黄河流域甘肃段生态敏感性评价研究——以广河县为例

为探究适用于黄河流域甘肃段生态环境的保护理论与方法,解决该区域生态环境保护与社会经济发展的矛盾问题,选取适合黄河流域甘肃段生态敏感性评价因子,利用层次分析法和GIS空间分析方法,定量评价广河县生态敏感性,并选取GDP、人均GDP、人口密度等6项社会经济指标,结合耦合度模型和耦合协调度模型,分别探究生态敏感性与其的耦合协调关系。研究表明：（1）水体、土壤可蚀性、植被覆盖与土地利用类型对广河县生态敏感性影响较强烈。（2）生态敏感性子系统与各社会经济指标子系统呈现出较强的空间相关性,互相依存关系明显,耦合度水平均处于较高状态。（3）耦合协调度研究中生态敏感性子系统与人均GDP、矿产资源指标子系统处于协调发展状态,生态敏感性子系统与GDP、人口密度、工业指标与养殖业指标子系统处于拮抗发展状态。研究生态敏感性与社会经济发展的相关性,为该区域提供差异化的发展与保护协调路径,并为同类型区域提供借鉴。     

新疆地质遗迹空间格局区划系统构建及其特征的定量表征

受地质条件和地理环境的影响和制约,新疆地质遗迹分布具有明显的空间分异特征。本文以影响地质遗迹空间格局的关键因素--深大断裂和大地构造单元为主要依据,首次建立了包括5个地质遗迹带、13个地质遗迹区和35个地质遗迹亚区的新疆地质遗迹三级区划系统,设计了地质遗迹的数量、级别、类型、保护开发条件等4类定量表征指标和8项具体指标因子,对新疆地质遗迹的空间格局特征进行全面刻画和定量表征,最终根据各项指标数值的优劣程度对二级区划单元进行分类,为基于地质遗迹资源与人地关系耦合的新疆地质遗迹保护开发布局研究奠定基础。结果表明,二级区划单元中北天山、西昆仑、南天山、北阿尔泰地质遗迹区为优异(Ⅰ级),吐哈、准中、塔东、东昆仑－阿尔金、中昆仑、塔西区为良好(Ⅱ级),南阿尔泰区为一般(Ⅲ级),准西、准东区为较差(Ⅳ级)。     

城镇发展的收缩状态识别、分类及因素探讨——以黄河流域甘肃段为例

在推进“以县城为重要载体的城镇化建设,以县域为基本单元的城乡融合发展”的时代背景下,科学甄别县级单元城镇发展收缩状态、类型成为其城镇化发展分类施策的关键。通过构建“人口-土地-经济”耦合交互的城镇发展评价指标,借助象限图和耦合协调度模型,对县域、县城人类活动实体地域进行城镇发展状态识别和分类,并采用地理探测器进行因素探讨,最后以黄河流域甘肃段62个县级单元为例进行实证。结果表明：（1）黄河流域甘肃段大多数县级单元发展态势良好,其中县域发生收缩的县级单元14个,县城发生收缩的共21个,大部分县城发生收缩与供给侧改革、去工业化相关。（2）区域内绝对扩张型或绝对收缩型的县城数量均多于县域,各县城间城镇发展失衡,增减分化严重。（3）社会经济发展水平、人民生活质量是影响黄河流域甘肃段县域城镇发展的重要因子,地方发展活力、开发建设力度是影响县城城镇发展的重要因子。（4）县域与县城各主导因子的交互作用规律均表现为收缩型>扩张型,多个因子的共同作用有利于县域县城收缩发展态势的好转。研究提出了基于象限图的城镇收缩类型甄别方法,实证结果能够为黄河流域甘肃段各县级单元的规划建设引导提供依据支撑。     

黄河流域大遗址文化空间网络特征研究

采用社会网络分析方法,从历史、物质、活化等多个层面,通过分析网络密度、中心性和网络凝聚子群,总结黄河流域大遗址文化空间内涵及其空间特征。结果表明：黄河流域大遗址文化主要由仰韶文化、周文化、汉文化、唐文化等构成,其空间特征表现包括文化和空间地域性引发的中心聚集、边缘散射空间结构,历史与现代物质载体促成的流域物质空间延续互通,空间单元内部关系错位呈现出巨大的发展潜力。     

黄河流域城市创新能力测度及空间分异研究

创新在全国现代化建设全局中占据核心地位,城市是创新活动开展的主体区域,科学测度城市创新能力对于提升城市竞争力及制定创新战略具有重要价值。以黄河流经区域中的48个城市作为研究对象,从人才培养能力、科技研发能力、经济支撑能力和环境服务能力4个维度构建了城市创新评价指标体系,运用熵权法、Jenks Natural Breaks分类法、基尼系数、Moran’s I等数据分析方法,测度了黄河流域城市创新能力,分析了黄河流域城市创新水平的空间分异及主要障碍因素。结果表明：（1）黄河流域整体创新能力不高,少数高值城市与其余城市之间得分差距显著,创新能力呈现上、中、下游阶梯式递增趋势。（2）以朔州—陇南为线,城市创新能力呈现出东南高西北低的分布状态,且各维度的空间分布与总创新能力趋于一致。（3）黄河流域城市创新能力分布处于较不均衡状态,空间集聚特征表现为正向的空间关联,主要属于低值集聚的空间模式。（4）科技研发能力与人才培养能力对黄河流域城市创新能力的提高影响程度较大,其中有效发明数是各城市共同的障碍指标。     

黄河流域甘肃段县域“三生”功能空间时空格局及影响因素识别

通过构建“三生”功能综合评价指标体系,集成运用熵权法、层次分析法和地理探测器等方法,结合GIS空间分析,对2006—2018年黄河流域甘肃段57个县域“三生”功能进行综合评估,揭示其时空演化和分异特征,并定量识别其影响因素。结果表明：黄河流域甘肃段县域“三生”功能指数总体呈增强趋势,但空间差异较为显著,总体上沿黄河干流“玛曲-靖远”轴线较高而两侧相对较低;“三生”功能具有明显的空间正相关性,其中,生态功能集聚特征最为显著;“三生”功能均随时间变化,正相关类型集聚明显,呈“组团”式分布,负相关类型集聚性低,呈“零星”状的规律;城乡一体化水平是影响研究区“三生”功能空间分异的主导因素,且要素交互作用增强了“三生”功能的空间分异。     

黄河流域文物保护单位空间分布特征及其影响因素

文物保护单位是历史时期区域科技、文化、生产、生活等信息的反映载体。运用核密度估算、最近邻指数、标准差椭圆等方法对黄河流域2 078处国家重点文保单位的空间密度、集散与方向特征给予分析,并运用地理探测器模型探索得出其空间分布的影响因素与交互作用。结果表明：（1）空间密度上,文保单位在黄河流域整体上呈现东密西疏、连片分布的空间特征,核心区数量由史前时期到近代以来呈现波动变化的发展趋势。（2）集散类型上,文保单位的最近临指数为0.38,属于集聚型分布类型。（3）方向特征上,文保单位在黄河流域多呈现东北—西南方向分布,但魏晋南北朝时期旋转角为89.85°,东西横向特征最明显。标准差椭圆重心整体上位于山西省运城市稷山县境内,但从史前时期到近代以来重心轨迹呈现西南—东北往复移动以及山西—陕西交替变化的特征。（4）文化事业经费、河网密度、年末人口数、非遗项目数量和A级景区数量均是黄河流域文保单位空间分布的主导因素,此外,影响因素两两交互作用后多表现出非线性增强或双因子增强型关系,与独立作用时相比更具有空间分布的解释力。     

黄河流域农村经济差异及空间演化

研究黄河流域农村经济发展状况对揭示其经济差异的驱动机制和实现黄河流域农村地区的跨越式发展具有重要的理论和现实意义。本文运用层次分析法建立农村经济发展水平综合评价指标体系,并利用GeoDA和GIS软件,结合ESDA-GIS空间分析法,深入分析了1990-2013年黄河流域332个县级行政单元农村经济的差异及其空间演化。结果表明：①近20多年来,黄河流域农村经济发展水平东高西低,整体水平不断上升。高及较高水平区主要分布在黄河下游且呈团状集聚,中等水平区主要位于黄河流域传统的农牧区,低及较低水平区主要分布在黄河源头及周边地区。空间格局以高水平区为中心,逐渐向周边低水平区扩散,分层现象较明显;②1990年以来,黄河流域农村经济的空间集聚效应呈逐渐增强态势,以显著高—高和显著低—低类型区为主且稳定性较强,而显著高—低和显著低—高类型区则较少;③区位、产业结构和政策是导致黄河流域农村经济差异的主要因素。     

黄河流域县域碳排放的时空格局演变及空间效应机制

利用空间面板模型、空间自相关分析和以区域背景与最近邻状况为空间滞后的空间马尔科夫链对2000—2017年黄河流域县域碳排放时空格局与空间效应进行分析,结果表明：① 2000年以来黄河流域碳排放量激增,由山东全域和陕甘宁蒙交界的高值区向外圈层与轴向扩张,形成东高西低碳排放格局;② 存在“俱乐部趋同”现象,高碳排放县集聚于山东全域和陕甘宁蒙交界,低碳排放县集聚于西南部;2000年与2017年对比发现县域碳排放类型稳定性强,较高碳排放变为较低碳排放的县集中在东南部区域,而相反方向转变的县集中在内蒙古;③ 高碳溢出效应与低碳锁定效应是塑造时空格局的重要作用力,前者作用力更强;区域背景增强了“俱乐部趋同”与被包围异常值趋同,作用力强于最近邻状况,不显著区域内碳排放类型转变概率提高。④ 空间面板模型结果显示年轻人口结构、大经济规模、二产为主产业结构、高生活水平和高公共支出促进了碳排放量增加与空间效应作用,其中经济规模与产业结构是重要驱动因素。     

黄河流域空气污染的空间格局演化及影响因素

基于2008—2017年黄河流域工业SO₂和PM_2.5两类典型空气污染物数据,首先刻画了两者的空间演化格局,并运用空间面板杜宾模型（SPDM）从直接效应和间接效应两方面对两者的影响因素进行对比分析。结果表明：① 工业SO₂和PM_2.5污染均存在显著的空间集聚特征,从东南至西北方向呈现梯度递减趋势;二者在城市尺度均存在显著的正向空间关联性,但PM_2.5污染的空间关联性比工业SO₂更强;② 2008—2017年,工业SO₂和PM_2.5污染有所缓解,其中工业SO₂排放强度迅速下降;而PM_2.5质量浓度下降相对缓慢,仍是黄河流域主要的空气污染源。③ 产业结构、技术创新、能源效率、人口规模、经济发展、工业规模等是影响黄河流域空气污染的主要因素,但PM_2.5的影响因素更加复杂多样化。其中,技术创新能力和经济发展水平的提升虽然在研究期内加剧了本地工业SO₂污染的排放强度,但却能缓解周边城市的工业SO₂和PM_2.5污染;工业规模的扩大会加剧本地和邻近城市的PM_2.5污染。     

黄河流域人地耦合与可持续人居环境

黄河流域是中国人地矛盾最为紧张的区域之一,承担着生态安全建设和经济社会发展的重任。自古以来人类和黄河始终处于共同进化的过程中,近年来伴随经济发展而来的生态保护压力也日益增加,流域水资源脆弱性和风险更甚,为化解人地矛盾,需探究城镇聚落和河流的动态耦合机制。在“黄河流域生态保护和高质量发展”上升为重大国家战略之际,从城乡规划、自然地理、环境考古、生态学、水文水资源、土地资源管理等多领域视角,聚焦黄河流域人地关系的空间分异和演化规律,以及资源和生态保护的困境与机遇。建成环境与自然环境的平衡是可持续发展的基础,应将黄河流域视为自然及人文环境相互影响与依存的“生命共同体”,并从系统性和交叉性、地方性和适应性等方面探讨可持续发展策略。     

黄河流域县域交通供给格局及其空间适配性

分析黄河流域交通供给水平特征及其与经济社会发展的空间适配性,对交通资源优化配置、提升交通供需适配性具有重要参考。论文基于黄河流域现状综合交通运输与经济社会基础数据,分析了黄河流域县域交通优势度分异特征,并探讨了交通与县域发展质量的空间适配性。结果表明：黄河流域县域交通优势度有待提升,在人口与GDP方面呈现一定错配特征;高优势度县域集中分布在济南—郑州—西安—兰州通道沿线。黄河流域交通供给均衡性水平高于经济社会差异;样带交通优势度呈现陇海—兰新“一”字型样带>“几”字湾样带>南北纵向“1”字型样带的分布态势,固定资产投资、产业结构、城镇化、经济基础是影响黄河流域县域交通优势度的主要因素。“几”字湾样带和南北纵向“1”字型样带还受到高程、坡度等自然因素的制约;流域40.05%的县域处于初级适配状态,38.78%的县域为交通劣势型,集中在青藏高原、黄土高原沟壑区和内蒙古中西部地区,亟需提升交通设施对该类县域经济社会发展的支撑与保障能力。     

基于夜间灯光数据的黄河流域经济发展空间特征与影响机制分析

黄河流域作为中国重要经济地带和生态屏障,在全国经济社会发展格局中具有重要地位。探索黄河流域经济发展的空间特征与影响因素,对区域协调高质量发展具有重要意义。基于2013—2018年的NPP/VIIRS夜间灯光数据,采用经济重心、标准差椭圆、空间自相关和地理加权回归方法,对黄河流域市域经济发展的空间特征以及影响因素进行分析。结果表明：（1）2013—2018年黄河流域市域经济发展水平呈现一定的倒金字塔形结构特征以及下游>中游>上游板块递减特征;（2）经济发展重心位于陕西延安市,演变轨迹总体上朝着东南方向移动。标准差椭圆长轴有所增加,短轴则有所减少,椭圆方向与黄河流向大致相同;（3）黄河流域市域经济发展整体上不具有空间依赖性与溢出效应,高高（HH）集聚区集中于银川、咸阳、东营等地,黄河上游大部分地区以及一些省际交界区长期处于低低（LL）集聚区,低高（LH）集聚区大都位于省会城市或省域次中心城市附近,相应省会城市除银川外均处于HL聚集区;（4）从内外部影响机制来看,城镇化、产业结构、科技水平、交通条件均对黄河流域经济发展发挥着积极作用,而自然地理条件则产生了明显的地理环境约束作用。     

淮河流域空间开发区划研究

主体功能区划已经成为国家战略,但以行政区为基本划分单元的划分方法仍然没有遵循生态系统的完整性规律。论文将流域生态系统完整性规律引入到主体功能区划思想体系,以淮河全流域30mDEM为数据基础,运用Hydrology模型进行四级子流域划分及科学编码,以此为研究单元从空间开发约束、空间开发强度和空间开发引导三个维度构建空间开发区划指标体系,运用格网方法归并多图层要素进行流域空间开发区划,以精确反映流域覆被特征与图层对应关系,体现流域生态系统的完整性特征,同时也突破了主体功能区县域单元传统划分方法的行政区限制,最终将淮河流域划分为重点开发区、优化开发区、农业发展区、限制开发区、生态保护区,并提出相应的发展对策。     

黄河流域上游降水时空结构特征

黄河兰州以上区域水资源量占黄河流域水资源的一半以上,研究黄河上游兰州以上区域降水时空结构变化具有重要意义。本文利用黄河兰州以上19个降水站点1959~1998年系列数据,采用EOF技术分析了黄河上游降水的时空结构特征与变化。结果表明：黄河上游兰州以上区域降水存在四种典型降水类型,即“全部一致型”、“南北型”、“东西型”和“相间复杂型”。但第一特征向量为主导,其时间变化系数与年降水量基本一致,说明黄河流域兰州以上降水主要受青藏高原大尺度气候影响,具有降水偏多（少）一致性特征。从时间尺度上降水有减少的趋势;并伴随3、6、和11年的周期变化,而且在1986和1991年发生突变。     

黄河北岸兰州段丘陵区土壤生态化学计量与空间变异北大核心CSCD

为探究黄河北岸兰州段丘陵区土壤碳、氮、磷含量及化学计量比的空间变异特征,基于12个样地数据,采集1 m剖面内不同发生层土壤进行土壤含水率(SWC)、pH、有机碳(SOC)、全氮(STN)和全磷(STP)的测定。分析了研究区土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量特征在植被和土层上的差异及空间变异特征。结果表明:(1)研究区SOC、STN、STP均值分别为4.53、0.74、0.13 g·kg^(-1),C∶N、C∶P、N∶P均值分别为7.85、55.17、8.40;(2)研究区SOC、STN、C∶N和N∶P的块基比C_(0)/(C_(0)+C)<0.25,主要受气候、植被、地形等自然因素影响;STP、C∶P则C/(C+C)>0.75,主要受退耕还草等人为因素影响;(3)研究区土壤整体受到氮限制,与此同时有机碳更为匮乏,磷则在短期内不会成为限制因子。在黄河流域兰州段北岸丘陵区北岸的生态治理与恢复中,应重视有机肥和氮肥的配置与施加,同时需减少人为干扰,这对于植被的快速恢复与养分的固定具有重要意义。     

黄河流域高质量绿色发展水平与空间格局演化特征

运用DPSIR模型及空间计量方法对黄河流域高质量绿色发展水平及时空演化进行测度和研究。结果表明：（1）黄河流域高质量绿色发展水平呈现稳步提高的趋势,但整体处于初级阶段,1999—2019年年均增长3.32%,内部驱动力和响应方面贡献显著,压力、状态和影响方面发展有待提高。（2）流域内各省区高质量绿色发展水平差异显著,且均呈增长趋势。（3）黄河流域高质量绿色发展水平存在空间自相关,但这一相关性逐渐减弱,并没有形成具有沿黄分布的空间集聚特征。黄河流域高质量绿色发展的空间集聚中心由四川省（1999年）转移到内蒙古自治区（2019年）,尚未形成一定规模的空间集聚群。     

黄河流域高质量发展空间格局演进——基于新发展理念视角北大核心CSCD

以黄河流域66个市级单元为研究对象,基于新发展理念选取34项指标构建高质量发展指标体系,利用熵值法计算得到黄河流域高质量发展水平,以高质量发展水平、高质量发展平均增量和平均增速为变量,利用ESDA法分析2000—2020年黄河流域高质量发展空间关联和格局演化特征。结果表明:(1)2000—2020年黄河流域高质量发展水平相似市域空间相关,高质量发展水平在波动中有所提高,发展趋于均衡。(2)2000—2015年,黄河流域高质量发展平均增量和平均增速的空间关联较为显著,均呈现出强集聚—弱集聚—较强集聚演变特征,增长状态相似市域彼此邻近;但2015—2020年增长状态相似市域随机分布,空间不相关。(3)高质量发展平均增量和平均增速格局变化较大,高值区均由东部向中部再向西部转移,高值区数量大于低值区数量,黄河流域高质量整体发展较快。平均增量冷热点区呈现相对分散—集中分布—分散布局的态势,平均增速相似市域由相对分散向集中连片演化,不同等级冷热点圈层分布。(4)发展基础相对较差的区域增长速度较快,城市群仍是带动黄河流域高质量发展的重点区域。未来应坚持新发展理念,创新城市群合作模式,推动黄河流域高质量一体化发展。