资源环境承载能力预警城市化地区专项评价——以京津冀地区为例

资源环境承载能力预警评价中,除基础评价外,还需针对城市化地区存在的特殊问题开展专项评价。但现有相关研究大多较为复杂、难以操作,且较少考虑目前中国城市化地区之间存在的发展水平差异,难以满足实际应用需求。本文根据近年来中国城市化地区资源环境凸显的主要问题,从城市人居环境入手,选取城市黑臭水体和PM2.5超标天数2个要素设计城市水气环境黑灰指数,作为城市化地区专项评价的主要指标;同时考虑到优化开发区域和重点开发区域的主体功能导向差异,以京津冀城市化地区为例开展试评价分析,结果显示：京津冀城市化地区的104个区县中,47个区县为重警,46个中警,仅11个为轻警,整体形势不容乐观。其中,重警区县主要集中在京广高铁沿线,与地区主要交通线路分布及钢铁工业聚集格局一致;轻警区县主要分布在北部的张承地区及东部沿海,工业相对较少,且地理位置有利于污染物迅速扩散。城市化地区专项评价作为基础评价的补充,能更清晰地反映现阶段影响城市人居环境的主要制约因子以及不同发展水平地区间的差异,评价结果可为城市化地区开展国土空间规划、城镇发展战略研究和产业结构调整等提供科学依据。     

京津冀地区主要污染物排放变化趋势及启示

为了厘清京津冀地区污染变化与趋势以及污染与经济发展的关系,为环境污染协同防治、环境与经济协调发展提供科学参考,借助趋势检验模型定性定量分析2000—2013年京津冀主要污染物排放变化趋势,探讨工业细分行业污染排放的结构特征。研究发现:京津冀地区环境污染排放趋势逐渐分化,化学需氧量、烟(粉)尘排放显著减少,二氧化硫排放减少趋势不太显著,废水排放显著增加,氨氮排放减少趋势不显著;京津冀地区污染排放与经济波动、结构调整存在密切联系;从工业细分行业来看,黑色金属冶炼和压延加工业、电力/热力生产和供应业、化学原料和化学制品制造业、造纸和纸制品业、农副食品加工业对污染排放贡献较大。     

辽中地区矿业城市生态承载力分析与预测

辽中地区矿业城市是我国重要的能源生产和重工业基地,研究其生态承载力状况并预测其发展趋势,有利于区域经济、生态协调发展。基于资源保障率、环境承载力和社会经济增长相统一的原则,运用系统动力学方法建立了辽中地区矿业城市生态承载力评价模型,评价了1997-2006年研究区生态承载力状况,预测了2006-2020年研究区生态承载力变化趋势。结果表明：1997-2006年,辽中地区矿业城市生态承载力总体处于超载状态,但发展趋势差别显著。鞍山生态承载力指数从1.686下降到1.301,年均下降2.56%,但仍处于超载状态;抚顺生态承载力指数从1.169下降到0.909,年均下降2.49%,生态承载力从超载变为盈余;本溪生态承载力指数从1.070上升到1.249,年均上升1.56%,超载程度不断加大。2006-2020年,辽中地区矿业城市生态承载力总体上处于超载程度加大的趋势,鞍山、抚顺和本溪生态承载力指数年均增长率分别达到0.89%、1.56%和1.81%。作为矿业城市,鞍山、抚顺和本溪需要优先保障水资源和能源的供需平衡,改善水环境质量,从而达到生态承载力的提高。     

石羊河流域绿洲城市水土资源利用生态风险评价——以武威市为例

石羊河流域是西北内陆典型缺水区,水土资源是相互制约相互影响的有机整体,其供需状况成为决定该流域社会、经济与环境协调发展的生命主线。以武威市为例,基于各区县1987和2010年土地利用数据以及2003-2009年石羊河水资源公报基础数据,选取水土资源利用效应相关指数,根据各指标所反映的风险内涵,将计算结果加权或分级组合,独立构建水、土资源利用生态风险评估及对策体系,分析研究各区县水土资源生态风险动态及空间变化,最后依据流域位置对评价结果进行综合等级划分。研究结果表明：（1）研究期内武威市各区县土地利用综合风险指数均有所增加,土地利用格局的变化产生了一定的生态风险;（2）2003-2009年武威市水资源利用生态风险等级明显增加,不同地区需要结合自身条件,采取相应措施,应对水资源生态风险的变化;（3）武威市各区县水土组合生态风险在空间上表现出一定差异性：中下游地区综合生态风险总体大于上游地区。     

基于环境质量标准的环境承载力评价方法及其应用

建立资源环境承载能力监测预警机制,是全面深化改革的一项创新性工作。本文从环境承载力评价视角出发,提出了一种基于环境质量标准的环境承载力评价模型,即通过计算污染物浓度超标指数衡量大气、水及综合环境承载力状况,并以京津冀地区为试点开展案例研究。评价结果显示：①环境综合承载力方面,99%的区县超载。②大气环境承载力方面,可吸入颗粒物(PM₁₀)和细颗粒物(PM_2.5)是主要污染因子,98%的区县超载;臭氧(O₃)和二氧化氮(NO₂)的超标状况也非常严重,分别有87%、72%的区县超载。③水环境承载力方面,进行评价的108个区县全部超载,总氮(TN)、溶解氧(DO)、氨氮(NH₃-N)和总磷(TP)为主要的超标污染因子。该评价模型以环境质量为基础,客观地反映了环境承载力状态,可广泛应用于中国不同尺度单元环境承载力的评价。     

京津冀地区县域环境胁迫时空格局及驱动因素

环境胁迫反映人类生产生活过程中污染物输出对区域环境系统产生的综合压力。本文基于县域污染物排放和人口社会经济数据库,运用熵权法综合测度县域环境胁迫指数（ESI）,解析2012—2016年京津冀地区环境胁迫的时空格局及各类主体功能区环境胁迫特征,并针对县域环境胁迫的空间效应,在STIRPAT模型框架基础上,运用地理加权回归方法定量估计县域环境胁迫的社会经济驱动力。结果表明：① 京津冀地区面临的环境胁迫态势显著缓解,2012年以来ESI降幅达到54.68%。其中,以北京、唐山、天津、石家庄等中心城区以及滨海新区下降最为显著,县域环境胁迫程度由中心城区向外围呈梯度递减,到2016年环境胁迫高等级县域已经消除;② 5年间京津冀地区县域环境胁迫的空间溢出效应趋强,并在津唐地区呈现空间锁定和路径依赖;③ 优化开发和重点开发区域两类城市化地区是京津冀水气环境的主要承压区,其环境胁迫程度占京津冀地区全域的65.98%,仍然是环境污染防治与管控的重点区域;④ 人口规模和经济发展水平是县域环境胁迫的控制性因素,此外还受环境处理技术水平、农业生产投入强度、国土开发强度以及城镇化等因素影响;⑤ 各驱动因素对县域环境胁迫的驱动作用存在空间异质性,需针对驱动力作用强度及其空间差异,采取差别化环境治理与源头减排对策,精准提升京津冀地区环境协同管制效果。     

碳排放约束下京津冀地区建设用地利用效率时空演化特征与影响因素研究北大核心CSCD

碳排放与建设用地利用效率具有显著的相互约束效应,建设用地低碳高效利用对实现区域高质量发展具有重要意义。该文通过构建碳排放约束下的建设用地利用效率评价体系,综合运用超效率模型、核密度估计、标准差椭圆等方法分析2005-2019年京津冀地区建设用地利用效率时空分异和空间特征,并探究建设用地利用效率变化的影响因素。结果表明:1)京津冀地区建设用地碳排放呈“先升后降再升”的变化趋势,净变化量为18387.308×104t;2)碳排放约束下的京津冀地区建设用地利用效率呈“先降再升”的特征,经济较发达城市的建设用地利用效率改善较明显,南部体量较小的城市呈波动式提升趋势;3)京津冀地区建设用地利用效率空间上呈东北—西南向分布,形成中北部和南部双核心的总体格局,核心城市集聚作用明显;4)人口规模与碳排放约束下建设用地利用效率呈显著负相关,而经济水平和对外贸易对建设用地利用效率具有显著正向作用。最后为提升京津冀地区建设用地利用效率,实现低碳高效发展提出相关建议。     

全国资源环境承载能力监测预警(2014版)学术思路与总体技术流程

建立资源环境承载能力监测预警机制,是全面深化改革的一项创新性工作。从资源环境承载能力的科学内涵出发,以区域可持续发展为指向,探究资源、环境等构成的承载体——自然基础同承载对象——人类生产生活活动之间形成的"压力-状态-响应"过程,提出资源环境承载能力预警是从资源环境约束上限或人口经济合理规模等关键阈值开展的超载预警,以及从自然基础条件变化或资源利用和环境影响变化态势开展的过程预警的学术思路。在探讨承载能力预警指标体系选取原则的基础上,构建陆域和海域差异化的预警指标体系和总体技术流程。采用土地资源压力、水资源利用强度、环境胁迫程度、植被盖度变化作为基础指标进行地域全覆盖评价;针对城市化地区、农业地区、牧业地区、生态地区,分别选择灰霾污染程度、耕地面积增减状况、草蓄平衡指数、生态环境质量变化状态作为专项指标,确定各类专项指标的关键阈值并进行分类评价;最后进行复合,形成在鲜明主体功能定位指向下的差别化评价方法、取得具有一致性表达的评价结果,并开展资源利用效率和环境污染压力两方面的过程评价,以辅助反映中国资源环境承载能力和可持续发展能力预警状态,为提出限制性措施建议和完善监测预警机制提供科学依据。     

中国环境污染的时空差异与集聚特征

通过地市单元和主体功能区单元的定量分析,研究2005~2012年中国环境污染物排放的时空变化和空间集聚格局,提出降低污染物排放强度的对策建议。结果表明：① 环境污染物排放强度呈优化开发区域-重点开发区域-农产品主产区-重点生态功能区依次递减态势,各类主体功能区水环境面临的污染物胁迫程度持续加剧,且以农产品主产区和重点生态功能区最为突出,尽管优化开发区域和重点开发区域的大气污染物排放量呈现小幅下降,但仍然是大气污染物胁迫程度最高的地区。② 地市单元水环境受污染物胁迫态势“总体在加剧、局部有缓解”,东北、东部、中部板块的大部分区域以及西部板块的成渝、新疆中部、呼包鄂等地区呈高排放区连片分布格局;大气环境受污染物胁迫态势“总体较稳定、局部有缓解”,高排放区主要位于山西、内蒙古中西部、陕甘宁豫沿黄地带、环渤海、长三角等地区。③ 中国环境污染排放具有显著的空间集聚效应且呈现增强趋势,其中,华北地区已经成为高污染物排放的主要集聚区,并表现出较强的路径依赖与空间锁定。     

宁夏固原市生物资源消耗生态足迹的区域差异分析

基于"市公顷"生态足迹法,应用2013年土地平均产量核算了固原市4县1区在生产经营(即固原市生产量)、销售产品(即固原市流出量)、购入产品(即固原市流入量)3种组分下的生态足迹,探讨不同地区各种生物资源产品的生态足迹消耗;分析固原市及其区县生态足迹最终的实际消耗量与生物承载力之间的关系。结果表明:除泾源县外,固原市及其3县1区(原州区、西吉县、隆德县和彭阳县)的本地生产是其实际消耗生态足迹的主要来源。各区县对生物资源产品生态足迹的消耗表现为泾源县以粮食产品为主,而固原市其他3县1区则以肉蛋奶为主。固原市2013年生物资源生态赤字达0.835 0 hm2·cap~(-1),生态压力指数达2.35,其他区县也都表现为生态赤字,只是生态赤字程度和生态压力各不相同。研究结果揭示出无论是从固原市整体还是从其各个区县来看,固原市的生态环境形势都极为严峻,应结合当地的经济发展程度合理提升其资源利用效率,改善当地的生态环境与人类社会之间关系。     

全国资源环境承载能力预警(2016版)的基点和技术方法进展

本文探讨了资源环境承载能力预警机制的设计基点,阐释了资源环境承载能力、承载能力评价和预警的基本概念,创建了资源环境承载能力预警的理论模型,并制定了2016版全国资源环境承载能力预警的技术流程、评价体系、集成方法与类型划分等技术要点,为全国资源环境承载能力预警全面试行提供技术参考。研究表明：增长极限论是资源环境承载能力预警的理论基础;以县级行政区为评价单元的资源环境承载能力预警,分别开展陆域评价和海域评价,二者均包括基础评价和专项评价两部分,基础评价采用统一指标体系对所有县级行政区进行全覆盖评价,专项评价根据主体功能区规划选取特征指标对优化开发、重点开发和限制开发区域进行评价;采取“短板效应”原理确定资源环境超载、临界超载和不超载3种类型,结合资源环境耗损过程评价划分红色(极重警)、橙色(重警)、黄色(中警)、蓝色(轻警)和绿色(无警) 5个预警等级,通过陆海统筹校验确定资源环境承载能力“三类五级”评价方案。     

资源环境承载能力预警的超载成因分析方法及应用

建立资源环境承载能力监测预警机制和对超载区域实行限制性措施是中央全面深化改革的一项重大任务,而超载成因分析既是资源环境承载能力监测预警技术方法的重要组成内容,也是制定超载区域限制性政策的基础。本文在搭建超载成因分析总体框架、阐述关键因素识别和成因分析方法的基础上,梳理总结了陆域/海域基础和专项评价结果以及综合预警超载成因分析的要点,进而在京津冀地区进行了实证应用。研究结果表明,导致京津冀地区资源环境超载的因素涉及自然、发展和管理各个类别,但关键因素的作用程度及其组合叠加状况在基础评价结果、专项评价结果和综合预警超载成因方面存在较大差异;水资源严重短缺、地形和气象等自然条件是导致超载的基础原因;人口和产业过度集聚以及低端产业、能源消费结构等发展类因素是超载的首要原因;内海净化能力差和海域生态退化、海岸开发强度大综合导致了海域生态环境超载;现行的资源环境管理政策尚不具备有效遏制和解决资源环境超载的能力。既有的超载成因分析框架、方法及要点可供各省、市、自治区开展资源环境承载能力监测预警借鉴。     

面向重建规划的灾后资源环境承载能力应急评价范式

从国家重建规划对资源环境承载能力应急评价的应用需求出发,解析重大灾害事件发生后承载能力应急评价难点,初步构建在灾后资源赋存、环境容量、生态安全以及灾害风险多重约束下,资源环境承载能力应急评价的基本范式与技术流程,并提出未来灾后承载能力评价及研究重点。研究表明：针对评价周期短、涉及内容广、决策风险高、不确定性强、数据基础不足等特点与难点,需从地域功能预估与指标体系、单项要素评价与技术准则、综合集成评价与重建分区、人口容量测算与重建模式4个方面实施灾后应急评价。未来,建议从灾后资源环境承载能力评价关键阈值与参数研究,应急评价辅助支撑体系与规划衔接技术研究,灾后承载能力演化特征与弹性机理研究,青藏高原边缘地带及近邻山区等灾害高风险区的重点研究与超前应对,以及灾后应急评价及重建规划的工作协调与应用推广等方面,进一步深化灾后资源环境承载能力研究,提升未来应急评价快速化、规范化、精准化水平,为增强国家和地方政府灾后系统应对能力提供借鉴。     

无居民海岛资源环境承载力动态评估——以福建平潭大屿岛为例

通过对无居民海岛自然资源与生态环境等综合评价,分析无居民海岛的资源禀赋、环境本底和生态条件,构建资源环境承载力的评估方法,评估无居民海岛——平潭大屿岛开发前(2014)和开发后(2019)的资源环境承载力的动态变化.研究结果表明,2014年大屿岛整体的资源承载力分布面积最广的是"较高承载力",2019年大屿岛整体的资源...     

Ecological Carrying Capacity and Green Development in the “Belt and Road” Initiative Region

Since the 1970s, resource crisis, environmental pollution and ecological degradation have become prominent globally, and the limits to growth have always been an important theoretical and policy issue. The technological system of early warning and regulation based on carrying capacity evaluation has great potential in natural resource utilization, environmental management and ecosystem conservation. In this paper, the evolution of carrying capacity research and the concept of ecological carrying capacity are summarized, and the existing evaluation methods of ecological carrying capacity are classified into ecological footprint method, comprehensive index system method, ecosystem service analysis method and human appropriation of net primary productivity method. The current problems in ecological carrying capacity study were analyzed and the trend was outlooked. Combined with the special issue, the recent proceeding of ecological carrying capacity study in the Belt and Road Initiative (BRI) region was narrated, from the aspects of ecological carrying capacity evaluation method and application, the supply and consumption of ecosystem services, and the resources use and environment change. Some suggestions have been proposed to improve the accuracy and reliability of ecological carrying capacity evaluation: 1) the spatial heterogeneity and temporal dynamic change of ecological carrying capacity should be explored furtherly; 2) the interaction between ecological process and human activities should be simulated; 3) factors such as climate change, human activities and ecological products and ecological service flows should be integrated into the evaluation system of ecological carrying capacity.     

基于三维四面体模型的西藏资源环境承载力综合评价

资源环境承载力定量评价与综合计量是资源环境承载力研究由分类走向综合的关键技术环节。本文从系统角度出发,提出了“人居环境适宜性分区——资源承载力限制性分类——社会经济发展适应性分等——资源环境承载力警示性分级”的资源环境承载力综合评价的研究思路与技术路线,构建了具有平衡态意义的资源环境承载力综合评价的三维四面体模型,对区域资源环境承载力监测预警机制的建立具有清晰的政策指导意义。基于上述模型方法,以公里格网为基础,以分县为基本单元,开展了西藏自治区的资源环境承载力综合评价。研究表明,西藏3/4左右土地、4/5以上人口所在的县域资源环境综合承载力处于盈余或平衡状态,资源环境综合承载状态良好;人居环境以不适宜和临界适宜为主要特征,社会经济发展水平普遍滞后,人居环境自然适宜性和社会经济发展水平在较大程度上限制了西藏资源环境承载力的发挥及其提升。     

区域生态承载力预警评估方法及案例研究

本文针对国家资源环境承载能力监测预警评估中生态承载力评估的需求,探讨了生态承载力及预警的定义与内涵,从预警角度提出区域生态承载力评价的内容与方法,并以京津冀地区为例开展了案例研究。主要结论为：生态承载力是指生态系统提供服务功能、预防生态问题、保障区域生态安全的能力。生态承载力预警评估的实质是评估人类活动是否及在多大程度上影响生态系统在水源涵养、水土保持、防风固沙等主要服务功能的提供,是否产生了生态环境问题,是否影响到区域的生态安全。其评价流程主要包括：区域生态承载力评价指标选取及评价方法和阈值的确定、生态承载力预警状况及变化趋势分析、成因解析等内容。本文提出的生态承载力预警评价的方法及案例,可为全国及区域生态承载力的评估提供基础。     

资源环境承载力综合评价方法在西藏产业结构调整中的应用

经济的快速发展造成资源的过度消耗和环境恶化,资源环境承载力研究逐渐得以关注。本文构建了产业、人口、经济、资源、环境综合分析框架,该框架首先评价各产业对区域社会经济的重要性,确定产业结构调整方向;进而分析产业、人口与资源环境间相互作用机制,明晰产业经济、人口规模与资源利用、环境污染的关系;然后开展资源环境承载力综合评价,为实现环境友好、资源有效利用前提下的最大社会经济发展规模提供依据。西藏自治区案例研究结果显示,有色金属矿采选业、旅游业、酒饮料和精制茶制造业对当地社会经济系统有着重要作用,成为支柱产业;不同发展情景的资源环境承载力评价,确定了资源环境限制下各种产业结构调整所能支撑的最大人口和经济规模,为区域产业发展提供决策依据。本文所构建的分析框架可为实现“社会经济—资源环境”系统可持续发展提供决策支撑。该框架的建立增强了资源环境承载力评价方法在辅助决策方面的可操作性,有助于推进区域资源环境承载力理论研究和实践应用。