Coupling of the Water Cycle with Patterns of Urban Growth in the Baltimore Metropolitan Region,United States

Regional municipal water plans typically do not recognize complex coupling patterns or that increased withdrawals in one location can result in changes in water availability in others. We investigated the interaction between urban growth and water availability in the Baltimore metropolitan region where urban growth has occurred beyond the reaches of municipal water systems into areas that rely on wells in low‐productivity Piedmont aquifers. We used the urban growth model SLEUTH and the hydrologic model ParFlow.CLM to evaluate this interaction with urban growth scenarios in 2007 and 2030. We found decreasing groundwater availability outside of the municipal water service area. Within the municipal service area we found zones of increasing storage resulting from increased urban growth, where reduced vegetation cover dominated the effect of urbanization on the hydrologic cycle. We also found areas of decreasing storage, where expanding impervious surfaces played a larger role. Although the magnitude of urban growth and change in water availability for the simulation period were generally small, there was considerable spatial heterogeneity of changes in subsurface storage. This suggests that there are locally concentrated areas of groundwater sensitivity to urban growth where water shortages could occur or where drying up of headwater streams would be more likely. The simulation approach presented here could be used to identify early warning indicators of future risk.     

Mitigating urban sprawl effects: a collaborative tree and shade intervention in Phoenix,Arizona, USA

Communities in Phoenix are confronted with numerous challenges that adversely affect human health and safety, with disproportionate impacts on low-income communities. While some challenges are being addressed at the city level, new alliances at the neighbourhood level are initiating community development programmes and projects. This article reports on an intervention study carried out in collaboration with community representatives, city staff, and non-profit organisations to mitigate adverse effects of urban sprawl in the Sky Harbour Neighbourhood in Phoenix. Participatory research was conducted to design and test a tree and shade intervention. Challenges associated with navigating community desires and broader principles of sustainable development are discussed. The study offers a replicable and adaptable intervention research design aimed at empowering communities to meet urban challenges.     

Toward an Alignment of Stormwater Flow and Urban Space

Urban stormwater practices are individually diverse, but they are components of an overall urban watershed system. This study proposes a conceptual model of that system, including its component spatial areas, their arrangement along the flow route, and their associations with urban land uses and values. The model defines three spatial areas along the flow route which have evolved over time into their present forms: (1) the source area, which is arranged and furnished primarily or entirely for human use, accommodation, and comfort; (2) the perimeter area, where specialized stormwater facilities carry away source‐area runoff or buffer downstream areas from its impacts; and (3) the downstream area, which receives the discharges from the perimeter or directly from the source area. Each area presents a specific combination of stormwater features and human interactions, and excludes others. Considering stormwater flows and functions in the context of physical urban spaces brings into view the spaces’ urban structures and interacting agendas. This model allows practitioners to navigate conceptually through the system, and to focus appropriate objectives and structures on each project site.     

PACE2016中国环境治理国际研讨会综述

PACE2016中国环境治理国际研讨会就中国环境政府治理、环境市场治理、环境社会治理以及环境治理结构展开了深入研讨并达成以下共识:大国模式下的环境政府治理面临着突出的"污染避难所效应"、"公平与效率的两难"和"多层次治理体系"等问题;不成熟市场经济条件下环境市场治理必然面临"要不要走环境治理市场化之路"的疑虑,相关研究表明市场手段作为有效的环境治理方式正在逐渐地打消此等疑虑;中国环境治理最主要的短板在于社会治理,提高公众参与度的主要挑战在于改变地方政府的态度,然而社会企业家是环境社会治理的希望;多元环境治理结构是中国环境治理的必然选择,政府引领、企业自觉、公众参与的制衡机制是关键。     

土地城镇化与人口城镇化的非协调性和互动关系

土地城镇化与人口城镇化失调是我国目前城镇化进程中的一个突出问题。但对各地区土地城镇化与人口城镇化的非协调性进行全面系统分析的研究相对较少。此外,鲜有研究对土地城镇化与人口城镇化之间的互动关系进行实证检验。本研究利用我国2005—2013年间的省级面板数据考察各省级行政区土地城镇化与人口城镇化的非协调性,并通过构建和估计面板向量自回归模型探究土地城镇化与人口城镇化之间的互动关系。研究发现,土地城镇化与人口城镇化的非协调性存在着显著的时空差异。在样本期的后半段(2009—2013年),多个省级行政区人口城镇化滞后于土地城镇化的程度有所加深。根据全样本期内土地城镇化与人口城镇化非协调性的严重程度,可将各省级行政区划分为5个等级。城镇常住人口变化对建成区面积变化具有显著的正向影响;建成区面积变化对城镇常住人口变化的影响方向虽然为正,但该影响不具有统计显著性。从而表明人口城镇化对土地城镇化起到了推动作用,但土地城镇化却未能有效地带动和促进人口城镇化。此外,第二、三产业增加值变化对城镇常住人口变化具有显著的正向影响。研究从改革新增建设用地指标分配方式、抑制城市空间粗放扩张及推动户籍制度改革和基本公共服务均等化等方面提出了促进土地城镇化和人口城镇化协调发展的政策建议。     

绿色全要素生产率省际空间学习效应实证

当前中国资源环境约束日益凸显,依靠全要素生产率成为解决这些问题的共识。然而仅仅依靠全要素生产率不能转变生产方式,关键在于区分绿色与非绿色偏向。研究使用中国省际面板数据,运用面板与动态空间面板模型方法,对比分析绿色全要素生产率、绿色"软技术"、绿色"硬技术"的影响机制。研究发现:1依靠全要素生产率驱动发展需要区别绿色与非绿色偏向;2必须注重绿色全要素生产率对绿色发展的作用及其运行机制;3不同偏向的绿色全要素生产率的省际空间学习效应不同;4绿色"软技术"对绿色发展贡献不充分。这就意味着,在当前中国资源环境约束日趋收紧的背景下,要区别绿色与非绿色全要素生产率的不同作用,否则将不能促进生产方式转变,实现绿色可持续发展。推动绿色可持续发展,一方面需要重视提升绿色全要素生产率的作用,另一方面需要重视绿色管理技术等绿色"软技术"对绿色发展的贡献。提升绿色全要素生产率,既要重视研发投入、人力资本投入,又要考虑技术市场、劳动智力结构、劳动者年龄结构的影响。提升绿色"软技术"的贡献率,改善绿色技术效率变动的吸纳能力。通过绿色全要素生产率的省际空间学习效应,实现中国省际区域间绿色可持续协同发展。此外,在引进吸收国外先进绿色技术时,既要重视对绿色"硬技术"的吸收,又要重视对绿色"软技术"的再学习。总之,"打铁还需自身硬",中国要继续鼓励支持绿色"硬技术"自主研发,巩固提升绿色"硬技术"对绿色发展的贡献。     

2000~2014年武汉市城市扩展时空特征分析

基于不同时相的高分辨率遥感影像,采用面向对象的解译方法提取了武汉市2000、2005、2010和2014年的土地覆被信息,从城市扩展强度指数,城市中心坐标迁移和分形维数等方面分析了武汉市2000～2014年城市扩展时空特征。结果表明：2000～2014年间,武汉市城市扩展强度指数为1.41,各主城区城市扩展强度不一,洪山区建设用地的增加对主城区城市扩展的贡献最大;在扩展过程中,武汉市城市分形维数增加,城市空间形态变复杂;其扩展呈现核心-放射扩展模式,并逐渐转向圈层式;自然条件、经济、人口、交通、政策和城市规划是武汉市城市扩展的主要驱动力,但随着交通的发展,自然条件和经济对武汉市城市扩展的驱动作用正逐渐减弱。     

泛长江三角洲城市旅游经济发展的空间效应

基于泛长江三角洲2002~2012年市域面板数据,并借助面板SDM及空间效应分解方法,对区域城市旅游经济发展及其动力因子的空间效应进行实证分析。结果表明:1区域城市入境和国内旅游发展都存在明显的空间依赖性和空间溢出效应,当邻近城市入境和国内旅游发展水平每提高1%,将促进本城市入境和国内旅游发展水平增加约0.257%和0.312%;2区域城市入境和国内旅游发展各动力因子的空间交互作用也较为明显。旅游资源禀赋、旅游服务设施、旅游交通设施和城市经济发展水平对入境旅游发展具有显著的空间溢出效应,旅游服务设施和城市经济发展水平对国内旅游发展的空间溢出效应也较显著。3保障性因子多为正向溢出,吸引性因子多为负向溢出。前者体现了动力因子的空间模仿效应,后者反映了空间竞争效应。保障性因子和吸引力因子的空间效应强度及作用路径差异推动着区域旅游发展格局不断演进。     

环境约束下大都市城郊土地利用结构评价——基于信息熵和非期望产出模型分析

土地利用过程中会产生期望和非期望产出,针对以往土地利用结构评价中忽略环境产生的非期望产出而影响土地利用结构效率真实性问题,以大都市城郊的上海青浦区为例,宏观上,运用信息熵模型对该区2005~2014年土地利用结构有序性进行评价;微观上,运用非期望产出模型测算青浦区研究期间土地利用结构效率,为寻求区域土地利用结构效率损失的原因及改善途径提供参考。结果表明:(1)2005~2014年青浦区土地利用结构信息熵值时序上呈现"M"形变化趋势,空间上由中部向东西两翼递减;(2)2005~2014年青浦区土地利用结构效率变化趋势在时间序列上呈现"W"形变化趋势,空间上由中部的中心城区向东西两翼递减格局;(3)将环境的负产出纳入非期望产出模型进行土地利用结构效率评价,能更加准确的反映土地利用结构效率的真实性;(4)影响青浦区土地利用结构效率水平变化的主要因素为纯技术效率的变化,资源过度消耗和环境污染物排放过量是制约青浦区土地利用结构效率提升的主要原因。针对土地利用结构效率损失的原因及区域差异提出效率提升途径。研究结果可为青浦区土地利用结构优化和可持续发展提供科学借鉴。     

怀洪新河太湖新银鱼国家级水产种质资源保护区生境及渔业群落多样性研究

根据2014年6月和12月在怀洪新河太湖新银鱼国家级水产种质资源保护区现场调查数据,对保护区生境及渔业群落进行了研究。保护区主要水质指标达到Ⅲ类标准,TN为制约因素。保护区共分布有水生维管束植物24种,其中沉水植物、挺水植物、漂浮植物和浮叶植物分别占41.67%、33.33%、16.67%和8.33%。现场调查共采集到鱼、虾类37种,包括鱼类33种、虾类4种,分别隶属于8目15科35属。群落结构以淡水定居性物种及杂食性物种占优,夏季优势种为日本沼虾、红鳍原鲌和刀鲚,冬季为鲫、鲢和鳙。夏季各种网具中采集的渔获物均重变幅为0.12~114.32 g,冬季为4.07~696.70 g。保护区成鱼(虾)资源密度为20.18万尾/km2和10 440.8 kg/km2,幼鱼资源密度为534.58万尾/km2和587.8 kg/km2。冬季资源密度显著低于夏季,数量及重量密度仅分别为夏季的6.94%和30.93%。基于渔获尾数的多样性特征值为:丰富度指数(R)3.812 0,信息指数(H’)1.496 0,优势度指数(D)0.409 9,均匀度指数(E)0.124 0。克氏原螯虾在保护区内广泛分布,对其危害性应加以重视。