环境状态存在明显差异,25个近岸海域中等级优和良的共占60%,主要分布在山东半岛东部和西南部;海域等级为中和差的各占16%,另有8%海域等级为劣. 该评价模型与方法从生态环境整体性揭示海域存在问题,可为山东半岛蓝色经济区建设提供科学依据.