应用底栖动物为指示生物的松花江干流水生态预警研究

指示生物监测及水生态预警是利用水环境中指示物种的数量、群落结构指标和个体生理指标等描述水生态系统的健康状态,其相比于常规理化监测和预警更直接地反映水体的生态质量。本研究在松花江干流2012—2015年大型底栖无脊椎动物监测结果的基础上,结合各监测点生态质量管理目标,通过分析物种的种类、出现的频次、物种污染敏感性(耐污值),尝试提出了松花江干流监控断面以底栖动物为指示生物的水生态预警模式,研究思路和结果对流域水环境风险管理指标的拓展有积极作用。     

全球升温1.5℃与2.0℃情景下长江中下游地区极端降水的变化特征

基于长江中下游地区1961~2100年区域气候模式COSMO-CLM(CCLM)模拟与1961~2005年气象站观测的逐日降水数据,通过统计计算年降水量、强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率4个极端降水指数,研究全球升温1.5℃与2.0℃情景下,长江中下游地区极端降水的时空变化特征。结果表明:(1)全球升温1.5℃情景下,年降水量相对于1986~2005年减少5%,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别增加7%、33%和4%;概率密度曲线表明,年降水量均值下降,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率均值上升,极端降水方差增大;年降水量、强降水量和暴雨日数在空间上表现为南部增加北部减少,极端降水贡献率则相反。(2)全球升温2.0℃情景下,年降水量下降3%,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别上升15%、46%和15%;年降水量均值稍有减少且方差稍有上升,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率均值和方差明显增加;年降水量减少区域位于长江主干以北,强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率表现为绝大部分地区增加的空间变化特征。(3)全球升温由1.5℃至2.0℃时,年降水量、强降水量、暴雨日数和极端降水贡献率分别增加3%、7%、10%和11%;随升温幅度的增加极端降水均值和方差上升;极端降水呈增加态势的范围扩大。因此,努力将升温控制在1.5℃对降低极端降水的影响具有重要意义。     

1961~2015年西南地区降水及洪涝指数空间分布特征

利用西南地区98个气象站连续完整的日降水序列数据,整合降水强度、持续性指数及等级指数形成降水指数体系并研究该区域降水及洪涝指数的空间分布特征,得到以下主要结论：（1） 1961~2015年,西南地区年降水量（PRCPTOT）与极端降水量（R95PTOT）都呈现出“东多西少、南多北少”的分布形态;持续降水日数（CWD）则表现为“南高北低、西高东低”的分布格局。区域多年平 均PRCPTOT、R95PTOT、CWD分别以-13.12 mm/10 a、1.34 mm/10 a、-0.29 d/10 a的速率变化。（2）西南地区不同等级降水日数具有相似的空间分布特征,均呈现出“南高北低、东高西低”的分布形态。（3）西南地区洪涝强度指数呈由东北向西南递减的分布特征;降水总量越多的地区,洪涝强度反而越低,主要由于单站洪涝强度表征的是降水的波动情况,降水量越多波动越不明显。21世纪以来,该 地区洪涝等级以重级为主,2010年以来连续多年出现特重级洪涝。此外,洪涝强度越大,区域性年度灾害等级越高。该研究对于掌握西南地区极端气候变化规律,从而服务于防灾减灾具有一定的理论意义。     

中国耕地非农化压力时空格局的演变分析

社会经济和资源禀赋的区域差异导致耕地非农化压力表现出明显的空间异质性。开展耕地非农化压力测算并揭示其时空格局演变,是实现土地资源优化配置的基础。从经济因素、社会因素、产业结构和资源禀赋4个方面构建耕地非农化压力指数评价指标体系,采用熵值法计算各指标权重,继而计算1990~2014年中国31省的耕地非农化压力指数,并在此基础上开展了耕地非农化压力的时空格局分析。结果表明:(1)从空间格局分布来看,中国耕地非农化压力空间分布呈现明显的地理梯度,总体上呈现从东到西依次递减的态势。(2)从时间变化趋势来看,不同地区各省份之间的耕地非农化压力指数变化呈现多元化趋势。东部沿海地区,山东、浙江、江苏的耕地非农化压力指数处于上升阶段,上海、福建的压力指数变化趋势逐渐趋稳,广东的压力指数呈现下降趋势。中部地区,河南、河北、山西、江西的耕地非农化压力指数趋稳,陕西、湖北以及四川、重庆等西南地区省份的压力指数呈上升趋势。西部沿边3省(云南、西藏、新疆)的耕地非农化压力呈现了一致的下降趋势。(3)从时空格局结合来看,耕地非农化压力不同的省份其变化趋势呈现出截然不同的走向。在耕地非农化压力较大的地区,耕地非农化经历了从制度驱动向发展推动的阶段,经济增长的倒"U"型轨迹明显,经济增长与耕地非农化之间的关系逐渐脱钩。在耕地非农化压力居中或较小的地区,产业发展滞后,土地比较收益较低,耕地的社会保障作用、生态作用对耕地非农化的影响较大,从而增加了部分省份的耕地非农化压力。     

中国新克强指数的构建与实证分析

随着中国经济进入新常态,英国《经济学人》杂志构建的克强指数已无法反映中国经济的全貌,如何客观地反映中国经济的真实状况成为一个迫切需要解决的现实问题。为更好地测度中国经济运行的真实状况,本文根据李克强总理提出的"未来会更加关注就业、居民收入和生态环境的持续改善"的愿景,在原有克强指数的基础上,增加年末就业人员数、农村居民家庭人均纯收入、城镇居民家庭人均可支配收入等就业和收入方面的指标,使用中国1995—2015年的相关数据和层次分析法构建了克强指数的修订版本即新克强指数,并将新克强指数与GDP增长率、克强指数进行了比较,发现新克强指数在反映中国经济波动和经济整体运行状态上有更为优良的性质。与GDP增长率相比,新克强指数克服了服务业比重提高带来的熨平效应,进而灵敏地反映中国经济波动情况,并对异常事件更加具有敏感性。相对于克强指数而言,新克强指数破除了因中国在第二产业上存在失衡性发展所带来的经济波动的杠杆效应,降低了经济增长中的虚假成分,从而与中国经济运行的整体关联度更为密切。此外,相对于克强指数而言,新克强指数在反映经济景气方面有着较好的时效性与关联性。采用时差相关分析法对新克强指数与宏观经济指标之间的关系进行分析,发现新克强指数在反映第一产业增加值、第三产业增加值、最终消费支出、资本形成总额、对外贸易、通货膨胀等方面具有优势。研究表明:新克强指数是更适宜测度中国经济的多元评价指标,为测度中国经济运行的真实状况提供了科学的参考依据。     

环境约束下工业用地生产效率研究——基于中国33个典型城市非期望产出的考量

工业生产会产生期望和非期望两类产出,以往对工业用地的生产效率评估忽视了非期望产出,本文选取城市工业从业员工人数度量劳动力投入,城市工业固定资本投入总额度量资本投入,城市工业用地面积度量土地投入,城市工业总产值度量期望产出,工业废水排放量、工业SO2排放量和工业烟尘排放量度量非期望产出,运用跨期数据包络分析方法测算了2004年到2011年全国33个城市工业用地的方向性环境距离函数,并将其转换为相应的生产效率值,在考虑非期望产出和不考虑非期望产出的两种情况下,分别运用Malmquist-Luenberger生产率指数和Malmquist生产率指数分析2004年到2011年33个城市工业用地的生产率变化及其分解情况,以便进行对比。研究发现,非期望产出影响工业用地的生产效率,忽视非期望产出会高估工业用地的生产效率,这是由于在粗放的经济发展方式下,资源要素的不合理利用导致非期望产出的高水平排放,使得技术进步被高估,从而生产效率被高估;研究样本中大部分城市的工业用地是非可持续的,但是正在逐步向可持续转变。因此,本研究认为:应摒弃粗放的生产方式,重视土地资源与其他资源的合理配置,释放土地利用空间;鼓励企业的技术创新,尤其是环境保护和污染治理的技术创新,在增加期望产出的同时,减少非期望产出,从而使工业用地生产效率提高,实现工业的可持续发展。     

基于环境修正的中国畜牧业全要素生产率分析

运用广义马姆奎斯特指数与随机前沿生产函数结合的方法,将畜禽粪污排放作为一种无法避免的投入纳入考虑,对1997~2011年中国畜牧业环境全要素生产率及其分解进行了全面分析。研究表明:1中国畜牧业增长是依靠要素投入增加来扩张的外延式增长,要素之间的整合协调并不充分;2环境全要素生产率低于传统全要素生产率,随着畜牧业污染情况的加重两者间差距在逐渐扩大;3中国畜牧业总体处在规模报酬递增阶段,产值增长由技术进步支撑,但生产效率呈现出逐年下降的趋势;4受到资源和空间、生态环境以及政府规划等多种因素影响,中国六大区域的畜牧业环境全要素生产率差异较大,其中东北地区的畜牧业发展最为协调,而西北地区最为落后。     

基于土地利用变化的四川省生态系统服务价值研究

认识和理解土地利用变化对生态系统服务价值的影响及相互作用关系具有重要意义。在分析国内外各种生态服务价值评价方法和对各类生态系统生态服务价值系数进行修正的基础上,采用生态系统服务价值评估模型、敏感性指数和价值变率模型,对各类生态系统的各项生态服务价值、土地利用变化对四川省生态系统服务价值的影响进行了计算和分析。结果表明：（1）四川省土地利用以林地和牧草地为主,1996~2006年耕地、未利用土地、牧草地和水域面积减少,林地、建设用地和园地面积呈增加趋势;（2）1996~2006年四川省生态系统服务价值由1996年的7 214588×108元上升到2006年的7 305018×108元,增加90431×108元,园地生态系统服务价值持续增加,而农田、牧草地、水域、未利用地则继续减少;（3）土地利用的生态服务价值区域差异显著,空间上呈现西多东少的分布格局,西部高山高原区和盆周山区的生态系统服务价值总量较大,成都平原和四川盆地丘陵区所提供的较少;（4）四川省生态系统服务价值缺乏弹性,价值变率反映林地面积的变化对研究区生态系统服务价值的变化具有较大影响     

西南地区极端降水的时空变化特征

西南地区是我国山地灾害最为严重的区域之一,而短时极端降水则是山地灾害成灾演化的关键控制因素。以西南地区1960~2011年110个气象站的逐日降水量资料为基础,通过建立起超门限峰值序列(POT),结合GIS空间分析技术与线性倾向估计、Mann Kendall趋势检验、Morlet小波分析等方法,研究了西南地区极端降水事件的时空变化规律。结果发现：20世纪60年代以来,西南地区极端降水频数有增加趋势,速率为0017/10 a,极端降水量在总降水量中所占的比重不断增加,增幅为0.638%/10a;西南地区极端降水频数的变化在年代际间存在显著的区域增减差异,增加的区域主要呈现出斑块状分布,而减少的区域则呈现出较明显的条带状分布;云南西南部、贵州大部和四川盆地中部3个区域是极端降水频发区,而川滇交界处的元谋-会理一带和四川盆地北部山区则较少发生极端降水;季风期极端降水频数呈现出明显的增加趋势,速率为0031次/10 a,非季风期极端降水频数则呈现出减少的趋势,速率为-0014次/10 a;季风期和年极端降水频数均没有明显的突变年份,非季风期存在3个突变点,分别是1969、1983和1994年;季风期与年极端降水存在27、15和7 a时间尺度上的周期性振荡,非季风期的周期性振荡则主要集中在27和12 a时间尺度上     

红枫湖水质变化趋势及原因分析

红枫湖是贵阳市重要的饮用水源地,自2007年集中治理以来,水质不断好转,基本达到预期目标。对红枫湖流域7个断面及4条入湖支流水质进行监测,研究2003~2012年10年的水质变化趋势和2013年年内变化趋势,并对引发水质变化的原因进行分析。结果表明,从2003年到2007年红枫湖水质急剧恶化,从Ⅲ类降到劣Ⅴ类;经过6年的集中治理,水质提升至目前的Ⅲ类、局部Ⅱ类,整体处于中营养状态,但受内源污染和外源生活污染等影响,部分断面仍存在TP、NH3-N、COD等超标现象。湖库水质季节性变化明显,受降雨及气温影响,在6月和7月出现轻度富营养化,其余月份均处于中营养状态。红枫湖4条入湖支流水质受到不同程度的污染,2011年后水质状况好转,但支流水体呈现受生活污染源污染的显著特征,主要表现为BOD5、粪大肠菌群超标。因此,对影响水质的污染源还需要增加处理设施,加强管理,以达到水源地水质的要求。