“第三极环境(TPE)”国际计划——应对区域未来环境生态重大挑战问题的国际计划

以青藏高原为核心的世界第三极地区,是全球最独特的地质—地理—资源—生态耦合系统之一,对中国、北半球乃至全球环境变化具有重要的影响。同时,第三极地区对全球环境变化及周边人类活动的影响亦有敏感响应,同南极和北极一样受到科技界的高度重视。2009年,"第三极环境(Third Pole Environment,TPE)"国际计划正式启动。该计划以"水—冰—气—生—人类活动"之间的相互作用为主题,旨在解决第三极地区过去环境变化的时空特征、冰圈与水圈相互作用及其灾害过程、生态系统对环境变化的影响和响应、人类活动对该地区环境变化的影响及该地区环境变化的适应对策等科学问题,以揭示第三极地区环境变化过程与机制及其对全球环境变化的影响和响应规律,从而为提高这一地区人类对自然的适应能力和实现人与自然和谐相处服务。该计划自启动以来,以TPE科学委员会及TPE项目办公室为依托,,有效执行各种实施方案,已经在第三极冰川变化、季风与西风相互作用、台站建设、数据共享及人才培养等方面取得了很大的进展。今后,将进一步扩展研究领域和研究地区,与未来地球计划(Future Earth)相对接,为第三极地区生态环境改善和社会经济发展作出更大贡献。     

“全球—地方”视角下中国汽车生产网络的跨域关联与影响因素—— 一汽—大众案例

全球生产网络背景下,生产组织的“全球—地方”跨域关联研究具有重要的理论意义。为探究中国合资汽车生产网络在“全球—地方”互动情景下跨域网络特征及地理空间表征,论文基于“全球—地方”生产关联与多尺度融合视角,利用整车制造一级供应链数据,分析以一汽—大众为代表的中国合资汽车生产网络的跨域关联及其影响因素。研究发现：① “全球—地方”多尺度融合为理解跨国公司构建全球生产网络的产业转移足迹提供了良好视角。德国大众公司通过构建全球生产网络嵌入中国汽车制造业体系,生产网络结构表现出典型的“全球—地方”关联特征。② 一汽—大众整车生产本土一级供应商数量的空间分布与中国国土开发的“T”字形战略高度吻合。供应商资本类型/技术掌控呈现出同类型空间集聚的地域组织模式,集聚程度呈现独资≈合资>内资的差异性特征。③ 一汽—大众通过整车厂生产转移和跨区域供应链采购,生产组织形成了以整车厂所在城市为核心、受地理边界制约的跨区域集群网络结构。④ 地理时空约束、区位优势与集聚效应、模块化生产为代表的技术革新、跨国集团的企业战略与外资俱乐部策略,共同影响了一汽—大众汽车生产网络的空间组织结构。论文通过典型案例研究,为理解“全球—地方”多尺度下中国关键性产业生产网络的组织结构提供了理论与现实依据。     

地表温度“源—汇”景观贡献度的影响因素分析

在中国快速城市化进程中,城市热岛是严重的环境问题之一。探究城市热岛的影响因素,建立与自然因子、社会经济因子、景观形态因子的关联,对解决中国“城市病”,实现可持续发展具有重要的意义。本文首先在全国尺度上基于地表温度“源—汇”景观指数识别地表温度的“源”景观/“汇”景观,在此基础上计算“源—汇”景观贡献度及其效应,分析其时空演变规律;其次,基于空间杜宾模型分析自然因子、社会经济因子和景观形态因子对“源—汇”景观贡献度的影响,结果发现：① 2005—2015年间,可缓解热岛效应的省份冬季较夏季多,冬季“强”和“较弱”景观贡献度比值区域集中分布在中国北部和南部;夏季“强”的“汇”与“源”景观贡献度比值区域集中分布在中国北部地区。② 对于本地因子,景观形态对“源”或“汇”景观贡献度的影响较大,缓解热岛效应将附近小“汇”斑块结合来降低地表温度“汇”景观的离散度;其次,夏季适当在“源”景观里增加相对湿度、并增加其植被覆盖率,严格控制“源”景观和“汇”景观的建筑密度及建筑高度,可达到最佳降温效果。③ 邻域因子中相对湿度和建筑密度的影响更大,景观形态中增加“源”景观的离散度及其边缘密度,或增加“汇”景观集聚度,简化其形状均有利于缓解邻域的热岛效应。     

“双循环”新格局与京津冀高质量协同发展——基于价值链分工和要素流动视角

京津冀地区经历了从竞争、合作到迈向高质量协同发展的过程,在“双循环”新发展格局下,京津冀协同发展面临着新挑战和新目标,亟需实现创新驱动经济转型。本文从价值链分工和要素流动等方面入手,系统梳理了京津冀在“外循环”和“国内大循环”中的价值链地位和辐射能力,以及以“京津冀小循环”为表现的京津冀协同发展现状。结果发现,京津冀在“外循环”中没有形成世界级城市群相对应的技术分工和知识生产能力,处于价值链较低附加值环节;在“国内大循环”中,京津冀占据价值链高附加值环节,并向外输出技术和资本,但吸引和辐射力有限。进一步探究发现,京津冀在“外循环”中相对边缘化的重要原因之一是“京津冀小循环”尚未打通,创新成果难以在城市群内部转化,从而未能实现“创新驱动经济增长新引擎”的城市群定位目标。下一阶段京津冀城市群应以水平知识链、梯度创新链为驱动,构建城市群垂直产业链。具体来说,“内循环”中应着力打造“北京研发—天津高端制造—河北物流服务”协同格局,“外循环”中构建以知识转移和市场突破为核心的“北京创新集聚溢出—河北综合制造—天津研发、航运”分工模式,逐步实现“内循环”反哺“外循环”。     

长江中游城市群“文—旅”产业融合发展的空间效应及驱动机制研究

“文—旅”产业融合发展为产业结构高质量转型、空间统筹优化和区域经济韧性提升赋能。在由“宏观—中观—微观”三维尺度复合而成的城市群“文—旅”产业融合发展理论基础上,论文构建了城市群“文—旅”产业融合发展评价指标体系,以长江中游城市群为研究对象,借助耦合协调模型和极化指数模型对2010—2019年区域“文—旅”产业融合发展水平进行测算并分析其空间效应,并探究该区域“文—旅”产业融合发展的驱动机制。结果显示：① 长江中游城市群“文—旅”产业融合发展的各子系统间具有较强的互动关系,但多数城市暂未达到良性发展状态;② 研究期内,长江中游城市群“文—旅”产业融合发展的空间效应表现出“极化效应”显著、“回程效应”与“扩散效应”微弱的特征;③ 长江中游城市群“文—旅”产业融合发展在空间上呈现以“武汉—长沙—南昌”为核心的“核心—边缘”结构;④ 长江中游城市群“文—旅”产业融合发展是在资源禀赋基础力、居民消费需求力、基础设施保障力、规模效益催动力、人力资源潜在力、经济发展拉动力“六力”共同驱动下形成的。最后,根据长江中游城市群“文—旅”产业融合发展现状,提出强化区域联动、瞄准核心驱动力等针对性建议,推动长江中游城市群区域一体化建设和地方经济高质量发展。     

基于从业者的旅游历史街区商业空间发展特征及机理——扬州“双东”案例

旅游商业化是历史街区复兴的重要途径。基于社会空间视角,旅游历史街区商业发展是以从业群体为日常运作核心,兼及居民、游客、恩庇者（管理者）等地域主体在内的空间生产过程。旅游历史街区演化是以“空间实践”为中心环节的社会建构,其发展状态是不同主体、不同层次的空间生产相互博弈的总体涌现。依托扬州“双东”案例,运用田野调查、统计检验、对应分析、模糊数学、逻辑回归等方法,以从业者空间生产为脉络,剖析旅游商业发展机理的杂合性与矛盾性,指出商业空间状态潜伏着不对称的利益博弈和不均衡的发展效应。“双东”旅游商业开发对城市中低产阶层自主就业有较强吸附效应,使之成为商业发展的主要依托。从业群体大致分化为乐观型、寓居型、保守型,分别对应于积极评价—业务扩张、温和评价—业务维持、消极评价—业务收缩生产机理,对“双东”空间演化具有不同的响应机制和影响效应。研究分析了主体、实践、环境特质对不同类型从业个体的影响特征以及对从业群体的总体影响,认为恩庇是统摄“好恶效应”、操控利益格局的多解方案。旅游历史街区商业发展利弊兼具、相因相生,统一于历史街区的自我演替过程。     

特大城市“三线冲突”空间格局及影响因素

划定“三线”(生态红线、城市开发边界、基本农田保护红线)是构建城市生产、生态、生活空间格局和实现“多规合一”的关键。但在实际工作中,“三线”由不同部门依据不同准则划定,在空间上往往存在冲突。本文以武汉都市发展区为例,从图斑层面探讨“三线冲突”的类型与表征,并分别采用空间格局分析和相关分析法研究“三线冲突”的空间格局特征和区域条件对其影响。研究结果表明：①武汉都市发展区内“三线冲突”以生态—耕地冲突和生态—城市冲突为主,城市—耕地冲突面积较小;②生态—耕地、生态—城市和城市—耕地冲突热点分别集中于都市发展区边缘、都市发展区内部和城乡过渡带,呈圈层分异的特点;③区域条件的6个指标对3类“三线冲突”子类型冲突强度的影响因素各不相同。研究结论为：一是“三线冲突”强度可以用“三线冲突”强度指数(TLCI)表征;二是空间自相关分析、梯度分析、景观格局分析法可以很好地刻画“三线冲突”空间特征;三是对“三线冲突”的自然—人文驱动机制的研究有待进一步完善和深化。本文有助于从城市空间视角加深对“多规冲突”问题的理解,识别“三线冲突”的自然—人文驱动因子,为实现“多规合一”提供理论支撑。     

基于人居环境特征的青藏高原“无人区”空间界定

青藏高原独特的高寒环境与自然条件在一定程度上限制了人口的自然分布与有序发展,形成了中国面积大、分布广的“无人区”（UPAs）。然而,当前有关“无人区”面积、分布、特征与区域差异等研究尚无定论。客观、准确界定“无人区”的空间范围,对开展青藏高原资源环境承载力评价、国家公园与生态安全屏障建设等具有重要意义。基于青藏高原居民点分布信息,据其地形、气候、生态、土地利用等要素特征,本文综合表征了居民点的自然—生态—土地利用耦合关系,率定了居民点分布上限的各要素阈值,通过多要素空间叠加构建了“无人区”评价综合模型,并以居民点分布的自然极限、生态（含氧量）下限、土地利用规律为关键阈值界定了青藏高原“无人区”空间范围并分析了其地理分布特征。研究表明：① 以居民点分布累计比例< 0.1%计,确定“无人区”的地形阈值为海拔> 5665 m、相对高差> 2402 m、地形起伏度> 8.59,气候阈值为相对湿度< 76.2%、温湿指数< 33或 > 71。② 根据居民点分布及人体对含氧量耐受情况,确定“无人区”的生态阈值为气压< 500 hpa、大气含氧量< 40%。③ 青藏高原严格“无人区”面积达1912 km²,其中新疆699 km²、四川413 km²、西藏331 km²、青海291 km²、甘肃178 km²。空间上呈零星分散状,多分布在四川贡嘎山、珠穆朗玛峰附近等极高山地区、可可西里东部—罗布泊地区;以及少部分分布在青海柴达木盆地。     

1948—2018年国际河流跨境水冲突的时空演化规律

随着全球气候变化和人类社会经济高速发展,水资源供需矛盾日益突出,国际河流流域跨境水冲突不断加剧,其时空演化规律成为当前跨学科研究的热点和难点。为此,从水冲突“事件—关系”视角,对1948—2018年间全球跨境水冲突的时空演化规律进行系统分析发现：① 1948—2018年全球跨境水冲突规模总体呈非单调波动增长态势,在1987年前后发生显著突变,表现出兼具趋势性、突变性和波动性等多维特征的非单调动力过程;② 全球跨境水冲突事件以围绕水文干预和资源权属争夺的低强度事件为主,大坝等水利工程建设引发的冲突显著增加,南亚、西亚和东非地区成为主导全球跨境水冲突趋势演化的“序参量”;③ 全球跨境水冲突呈现由单中心向多中心格局转变的空间扩散趋势,但“北多南少、东多西少、相对集中”的总体不均衡格局基本锁定,形成以30°N为中心、横跨南亚—中亚—西亚—东非高水资源压力区的水冲突密集带;④ 国家间跨境水冲突关系趋于普遍化、复杂化和网络化,发育多个流域性网络社团,但水冲突关系的“马太效应”和极化分布特征持续显著,产生“路径锁定”效应;水冲突“规模—强度”关系存在一定的空间错配。     

空间视角下的能源—经济—环境关系研究进展与展望

在全球气候变化和国际地缘政治复杂的背景之下,地理学的空间视角为能源—经济—环境关系研究提供了新的研究思路。论文通过梳理、评述能源—经济、能源—环境以及能源—经济—环境关系研究文献发现：① 能源—经济关系研究出现“空间转向”趋势,区位特征被用于解释能源—经济关系的空间异质性;② 能源—环境关系研究多关注能源污染及政策的空间效应,出现了能源景观研究等新研究话题;③ 能源—经济—环境关系研究刚刚兴起,出现了因果关系实证、耦合协调度评价、多目标规划预测3种研究思路;④ 当前研究存在实证分析高度同质化、空间差异机制解释不足、可再生能源相关研究较少等不足之处。据此,论文尝试构建了空间视角下能源—经济—环境(3E)关系研究基础框架,并基于中国研究现状提出未来的研究展望,即完善理论框架建设、加强可再生能源研究以及开展碳减排目标下的能源—经济—环境系统模拟预测,从而为中国碳达峰、碳中和目标的实现提供理论与实证支撑。     

国际重大研究计划与中国生态系统研究展望——中国生态大讲堂百期学术演讲暨2014年春季研讨会评述

以“传播新知识、交流新思想、展示新成果”为宗旨的中国生态大讲堂百期学术演讲暨2014年春季研讨会于2014年4月25日在北京举行。本次研讨会以“国际重大研究计划与中国生态系统研究展望”为主题,邀请秦大河、姚檀栋、傅伯杰、崔鹏4位中国科学院院士和马克平、于贵瑞、张佳宝、秦伯强4位知名专家作了主题报告。8位报告人分别介绍了政府间气候变化专门委员会(IPCC)、未来地球(Future Earth)、第三极环境(Third Pole Environment)、国际长期生态监测研究网络(ILTER)、生物多样性和生态系统服务政府间科学—政策平台(IPBES)、生物多样性计划(DIVERSITAS)、通量观测研究计划(FluxNet)等国际重大研究计划的进展和趋势,并就山洪泥石流风险分析与管理、碳通量空间格局及生物地理生态学机制、农田地力提升和湖泊富营养化治理等领域的前沿科学问题和研究进展作了系统阐释。基于8位报告人的演讲,本文评述了8个报告的主要内容和亮点工作,分析了国际生态环境领域重大国际研究计划的发展趋势及其对中国生态系统研究的启示,讨论了中国相关领域的科学研究方向和主要问题。     

Spatial Sciences on Ice: 50 years of Australian activities on the Amery Ice Shelf,East Antarctica

The Antarctic climate system involves many complex interactions between the atmosphere, oceans and ice and is sensitive to variations in these components. Ice shelves represent the ice–ocean–atmosphere interface of the Antarctic continent and are therefore very important indicators of climate change in the region. The Amery Ice Shelf is the largest ice shelf in East Antarctica and has been the focus of many scientific research projects over the past 50 years. This paper presents a history of the use of spatial science techniques from basic survey equipment to satellite systems in Australian research projects based on the Amery Ice Shelf (and surrounding glaciers) since 1955. The application of these spatial data to projects based primarily in the fields of geodesy, glaciology, climatology, and oceanography has allowed the measurement and monitoring of the physical, dynamic and environmental characteristics of this large and remote region. This new information provides scientists with a better understanding of the ice shelf/ocean/atmosphere system allowing future monitoring to observe the effects of global climate change.     

湿地景观变化过程与累积环境效应研究进展

湿地在流域中处于水陆交错的特殊过渡区域,是地表重要的景观覆盖类型和生态系统。湿地具有独特的水文、土壤和植被特征,在维护区域/流域生态平衡和环境稳定方面发挥巨大作用。湿地景观变化过程主要表现为景观格局和过程在时间和空间尺度上的相互作用过程。该过程对系统的能量流动、物质循环以及物种迁移产生作用,对地理环境也产生巨大环境效应。湿地景观变化与土地利用/覆盖变化紧密相关,与人类活动影响息息相联。至今,人类已把天然的湿地景观格局改变为受人类支配的土地利用格局。自然湿地景观格局的变化过程对湿地生态系统以及其他系统的生物多样性、初级生产力产生显著影响,对局地、区域及全球气候环境、水文环境、生物多样性等方面产生显著而深刻的影响。湿地景观变化是全球变化研究的重要内容,尤其对认识全球气候变化、土地利用/覆盖变化和生物多样性变化的区域响应具有重大意义。     

旱区人地耦合系统水-粮食-生态关联研究述评

气候变化和人类活动影响下的旱区水-粮食-生态关联机制,是人地耦合系统研究的前沿科学问题之一,为全面保障以水安全为纽带的旱区生态安全和粮食安全提供科学支撑.本研究通过梳理水-粮食-生态关联研究前沿,凝练得到四方面认识:①在时空特征判别中,旱区土地利用是普遍涉及的水-粮食-生态关联载体;②在驱动机制分析中,生态系统服务权衡...     

岩溶地区人类活动的水文效应研究现状及展望

在全球气候变化背景下,加之岩溶生态系统的脆弱性及敏感性,地表水与地下水交换迅速,岩溶水动力系统对人类活动及其造成的生态环境变化反馈敏感。岩溶地区人类活动导致的植被退化、石漠化等环境问题已对岩溶地区的水文水循环过程造成了严重影响,水资源问题已成为岩溶地区发展的重要限制因素。本文在对岩溶生态系统及水文环境特性分析的基础上,从土地利用变化的水文效应,人类活动对降水—径流的影响、岩溶水资源的开发利用、岩溶地下水污染及水文模型在岩溶地区的应用等方面,概述了岩溶地区人类活动水文效应的相关研究现状与不足,总结了未来岩溶地区人类活动水文效应的5个研究趋势,并探讨了研究中的重点及难点问题。     

城市森林主要植被类型碳储量研究——以崇明岛为例

以崇明岛为研究区域,采用野外样方调查和实验室模拟相结合方法,研究崇明岛主要植被类型碳储量。结果表明:(1) 崇明岛不同森林植被类型其碳储量是不同,从大到小的排序为水杉、柳杉,黑松等针叶树为主的植被,其次是阔叶树林,最后香樟林;(2) 崇明岛的植被碳储量的分布有很大的空间差异性,主要分布在河流两岸、道路两侧以及居民区等;(3) 崇明岛主要植被类型的碳储量为491 212.16 Mg,平均碳密度为18.70 Mg/hm²,低于中国和世界的平均水平;(4) 根据本研究结果和存在的问题,就未来的发展方向进行讨论。     

生态系统服务权衡与协同研究进展及地理学研究议题

由于生态系统服务的多样性、空间分布的不均衡性以及人类使用的选择性,在人为活动和自然因素作用下,服务之间的关系出现了此消彼长的权衡、相互增益的协同等变化。理解服务权衡与协同的表现类型、形成机理、尺度依存和区域差异,对于制定区域发展与生态保护"双赢"的政策措施具有重要意义。从相互作用与联系、类型与形成机制、研究方法与工具、尺度效应以及不确定性等方面评述了生态系统服务权衡与协同的国内外研究进展和局限性,并对研究趋势进行了展望。在此基础上,提出从地理学视角研究生态系统服务权衡与协同的主要议题,包括服务供需的时空异质性、权衡与协同的形成机制、尺度依存和区域差异等。可为拓展生态系统服务权衡与协同研究的深度和广度,提升地理学综合研究水平提供借鉴与参考。     

湿地景观变化对水禽生境影响研究进展

湿地是自然界重要的生态系统和景观类型,具有巨大的资源潜力和环境功能,是水禽赖以生存的重要繁殖地和越冬地。几十年来,由于人类活动影响造成的湿地景观巨大变化,不仅改变了湿地景观原有的功能,而且在景观或区域水平对水禽的生存环境产生重要影响。湿地景观变化主要在湿地大面积丧失、湿地景观异质性变化和湿地景观破碎化等方面对水禽需求的生境类型和生境要素产生重要影响。我们从湿地景观变化的特征出发,概述了国内外湿地景观变化对水禽生境的影响。发现该方面的研究在研究思路方面发生了方向性的变化。随着对水禽保护的重视,研究和保护战略从过去的研究和保护物种途径转到保护物种所生存的生态系统和景观——即水禽生境的研究和保护受到高度重视;另一方面的变化是研究方法的进步。主要表现为结合野外调查,利用遥感和GIS技术研究水禽生境时空变化及其对水禽种类和种群数量的影响。最后应用累积效应的原理和方法,对深入研究的科学问题进行了展望,提出一些需要深入探讨的问题。     

Impact of human activities on soil respiration: A review

Soil respiration is one of the primary fluxes of carbon between soils and the atmosphere.It is produced by rhizosphere respiration and soil microbial respiration.Soil respiration is not only affected by environmental factors,but also changes with the hu-man-induced disturbances of ecosystems.Land-use,the measures of land management,the pollution of soil,and so on can affect soil respiration and change the soil efflux.According to some research,the authors summed up their impacts on soil respiration by human activities through land-use changes and land-management measures among agroecosystem,grassland ecosystem,and for-est ecosystem.The results showed that (1) when adding fertilization to farmland,the soil respiration will increase;(2) fenced land can decrease soil respiration,while soil respiration in the grazed land at a grassland ecosystem will decline with the increasing of grazing intensity;(3) with grassland fertilization;farmland cultivation;fire,fertilization,and cutting of forest,conflicting results were found in the changes of soil respiration.Perhaps plant species,site condition,and measurement season can lead to different results on soil respiration.     

南极长城站地区环境影响评估理论与方法初探

在研究南极长城站地区人类活动规模、环境影响及环境质量现状的基础上，探讨了南极环境研究中几个重要概念的内涵及南极环境影响评估的有关理论和方法。提出可将环境影响评估工作分为计算“影响度”和“环境承载力”两个层次；在目前南极环境缺乏环境基准值、环境标准值的情况下，可据环境背景值进行第一层次的评估工作。以长城站地区发电站废气的直接排放为例，运用高斯模式预测了发电站下风向大气环境质量，并计算了影响度，划分出影响区间，提出科学研究和科考管理的相应建议。