干旱区城市化过程中的生态风险评价模型及应用——以河西地区城市化过程为例

城市化是河西走廊可持续发展的必由之路,然而现实中城市化过程与生态环境之间存在着各种各样的矛盾与胁迫,同时也伴随着生态风险的产生,评价城市化过程中诱发的生态风险,并找出各种生态风险变化的规律性,对河西走廊城市未来的健康发展具有重要的现实意义。通过研究城市生态风险的内涵与动因,建立了生态风险评价的数学模型,并利用该模型从不同角度计算出河西走廊7个城市的生态环境风险强度,在此基础上分析了河西城市化过程中生态风险变化的规律性,即河西走廊7个城市的经济城市化诱发的生态风险大于人口城市化和社会城市化诱发的生态风险;农业用水诱发的生态风险大于工业和第三产业用水;流域下游的生态风险大于上、中游地区;从空间上,各城市的综合生态风险呈现出玉门>敦煌>武威>金昌>酒泉>嘉峪关>张掖的位次顺序。     

河西走廊绿洲生态经济系统协调发展能力评价

河西走廊生态环境脆弱,经济发展约束性强,生态与经济协调发展是实现绿洲可持续发展的重要途径.在对河西走廊生态环境与经济发展现状深入分析的基础上,构建了绿洲生态经济系统指标体系,采用熵权法,运用协调发展度模型,对5个绿洲生态经济系统及其子系统的协调发展度及协调度进行了定量分析.结果表明:各绿洲生态效益、经济效益水平均很低,尚不存在良好协调发展区域;绿洲协调发展能力呈现为嘉峪关>金昌>张掖>酒泉>武威的顺序,嘉峪关属于勉强协调发展类生态滞后型区域;金昌、张掖、酒泉、武威同属于濒临失调衰退阶段,其中金昌、酒泉属于生态经济同步型区域,张掖、武威属于经济滞后型区域,据此提出各绿洲的发展方向与对策建议.     

创新与河西走廊农村经济可持续发展

通过对河西绿洲农业与农村发展现状的分析．认为制约河西走廊农村经济可持续发展的障碍主要有；①然环境障碍；②人力资源素质障碍；③技术障碍；④观念障碍；⑤组织制度障碍；⑤市场障碍。指出要实现河西走农村经济可持续发展，必须建立河西走廊创新体系：①技术创新，建立节水型、日光型农业体系；③经营管理创新调整农业产业结构，发展绿洲特色农业；③组织制度创新，发展农业产业化生产；④加快乡镇企业发展，推进农村乡镇化建设，开拓农村市场。     

水资源约束下河西走廊的城市竞争能力与扩张幅度研究

基于西北干旱区河西走廊7个城市市区的水资源供应状况及其短缺程度和城市化进程加快与水资源短缺二者的矛盾关系,分析了在水资源约束下河西走廊城市竞争力和城市扩张的变动幅度等问题。认为河西走廊绝大多数城市"缺水又费水",城市发展具有明显的"旱生性"。在水资源约束下,城市扩张的总体特征表现为以总量扩张为主,"农转非"空间和用地拓展空间大,以高耗低效扩张为主,水土资源投入产出效益普遍低下,城市发展处在主靠资源开发拉动经济增长的低级阶段,扩张质量有待提高。为了确保城市的有序竞争与扩张,建议在城市建设过程中坚持以人为本,以水为生命线,以经济发展为动力,以城市规划为法定依据,先发展后扩张,量水依法优质扩张,突出城市建设特色与个性,确保城市可持续发展。     

基于RS和GIS的河西走廊风沙灾害风险评估

河西走廊位于中国西北干旱、半干旱区,受到周边沙漠和戈壁的影响,风沙灾害问题比较严重。依据灾害系统理论,从致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性和承灾体易损性3个方面构建区域灾害风险评估体系和评估模型,对河西走廊风沙灾害风险进行评估。结果表明：（1）高风险地区主要分布在河西走廊内部的沙漠区,如酒泉市、玉门市、金塔县、高台县、临泽县以及武威市的北部地区,约占总面积的10.8%;（2）较高风险的地区主要分布在敦煌市、阿克塞哈萨克族自治县和河西走廊的北部,约占总面积的56.5%;（3）低风险地区位于河西走廊的东南部,该区在祁连山的天然屏障下,植被盖度高,雨水丰富;（4）作为风沙灾害的主体和对象,河西走廊的社会经济因素对风沙灾害风险的贡献率较低。而作为风沙灾害的物质基础和动力条件,沙源和风速仍是河西走廊风沙灾害风险的主要诱因;（5）经济发达城市在风沙灾害中具有更高的易损性,应该对城市邻近沙源进行重点防治。     

河西走廊绿洲面积动态及其驱动因素

绿洲是干旱区脆弱生态体系中由人类活动与自然因素综合作用形成的、能够为人类生存与发展提供物源基础和生态服务功能的重要地理单元，其动态变化能够反映区域内生态、经济以及社会的演替方向。以第四次和第五次全国荒漠化和沙化监测数据为基础，结合同期气象与人类活动数据，应用转移矩阵与灰色关联度分析法，分析了河西走廊绿洲土地利用类型的转移规律和环境因素对绿洲动态变化的影响程度。结果表明：（1）研究时段内，河西走廊绿洲内部土地利用类型动态转移明显，相互间转化剧烈的地类包括耕地、居民工矿交通用地、有林地、灌木林地和草地；（2）河西走廊5个地级行政区绿洲面积均呈增加趋势，增加幅度最大的为嘉峪关市（51.97%），最小的为武威市（3.68%）；（3）驱动河西走廊5个地级行政区绿洲面积动态变化的主导因子与农耕产业关系密切，预示河西走廊水资源利用与农业生产效率仍需提高。     

河西走廊的生态环境战略和建设

河西走廊是甘肃省主要的经济区之一，是国家下世纪初大规模开发大西北的纽带与依托。文章分析了该区生态环境现状及区域经济特征，提出了“合理规划利用水土资源，边发展经济、边治理环境，实行资源节约型发展”的生态环境战略，经济增长与环境整治同步协调进行，以及生态环境建设的措施     

河西走廊水资源与生态环境关系分析

河西走廊受地质构造、气候等条件影响,区内水资源形成与演化有特殊规律性,河流出山口进入走廊平原,地表水与地下水相互多次重复转化,流域水资源系统与生态环境存在着密切的关系。自20世纪50年代以来。由于大规模的水土开发和水利工程建设,导致区内水资源空间格局发生重大变化,由此引发了许多生态环境问题。重点分析研究了河西走廊河流—含水层系统的特征,探讨了水与生态环境的关系。在此基础上,提出了水资源合理开发利用和生态环境保护的对策与措施。     

中国内陆河流域绿洲发育度的综合评价

人工绿洲是干旱区人类活动主要场所,绿洲管理和生态建设体现了人类活动的积极作用;而不适当的土地开发与经济活动又形成了对绿洲生存与可持续发展的过度压力与生态负荷。科学准确地对绿洲状态进行综合评价,已成了人们正确认识绿洲并对其进行生态建设和环境保护的重要前提。针对目前我国绿洲综合评价研究的指标单一、应用区域受限等缺陷和不足,提出了可普遍用于内陆河流域绿洲评价的指标体系--基于因子分析法的“绿洲发育度”,并以河西走廊的15个绿洲为研究对象进行了案例分析。结果表明：依据发育度综合评价值可将河西走廊绿洲划分为工业绿洲、较高开发程度的农业绿洲、中度开发的农业绿洲和衰退或较低开发程度的农业绿洲4个等级,与当地实际情况完全符合;同时,还可通过因子水平上的发育度指标对各个绿洲的优势和劣势进行准确的定量表达,为绿洲管理者和政策制定者提供简明、准确的科学依据。     

Ecological Environment Strategy and Construction in Hexi Corridor

河西走廊是甘肃省主要的经济区之一 ,是国家 2 1世纪初大规模开发大西北的纽带和依托。文章分析了该区生态环境的现状及区域经济特征 ,提出“以流域为单元 ,合理规划利用水土资源 ,边发展经济 ,边治理环境 ,实行资源节约型发展”的生态环境战略 ,经济增长与环境整治同步协调进行 ,以及生态环境建设的措施。     

The dynamic coupling model and its application of urbanization and eco-environment in Hexi Corridor

This paper, taking Hexi Corridor as an example, analyzes the alternating intimidation and the dynamic evolving relation between urbanization and eco-environment in arid area of West China. We argue that the harmonious development system of the urbanization and eco-environment would go through four phases: rudimentary symbiotic phase, harmonious developmental phase, utmost increasing phase and spiral type rising phase. Throughout the four phases, the elements of the system would influence each other, coerce each other, and complete the spiral type rising process from low-grade symbiosis to high-grade harmony together. The study on Hexi Corridor shows that the urbanization level in Hexi Corridor has increased gradually from 1985 to 2003 accompanied with the fluctuations of eco-environment state. The response of eco-environment to urbanization has been evident, but lagged behind the urbanization course. At present, the harmonious development system in Hexi Corridor was in its harmonious developmental phase. However, the coupling degree has increased quickly and approached 90 yet, which is signaling that the system is about to enter the utmost increasing phase, and the ecological crisis will enter the latent period. We have found that the coupling degree can well reflect the interactive coercing and dynamic evolving situation between urbanization and eco-environment in Hexi Corridor. From the temporal change of the coupling degree, it can be concluded that urbanization sometimes needs to pay a certain cost for the damage of the eco-environment in its initial stages, but as the urbanization continues, the state of the eco-environment would be meliorated.     

武威绿洲城镇化的生态效应情景分析

绿洲是人地关系地域系统研究的典型地区,城镇化是影响绿洲生态系统稳定性的重要人类活动之一,选择合理的城镇化模式对绿洲地区可持续发展至关重要。本文以石羊河流域武威绿洲为研究区,采用情景分析方法,对该地区常规城镇化和快速集约型城镇化两种情景的生态效应展开系统动力学模拟。结果表明：在快速集约型城镇化情景下,到2025年,武威绿洲年农业用水将控制在6×108 m3以内,相比目前水平可节约3×108～4×108 m3,生产和生活对生态用水的占用也将相应减少,年总用水量将控制在8×108 m3以内,水资源供需矛盾可得到缓解,下游民勤绿洲生态退化可得到有效控制;而在常规城镇化情景下,水供需矛盾将继续恶化,无法遏制石羊河下游生态退化趋势。因此,快速集约型城镇化模式是维持武威绿洲及石羊河流域生态系统稳定性的可取城镇化模式之一。     

河西走廊城乡居民点空间分异特征及绿洲孕育度分析

绿洲和绿洲所孕育的城镇与乡村聚落是西北干旱区人类生产、生活和生态的核心，探究绿洲与居民点的关系对干旱区新型城镇化建设与乡村振兴意义重大。研究通过Google Earth目视解译，识别提取河西走廊全域绿洲和城乡居民点空间特征信息，运用GIS空间分析、景观格局指数，系统地对河西走廊2016年城乡居民点的规模、形态结构与类型特征进行分析，并首次提出了干旱区居民点的绿洲孕育指数，进一步分析了城乡居民点的绿洲孕育程度。结果表明：（1） 河西走廊居民点规模与密度分异特征显著，居民点用地规模普遍偏小，平均规模仅为0.05 km²。居民点分布呈现高密度小规模和低密度大规模集聚分布的特征，居民点密度和集聚度均以城市为中心呈距离衰减规律。“热点”探测发现，山丹县以东是河西走廊地区居民点分布的热点区。（2） 居民点形态结构分析表明乡村聚落的连接性和稳定性自东向西逐渐减弱，居民点面积差异性从城市“中心—边缘”在逐渐的缩小，其中瓜州县、玉门市和金塔县等区域居民点的平均形状指数和平均分维数耦合度高，自然分布态势强，斑块形状复杂。（3） 绿洲孕育指数较高的嘉峪关“人—地”关系矛盾突出，城乡发展极大受绿洲规模限制；而凉州区、民勤县等绿洲腹地空间宽广有利于城乡居民点发展。     

干旱区水资源对城市化约束强度的时空变化分析

水资源对城市化的约束力已经成为干旱缺水地区决定城市化发展速度, 进而决定城市化和社会经济发展规模的重要外营力之一, 科学度量并探讨其时空变化, 对水资源可持续利用与城市化正常推进具有重要意义。以定性与定量分析相结合的方法建立了水资源对城市化 约束强度的综合测度指标体系, 采用熵技术支持下的层次分析法构建出水资源对城市化约束强度的综合测度模型, 并对1985-2005 年河西走廊水资源对城市化约束强度的时空变化进行了分析。结果表明, 河西走廊水资源对城市化的约束强度在空间上总体表现为自东向西逐渐减小, 在时间上表现为由较强约束类型变为强约束类型, 总体呈不断增加态势, 但近年来略有缓解。虽然河西走廊水资源开发利用潜力综合指数与城市化系统综合发展指数都较低, 面临缺水和发展的双重矛盾, 但目前河西走廊大部分地区水资源对城市化的约束强度仍属于较强或强约束类型, 仍然能够通过合理调控实现可持续发展。     

河西走廊城镇化进程中的资源环境压力定量测评研究

以甘肃河西走廊为研究对象,定义了由资源能源约束压力和生态环境压力共同构成的资源环境压力指数,并通过构建指标体系测度城市化水平和资源环境压力水平,利用协整检验和Granger因果检验分析二者之间的定量关系。结果显示：（1）2000-2015年河西走廊地区城镇化进程中的资源环境压力指数呈不断上升趋势。其中,2000-2005年上升趋势较为平缓;从2003年开始,资源环境压力指数的上升有所加快,尤其是2007年以后,该指数年均增长率达到4.4%,表现出资源环境压力逐年上升,资源环境恶化的速度在加快。根据估计的回归方程预测,河西走廊地区的资源环境压力指数将于2026年变为压力"很大"。（2）2000-2015年河西走廊地区的资源能源消耗分指数和环境污染分指数变化趋势对比明显,其中资源能源消耗分指数增速较快,年均增长率达到5.9%,2012年计算的压力值已达到77.12,2013年突破80的分界点,进入压力"很大"的状态,而环境污染分指数变化不大,在28~33之间波动,压力状态为"小"。（3）从资源能源消耗分指数和环境污染分指数的数据点分布来看,所有数据点都分布在对角线的上方,说明工业污染并不是造成该地区资源环境压力的最主要原因,河西走廊地区资源环境压力主要来自于资源能源消耗。因此,未来该区域城镇化过程中,应综合考虑区域自然资源、生态环境和城镇化协同发展,走自然资源"低耗高效型",生态环境"低压强保型"之路。     

Integrated assessment model of water resources constraint intensity on urbanization in arid area

Water has become a key restricting factor of the urbanization process in developing arid areas. Based on qualitative and quantitative methods, we constructed an integrated indicator system to assess the status of water resources and urbanization system in arid area, and established an AHP model reformed by entropy technology to evaluate the temporal and spatial variations of water resources constraint intensity on urbanization. This model is applied to the Hexi Corridor, a typical arid area in NW China. Results show that, water resources constraint intensity on urbanization in the Hexi Corridor is bigger in the east and smaller in the west. It has changed from the less strong constraint type into the strong constraint type from 1985 to 2005, yet it decreased appreciably in recent years. At present, most areas in the Hexi Corridor belong to the less strong or strong constraint type. Through rational adjustment of water resources and urbanization system, the Hexi Corridor can still promote water resources sustainable utilization and accelerate the urbanization process. This study suggests that the integrated assessment model of water resources constraint intensity on urbanization is an effective method to analyze the conflicts between water resources and urbanization system in arid area.