辽中地区矿业城市生态系统脆弱性研究

辽中地区矿业城市是中国重要的能源生产和重工业基地,研究其生态系统脆弱性有助于改善该区域环境恶化、生态系统失调的状况,为其可持续发展提供决策依据。基于矿业城市复合生态系统内涵,建立了辽中地区矿业脆弱性评价指标体系,提出生态系统协调度,并设定了其脆弱性和协调性分级标准。结果表明:2005年,辽中地区矿业城市生态系统脆弱性处于亚稳定状态,主要限制因子为资源匹配指数、环境质量指数和经济发展指数;辽中地区矿业城市生态系统间处于亚协调状态,其中本溪略低于亚协调,处于低度失调状态。鞍山的资源匹配指数处于较失调状态,抚顺、本溪的资源匹配指数处于失调状态,抚顺、本溪的经济发展指数处于较失调状态,是限制整个生态系统协调发展的主要原因。该评价模型较真实的反映了辽中地区矿业城市生态系统脆弱性、协调性状况,并且提出了制约其发展主要限制因子。     

辽中地区矿业城市水资源供需平衡动态分析

辽中地区矿业城市是我国重要的能源生产和重工业基地,研究其水资源供需变化有利于实现水资源可持续化管理,促进经济、生态协调发展。分析了水资源供需平衡框架,可利用水资源和需水量的计算方法,以及水资源供需平衡的影响因子。结果表明:1997-2005年,辽中地区矿业城市水资源供需区域差异明显,鞍山市水资源供需失衡明显,但缺水量逐渐降低,2005年仅缺水0.32×108m3,水资源开发利用率平均达到65.56%,用水属于高度紧张;抚顺市水资源供需基本持平,近几年余水量逐渐增大,2005年余水5.25×108m3,水资源开发利用率平均达到35.11%,用水属于中高度紧张;本溪市水资源供需平衡,可利用水资源大于需水量,2005年余水8.65×108m3,水资源开发利用率平均达到27.96%,用水属于中高度紧张。鞍山的需水结构以农业需水和生态环境需水为主,两者达到总需水量的76%;抚顺以生态环境需水为主,达到60%,农业需水次之,达到23%;本溪生态环境需水达到67%,工业需水次之,为15%。自然条件的差异是水资源供需变化差异的基础,人类社会经济活动和政策法规是水资源供需变化的主要影响因子。     

辽中南城市群城市竞争力综合评价与时间演变分析

以辽中南城市群为对象,选取33个评价指标,组成评价指标体系,并运用SPSS软件对城市竞争力进行定量实证分析。运用主成分分析法评价辽中南城市群城市竞争力及其时间演变,并在此基础上采用聚类分析法,对辽中南城市群的10个城市进行竞争力类型划分。结果表明:大连和沈阳城市竞争力强;鞍山、本溪和抚顺竞争力较强;营口、丹东、辽阳、盘锦和铁岭竞争力弱;辽中南城市群整体竞争力水平略有下降,城市间经济发展不平衡。     

辽宁省能源效率与产业结构的空间特征及耦合关系

本文评价与分析了辽宁省14 个地级市能源效率的空间等级与结构特征,分别从DEA能源综合技术效率、单位GDP能耗及融合二者的能源利用效率三方面来进行研究。在对各地级市产业结构高级度、合理度、集中度测度与分析的基础上,采用耦合度评价模型总结了辽宁省能源效率与产业结构的耦合特征。研究结果表明：① 辽宁省各地级市能源效率差异显著,沈阳、大连、鞍山、锦州属于高能效地区,低能效高能耗地区集中在辽西北地区与抚顺、本溪等重工业城市;② 能源综合技术效率、单位GDP能耗、能源利用效率的高能效区域分别呈现“π 型”、“二字型”、“工字型”的空间结构特征;趋势分布面上,能源利用效率自东向西呈现先上升后下降的趋势,自北向南呈现先下降后上升的趋势;经济发展的双核结构特征等因素对能源效率空间格局的形成有重要影响;③ 产业结构高级化发展水平高的地区集中在辽东南沿海城市,产业结构合理度的空间分布呈现以沈阳、大连为两极的“工字型”特征,产业结构集中度高的城市主要分布在辽中南城市群;④ 全省能源效率与产业结构整体耦合度较低,沈阳大连两极高度耦合,产业结构高级度与能源效率的耦合度相对较高。     

人口与经济协调发展的相对资源承载力实证分析——以湖北省为例

以全国水平为理想状态参照区域,选择湖北省为研究载体,介绍了以人口和经济为双重考量的相对资源承载力分析方法.对湖北省相对资源人口与经济承载力的动态分析表明,湖北省1978-2005年相对资源人口承载力呈小幅波动的平稳发展趋势,相对资源经济承载力呈稳步上升的趋势.其中相对自然资源人口承载力呈小幅波动的缓慢上升趋势,相对经济资源人口承载力呈小幅波动的缓慢下降趋势.总体上,湖北省处于人口超载、经济承载力富余的状态.     

中国生态足迹和生物承载力构成比例变化分析

基于生态足迹模型,计算了中国1995-2006年人均生态足迹和生物承载力的各构成组分.运用统计-动力学建模方法,构建生态足迹和生物承载力各组分构成比例变化的普适预测模型.结果表明:①1995.2006年,中国人均生态足迹构成以能源足迹和耕地足迹为主,耕地、林地、建设等足迹比例在波动中不断下降,草地、水域足迹比例先上升后下降,能源足迹比例不断增加;人均生物承载力构成以耕地为主.林地、建设、水域承载力比例相差不多,草地承载力比例最小,其中耕地、草地承载力比例不断增加,林地、水域、建设等承载力比例不断下降,且变化幅度均很小.②2007-2015年,耕地、林地足迹比例继续下降,草地、水域、能源足迹比例将逐渐上升,建设足迹比例将在下降一段时间后出现增加趋势,耕地、林地、草地等承载力比例将不断增加,其中耕地、林地承载力比例增加幅度很小.草地承载力比例相对增幅较大;水域、建设承载力比例均呈下降趋势.文章还探讨了可能导致中国人均生态足迹和生物承载力构成比例出现上述变化的原因,给出相应的政策建议,并分析了二者之间的内在变化规律.研究结果对指导我国调整产业结构、土地利用规划和改善生态环境有较重要的启示和借鉴意义.     

基于生物免疫学的安徽省城市生态系统承载力研究

依据城市生态系统健康发展与生物免疫系统的相似性,利用安徽省统计资料数据,建立科学完善的评价指标体系,运用生物免疫模型研究了2005—2014年安徽省城市生态系统承载力和社会经济发展压力的变化趋势,并判断城市化发展的可持续状态。结果表明:1)安徽省城市生态系统承载力水平呈前期下降后期增长的趋势;城市生态系统自然承载力指数变化大致与城市生态系统综合承载力指数变化趋势相似;2005—2014年,安徽省城市生态获得性承载力指数持续上升。2)安徽省资源消耗指数、环境污染指数和城市生态系统压力指数均呈缓慢增长趋势,压力持续增加可能会导致城市承载力超载。3)除2006和2013年安徽省城市生态系统承载力处于协调发展状态外,其余年份城市生态系统变化率小于社会经济压力变化率,城市生态系统承载力发展不可持续。由于获得性承载力的滞后性,未来还应重点考虑提高资源利用率、增大生态弹性系数和改变经济发展模式来实现人地关系协调发展。     

2001-2010年洞庭湖区经济、社会和环境变化及其生态承载力响应

不同时空尺度下,生态承载力对区域经济、社会和环境变化会作出不同程度的响应。利用可持续发展指数测度模型和生态承载力响应模型,对洞庭湖区2001-2010 年经济、社会和环境变化及其生态承载力响应进行分析。结果表明：① 2001 年以来洞庭湖区经济发展度和社会协调度一直呈上升趋势;生态系统的安全性和可持续性向良性转变;环境可持续度则呈波动性下降态势。② 洞庭湖区17 个县域的经济发展度和社会协调度均呈上升态势,可持续性呈现差异性地向弱可持续转变;岳阳市区、常德市区和益阳市区的经济发展度和社会协调度高于其他14 个县域,环境可持续度则下降最明显。③ 洞庭湖区生态承载力的响应状态分为强超载、超载、弱低载和低载4 类,不同时段县域生态承载力的响应状态差异明显;岳阳市区、常德市区和益阳市区社会经济发展水平较高,而其生态承载力响应状态则处于强超载,在区域发展水平上反映出湖区县域经济发展、社会进步、资源利用和环境质量的协调性较差。④ 环境可持续度在一定程度上成为提高生态承载力的重要基础,现行的“掠夺式”县域经济发展模式成为提高生态承载力的阻碍因子,由于社会经济发展过于依赖资源开发以及生态环境干扰,使得环境可持续度对于生态承载力与可持续发展指数的影响相对较弱,其实质往往是以牺牲生态环境为代价。     

沙漠型景区旅游环境承载力预警研究——以宁夏沙坡头景区为例

以沙坡头景区为例,引入预警理论,运用旅游环境承载率计算公式和BP神经网络预测模型对沙漠型景区现状和未来旅游环境承载力进行预警分析。结果表明:(1)将沙漠型景区旅游环境承载力预警警界区间划分为弱载(0.8)、适载(0.8～1.0)、轻度超载(1.0～1.2)、中度超载(1.2～1.5)、严重超载(1.5)5个级别,对应的预警状态分别用黑灯、绿灯、黄灯、橙灯和红灯来警示;(2)该景区现状旅游环境承载力在旅游旺季整体上处于弱载状态,但“五一”、“十一”等节假日期间处于超载状态;(3)该景区在2016-2020年内旅游环境承载力仍处于不断上升的趋势,但速度有所放缓,“五一”、“十一”节假日旅游高峰期间处于超载状态。根据承载力预警结果,提出不同承载状态的预警方案。     

沙漠型景区旅游环境承载力预警研究——以宁夏沙坡头景区为例

以沙坡头景区为例,引入预警理论,运用旅游环境承载率计算公式和BP神经网络预测模型对沙漠型景区现状和未来旅游环境承载力进行预警分析。结果表明:(1)将沙漠型景区旅游环境承载力预警警界区间划分为弱载(0.8)、适载(0.8～1.0)、轻度超载(1.0～1.2)、中度超载(1.2～1.5)、严重超载(1.5)5个级别,对应的预警状态分别用黑灯、绿灯、黄灯、橙灯和红灯来警示;(2)该景区现状旅游环境承载力在旅游旺季整体上处于弱载状态,但“五一”、“十一”等节假日期间处于超载状态;(3)该景区在2016-2020年内旅游环境承载力仍处于不断上升的趋势,但速度有所放缓,“五一”、“十一”节假日旅游高峰期间处于超载状态。根据承载力预警结果,提出不同承载状态的预警方案。     

2007年春季沙尘暴对辽宁中部城市群空气质量的影响

根据大气降尘量和可吸入颗粒物PM10 、PM2.5、 PM1的观测资料,分析了2007年春季发生于我国北方的两次沙尘暴天气过程对辽宁中部城市群空气质量的影响。结果显示,沙尘天气使各城市大气降尘量与可吸入颗粒物PM10和PM2.5的质量浓度明显增高,空气质量明显下降。在3月31日和5月7日的两次沙尘暴过程中,城市群的大气降尘量比当月日平均值分别增加了1.5倍和2.5倍,各城市PM10的日均质量浓度比沙尘出现前一日分别增加了0.2～2.6倍和1.5～3.8倍。3月31日除铁岭和鞍山空气质量状况为良外,均达到轻微污染程度;5月7日鞍山达严重污染程度;沈阳、辽阳、本溪、铁岭和抚顺的空气质量均为中度污染或中度重污染。沙尘暴期间1.0～10.0 μm的粗粒子为影响辽宁中部城市空气质量的主要成分,其小时平均质量浓度最大时是沙尘出现前的10～30倍。     

辽宁省义务教育资源配置差异的时空演变分析

构建义务教育资源配置评价指标体系,采用塞尔系数计算方法,从整体差异、地市间差异和地市内部差异研究2005—2012年辽宁省义务教育资源配置差异。结果表明:1辽宁省义务教育资源配置差异整体呈逐渐扩大的趋势,从办学条件、师资力量和资源配置方面考虑,地市间差异贡献率大于地市内,地市间发展不平衡是造成辽宁总体义务教育资源配置差异的根本原因,办学条件差异是造成义务教育资源配置差异的主要体现。2从时空演变分析看,辽宁省各地市间义务教育师资力量差异在8年间变化不大,办学条件和资源配置变化趋势一致,呈"N"型;辽宁省各地市内小学、初中义务教育资源配置差异呈现出东南部和西部(丹东、本溪、鞍山、锦州、葫芦岛、朝阳)减弱、北部和南部(铁岭、大连)平稳、中部(沈阳、抚顺、辽阳)倒"U"型变化以及西北部(阜新)和辽东湾东北岸(盘锦、营口)扩大的时空演变特征。3均衡配置教育资源,平衡区域教育资源发展,加大对薄弱地区、学校的投入力度,鼓励教师深造,实现教师流动是合理发展辽宁省义务教育资源配置的有效措施。     

辽宁省低碳经济发展水平评价

构建包含经济系统、能源系统、碳排放系统、技术投入系统和环境系统5个准则层及23个指标的低碳经济发展水平评价体系,基于可变模糊识别模型,分析评价辽宁省低碳经济发展水平。结果显示:辽宁省低碳经济发展水平由2004年的2.87提升到2014年的3.01,由中碳偏高水平提升到中碳发展水平。沈阳、大连、丹东、锦州、营口和葫芦岛的低碳经济发展水平较高;鞍山、抚顺、本溪、盘锦、辽阳及铁岭的低碳经济发展水平较低。在此基础上,运用SBM模型测算辽宁省各市的碳排放效率,其结果与低碳经济发展水平评价值有较大关联。     

辽宁省区域碳排放-经济发展-环境保护耦合协调分析

基于三阶段DEA模型测算2004~2015年辽宁省14市的碳排放效率,将碳排放效率分解成技术效率、纯技术效率和规模效率,并将3种效率作为碳排放系统的评价指标,继而构建区域碳排放-经济发展-环境保护（3E系统）耦合协调评价体系。结果显示：辽宁省三大系统耦合协调度处于较低水平,空间上呈“递进式”进步规律,表现为沈阳、大连领先;鞍山、抚顺、丹东、锦州、营口、辽阳、盘锦、阜新、铁岭、葫芦岛处于中等水平;本溪、朝阳最低的空间分布规律。最后通过灰色GM(1.1)预测模型得到2016~2020年辽宁省3E系统耦合协调度有所提升。研究发现,将碳排放效率作为碳排放系统的评价指标适用于三元系统耦合协调研究,结果与辽宁省实际情况相符。     

Spatial energy efficiency patterns and the coupling relationship with industrial structure:A study on Liaoning Province,China

Using a sample of 14 prefecture-level cities in Liaoning Province, this study first explored the spatial hierarchy and structural characteristics of energy efficiency from the following three viewpoints: energy technical efficiency based on data envelopment analysis, energy consumption per unit of GDP, and energy utilization efficiency combining the previous two indexes. After measuring and analyzing the advancement, rationality, and concentration of the industrial structure in each city, we made some generalizations about the coupling features of the energy efficiency and industrial structure in Liaoning, using the coupling degree rating model. Some of our conclusions are as follows: (1) The 14 cities differ significantly in their energy efficiency, with Shenyang, Dalian, Anshan, and Jinzhou enjoying the highest energy efficiency. Northwestern Liaoning and other heavy-industrial cities such as Fushun and Benxi belong to low-efficiency and high-consumption areas. (2) In areas with higher efficiency, the spatial patterns of the energy technical efficiency, energy consumption per unit of GDP, and energy utilization efficiency are, respectively, "π"-,"Ⅱ"- and "H"- shaped. Geographically, the energy utilization efficiency shows different trends from east to west and from north to south. Factors such as the binuclear structure of economic development have a major effect on this spatial pattern of energy efficiency. (3) Southeastern Liaoning enjoys a highly advanced industrial structure. Areas with a highly rational industrial structure form an “H” shape, with Shenyang and Dalian at the two poles. The urban agglomerations in middle and southern Liaoning have a highly concentrated industrial structure. (4) Overall, the coupling between energy efficiency and industrial structure is low in Liaoning, except for Shenyang and Dalian at both ends, where the coupling between an advanced industrial structure and energy efficiency is higher than in other cities.     

辽宁中部大气可吸入颗粒物浓度与气象要素的相关性

利用辽宁中部地区2012年6月1日至2013年5月31日观测数据,研究了城市大气可吸入颗粒物质量浓度和气象要素的之间的相关性。结果表明:对辽宁中部地区整体来说,秋、冬季的可吸入颗粒物排放在全年贡献比例较大;对区域各城市来说,沈阳和鞍山的颗粒物污染贡献较大。区域颗粒物浓度在午后达到最低,清晨升至最高,而能见度则在这两个时段分别达到最高和最低。颗粒物浓度与相对湿度的变化趋势基本一致,与能见度、气温和风速的变化趋势相反。颗粒物(尤其是大气细粒子)浓度与能见度的相关关系最为显著,这种相关性在夏、秋、冬季更加明显,而在鞍山、本溪两地尤为突出。     

辽宁省生态足迹地理分布及其可持续发展分析

This paper presents the detailed results and analyses on the ecological footprints and bio-capacities of the individual cities and the province as a whole for the year 2001, providing a clear picture of sustainability for the province. Results show that the ecological footprints of most cities in Liaoning exceeded their respective bio-capacities, incurring high ecological deficits. The ecological deficit of the province as a whole was 1.31 ha/cap. Those cities with resources extraction and/or primary material-making as their major industries constitute the “ecologically black band“, whose ecological deficits ranged from 2.45 to 5.23 ha/cap, the highest of all cities in the province. Fossil energy consumption was the major source of footprint amounting to 1.63 ha/cap at the provincial level,taking up 67.3% of the total. For cropland, modest ecological surpluses occurred in Jinzhou, Tiding,Huludao, and Panjin while modest ecological deficits in Dalian, Benxi, Fushun, and Dandong, resulting in an overall surplus for the province. Liaoning had a certain level of surplus in fishing ground (water area), mainly distributed in the coastal cities of Dalian, Panjin, Huludao, Yingkou, Jinzhou, and Dandong. Most cities had a small ecological deficit in pasture and all had a small ecological surplus in forest. The eco-efficiency, expressed as GDP value per hectare of footprint, exhibits high variations among the cities, with the highest (Shenyang) more than 10 times the lowest (Fuxin). Cities with manufacture, high-tech, and better developed service industries had high eco-efficiency, while those with resources extraction, primary material-making, and less developed service industries had low eco-efficiency. Based on the components and geographical distribution of ecological footprint, strategic policy implications are outlined for Liaoning‘s development toward a sustainable future.     

Geographical distribution of ecological footprint and sustainability analysis for Liaoning Province

This paper presents the detailed results and analyses on the ecological footprints and bio-capacities of the individual cities and the province as a whole for the year 2001, providing a clear picture of sustainability for the province. Results show that the ecological footprints of most cities in Liaoning exceeded their respective bio-capacities, incurring high ecological deficits. The ecological deficit of the province as a whole was 1.31 ha/cap. Those cities with resources extraction and/or primary material-making as their major industries constitute the "ecologically black band", whose ecological deficits ranged from 2.45 to 5.23 ha/cap, the highest of all cities in the province. Fossil energy consumption was the major source of footprint amounting to 1.63 ha/cap at the provincial level, taking up 67.3% of the total. For cropland, modest ecological surpluses occurred in Jinzhou, Tieling, Huludao, and Panjin while modest ecological deficits in Dalian, Benxi, Fushun, and Dandong, resulting in an overall surplus for the province. Liaoning had a certain level of surplus in fishing ground (water area), mainly distributed in the coastal cities of Dalian, Panjin, Huludao, Yingkou, Jinzhou, and Dandong. Most cities had a small ecological deficit in pasture and all had a small ecological surplus in forest. The eco-efficiency, expressed as GDP value per hectare of footprint, exhibits high variations among the cities, with the highest (Shenyang) more than 10 times the lowest (Fuxin). Cities with manufacture, high-tech, and better developed service industries had high eco-efficiency, while those with resources extraction, primary material-making, and less developed service industries had low eco-efficiency. Based on the components and geographical distribution of ecological footprint, strategic policy implications are outlined for Liaoning's development toward a sustainable future.