泛长三角城市资源环境压力演化特征及门槛效应

基于资源消耗和环境污染视角构建城市资源环境压力评价指标体系,探讨2000-2017年泛长三角城市资源环境压力时空演化特征及城镇化的门槛效应与作用机理。研究发现:①泛长三角地区资源环境压力呈逐年递增趋势,以"快速-中速-慢速"的节奏持续走高;②各城市资源环境压力均不同程度由低压力向高压力类型演替,并呈现"东高西低、南高北低"格局;③经济增长、工业化水平及人口密度存在显著门槛效应,消费水平、固定资产投资、进出口贸易对资源环境压力具有显著正向作用,能源强度降低和技术创新水平提高有利于减轻资源环境压力,而环境规制和能源消费的影响作用不显著。     

城镇化与资源环境的耦合过程与解耦分析——以北京为例

探索城镇化与资源环境之间的相互作用与复杂关系具有重要意义。从可持续城镇化视角,构建城镇化发展指数和资源环境压力指数,分析评估了2003-2015年北京市城镇化发展对资源环境压力的影响,借鉴解耦模型进一步研究了北京市城镇化与资源环境压力的耦合关系。结果表明：① 北京城镇化进入了后期成熟阶段,人口、经济和社会城镇化均呈现出较高水平且增速放缓的特征,人口城镇化率从79.05%上升到86.51%。② 资源消耗总量仍在不断增加,而环境污染的治理效果相对较为明显,工业废水、工业固体废物等污染物排放量趋于降低,城镇化发展的资源环境压力总体处于中等水平且呈波动性逐步上升趋势。③ 12年间,北京市城镇化发展与资源环境压力呈现由弱解耦—强解耦—弱解耦—扩张性耦合—扩张性负解耦—强解耦—弱解耦—强解耦的演变轨迹,耦合与解耦关系反复,这种反复体现了城镇化发展与资源环境之间复杂关系及其动态演化特征。资源环境可持续性将是北京建设国际一流的和谐宜居之都的关键瓶颈因素之一。     

水资源约束下的河西走廊城市经济脆弱性时空演变及其影响因素

城市经济脆弱性作为当前脆弱性研究中的重要领域,为人-地系统耦合研究提供了新的视角,并为城市可持续健康发展提供有益的决策支持和管理方法。依据城市经济脆弱性内涵,基于暴露度、敏感性、适应能力构建了城市经济脆弱性评价指标体系,运用熵权TOPSIS法评价河西走廊地区及区域内五市的城市经济脆弱性,并采用障碍度模型识别影响区域城市经济脆弱性变化的因素。结果显示：（1）2006—2015年,河西走廊地区城市经济脆弱性呈现出先曲折下降（2006—2011年）再波动上升趋势（2012—2015年）;（2）河西走廊地区的城市经济脆弱性具有明显的空间特征,经历了东西高、中部低到整体较高的演变过程;（3）阻碍河西走廊地区城市经济脆弱性降低的障碍因子由适应能力逐步转变为暴露度。针对河西走廊地区各市主要障碍因子,提出针对性优化措施。     

河西走廊57年来气温和降水时空变化特征

采用滑动平均、线性回归等趋势分析方法以及Mann-Kendall、Pettitt 和累积距平三种突变检验方法对河西走廊地区1955-2011 年的气温和降水两个指标进行研究, 从而揭示该地区气候变化的事实及趋势。研究显示河西走廊地区的气温在过去57 年呈显著上升趋势, 升温率是IPCC第四次报告中近50 年变暖率的两倍, 达0.27℃/10a, 并且在1986 年发生增温突变;四季气温中, 冬季气温升高对年气温上升贡献最大。河西走廊年降水量在研究时段内呈显著增加趋势, 降水增率为3.95 mm/10a, 但各个流域增加趋势并不显著;雨季降水量呈不显著的增加趋势, 其年际变化与年降水量一致, 雨季降水增量对年降水量增加贡献率大;河西走廊年降水量未发生突变, 雨季降水量在1968 年发生增加突变。河西走廊温度升高, 降水量增加, 总体向暖湿化发展, 这种变化对该地区水资源脆弱性的影响需要进一步研究。     

河西走廊:绿洲支撑着城市化!——与仲伟志先生商榷

针对仲伟志先生在《经济观察报》(2002年10月14日)撰写的《河西走廊:城市化覆盖绿洲?》一文的若干观点,提出了自己近年来研究河西走廊得出的基本看法。作者认为,在河西走廊,有绿洲就有城市,有城市就有城市化;城市化不会覆盖绿洲,城市化会推动绿洲更加走向繁荣;水源绝不是城市化的最大瓶颈,城市化更不会制造沙漠;在保护绿洲生态环境的同时,加快走廊城市化发展进程,这是河西走廊生态环境改善和人民生活水平提高的有效途径。绿洲支撑着城市化,合力共筑着河西走廊作为中国西部生态经济走廊的开发与发展。     

沙漠化地区的旅游发展对沙漠化的影响研究——以河西走廊为例

以河西走廊为例研究了沙漠化地区的旅游开发对沙漠化的影响。研究发现,河西走廊主要的旅游资源的开发,都受到了沙漠生态环境空间上的制约,因此多数的旅游产品都集中在生态环境较好的绿洲上。通过计算旅游人口的用水量发现,旅游发展对沙漠化的直接影响很小,但旅游业在沙漠化地区不同流域地段的发展会对政府的环境政策产生不同的影响,从而间接影响到沙漠化的进程。     

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。     

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。     

河西走廊春末夏初降水异常与大气环流及海温场关系

使用1961-2010年NCEP/NCAR逐月再分析资料、NOAA月平均海表温度资料和河西走廊月降水资料,在分析河西走廊春末夏初降水变化特征的基础上,对春末夏初降水异常的大气环流及其与早春3~4月海温场的关系进行了分析。结果表明:河西走廊春末夏初降水变化主要以全区一致型为主,存在3 a、5 a、10a和13~15 a显著周期变化。春末夏初降水异常多年850hPa距平风场河西走廊盛行东风,散度场为辐合;500hPa欧亚中高纬度高度距平场呈"+-+"分布,类似负欧亚遥相关型(EU);距平风垂直环流为印度洋上升,高原下沉、35~45°N上升的经圈环流;整层水汽通量距平场上,我国西北以东地区的东风气流有利于东部暖湿空气向西北地区输送,河西走廊为水汽辐合区;前期3~4月赤道南印度洋和赤道中东太平洋海温为大范围正异常。降水异常少年上述特征正好相反。通过3~4月海表温度与5~6月500hPa高度场相关分析表明,赤道南印度洋海温正(负)异常时,欧亚中高纬度会出现+-+(-+-)的类似EU遥相关型波列,说明前期赤道南印度洋海温异常对后期中高纬度EU遥相关型有激发或增强作用,进而影响河西走廊春末夏初降水异常。     

河西走廊草地荒漠化动态及驱动因素

草地荒漠化是河西走廊面临的主要生态问题。探究河西走廊草地荒漠化的现状与变化,是维持地区生态安全、确保经济社会健康稳定发展的关键。本研究以2009、2014、2019年全国荒漠化监测数据为基础,结合同时期的气象和年鉴数据,利用趋势分析、灰色关联及结构方程模型等方法,分析了河西走廊草地荒漠化的动态变化规律,在此基础上,量化了驱动草地荒漠化的因素。结果表明：（1）河西走廊草地荒漠化威胁持续存在,2019年,荒漠化草地面积为371.93万hm²,占河西走廊草地总面积的43.7%,荒漠化程度以中度为主,占比为65.58%。（2）2009—2019年,荒漠化草地面积减少134.68万hm²,草地荒漠化得到有效遏制。根据草地荒漠化程度综合性评价指数,除金昌市外,酒泉市、嘉峪关市、张掖市和武威市草地荒漠化呈逆转趋势。（3）驱动草地荒漠化动态变化的各类因素中,年降水量增加有助于荒漠化逆转,年均气温、农作物播种面积、大牲畜存栏数、常住人口数与草地荒漠化呈正相关,其中常住人口数通过影响农作物播种面积间接导致草地荒漠化加剧。     

干旱区城市化过程中的生态风险评价模型及应用——以河西地区城市化过程为例

城市化是河西走廊可持续发展的必由之路,然而现实中城市化过程与生态环境之间存在着各种各样的矛盾与胁迫,同时也伴随着生态风险的产生,评价城市化过程中诱发的生态风险,并找出各种生态风险变化的规律性,对河西走廊城市未来的健康发展具有重要的现实意义。通过研究城市生态风险的内涵与动因,建立了生态风险评价的数学模型,并利用该模型从不同角度计算出河西走廊7个城市的生态环境风险强度,在此基础上分析了河西城市化过程中生态风险变化的规律性,即河西走廊7个城市的经济城市化诱发的生态风险大于人口城市化和社会城市化诱发的生态风险;农业用水诱发的生态风险大于工业和第三产业用水;流域下游的生态风险大于上、中游地区;从空间上,各城市的综合生态风险呈现出玉门>敦煌>武威>金昌>酒泉>嘉峪关>张掖的位次顺序。     

干旱区水资源对城市化约束强度的时空变化分析

水资源对城市化的约束力已经成为干旱缺水地区决定城市化发展速度, 进而决定城市化和社会经济发展规模的重要外营力之一, 科学度量并探讨其时空变化, 对水资源可持续利用与城市化正常推进具有重要意义。以定性与定量分析相结合的方法建立了水资源对城市化 约束强度的综合测度指标体系, 采用熵技术支持下的层次分析法构建出水资源对城市化约束强度的综合测度模型, 并对1985-2005 年河西走廊水资源对城市化约束强度的时空变化进行了分析。结果表明, 河西走廊水资源对城市化的约束强度在空间上总体表现为自东向西逐渐减小, 在时间上表现为由较强约束类型变为强约束类型, 总体呈不断增加态势, 但近年来略有缓解。虽然河西走廊水资源开发利用潜力综合指数与城市化系统综合发展指数都较低, 面临缺水和发展的双重矛盾, 但目前河西走廊大部分地区水资源对城市化的约束强度仍属于较强或强约束类型, 仍然能够通过合理调控实现可持续发展。     

辽宁省城市化进程与资源环境压力时空耦合过程研究

“新型城镇化”战略要求人与自然和谐共生,走绿色低碳、高效集约的可持续发展道路。构建城市化与资源环境压力的评价指标体系,并应用灰色关联度和耦合协调度模型,对辽宁省城市化进程与资源环境压力的时空耦合过程进行研究。结果表明：1996—2017年辽宁省城市化水平不断提高,资源环境压力呈下降趋势;两者的耦合作用一直处于颉颃阶段,耦合协调关系经历了低度协调向中度协调再向高度协调转变的过程;建成区面积是最典型的城市化限制因素,土地资源占用是最典型的资源环境限制因素。辽宁省14地市城市化水平的空间差异较大,沈阳、大连始终居于省内城市化发展前列,而朝阳和铁岭较为落后;城市化与资源环境压力的耦合协调度在空间上呈现出东南高、西北低的特点,这与城市化发展水平呈现一定的空间对应关系。     

河西走廊绿洲生态经济系统协调发展能力评价

河西走廊生态环境脆弱,经济发展约束性强,生态与经济协调发展是实现绿洲可持续发展的重要途径.在对河西走廊生态环境与经济发展现状深入分析的基础上,构建了绿洲生态经济系统指标体系,采用熵权法,运用协调发展度模型,对5个绿洲生态经济系统及其子系统的协调发展度及协调度进行了定量分析.结果表明:各绿洲生态效益、经济效益水平均很低,尚不存在良好协调发展区域;绿洲协调发展能力呈现为嘉峪关>金昌>张掖>酒泉>武威的顺序,嘉峪关属于勉强协调发展类生态滞后型区域;金昌、张掖、酒泉、武威同属于濒临失调衰退阶段,其中金昌、酒泉属于生态经济同步型区域,张掖、武威属于经济滞后型区域,据此提出各绿洲的发展方向与对策建议.     

The dynamic coupling model and its application of urbanization and eco-environment in Hexi Corridor

This paper, taking Hexi Corridor as an example, analyzes the alternating intimidation and the dynamic evolving relation between urbanization and eco-environment in arid area of West China. We argue that the harmonious development system of the urbanization and eco-environment would go through four phases: rudimentary symbiotic phase, harmonious developmental phase, utmost increasing phase and spiral type rising phase. Throughout the four phases, the elements of the system would influence each other, coerce each other, and complete the spiral type rising process from low-grade symbiosis to high-grade harmony together. The study on Hexi Corridor shows that the urbanization level in Hexi Corridor has increased gradually from 1985 to 2003 accompanied with the fluctuations of eco-environment state. The response of eco-environment to urbanization has been evident, but lagged behind the urbanization course. At present, the harmonious development system in Hexi Corridor was in its harmonious developmental phase. However, the coupling degree has increased quickly and approached 90 yet, which is signaling that the system is about to enter the utmost increasing phase, and the ecological crisis will enter the latent period. We have found that the coupling degree can well reflect the interactive coercing and dynamic evolving situation between urbanization and eco-environment in Hexi Corridor. From the temporal change of the coupling degree, it can be concluded that urbanization sometimes needs to pay a certain cost for the damage of the eco-environment in its initial stages, but as the urbanization continues, the state of the eco-environment would be meliorated.     

Integrated assessment model of water resources constraint intensity on urbanization in arid area

Water has become a key restricting factor of the urbanization process in developing arid areas. Based on qualitative and quantitative methods, we constructed an integrated indicator system to assess the status of water resources and urbanization system in arid area, and established an AHP model reformed by entropy technology to evaluate the temporal and spatial variations of water resources constraint intensity on urbanization. This model is applied to the Hexi Corridor, a typical arid area in NW China. Results show that, water resources constraint intensity on urbanization in the Hexi Corridor is bigger in the east and smaller in the west. It has changed from the less strong constraint type into the strong constraint type from 1985 to 2005, yet it decreased appreciably in recent years. At present, most areas in the Hexi Corridor belong to the less strong or strong constraint type. Through rational adjustment of water resources and urbanization system, the Hexi Corridor can still promote water resources sustainable utilization and accelerate the urbanization process. This study suggests that the integrated assessment model of water resources constraint intensity on urbanization is an effective method to analyze the conflicts between water resources and urbanization system in arid area.     

干旱区水资源对城市化约束强度的综合评价模型

Water has become a key restricting factor of the urbanization process in developing arid areas. Based on qualitative and quantitative methods, we constructed an integrated indicator system to assess the status of water resources and urbanization system in arid area, and established an AHP model reformed by entropy technology to evaluate the temporal and spatial variations of water resources constraint intensity on urbanization. This model is applied to the Hexi Corridor, a typical arid area in NW China. Results show that, water resources constraint intensity on urbanization in the Hexi Corridor is bigger in the east and smaller in the west. It has changed from the less strong constraint type into the strong constraint type from 1985 to 2005, yet it decreased appreciably in recent years. At present, most areas in the Hexi Corridor belong to the less strong or strong constraint type. Through rational adjustment of water resources and urbanization system, the Hexi Corridor can still promote water resources sustainable utilization and accelerate the urbanization process. This study suggests that the integrated assessment model of water resources constraint intensity on urbanization is an effective method to analyze the conflicts between water resources and urbanization system in arid area. Foundation: Knowledge Innovation Project of the Chinese Academy of Sciences, No.KZCX2-YW-307-02; China Postdoctoral Science Foundation; K. C. Wong Education Foundation, Hong Kong Author: Bao Chao (1978–), Ph.D, specialized in urbanization and water sustainable utilization.     

河西内陆河流域水生态安全评价研究

水安全评价相关研究已有较多成果,但绝大多数采用P-S-R(压力-状态-响应)及其扩展模型,且评价指标体系的优化校准几乎从未提及.本文将W-SENCE(与水有关的社会-经济-自然复合生态系统)模型引入水生态安全评价领域,从水生态安全的自然属性和社会经济属性方面构建水生态安全评价指标体系,结合模糊系统分析及改进生态位理论对...