国土空间规划体系下的全域环境空间管控研究——以苏州市为例

立足新时期国土空间规划体系强化全域环境空间管控,推动各类环境要素管控分区降尺度与融合化,实现环境污染源头管控与精准落地,是系统应对当前高强度、复合型环境问题的有效途径.构建基于国土空间规划的全覆盖、多层级环境功能分区管控体系,在单要素人为污染物排放量和综合排放强度评价基础上,提出环境功能分区的管控等级集成评价模型,探索分区管理和分级施策的全域环境空间管控途径,并以高度工业化和城市化的苏州市为案例开展应用研究.结果表明：①基于国土空间规划体系的"三区三线"与现行环境要素管控分区的空间耦合性,建立由8个一级分区和21个二级分区构成的环境功能分区管控体系;②按照"三区三线"管控属性和综合排放强度,可进一步将环境功能分区的管控等级由高至低划分为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ及○级;③苏州市人为污染物排放量总体偏大,城镇空间内的工矿业生产空间及城乡居住空间、农业空间内的生产养殖空间的综合排放强度较高,主要分布于姑苏、虎丘等中心城区及昆山、常熟等工业集聚区;④苏州市Ⅴ级和Ⅳ级管控区以工矿业生产空间、城乡居住空间和特殊生产空间为主,Ⅲ级管控区以混合空间为主,Ⅱ级以农业种植空间和生产养殖空间为主,Ⅰ级和○级管控区主要包括一般生态空间和生态保护红线.案例应用表明,国土空间规划体系下的全域环境空间管控可操作性强,可实现环境规制精准落实到污染源空间;建议以环境功能分区分级管控体系为基础,将环境空间管控全面融入国土空间规划体系,建立综合施策的环境协同管理机制.     

冬青和女贞叶表面颗粒物微形态及叶际细菌群落结构

植物叶表面颗粒物和微生物的结构动态对近地表环境和生态具有重要意义.本研究以青岛市不同功能区冬青和女贞植物的新鲜叶片为研究对象,利用环境扫描电镜观察叶表面颗粒物与微生物微形态特征及季节变化规律;采用Illumina高通量测序技术分析植物叶际细菌群落结构.结果表明,冬青和女贞植物叶片颗粒物滞留量秋、冬季节高于春、夏两季,两种植物叶片更易滞留PM₁₀和PM_2.5,但冬青叶片的滞尘能力尤其是对粒径大于10 μm的颗粒物滞留效果高于女贞,城市主干道植物叶片滞尘能力高于文教区和城市公园植物,受地面扬尘和汽车尾气影响较大;另植物叶际微生物组成存在季节差异,叶片易滞留不同类型真菌、真菌孢子及菌丝体等,且两种植物因叶片革质更适宜菌丝体生长,此外女贞叶表皮还易镶嵌一种表面均匀褶皱的真菌孢子,微生物丰富度城市公园 > 城市主干道 > 文教区,湿度对微生物的生长繁殖呈现积极影响;高通量测序下不同季节的冬青和女贞植物叶际细菌群落差异显著,春季植物叶际细菌丰度最高,夏季最低,两种植物叶际细菌相对丰度最高的优势菌门和优势菌纲为变形菌门（Proteobacteria）和γ-变形菌纲（γ-Proteobacteria）,且同一功能区两种植物共用一个核心微生物群,另外受地面扬尘污染严重的城市主干道植物叶际细菌群落结构与其他两个功能区差异明显.本研究结果证明城市不同功能区典型绿化植物叶表面颗粒物与微生物群落结构之间存在显著相关性,为城市绿化建设提供参考.     

我国典型森林土壤微生物驱动的氮代谢途径特征解析

微生物介导的氮代谢途径对生态系统结构和功能稳定性的维持起着重要作用,阐明微生物群落与氮代谢途径之间的关系可以从微观水平上扩展对氮代谢途径的理解.然而,微生物的基因水平转移使得基于分类学的方法并不能说明两者之间的关系.有研究表明,功能性状影响着群落构建和生态系统功能,将基于功能性状的研究方法应用于土壤微生物能更好地说明氮代谢途径的特征.因此,本文选择5种我国典型森林土壤,包括黑土（黑龙江哈尔滨）、暗棕壤（吉林长白山）、黄棕壤（湖北武汉）、红壤（福建福州）和砖红壤（海南乐东）,利用可以量化微生物功能性状的宏基因组技术对不同森林土的氮代谢途径特征进行了研究,主要包括氨同化、硝酸盐异化还原、硝酸盐同化还原、反硝化、硝化、固氮和厌氧氨氧化过程.结果表明,细菌序列在宏基因组文库中占主导位置,占所有序列的98.02%,且所涉及的几种氮代谢途径在细菌中都被检测到.5种森林土有着相同的氮代谢途径特征,即氨同化是细菌中检出频率最高的氮代谢途径,每百万个带注释的细菌序列平均检测到2830个氨同化途径的功能基因,固氮和厌氧氨氧化代谢途径检出频率较低,每百万个序列分别只检测到28.3和10.7个功能基因.不同森林土壤中同一氮代谢过程可由不同的微生物参与,且负责整个氮代谢途径的微生物的群落结构不完全相同.     

农户沼肥还田决策行为及其经济效应评价

论文基于江苏省淮安市和连云港市沼气池使用户调查数据,运用Probit模型考察农户沼肥还田决策行为的影响因素,构建产出供给方程评价农户沼肥还田决策行为的经济效应。结果表明：沼气池使用天数越多、户主年龄越小、户主是村干部或农民专业合作社成员以及人均承包地越多的农户,越倾向于选择沼肥还田,而家庭总资产较少或较多的农户都不愿意选择沼肥还田。控制其他条件,农户沼肥还田可能性每增加1%,单位面积农地产值提高0.07%（10.81 元/hm²）,若研究区域沼气池使用户全部选择沼肥还田,单位面积农地产值将提高356.55元/hm²,具有一定的经济效应,倾向得分匹配方法（PSM）的稳健性分析进一步证实这一结论。目前中国沼肥还田率总体不高且没有规范的沼肥还田管理项目,进而提出鼓励沼气池使用户充分利用沼气池,提高农户沼肥还田积极性的政策建议。     

碳排放视角下的江苏省土地利用转型生态效率研究——基于混合方向性距离函数

生态效率关乎经济与生态之间的双重问题,要保证在实现社会经济正常发展的同时将环境影响控制到最小程度。CO₂等温室气体的排放作为造成全球气候变暖的主要产物,成为改善全球环境问题的焦点。土地利用转型在一定程度上影响着土地生态,并从土地的投入和产出方面影响土地生态效应,分析其影响机理将有助于最小化土地利用成本,最大化土地生态价值。论文运用混合方向性距离函数模型和Global Malmquist-Luenberger（GML）指数,将CO₂排放量作为生态效率的非期望产出指标,构建土地利用转型投入和产出指标体系,测算2006—2014年江苏省13个城市在土地利用转型背景下的生态效率及环境全要素生产率增长状况,并对全要素生产率变动进行分解,以期缓解经济快速增进带来的生态环境问题。研究结果表明：CO₂过度排放以及能源过度消耗,使得很多城市普遍存在生态低效率;2006—2014年江苏省总体平均生态效率值为0.827,若能够充分利用当前技术水平,资源强度和污染排放强度在平均意义上可以提高17%;江苏省生态效率变化区域差异明显,生态效率存在空间关联性和集聚效应;环境全要素生产率增长呈现地域不均衡性,纯技术进步是影响环境全要素生产率增长变动的重要影响因素;技术规模变化的区域差异幅度最大,是构成环境全要素生产率增长差异的重要因素。     

1999—2013年中国东北植被物候信息遥感监测

随着3S技术的迅猛发展,用于地表遥感监测的卫星影像数据浩如烟海,而影像上地表植被长势等隐含信息的提取通常工作量大、耗费时间。论文提出了一种计算机自动提取地表植被物候信息的方法,主要用于对地表植被生长季及其年内长势进行快速提取。方法的基本原理是基于NDVI序列数据集,构建时间点对的时长跨度与该点对半方差的函数关系。选择东北松嫩平原地区作为重点试验区,计算了该区域1999—2013年地表植被生长季长度和长势特点,并选择东北地区物候观测数据进行验证分析。结果表明：1）东北地区农耕作物的生长季持续期在107~126 d左右。计算得到的结果与实测数据的最大误差在5 d值域范围内,沼泽植被在160 d以上（误差10 d左右）,草地为120~139 d;2）研究区地表植被的生长盛期峰值出现在第150天前后。结果较为真实、合理地反映了研究区域地表植被的物候信息。     

荒地的概念、分类及其生态功能解析

随着我国对生态环境保护日益重视,荒地作为生态用地的一种重要类型,其保护与开发已成为重要的研究课题。论文在梳理国内外荒地概念、厘清荒地与相关概念的关系以及系统分析中国、美国、印度土地分类的基础上,重新定义了我国荒地的概念,并针对我国国情将荒地划分为三种类型：荒野地、未利用地和废弃地。论文还首次提出荒地具有防风固沙、保育土壤、固碳释氧、涵养水源、保育生物多样性等多种生态功能的理念,这对我国荒地以及生态用地的开发与保护有重要意义。最后提出建议在我国现行土地分类体系中直接增列一类“生态用地”,包括林地、草地、荒地、水域、滩涂等;在未来开发与保护荒地过程中,从观念上重视荒地的价值,建立荒地产权制度,编制自然资源资产负债表,加强对荒地的分类保护与开发。     

基于公平与效率双重视角的中国农业碳减排潜力分析

科学估算减排潜力是实施减排责任分摊的基础。论文将环境因素纳入到经济生产体系,构建含有期望产出与非期望产出的农业经济核算框架,借助方向距离函数方法,对2000-2011 年中国31 个省(市、区)的农业碳边际减排成本进行估算。在此基础上,利用人均农业碳排放、人均农业生产总值、农业碳排放强度与农业碳排放影子价格4 个指标,构建农业碳减排潜力指数,基于公平与效率双重视角,对各省区农业碳减排潜力水平进行评估与分析。结果显示:① 农业减排成本地区差异较大。其中,海南、福建、山东、辽宁、广东、北京、天津等省区减排成本较高,其年均农业碳排放影子价格居于全国前列,最高值达2.542×10⁸元/10⁴ t;而西藏、青海两地农业碳排放影子价格最低,分别为0.105×10⁸元/10⁴ t 和0.542×10⁸元/10⁴ t,农业减排成本较低。② 基于农业碳减排的公平性与效率性差异,将中国大陆31 个省级行政区域划分为四大类:西藏等1 省2 区属于“高效较公平”型地区;甘肃1 省1 区属于“高效欠公平”型地区;辽宁等8省2 区属于“低效较公平”型地区;北京等12 省4 市属于“低效欠公平”型地区。③ 西藏、海南、青海、内蒙古四地农业碳减排潜力指数在三种情景下均排名前四,北京、黑龙江、山西三地均排名最后。④ 决策者对于公平原则与效率原则的不同偏好会导致各省区减排责任分摊机制不同。     

民用核能利用公众参与的权利表达和立法完善

涉核邻避事件表明,民用核能利用决策中公众参与的法律供给并不能有效满足现实的权利需求。民用核能利用公众参与权利分解为知情权、参与权和监督权,发挥着认知、沟通、认同、示助的功能,但也存在公众知识与能力有限、自利动机等局限性。本文认为,应理性对待公众参与权利,以防出现公众参与的效力过高或过低的情形。现行法中,我国民用核能利用公众参与呈现形式化保护到权利性保护的立法趋势,但权利内容并未达到完整表达,权利的实现途径和效力平衡的规定并不充分。因此,建议全面确立公众知情权;增强公众参与权的权能,包括保障公众的程序进入权、意见表达权,构建公众获得回应权和合理意见获得采纳权的保障机制;拓补公众监督权。     

Examining the relationship between ecosystem structure and function using structural equation modelling: A case study examining denitrification potential in restored wetland soils

An ongoing debate in ecology is the relationship between community or ecosystem structure and function. This relationship is particularly important in restored ecosystems because it is often assumed that restoring ecosystem structure will restore ecosystem functioning, but this assumption is frequently not tested. In this study, we used a novel application of structural equation modelling (SEM) to examine the relationship between ecosystem structure and function. To exemplify how to apply SEM to explore this relationship, we used a case study examining soil controls on denitrification potential (DNP) in two restored wetlands. Our objectives were to examine (1) whether both restored wetland soil ecosystems had similar relationships among soils variables (i.e. similar soil ecosystem structure) and (2) whether the soil variables driving denitrification potential (DNP) were similar at both sites (i.e. the soil ecosystems were functioning in a similar manner). Using the unique ability of SEM to test model structure, we proposed a SEM to represent the soil ecosystem and tested this structure with field data. We determined that the same model structure was supported by data from both systems suggesting that the two restored wetland systems had similar soil ecosystem structure. To test whether both ecosystems were functioning in a similar way, we examined the parameters of each model. We determined that the drivers of DNP function were not the same at both sites. Higher soil organic matter was the most important predictor of higher DNP at both sites. However, the other significant relationships among soils variables were different at each system indicating that the soils were not functioning in exactly the same way at each site. Overall, these results suggest that the restoration of ecosystem structure may not necessarily ensure the restoration of ecosystem functioning. In this study we capitalize on an inherent feature of SEM, the ability to test model structure, to test a fundamental ecological question. This novel approach is widely applicable to other systems and improves our understanding of the general relationship between ecosystem structure and function.