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2022年 第31卷 第2期 刊出日期:2022-02-20
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  • 区域可持续发展
    长江经济带城市高质量发展的区域差距和分布动态演进
    闫 莹, 张 伟
    2022, (2):  259-272.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202001
    摘要 ( 176 )   PDF (2006KB) ( 98 )   收藏
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    长江经济带作为横跨东、中、西三大地带的重要区域,探究其高质量发展时空特征对于促进全国高质量发展具有重要意义。首先基于2005~2018年长江经济带108个城市面板数据,构建包含发展的基本面、发展的社会成果、发展的生态成果在内的评价指标体系,运用熵权法对其高质量发展水平进行测算,然后采用GIS可视化、Dagum基尼系数、核密度估计以及空间马尔科夫链对其高质量发展的空间非均衡性、区域差距以及动态演进趋势进行系统考察。研究发现:(1)长江经济带城市高质量发展水平呈现明显上升趋势,高水平集聚分布格局由下游地区演变为中、下游地区;(2)城市高质量发展空间差异明显,其中下游地区内部差距最大,中游-下游地区间差距最大,区域间城市高质量发展的交叉重叠现象始终是研究期内区域差距的主要来源;(3)除上游地区外,长江经济带中游和下游区域城市高质量发展的绝对差异在扩大,且极化现象在各区域内部稳定存在;(4)地理背景对长江经济带城市高质量发展具有重要影响,高(低)水平邻域会提高城市自身高质量发展状态向上(下)转移的概率。研究认为,促进低水平城市发展和发挥高水平城市的辐射带动作用是长江经济带城市高质量发展的施策重点。
    长三角地区城市绿色创新效率空间分异及影响因素
    鲍 涵, 滕堂伟, 胡森林, 丁 娟
    2022, (2):  273-284.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202002
    摘要 ( 108 )   PDF (1597KB) ( 129 )   收藏
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    绿色创新是高质量发展的新动能,绿色创新效率空间分异事关长三角更高质量一体化。选取2006~2017年长三角地区41个地级及以上城市的数据,运用SBM模型测度城市绿色创新效率,利用Theil指数、Hurst指数等刻画绿色创新效率时空特征,并选择Tobit模型从“自然-经济-政策”3个维度系统定量探讨其影响机制,研究发现:(1)长三角地区城市绿色创新效率波动性上升,区域差异逐渐减小,区域协同发展态势明显。(2)长三角地区部分核心城市周围出现效率“洼地”,高效率分布区由自然禀赋优越区域向技术水平、产业结构高水平区域转变。(3)长三角中部城市绿色创新效率有逆持续下降风险,东部沿海地带及江苏省外圈各市成为主要持续增长区域,呈带状和环状分布。(4)经济要素和政策要素较自然要素对绿色创新效率的解释度更高,城市经济实力、产业结构和环境规制等因素的作用尤其明显,但各因素的作用均呈现出阶段性差异。这为制定因地制宜型创新驱动绿色发展政策、促进长三角地区更高质量一体化发展提供了科学支撑。
    武陵山片区旅游经济空间网络结构及其效应研究
    王 凯, 王梦晗, 尹建军, 甘 畅
    2022, (2):  285-295.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202003
    摘要 ( 51 )   PDF (5829KB) ( 49 )   收藏
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     基于武陵山片区71个县(市、区)2010~2018年的面板数据,运用修正引力模型和社会网络分析法,探析武陵山片区旅游经济空间网络结构及其效应。研究结果表明:(1)研究期间内,武陵山片区各县市旅游经济联系强度不断增大,特别是武陵源区、张家界市、黔江区、碧江区等县区间旅游经济联系明显增强,基本实现了由点到线再到面的融合;(2)武陵山片区旅游经济空间网络结构特征明显,网络关联数、网络密度和网络效率呈微小上升态势,而网络等级度逐渐下滑,说明旅游经济有效联系有待增强;(3)武陵山片区节点中心性差值渐趋缩小,旅游经济网络呈现多核心模式;(4)E-I派系结构表明受行政隶属关系影响,武陵山片区旅游经济网络呈明显的“核心—边缘”结构与“行政派系”结构,四大子群(派系)的旅游经济开放程度稳步提振但仍有较大改善空间;(5)网络密度与旅游经济联系强度呈正相关,与旅游经济联系强度差异构成负相关,而网络等级度和网络效率则与之相反,网络中心性各指标的提升均能显著增强旅游经济联系强度。
    关键词: 旅游经济网络;社会网络分析;核心边缘结构;网络结构效应;武陵山片区
    贵州省城镇综合位序——规模分布变化及其特征
    陆清平, 赵翠薇, 王 杰
    2022, (2):  296-304.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202004
    摘要 ( 53 )   PDF (4966KB) ( 48 )   收藏
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    为探究城镇规模发展及演化规律,解决单一指标难以全面表征城镇规模的问题,利用综合位序—规模法则,研究贵州省2000~2015年城镇规模分布特征及其变化规律。结果表明:2000~2015年贵州城镇规模遵循位序-规模法则,集中分布指数q值在 1.072 49~1.137 56 之间,趋近于位序—规模理想值1。中间城镇位序变化剧烈,两端城镇位序保持稳定,整体上表现出单分形特征。空间上呈现出西部、北部和西北部城镇位序较高,东部、南部城镇位序较低的梯度分布格局。省会贵阳市规模一直居首位,但城镇首位度指数小于1.3,其规模与末尾城镇的比,从2000年的32.09倍降低到2015年的6.35倍。综合位序—规模法则能有效刻画贵州城镇规模等级。需进一步增强贵州省会城市的带动作用。
    自然资源
    长江经济带矿产资源开发强度时空演化特征及影响因素解析
    任芳语, 陈义华, 陈从喜, 李 政, 任升莲, 李 臻, 吴 章
    2022, (2):  305-312.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202005
    摘要 ( 89 )   PDF (2567KB) ( 58 )   收藏
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     矿产资源开发强度是衡量地区矿业经济的重要指标,科学识别矿产资源开发强度的时空演化特征与影响因素,对区域经济可持续发展具有重要意义。综合采矿权、产出规模、开发占地等方面指标测度了2006~2017年长江经济带矿产资源开发强度,并探讨了长江经济带矿产资源开发强度的时空演化特征与其影响因素。研究发现:(1)长江经济带矿产资源开发强度总体呈现上升趋势,且空间分异显著,呈现出西南高、东北低的空间格局;(2)长江经济带矿产资源开发强度总体差距不断扩大,地区内部差异大于地区间差异,其中上游地区内部差异在各地区内差异中占比最大;(3)长江经济带矿产资源开发强度呈现显著的空间正相关特性,且空间相关性不断提升;(4)矿产资源开发强度受到资源禀赋、生态环境及社会经济等因素的影响,其中矿产资源储量、生态环境重要程度、人均GDP和劳动投入是影响长江经济带矿产资源开发强度变化的主要因素。
    基于参数本地化InVEST模型的安徽省水源涵养功能研究
    李莹莹, 马晓双, 祁国华, 吴艳兰
    2022, (2):  313-325.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202006
    摘要 ( 99 )   PDF (3348KB) ( 29 )   收藏
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    水源涵养服务功能在生态系统服务功能中处于中心地位,定量评估水源涵养功能可为区域生态环境质量的评价提供参考。基于参数本地化的InVEST模型对安徽省2000~2019年逐年的水源涵养时空变化及其不同气候条件下的影响因素差异进行分析。结果表明:(1)20年来,安徽省水源涵养服务功能增强;(2)水源涵养深度空间分布格局表现为南高北低,钱塘江流域>长江流域>淮河流域;(3)多年均产水深度为763.1 mm,产水量为10.65×1010 m3,多年均水源涵养深度为193.7 mm,总量为26.8×109 m3;(4)各地类中,草地产水能力最强,林地的水源涵养能力最强;(5)在干旱年2001年、正常年2008年、湿润年2015年,各因子对水源涵养量的解释力度排序没有太大差异,人为活动对于水源涵养服务功能的干预强度不断加大。
    洪泽湖底栖动物群落结构及影响因素研究
    陈 静, 潘保柱, 武大勇, 朱天顺, 申恒伦, 丁诚实, 蒋万祥
    2022, (2):  326-335.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202007
    摘要 ( 90 )   PDF (1047KB) ( 110 )   收藏
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    2018年4和9月对洪泽湖底栖动物群落结构及影响因子进行了系统研究。结果表明,共鉴定底栖动物37种,隶属4门、8纲、13目、19科。霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)、钩虾(Gammarus sp.)、寡鳃齿吻沙蚕(Nephtys oligobranchia)、软铗小摇蚊(Microchironomus tener)、河蚬(Corbicula fluminea)为研究区域优势物种,优势度分别为0.108、0.068、0.054、0.037、0.020。物种丰富度、Margalef多样性指数、香浓指数表现为4月高于9月。非度量多维标度排序和非参数方差分析表明两次调查期间底栖动物群落存在显著差异。指示物种分析表明,暗肩哈摇蚊(Harnischia fuscimana)、软铗小摇蚊(Microchironomus tener)、厚唇嫩丝蚓(Teneridrilus mastix)、石缨虫(Laonome sp.)、苏氏尾鳃蚓(Branchiura sowerbyi)是造成两次调查底栖动物群落差异的指示物种。冗余分析表明,4月底栖动物群落主要受电导、水温、叶绿素a和硅酸盐的影响;9月主要受磷酸盐、水深和溶解氧的影响。上述结果为后续深入开展洪泽湖底栖动物生态学研究、评价跨流域调水对淡水生态系统的影响奠定了一定的数据基础。
    基于MaxEnt模型的湖北石首麋鹿国家级自然保护区散养麋鹿夏季生境适宜性评价
    杨 超, 范韦莹, 蔡晓斌, 王学雷, 张玉铭, 李鹏飞
    2022, (2):  336-344.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202008
    摘要 ( 69 )   PDF (1680KB) ( 16 )   收藏
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    科学评价散养麋鹿(Elaphurus davidianus)生境的适宜性,可为散养麋鹿生境改造及野化麋鹿栖息地保护与管理提供科学依据。为了开展湖北石首麋鹿国家级自然保护区围栏内散养麋鹿的生境改造和有效管理,2019年5~8月,采用无人机航拍和实地调查获取了围栏内散养麋鹿的分布位点数据,并基于Google Earth影像数据对麋鹿生境类型进行面向对象的解译分类,分析了散养麋鹿种群的分布与不同生境类型的关系,运用MaxEnt模型对围栏内散养麋鹿夏季的生境适宜性进行了评价。结果显示,MaxEnt模型的评价效果达到了优秀水平(训练集AUC=0.910),裸地距离、泥滩地距离和林地距离是夏季麋鹿生境的主要环境特征变量,综合贡献值分别为35.2%、34.5%和15.7%。生境因子的敏感性分析表明,随着距泥滩地距离、低草地距离、裸地距离的增加,生境适宜度逐渐降低,散养麋鹿的出现概率也逐渐降低;保护区核心区内麋鹿生境适宜区类型主要以低草地和泥滩地为主,适宜区面积为338.84  hm2,占核心区总面积的27.41%。夏季麋鹿在保护区内倾向于栖息在保护区核心区中南部的泥滩地、低草地和裸地等生境类型上,在该保护区有限环境容纳量的背景下,应加强保护区内部麋鹿适宜栖息地生境类型的营造,同时推动新的麋鹿迁地保护区建立。
    基于产业细化和多要素约束的白洋淀流域水环境承载力系统动力学模拟与调控
    陈文婷, 郑明霞, 夏 青, 苏 婧, 席北斗, 向 维, 虞敏达, 傅雪梅
    2022, (2):  345-357.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202009
    摘要 ( 69 )   PDF (2164KB) ( 45 )   收藏
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    为达到水环境承载力和区域经济协调发展的目的,运用系统动力学方法构建了包括17个细化工业类型在内以及受水资源、水污染、水生态多要素约束的白洋淀流域水环境承载力系统动力学模型,通过敏感性分析获得了32个敏感指标,同时结合当地实际发展需求,通过设置6种适用于白洋淀流域的水环境承载力调控情景,得到2017~2035年白洋淀水环境承载力情景模拟与调控结果:(1)如果维持现状,人口和经济的增长会导致各方面对水资源需求增多、水体污染加剧,2020年以后将出现水资源缺口,并且缺口将进一步增大,2021年以后同时会出现水污染加剧的状况。(2)与现状情景相比,单独采取产业结构调整措施或水环境保护措施可使得未来一段时间内白洋淀流域水环境超载情况改善10.78%或10.42%,GDP增加0.22%或0.26%;如果采取更严格的水环境保护措施,改善效果将更好为34.56%,但是GDP会减少5.06%,经济发展受到较大限制;因此,考虑经济和环境协调发展的可持续发展型情景方案更优,GDP增加0.22%时对水环境超载情况改善更为明显为16.23%。(3)综合以上分析,必须统筹规划,大力发展高端高新产业和服务业,合理调减第一和第二产业规模,控制牲畜养殖规模,抑制纺织业、造纸和纸制品业等高耗水、重污染产业发展规模并采用清洁生产技术对其进行提升和改造,建立多元补水机制,保证淀区水位,减少地下水开采,完善流域水污染治理设施,提高水资源利用率和污水回用率,同时恢复森林和湿地,高标准开展流域污染治理,以使经济、人口和环境协调发展。
    生态环境
    长三角生态绿色一体化示范区优先污染物筛选及协同监测探讨
    陈 莹, 杨 凯, 杨梦杰, 卢士强, 朱永青, 徐 露, 钱美尹, 施泠西
    2022, (2):  358-365.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202010
    摘要 ( 58 )   PDF (1920KB) ( 56 )   收藏
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    有效识别区域内水环境优先污染物,是长三角生态绿色一体化示范区实现水环境协同监测体系建设的重要内容。在对一体化示范区内典型跨界河流太浦河的多个断面进行2017~2019年每季度一次的109项全指标监测的基础上,结合区域环境及产业特征,选取污染物的检出频率、空间分布、最大占标率和致癌性作为评估指标,采用熵权法和TOPSIS法对《地表水环境质量标准》基本项目以外的特定80项污染物进行优先污染物筛选。结果表明:(1)锑的潜在环境风险高;镍、二氯甲烷、丙烯酰胺的风险比较高;钴、钛、硼、硫化物、阿特拉津、微囊藻毒素-LR、1,4-二氯苯、氯苯的风险一般。(2)目前江苏吴江、浙江嘉善、上海青浦三个行政区存在水环境监测管理协同性不足及数据共享程度较低的现状问题,与统一标准、统一监测、统一执法的水环境共治目标存在一定差距。(3)基于区域监测现状与优先污染物筛选结果,从完善监测指标与信息公开、加强协同监测和数据共享、健全一体化水环境预警体系等方面提出了完善长三角一体化示范区水环境协同监测体系的建议。
    基于生态位适宜度模型的江苏省陆域生态保护红线划定研究
    肖善才, 欧名豪
    2022, (2):  366-378.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202011
    摘要 ( 88 )   PDF (3061KB) ( 131 )   收藏
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    科学划定生态保护红线对协调国土空间开发和生态环境保护,保障国家和区域生态安全具有重要意义。以江苏省为研究区,从生态系统服务和生态敏感性两方面选取6个指标评价生态环境现状,在此基础上构建生态位适宜度模型,评价生态保护红线现实生态位与理想生态位的匹配程度,据此划定江苏省陆域生态保护红线范围。结果显示:(1)极度重要生态系统服务区面积占全省土地面积的18.83%,主要分布在苏北丘岗区、江淮湖荡区、西南丘陵区以及太湖流域;极度生态敏感区面积占研究区土地总面积的6.96%,在空间上呈现明显“南多北少”的分布形态。(2)江苏省陆域生态保护红线总面积为 17 406.68 km2,其中刚性生态保护红线面积占生态保护红线总面积的57.28%,弹性生态保护红线面积占42.72%。(3)江苏省陆域生态保护红线呈现“一横一纵三区”的空间分布格局,主要包含长江沿岸地区、京杭运河沿线湖泊群、西南丘陵区、苏北丘岗区和江淮湖荡区。利用生态位适宜度模型可有效评价生态空间的适宜性,从而能为生态保护红线划定提供科学的方法,同时研究结果可为江苏省陆域生态保护红线划定与优化调整提供定量参考依据。
    长江经济带生态环境高质量实现路径研究 ——以南京为例
    于忠华, 孙瑞玲, 秦海旭, 姚利鹏, 程檀青
    2022, (2):  379-386.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202012
    摘要 ( 86 )   PDF (912KB) ( 41 )   收藏
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    基于优化环境政策制定及实施目的,建立“多视角绩效分析—多情景方案比选—多主体参与治理”的逻辑分析框架,以长江三角洲特大城市南京为例,多视角评估了2003~2018年南京市环境治理绩效,设计了3 种发展情景并分析了不同情境下生态环境高质量制约条件及实现路径,基于利益相关方理论提出多主体参与治理的实施路径。研究结果表明:大气环境质量优于京津冀地区城市但与珠三角城市差距明显,PM2.5和PM10波动改善但尚未达到国家标准,O3空气污染日益凸显,水环境质量持续改善且已无劣Ⅴ类断面;研究时段内南京市工业经济增长与废水和固体废物基本实现脱钩但与废气尚未脱钩;重点行业环境绩效改善方面电力企业表现较好而钢铁、化工企业表现较差。在给定2025年高质量环境目标下,采取协调发展策略推动经济环境协调发展、开展多种污染物协同治理、推动党委政府企业公众多主体协作,有助于实现长江经济带生态环境高质量目标。
    基于生态供需空间的区域生态安全格局构建研究——以苏南城市群为例
    魏家星, 张昱镇, 连紫璇, 殷敏, 欧维新
    2022, (2):  387-397.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202013
    摘要 ( 54 )   PDF (8960KB) ( 72 )   收藏
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     随着区域协同一体化进程的加快,水土资源短缺、生态环境退化等问题为城市高质量发展带来巨大压力。构建区域生态安全格局,是缓解生态系统保护与人类社会发展矛盾的有效途径。选择苏南城市群为研究对象,综合MSPA方法与景观连通性评估筛选生态供给源地,利用生态稀缺度评价筛选生态需求源地;进而采用最小阻力模型提取耦合供需空间的生态廊道,并结合战略点设置构建生态安全格局。结果表明:(1)苏南城市群生态供给源地总面积为4 876.76 km2,占研究区总面积的17.36%。生态需求源地总面积为2 099.8 km2,占研究区总面积的7.48%;(2)共构建生态供给廊道55条,生态供需廊道199条,总长度2 296.95 km;(3)共得到98处战略点,作为未来城镇生态建设优先考虑的关键空间节点。研究可为包括苏南城市群在内的长三角地区在共守生态安全前提下优化国土空间开发格局提供参考,也为国内其他高密度城市群生态安全格局构建提供借鉴。

    2000~2020年陕西秦巴山区生境质量时空演变及其地形梯度效应
    贾磊, 姚顺波, 邓元杰, 侯孟阳, 丁振民, 李园园, 龚直文, 刘广全
    2022, (2):  398-413.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202014
    摘要 ( 42 )   PDF (8403KB) ( 24 )   收藏
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    基于InVEST模型,采用2000~2020年陕西秦巴山区三期的GlobeLand30土地覆被数据对其生境质量进行评估,并运用地形因子研究其地形梯度效应。结果表明:(1)2000~2020年,陕西秦巴山区土地利用变化主要为耕地转为建设用地,以及耕地、林地和草地之间的相互转化;(2)2000、2010和2020年陕西秦巴山区平均生境质量均值分别为0.868 9、0.867 5和0.864 0,呈持续下降态势;20年间,高等生境面积基本保持稳定, 低等生境面积大幅增加,2000~2020年期间增长了945 km2;(3)生境质量较高地区多分布在研究区北部秦岭山脉及南部大巴山脉周围,较低生境主要分布于西安、汉中和安康三大城镇群及周边区域;2000~2020年,陕西秦巴山区生境质量时空演变呈现整体稳定,局部恶化的态势;(4)陕西秦巴山区生境质量分布具有显著地形梯度效应,低等生境在低地形梯度上具有强烈分布优势,高等生境在高地形梯度上占据主导优势,生境质量分布受地形影响较大。因此,可根据不同生境类型的地形分布特征,提出针对性的生境保护措施,研究结果可为陕西秦巴生物多样性生态功能区的生境保护和规划工作提供理论参考。
    旱雨季抚仙湖及其入湖河流有色可溶性有机物的吸收与组成
    杨炫, 陈乐, 李凯迪, 万国帅, 段立曾, 周起超
    2022, (2):  414-425.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202015
    摘要 ( 43 )   PDF (1937KB) ( 47 )   收藏
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    基于2018年旱季(2月)和雨季(7月)对抚仙湖及其主要入湖河流有色可溶性有机物(CDOM)光谱吸收和三维荧光光谱的测定,研究了该湖CDOM的来源组成与时空变化特征。结果表明:抚仙湖湖体CDOM丰度处于较低水平,a(254)范围为3.58~4.66 m-1。抚仙湖及其入湖河流的荧光指数FI为1.51~1.89、自生源指数BIX为0.81~1.24、新鲜度指数β/α为0.76~1.14,腐殖化指数HIX除雨季HD7、HD13外均小于4,表明其CDOM以生物源为主、腐殖化程度不高。平行因子分析得到5种荧光组分,包括两个类腐殖质组分(C1、C2)、两个类酪氨酸组分(C3、C4)和一个类色氨酸组分(C5)。旱季入湖河流、近岸与远岸湖水的CDOM均表现出类蛋白质类酪氨酸荧光特性,雨季入湖河流表现出类腐殖质荧光特性,旱季的内源荧光组分C3、C4及其占比显著大于雨季,雨季的外源荧光组分占比及HIX显著升高,表明旱季到雨季CDOM有从内源为主向外源为主转变的趋势;但由于光辐射强、蓄水量大、水力停留时间长及其次生效应(如微生物作用强),使该湖雨季的内源荧光组分占比仍达45%,河流输入对该湖CDOM丰度的直接贡献小。此外,入湖河流、近岸湖水与远岸湖水的BIX、β/α、M的旱雨季差异不同,表明不同研究区域CDOM荧光特性受季节变化影响有异。
    长江源多年冻土区典型坡面土壤水稳定同位素特征
    邓国江, 刘光生, 陈联荣, 廖怡平
    2022, (2):  426-435.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202016
    摘要 ( 38 )   PDF (991KB) ( 35 )   收藏
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    识别多年冻土区坡面土壤水分迁移过程是认识寒区产汇流过程的关键。同位素技术可在不破坏土壤原始结构情况下,最大限度获取水文过程信息。基于长江源多年冻土流域活动层融化期(融化深度100 cm左右)采集的典型坡面土壤水、地下水、降水和河水样品,分析不同水体的稳定同位素特征,探索土壤水分迁移规律。结果表明:研究区土壤水δ18O为-14.58‰ ~ -1.58‰,均值为-8.25‰;δD为-103.88‰ ~ -14.99‰,均值为-59.94‰;土壤水、河水和地下水同位素点均分布于局地大气降水线附近,表明降水为上述水体的主要来源;蒸发线的斜率和截距均小于局地大气降水线,其中地下水线(GWLE)的斜率最低,且地下水呈重稳定同位素富集现象,说明地下水受蒸发和混合效应的影响,在迁移转换过程中经历了一定程度的蒸发;根系层结构的复杂性使其土壤水的同位素值变幅最大,也存在重稳定同位素富集现象,其较低的氘盈余(d-excess)表明根系层经历了强烈的蒸发分馏过程;研究期除河水外其他水体随时间变幅较大;降水对于土壤水同位素的影响较小,而地下水和20 ~ 50 cm土壤水对河水的贡献占主导地位。本研究对于认识寒区产汇流过程具有积极意义,也为寒区径流过程模拟及预测提供参考依据。
    基于RF-MLP集成模型的耕地生态安全预警系统设计与应用
    谭术魁, 邹尚君, 曾忠平, 张路, 吴静怡
    2022, (2):  436-446.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202017
    摘要 ( 41 )   PDF (909KB) ( 15 )   收藏
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     开发耕地生态安全预警系统,针对耕地生态安全情况做出预先的分析和警报对指导区域耕地资源合理利用和制定科学、合理的农业发展政策具有重要作用。从PSR模型视角构建指标体系,采用熵权法、多因素综合加权法对耕地生态安全状况进行评价,提出随机森林与多层神经网络集成模型(RF-MLP集成模型)对耕地生态安全水平进行预测,构建耕地生态安全预警系统,进而以中国粮食主产区为实例代入该系统,系统运行流畅,精度检验合格,可信度较高,为实现耕地生态安全监测及预警的业务化运行做了有益尝试,具有较强应用价值。结果表明:(1)以RF-MLP集成模型为关键技术构建的预警系统,利用随机森林模型优化多层神经网络的输入属性,对相关特征进行优化选择的提高模型的预测准确度,又避免特征过多导致过拟合,为实现耕地生态安全监测及预警的业务化运行做了有益尝试。(2)应用结果显示2006~2017年的耕地生态安全值总体呈上升趋势但增幅不高,预警等级由中警转为轻警,警情空间格局整体上呈现出北部省份警情级别较南部省份高的分布格局;2018~2027年,整个粮食主产区耕地生态安全值有所提升,但预警等级仍维持在轻警。预测期间警情空间格局已基本趋于稳定,部分地区例如东北地区、黄淮海地区耕地生态朝着良性方向发展的潜力较大,长江中下游地区耕地生态安全状况虽整体较好但安全值有所下降,预警等级由无警转为轻警。
    黄河流域旅游发展与生态环境耦合协调时空演变及交互胁迫关系验证
    王兆峰, 李静怡
    2022, (2):  447-460.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202018
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     黄河流域生态环境保护和高质量发展上升为重大国家战略,探究旅游产业发展与生态环境耦合协调关系对促进区域高质量发展具有重要的现实意义。通过客观赋权熵值法确定指标权重,结合耦合协调、交互胁迫模型,基于黄河流域特征建立指标体系探究2008~2017年旅游发展和生态环境耦合协调时空演变和交互胁迫关系。结果表明:(1)时序变化上,黄河流域整体旅游发展与生态环境耦合度水平较高(>0.8)且波动不明显,耦合协调度在小范围内呈 “W”型波动上升,但旅游综合发展评价指数相对滞后致使其耦合协调度处于勉强协调状态;(2)空间演变上,上、中、下游的耦合协调度存在明显差异,表现为“东南高,西北低”的空间格局,由下游的中级协调、中游的初级协调过渡到上游的濒临失调;相对发展类型空间分异明显,下游多为生态环境滞后型,上游多为旅游发展滞后型,协调型省份最少且生态环境滞后型省份呈递增趋势; (3)基于双指数函数模型,黄河流域旅游发展与生态环境存在交互胁迫关系,演变轨迹符合多个“S”型曲线组合的发展特征。可通过健全黄河流域旅游生态保护合作框架、完善相关制度等推动黄河流域旅游产业与生态环境协同高质量发展。
    农业发展
    长江经济带耕地压力时空演变规律与趋势
    王艳, 张安录
    2022, (2):  461-471.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202019
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     长江经济带作为我国经济发展核心区和重要农业生产基地,在快速城镇化和工业化进程中,耕地资源承载负荷大、压力显著,面临巨大风险和挑战。基于标准耕地系数修正的压力指数模型分析长江经济带1987~2017年耕地资源情况,多时空尺度反映变化态势,并利用预测模型测算耕地压力未来变化趋势。结果表明:(1)长江经济带耕地压力时间序列呈现倒“V”型分布,2003年达到压力峰值后缓慢下降;空间格局呈现出“整体稳定、局部动荡”基本态势,压力重心向东迁移;(2)区域耕地压力异质性明显,长江上游主要受恶劣的耕种条件和频发的自然灾害影响,长江下游主要受快速城镇化影响,分布格局上表现出“下游急速上升,中游稳步下降,上游波动起伏”的局面;(3)未来5年(十四五期间)长江经济带耕地压力并未得到缓解,且有逐年增长的势头,对大保护战略构成一定挑战,需要引起有关决策部门重视。
    基于长时序CCI土壤湿度数据的长江流域农业干旱时空演变
    田晴, 陆建忠, 陈晓玲, 张玉芳
    2022, (2):  472-481.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202020
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    土壤湿度在水文循环和气候系统中起着至关重要的作用,对农业干旱监测和预测非常重要。选择ESA CCI主动、被动、主被动合成土壤湿度数据和站点实测土壤湿度数据,运用皮尔逊相关系数检验CCI产品的准确性;运用标准化土壤湿度指数方法划分农业干旱等级,运用小波分析、Mann-Kendall和森斜率趋势检验研究长江流域农业干旱的历史时空演变规律。结果表明:长江流域农业干旱面积呈先增加后减少的趋势,在季节尺度上以春旱和冬旱为主;农业干旱发生的周期为28、12、22、32 a;严重干旱中心具有向低纬度和东经度转移的趋势;金沙江流域南部、岷江沱江流域和嘉陵江流域北部、汉水流域、长江上游、乌江流域、洞庭湖流域西部具有明显干旱趋势,长江源头、洞庭湖流域东部、鄱阳湖流域、长江中游和下游、太湖流域具有明显变湿润趋势,其余地区保持相对稳定。从长时序土壤湿度角度出发,探索了历史上农业干旱的时空演变规律,为农业干旱精准监测和预警提供了新的监测方法。

    喀斯特生态脆弱区农业生态经济系统耦合协调发展研究——以贵州省为例
    樊祖洪, 熊康宁, 李亮, 郭琼琼
    2022, (2):  482-491.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202202021
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    探究喀斯特地区农业生态经济系统的耦合协调关系与演变趋势,对科学评价该地区生态治理效益与实现农业生态经济协调发展具有重要意义。以典型喀斯特生态脆弱区贵州省为例,基于农业生态环境与农业经济发展数据,构建农业生态系统与农业经济系统的评价指标体系,采用熵权法、耦合协调度模型与耦合度模型定量分析了二者的综合评价指数、耦合协调状态与耦合度演变趋势。结果表明:2000~2019年,贵州省农业生态系统综合评价指数呈现先降后升的变化趋势,农业经济系统综合评价指数则保持稳步上升态势,二者之间由“经济滞后型”逐步演变为“生态滞后型”。农业生态经济系统耦合协调度指数整体呈上升趋势,从0.268 0增长至0.660 6,耦合协调状态由中度失调水平演变为初级协调水平。耦合度呈现由大到小的变化趋势,系统经历了从耗损发展向协调发展的转变,说明贵州省农业生态经济系统显现出趋向协调的发展态势。研究表明,贵州省应继续践行生态优先、绿色发展理念,优化生态环境与经济发展的关系,实现农业生态经济系统的高水平协调发展。

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