Towards Regional Synergy: Reconciling Rangeland Ecological Functioning with Forage Production of Cultivated Pasture

Animal husbandry and crop farming are specialized for development in separate areas on the Tibetan Plateau. Such a pattern of isolation has led to current concerns of rangeland and farming system degradation due to intensive land use. The crop-livestock integration, however, has been proven to increase food and feed productivity thorough niche complementarity, and is thereby especially effective for promoting ecosystem resilience. Regional synergy has emerged as an integrated approach to reconcile rangeland livestock with forage crop production. It moves beyond the specialized sectors of animal husbandry and intensive agriculture to coordinate them through regional coupling. Therefore, crop-livestock integration (CLI) has been suggested as one of the effective solutions to forage deficit and livestock production in grazing systems. But it is imperative that CLI moves forward from the farm level to the regional scale, in order to secure regional synergism during agro-pastoral development. The national key R & D program, Technology and Demonstration of Recovery and Restoration of Degraded Alpine Ecosystems on the Tibetan Plateau, aims to solve the problems of alpine grassland degradation by building up a grass-based animal husbandry technology system that includes synergizing forage production and ecological functioning, reconciling the relationship between ecology, forage production and animal husbandry, and achieving the win-win goals of curbing grassland degradation and changing the development mode of animal husbandry. It is imperative to call for regional synergy through integrating ecological functioning with ecosystem services, given the alarming threat of rangeland degradation on the Tibetan Plateau. The series of papers in this issue, together with those published previously, provide a collection of rangeland ecology and management studies in an effort to ensure the sustainable use and management of the alpine ecosystems.     

土地资源错配对中国城市工业绿色全要素生产率的影响

基于价格扭曲效应拓展资源错配模型,使用中国285个城市2004—2017年的工业投入产出数据,测算土地资源错配导致的城市工业绿色全要素生产率（GTFP）损失,并分析其时空变化。结果表明：① 土地资源错配对中国城市工业GTFP损失的年均贡献率为10.05%,已与能源错配并列成为继资本错配之后城市工业GTFP损失的重要贡献者。② 土地资源错配导致中国城市工业GTFP损失呈现“先小幅下降,再大幅上升,后较大幅度下降”的时序变化特征,但总体趋于上升,损失值介于1.10%~2.48%之间,纠正土地资源错配,中国现有城市的工业GTFP有望实现年均2%左右的再增加;东、中部地区土地资源错配导致的城市工业GTFP损失呈现出与全国层面类似的变化特征,西部地区的城市工业GTFP损失整体保持高位,总体稍有下降,东部地区是中国城市工业发展的主要阵地,其土地资源错配导致的城市工业GTFP损失主导着全国层面的城市工业GTFP损失变化。③ 土地资源错配导致中国城市工业GTFP损失的空间格局呈连片集聚化的发展特征,城市工业GTFP损失较高和高等级省份的数量有所增加,逐渐集中到以黄河流域为主的北方地区,损失低和中等等级省份的数量相应减少,逐渐集中到长江流域及东部沿海地区;土地资源错配导致中国城市工业GTFP损失的总差异呈缩小态势,三大地区内城市工业用地配置效率不均衡是土地资源错配导致中国城市工业GTFP损失差异的根本原因,其中西部地区内城市工业用地配置效率不均衡是主要原因,近年来的区域协同发展有利于三大地区间城市工业用地配置效率差距的缩小。     

基于多源数据的乡村功能空间特征及其权衡协同关系度量

本研究基于土地利用、兴趣点、社会经济统计等数据,从乡镇尺度揭示了北京生态涵养区经济发展、农产品生产、社会保障、生态服务、旅游休闲以及综合功能的空间特征,并运用Spearman秩相关分析、生产可能性边界（PPF）、权衡强度指数等定量探讨了多功能间的权衡-协同关系及其权衡程度。结果表明：① 经济发展、社会保障和休闲旅游功能的空间格局相似;生态服务功能与经济发展、社会保障和农产品生产功能的空间格局基本相逆。② 经济发展与农产品生产/社会保障功能为显著协同关系;经济发展/农产品生产/社会保障与生态服务功能为显著权衡关系。③ 按照“‘权衡强度越小,功能间共生发展’‘权衡强度越大,最多发展一种功能’”的思路,以追求乡村功能组合的综合效益最大化为目标,将生态涵养区划分为I（4种功能共生）、II（3种功能共生）、III（2种功能共生）和IV（单一功能发展）4种类型区。研究结果将为区域乡村振兴规划编制提供参考,为乡村功能协同发展路径设计提供技术支撑。     

长三角地区城市投资联系水平的时空动态及影响因素

基于2003—2018年企业股权关联投资数据,融合社会网络分析、马尔可夫链分析和空间计量方法,从全球、全国和区域尺度探析长三角地区城市投资联系水平的时空动态特征及影响因素。研究发现：① 长三角地区各尺度的城际投资规模大幅提升,与关境外地区、关境内地区和长三角区域内的投资联系分别呈现服务业驱动型、制造业驱动型和行业均衡型特征。② 各尺度城市投资网络呈现区域指向性和多中心演化特征,上海、杭州、南京等在长三角地区逐渐发挥对外辐合全球和全国投资、对长三角地区内部辐射区域的作用。③ 与关境外、关境内和区域内的城市投资联系水平空间分布不均,以沪宁合杭甬发展廊道为支撑的空间结构逐渐凸显,并分别呈现低水平区集中连片分布、改善空间先沿海后内陆扩张、中低水平区广域化扩张的突出特征。④ 城市投资联系水平整体呈现向邻近较高水平方向转移态势,很难实现跨越式转移,存在显著的俱乐部趋同效应和马太效应。随着空间尺度的扩大,向较高水平方向转移的难度随之增大,俱乐部趋同效应和马太效应也随之增强。地理空间格局在各尺度的城市投资联系水平状态转移中发挥着重要作用,发展水平较高和较低的城市对周边城市分别产生正向和负向的空间溢出效应。⑤ 产业基础、劳动力成本、城市行政级别对各尺度的城市投资联系水平均有显著影响,创新能力对各尺度的城市投资联系水平均未产生显著影响,时间距离对全球和全国尺度的城市投资联系水平影响显著,经济全球化仅对全球尺度的城市投资联系水平产生显著影响。     

陕西省HFRS疫情时空分异特征及影响要素研究

肾综合征出血热（HFRS）主要是由鼠类携带传播汉坦病毒而引起的一类自然疫源性传染病,严重危害着人类健康。陕西省是我国HFRS疫情最严重的省份之一,发病率居全国前列,研究其疫情时空分异和影响要素对指导当地疫情防控具有重要意义。本研究基于2005—2017年县区尺度HFRS发病率数据,采用空间自相关、热点分析等方法分析陕西省疫情时空分异特征,并利用地理探测器探究影响疫情的主要自然环境和社会经济要素。结果表明：2005—2017年陕西省HFRS发病率明显高于全国水平,同时呈现明显的时间波动和空间聚集,平原面积占比、建设用地面积占比、人口密度等因素可以解释约20%的HFRS疫情空间分异;关中平原聚集了陕西省90%以上的高发病县区,其疫情亦呈现明显的空间分异性,主要受降水量、 NDVI、土地利用类型等因素的影响。由此可知,高发病县区聚集、且自然环境和社会经济条件明显不同的关中平原是陕西省HFRS疫情流行的关键地区。因此,建议陕西省HFRS疫情防控应当重点关注降水量、植被状况以及土地利用类型,特别是在土地城镇化水平较高、人口密度较大的关中平原进行有效的防控干预。     

中药资源地理国情监测工具集设计与实现

目前第四次全国中药资源普查试点工作采集了大量的成果数据,并且成果数据与地理空间位置之间存在天然的联系。本文以中药资源数据的空间属性作为出发点,在中药资源普查成果数据和已有地理国情监测数据的基础上,建立了基础地理数据库、专题地理数据库和中药资源数据库,设计并实现了能够进行中药资源专题分析计算的地理工具集。最后,基于B/S架构完成了中药资源地理国情监测技术平台的构建,验证了地理工具集设计思路的正确性。     

基于位置点统计的时空异常检测与分析

探讨了位置数据异常分析的一种新思路,给出了面向异常的时空表达模型,建立了基于区域位置点统计的异常检测和分析框架,探寻异常在事件影响下的时空发展趋势和分布特征。通过纽约两个月的出租车出行数据的实验分析验证了框架的有效性,并发现一些有趣的规律,为公共安全、交通管控应急、城市功能区分析等提供指导信息。     

支持向量机模型的登革热时空扩散预测

针对登革热传播速度及破坏力呈显著上升趋势,但其预测存在一定难度的现状,该文将GIS与支持向量机模型相结合,预测广州市主城区2014年9月登革热时空扩散趋势。在综合分析登革热空间分布模式的基础上,将格网区域周边8个Queen邻域作为影响因子,建立基于支持向量机的登革热时空扩散模型的方法。研究表明,支持向量机模型在样本训练阶段和预测阶段都具有良好的模拟精度,均方根误差分别为1.58、3.72。支持向量机能有效预测登革热时空扩散趋势,能够描述登革热时空扩散过程中复杂的非线性关系,综合预测正确率达81.3%。该模型同样适用于其他疾病时空预测。     

时空约束下的沙化土地遥感提取方法研究

针对辽西北中轻度沙化土地的区域特点和特殊性,通过分析其沙化土地的光谱特征、空间分布及时间变迁特征,研究了一种时空约束下的多光谱遥感影像沙化土地识别方法。在对沙化土地进行光谱特征分析的基础上,加入时-空分布特征进行约束修正,有效提高了沙化土地监测的精度和效率。     

城市轨道交通对土地利用变化的时空效应

定量分析轨道交通对城市内部精细土地利用复杂变化影响的时空效应,对于预测未来新建站点对土地利用的影响以及规划方案的调整与优化具有重要的指导意义。本文提出结合历史高分遥感影像与POI数据获取多时间节点精细土地利用信息的方法,并以广州市二号和八号地铁线为例,结合逐步回归模型与站点用地功能分类,从时间和空间两个维度定量研究地铁对土地利用转变的复杂影响过程与空间差异规律。结果表明,轨道交通促使站点周边低密度居住用地向商业用地、高密度居住用地等高效益土地利用方式的转变;轨道交通在规划、建设、运营不同阶段对于周边土地利用的影响呈现显著的差异规律;地铁站点对土地利用变化影响规律具有明显的空间异质性特征,与站点在城市里的位置以及站点周边的土地利用有关,对城市中心区域的影响较小,对郊区的影响主要与可用的非建设用地面积相关,而工业用地对土地利用变化具有限制作用;轨道交通还带来用地功能和性质的转变,这样的转变大多发生在地铁站点开通运营的时间点。