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。     

张掖市新型城镇化与生态安全耦合协调发展研究

甘肃省张掖市地处我国西北干旱区,该地区属于内陆河流域绿洲城市,生态环境极其脆弱,研究其新型城镇化与生态安全耦合协调发展问题显得尤为重要。通过借鉴国内外城镇化与生态环境耦合协调发展现有的研究成果,以2005—2017年张掖市统计数据为依据,建立综合评价指标体系,运用熵权法求各项指标权重,设立了耦合协调度模型,测算新型城镇化与生态安全耦合协调发展的综合指数,来表征该区域的耦合关系。结果表明：13 a间系统由低水平耦合协调——拮抗时期——磨合阶段——高水平耦合发展。新型城镇化发展水平基本保持稳步上升的态势;而生态环境综合水平尽管总趋势是向好发展,以2011年为拐点明显波动。新型城镇化与生态安全的耦合协调度持续向好,2012年达到峰值后一直保持在大于0.9的耦合协调度极高水平。最后提出促进该城市新型城镇化与生态安全耦合协调发展的政策建议。     

基于RS、GIS两大沙漠边缘带土地利用/覆盖对近十余年来气候变化的响应研究

以1986年与2000年两期TM遥感解译影像为基础,运用GIS空间分析手段,借助多个土地利用分析模型,对我国北方腾格里与毛乌素两大沙漠边缘带土地利用空间变化特点进行了分析,揭示出上世纪80年代后期至本世纪初的十余年来两大沙漠南缘带土地利用／覆盖对气候变化所做出的各具特色的响应方式。研究期内,研究区土地利用程度总体得到提高,其中东部毛乌素地区提高速度高于西部,中部宁夏部分高于两头陕西、甘肃部分。土地利用重心分布揭示出半干旱、干旱沙漠边缘带耕地与水资源分布的密切关系,同时,土地利用重心变化分析揭示山西部腾格里地区研究期内生态环境区域恶化,而东部毛乌素地区生态环境质量趋于好转。     

西北地区湿地生态价值补偿质量评价

客观评价湿地生态价值补偿质量对衡量相关政策的执行效果具有重要意义。采用层次分析法构建了涵盖自然条件、补偿行为和补偿效果3个准则层17个评价指标的西北地区湿地生态价值补偿质量评价体系。以2005—2020年数据为基础,计算各单项指标结果,采用熵值法确定指标权重,评价我国西北地区湿地生态价值补偿质量。结果表明：青海省湿地的自然条件最好,宁夏最差;2015年宁夏补偿投入最多,其余年份新疆投入最多;2010年陕西省补偿效果最好,其余年份青海省最好。2005—2020年湿地生态价值补偿质量由高到低依次为：陕西>青海>新疆>宁夏>甘肃。评价结果反映了我国西北地区湿地生态价值补偿的质量状况,可为该地区湿地生态环境保护提供参考。     

中国地震发生频率与烈度的空间分布

考虑不同区域地震记录具有时间长度不等的特点,对“震中分布分震级网格点密集值”算法进行改进,结合 GIS 的空间分析方法将地震目录中的点数据空间化为能反映地震发生频率的栅格数据;依据地震震级和烈度的关 系以及地震烈度在空间上的椭圆衰减模型,选择逼近和近似的计算手段,并结合空间插值方法得到中国地震烈度 分布的栅格图。从地震频率分布结果上看,大致以宁夏、甘肃、四川和云南为界,中国西部地区3 级以上的地震发生 频率要高于东部地区;从地震烈度分布结果看,中国甘肃、陕西、宁夏、山西、河北、四川、云南等位于地震带内的区 域在发生地震时产生的烈度较高。     

重庆市新型城镇化质量与生态环境承载力耦合分析

本文以重庆市为研究对象,采用耦合分析法,通过分析新型城镇化质量和生态环境承载力主要指标,构建新型城镇化质量与生态环境承载力耦合协调模型,计算2000-2012年重庆市及各区县新型城镇化质量与生态环境承载力的耦合度,评价重庆市新型城镇化质量和生态环境承载力耦合阶段及水平,分析生态环境承载力与新型城镇化发展质量的耦合分类,为探索可持续发展的城镇化道路提供数据参考。结果显示：2000-2012年,① 重庆全市耦合度处于在0.967~1.000之间,显示出重庆市的新型城镇化质量与生态环境承载力的耦合阶段处在高水平耦合时期;② 重庆市区县新型城镇化质量与生态环境承载力耦合度分布基本符合“一圈两翼”的空间分异规律,耦合度范围在0.884~1.000之间,也处于生态环境与城镇化质量高耦合时期;③ 但重庆市各区县新型城镇化质量与生态环境承载力存在明显区域差异,尤其是生态环境承载力指数的空间差异比较明显,根据耦合状况可以大致分为4种区县耦合类型。表明重庆市快速城镇化的后果导致都市区生态压力增大,生态承载力空间差异显著的现实将导致原有城镇化发展方式面临不可维系局面,亟需调整城镇化发展方式;发展新型城镇化应通过优化资源利用方式,调整产业空间布局和升级产业达到疏导人口分布和提升城镇化发展质量的目的,最终缓解生态环境因城镇化快速发展带来的压力。     

经济增长与环境污染的库兹涅茨曲线分析与预测——以宁夏为例

根据环境库兹涅茨曲线假说,选取1991—2007年宁夏经济与环境数据,建立经济发展与工业"三废"排放量以及生活污水排放量的计量模型,分析它们的环境库兹涅茨曲线特征及其成因。研究发现,宁夏工业废水排放量的环境库兹涅茨曲线呈"U"形曲线,工业废气和固体废弃物排放量的环境库兹涅茨曲线均呈倒"N"形曲线,第一次下降的拐点分别出现在2015年和2007年,生活污水排放量的环境库兹涅茨曲线呈正"N"型。结果表明,宁夏工业废水、废气以及生活污水排放量随着经济的发展仍处于上升期,环境污染物排放量EKC的转折点尚未达到。参照发达国家经验,同时结合宁夏"十二五"规划,预计到2020年宁夏人均GDP达到10 000美元时,工业废气和固体废弃物将出现EKC的拐点,工业废水排放量和生活废水排放量不能出现拐点。同时,根据污染物和经济发展的分析结果,提出了不同污染物的防治措施及建议。     

湖南郴州市新型城镇化与新型工业化协调发展研究

基于新型城镇化与新型工业协调发展内涵,构建了新型城镇化与新型工业化协调发展综合评价指标体系。采用主成分分析法和模糊数学法测度了郴州市11个县域新型城镇化与新型工业化综合评价指数及其协调度。研究结果表明:郴州市新型城镇化与新型工业化协调度总体上处于"双低型"协调发展状态或不同程度的失调状态;空间分布上,处于低水平协调度状态或不同程度失调状态的县域主要分布在郴州市主要交通干线途经地区,而协调度高的县域则分布于郴州市边缘地区,究其原因是新型工业化水平影响了两者协调度水平及其空间分布。据此提出了郴州市新型城镇化与新型工业化协调度提升及其空间布局优化的策略。     

中国土地利用变化生态环境效应的空间分异性与形成机理

中国复杂的自然要素、社会经济要素、区域发展战略和政策调控形成了当前中国不均衡的经济发展空间格局、土地利用空间格局和生态环境质量空间格局。厘清中国生态环境质量的空间格局及形成机理对中国土地资源的可持续利用和生态环境的有效保护具有重要的实践意义和价值。以往研究缺乏对中国县域尺度土地利用/土地覆被变化生态环境效应的空间分异性及形成机理的相关研究,本研究基于1995—2015年间中国土地利用现状遥感监测数据,尝试采用生态环境质量指数方法测度中国土地利用变化的生态环境效应,并且综合运用重心分析、热点分析工具（Getis-Ord G_i*）和地理探测器等研究方法,分析1995—2015年中国生态环境质量时空演变特征及形成机理。研究结果如下：① 东部季风区生态环境质量指数高于青藏高寒区和西北干旱区,东部季风区生态环境质量低值区主要分布在人口和经济集聚的城市群以及省会城市周边地区。研究期间中国生态环境质量重心持续向西北方向迁移;② 1995—2015年间中国生态环境质量变化的热点区域主要分布在西藏地区、新疆、重庆、贵州以及位于黄土高原的省份（青海、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西以及河南）境内,冷点区域主要分布在长江经济带沿线地区省份以及东南部沿海地区省份;③ 土地利用程度对于生态环境质量影响力显著强于其他因子,东部季风区的社会经济和交通区位因子对生态环境质量影响力强于青藏高寒区、西北干旱区和生态大区过渡带;④ 影响因子之间相互作用主要包括非线性增强作用和双因子增强作用两种类型,以非线性增强作用为主。     

新型城镇化的内涵、测度及其区域差异研究

在深刻理解新型城镇化内涵的基础上,建立了由人口、经济、空间、社会、生态环境、生活方式、城乡一体化、创新与研发8个子系统构成的新型城镇化评价体系,采用熵值法确定评价指标权重,并对31个省份新型城镇化的发展水平进行了评价。运用灰色关联度法,对新型城镇化发展水平与42个评价指标的关联度进行分析,结果表明新型城镇化综合发展指数与经济城镇化、创新与研发、社会城镇化、生活方式城镇化关系更为密切。对各地区新型城镇化水平空间差异分析表明,中西部地区需要从经济城镇化、生活方式城镇化、社会城镇化、城乡一体化、创新与研发子系统5个方面入手,加快城镇化步伐,缩小区域发展差距,全面提升新型城镇化发展水平。     

西北干旱、半干旱区区域可持续发展综合评价模型研究

以西北干旱、半干旱区为研究背景,针对区域可持续发展评价问题,运用Fuzzy数学方法,建立了二级层次结构的综合评价模型。其中,一级评价模型建立在各评价因素子集上,它着眼于各评价因素子集中每一个具体的评价因素,建立隶属度矩阵以及最理想与最不理想单元,计算各区域可持续发展的隶属度。二级评价模型建立在整个评价因素集合上,它着眼于各评价因素子集,在一级评价模型评价计算的基础上,建立综合评价模型,计算各区域可持续发展的隶属度。应用该模型对三西地区某11个区域进行评价,计算出了每一个区域可持续发展的隶属度。     

黄河流域能源消费碳排放时空格局演变及影响因素——基于DMSP/OLS与NPP/VIIRS夜间灯光数据

科学估算并动态监测长时间序列区域能源消费碳排放发展态势,是制定、实施及评估地区碳减排策略的科学依据和基础保障。基于构建的长时间序列可相互比较的DMSP/OLS与NPP/VIIRS两种夜间灯光数据集,本文模拟了2000—2018年黄河流域能源消费碳排放的时空变化特征,并从流域地理分异的角度对其影响因素进行解析。结果表明：① 2000—2018年黄河流域能源消费碳排放呈现总量不断上升但增长速率下降的态势,整体表现出收敛趋势,但还未达到碳峰值;流域内部碳排放总量呈中游>下游>上游的地理分异特征。② 以黄河干流及主要支流为串联的核心城市形成了若干规模不一的高密度碳排放中心。③ 黄河流域碳排放呈显著的正的全局空间自相关,并形成了以晋陕蒙资源型城市为依托的中上游碳排放高-高集聚,以及上游甘青宁地区为主的碳排放低-低集聚。④ 经济发展水平对碳排放空间分异的影响力始终最强,其次为城镇化水平与人口规模,“GDP+”能源结构、能源强度与产业结构所主导的交互作用是导致碳排放持续增长的主要推动力。从构建流域生命共同体的视角出发,结合黄河流域自然环境特点与经济社会特征,并统筹上下游、左右岸、干支流之间的关系,分区施策与分时施策并行,对实现以碳减排为目标的黄河流域生态保护与可持续发展意义重大。     

技术环境对西北传统农区农户采用新技术的影响分析——基于三种不同属性农业技术的调查研究

依据对陕甘宁传统农区的调查数据,选择苹果新种苗技术、小麦良种技术、节水灌溉技术为研究对象,系统分析了技术环境对农户采用农业新技术的影响及其差异。研究发现,技术环境因素对农户采用新技术具有较大的影响,其中,技术软环境对农户的影响大于硬环境的影响。农户采用具有不同属性的农业新技术受环境因素的影响程度存在较大的差异,具体表现为,苹果新种苗技术容易受到果品公司、农技站服务次数、技术培训质量以及信贷条件的影响;小麦良种技术容易受到科研组织、种子公司、农技站、人际网络以及技术供给渠道的影响;节水灌溉技术受到具有社会服务功能的技术组织、政府鼓励措施以及媒体宣传的影响较大。与此同时,地理因素对农户的技术行为具有明显的约束作用。     

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。     

陕西省大气环境承载力分析

以陕西省大气环境中SO₂和PM₁₀作为评估对象进行大气环境承载力研究,采用烟云足迹分析法计算了陕西省2010-2013年环境容量系数A值和SO₂、PM₁₀环境承载力的时空分布状况。结果表明：陕西省环境容量系数A值变化范围较大,2010-2013年全省年平均A值变化范围为1~5,陕北地区环境容量系数A值最大,其次为关中,陕南最小,2010-2013年关中地区西安、宝鸡和渭南呈现出逐年下降的趋势。SO₂环境承载力全省整体上2010-2013年变化范围为-148 578.04~-189 149.59 km²,4 a SO₂承载力均无余额,其中渭南和西安SO₂承载力严重不足且呈下降趋势; PM₁₀环境承载力全省整体上2010-2013年变化范围为12 701.47~44 511.02 km²,4 a PM₁₀承载力均有余额,全省各市除渭南和铜川外4 a均有余额,但总体呈下降趋势。     

气温变暖对西北西风带冬季气温的影响分析

利用中国西北西风带139个气象站1961—2006年历年冬季气温资料,采用线性趋势分析、多项式拟合、EOF、REOF、Mann-Kendall、滑动t-检验、子波分析和功率谱分析等方法,分析了46 a西北西风带冬季气温对气候变暖的响应。结果表明:①中国西北西风带冬季气温近46 a增温率为0.55 ℃/10a. 增温显著的地方是陕西西部、甘肃、宁夏、内蒙古大部、青海中北部-塔里木盆地。仅青海的河南州局地有显著的下降趋势。表明除青海高原局部地区外其余大部分区域增温显著,同步响应全球变暖。②大部分区域冬季气温的年际变化稳定性差,青海高原相对稳定。③冬季气温的演变在西风带一致性程度较高。从20世纪60年代中期开始发生降温-升温转型,1986年有一次显著突变,其后气温达到一个更显著的增暖时期,21世纪初略有回落;全区性的前10个偏热年,80%出现在20世纪90年代及以后,各分区的异常偏热年,90%也出现在1990年以后;气温异常变化存在5 a左右的年际周期,在20 a以上的气候变化层次上,气温趋势还处在偏高的位置。④冬季气温演变存在地域差异。一是蒙新区和陕甘宁青区南北变化相反;二是蒙陕甘宁区和青海新疆区东西变化相反。⑤根据REOF分析将该区冬季气温异常细分为蒙陕甘宁区、高原区、北疆区和南疆区4个分区。冬季气温的转折高原区有异于其他区域,高原区单调增温,无明显转折,而其他区基本一致,在70年代初期转为上升,90年代中期转为下降阶段;冬季气温的突变也是高原区有异于其他区域,高原区1997年发生一次突变,而其他区域则一致为1986年突变。     

干旱区城市化与生态韧性耦合协调的时空格局演化分析——以宁夏为例

快速城市化易引发各种生态问题,如何构建城市化与生态韧性的协调发展关系对于干旱区内陆城市的发展至关重要。结合遥感技术从韧性角度解读城市化与生态环境,以宁夏为研究区域,在构建城市化与生态韧性指数的基础上,运用耦合协调性和相对发展度模型对2005—2020年两者的耦合协调性进行研究。结果表明：（1） 宁夏城市化水平提升较快,以银川市为中心的沿黄城市群灯光璀璨,而宁夏南部呈现众多面积较小零星分布的灯光像元。（2） 宁夏生态韧性水平整体稳中有升。银川市生态韧性水平全区最高,吴忠市次之,石嘴山市、固原市和中卫市生态韧性水平则相对较低。（3） 宁夏城市化与生态韧性耦合协调性稳步提升,除银川市和石嘴山市外,其余各市均经历了不同程度的失调期。（4） 宁夏城市化和生态韧性的相对发展尚未达到理想上的等同。     

近15a陕西省植被时空变化与影响因素分析

利用2000—2014年MODIS/NDVI时间序列数据,采用栅格像元趋势分析、稳定性评价的方法,研究了陕西省近15 a植被的时空变化特征和规律;利用Hurst指数对陕西省植被未来变化趋势进行了预测;并利用相关性分析法分析了NDVI与年均温度和降雨量的关系。结果表明,2000年、2015年陕西省NDVI均值分别为0.4273、0.4942, 15 a来增加了0.067,增长了16.0%,其中陕北地区NDVI增加明显,关中部分地区出现负增长,陕南地区NDVI总体依旧维持在较高水平。陕西省植被变化趋势具有明显的空间差异性,全省植被未变化的占52.0 %,改善部分占44.27 %,退化部分占3.73%,说明15 a间陕西省植被覆盖改善面积大于退化面积,植被状况有所改善;其中陕北地区植被呈明显改善区域面积较大,关中地区植被覆盖面积有所减少,陕南地区植被变化幅度较小。陕西省植被稳定区域占50%以上（0 0.2),说明15a间陕西省植被较为稳定,变化程度不大;其中陕西省植被最稳定地区主要集中在陕南、延安南部,榆林部分、西安、渭南少部地区变化幅度较大。Hurst指数分析表明陕西省44.54%面积的植被未来有可能面临退化,主要分布在陕北和关中地区的北部,植被未来有可能退化也有可能改善的面积占49.78%,主要分布在延安和陕南地区。陕西省近15 a气温和降水量总体呈增加趋势,增加速率分别为0.48 ℃·(10 a)-1和69.5 mm ( a)-1;相关性分析结果表明,年均降雨量是影响NDVI的主要气象因子,同时陕西省植被变化也受到了退耕还林还草、防沙治沙、生态政治等人为因素的影响。     

西北地区居民生活碳排放现状分析及预测

我国西北地区经济发展、居民生活水平和碳排放均低于全国平均水平,随着国家政策倾斜,居民生活条件逐步改善,居民生活碳排放量提升空间较大,排放格局将受影响,这对西北地区本就脆弱的生态环境更加不利。目前有关居民碳排放的研究多集中在人类活动频繁、碳排放量大的我国东、南部地区,较少关注西北地区,但碳排放增加、环境成本加重对于欠发达地区的影响更加深远。其次,研究者关注居民碳排放预测时,通常着眼于数量预测,忽视了空间格局预测,不利于区域间协同发展。基于1997—2016年西北五省居民能源消耗和消费支出数据,首先利用直接系数法和投入产出法测算了1997—2016年西北地区居民生活碳排放,对其现状进行分析;第二,基于标准差椭圆和ARIMA模型从数量和空间格局上对2017—2021年西北居民生活碳排放进行预测。结果表明:1997—2016年,西北居民生活碳排放呈先缓慢后快速的上升趋势。直接碳排放稳定在0.3~0.4×10^8 t;间接碳排放达到2.38×10^8 t;空间分布总体稳定,呈西北—东南分布,移动趋势为西北—东南—西北,标准差椭圆中心在(99.07°E,38.19°N)附近移动。2017—2021年,直接碳排放达到0.543×10^8t;间接碳排放为3.631×10^8 t;主体区域沿X轴发散,Y轴收敛,旋转轴变化小,随着西部大开发和脱贫的推进,新疆排放量次于陕西,增速较快,推动碳排放主体区域向西北移动。旨在为实现西北地区人口、消费、环境协调发展、引导居民树立低碳消费的价值理念建言献策。     

基于新型城镇化视角的区域城镇化水平评价——以陕西省10个省辖市为例

 基于对新型城镇化的本质内涵及其特征的考辩,建立由人口、经济、基础设施、生活质量、生态环境、城乡统筹发展诸因素构成的新型城镇化评价指标体系,运用信息熵技术支持下的层次分析法（AHP）,以陕西省10 个省辖市为例进行实证分析。结果表明：陕西省新型城镇化综合水平区分为5 个等级类别：最高（西安）、较高（宝鸡、延安、铜川、榆林）、中等（咸阳）、较低（安康、汉中、渭南）和最低（商洛）,区域差异呈现为陕北较高,陕南较低,关中（西安）突出的现象。不同城市新型城镇化评价因素之间、相同城市的各评价因素之间皆存在水平上的差异,发展不均衡。陕西省城镇化过程的主要推动因素是经济发展,而人口集聚及素质提高、生活质量提升与基础设施建设是主要表现,城乡统筹发展、生态环境建设与城镇化综合发展并不同步,需要统筹城乡、兼顾经济与生态环境的协调发展。