气候变暖背景下中国西南干旱时空分异特征

基于相对湿润度的干旱指数,应用1958-2012年中国西南89个国家基本气象站逐日气象资料,研究中国西南干旱时域变化、空间分布和次区域时空演变特征。结果表明：1958-2012年西南平均干旱区域占总面积的30%左右,川西高原、川西南山地和云南中北部区域干旱发生频率在60%以上,大部分区域干旱强度呈增加趋势。EOF mode 1反映出西南区域干旱强度振荡的位相相同;云贵高原中部易出现异常干旱、振荡强度大且敏感。EOF mode 2特征向量场北部与南部呈反相位分型特征,其形成机制是南部片区的云南高原和贵州高原偏南地区主要受南亚季风影响,而北部片区的四川、重庆和贵州偏北地区主要受青藏高原季风、东亚季风的影响。依据REOF特征向量场结构类型,将研究区域划分为4个次区域;“川西高原异常型”干旱强度显著减弱,由干变湿的突变点在1987年。“四川北部异常型”干旱强度显著增强,由湿变干的突变点在1968年。“云南高原异常型”和“贵州高原异常型” 干旱指数均呈波动下降趋势,但未通过显著性检验。     

中国工业经济增长与工业污染的内在关联机制测度

工业污染始终是人类工业化进程中面临的重要挑战,为解决中国工业污染与工业经济之间的协调问题,本文基于中国工业固体废物产生量增长率（solid_t）、工业废水排放量增长率（liquid_t）、工业废气排放量增长率（gas_t） 和工业经济增长率 （iav_t） 构建“solid_t-iav_t”、“liquid_t-iav_t”和“gas_t-iav_t”三种“工业污染与工业经济”系统,运用非线性MS-VAR模型,测度中国工业经济增长与工业污染内在关联机制的周期性。研究结果表明：①“工业污染与工业经济”系统潜存着在“低速增长区制”和“快速增长区制”之间相互转移的结构性突变迹象,并且具有非线性周期变化特征;②“工业污染与工业经济”系统处于“低 （快） 速增长区制”时,solid_t与iav_t呈负（正）相关关系,liquid_t与iav_t呈正（负）相关关系,gas_t与iav_t呈正相关关系;③“solid_t-iav_t”系统和“gas_t-iav_t”系统处于“低（快）速增长区制”时的可能性大（小）、持续性强（弱）,“liquid_t-iav_t”系统处于“快（低）速增长区制”的可能性大（小）、持续性强（弱）。     

基于土地利用冲突识别与协调的“三线”划定方法研究——以常州市金坛区为例

在经济发展新常态和建设“美丽中国”的要求下,科学合理地划定基本农田保护红线、城市开发边界和生态保护红线（“三线”）对统筹协调“生产-生活-生态”空间、高效配置土地资源、优化城市景观格局等具有积极意义。本文在对“三线”内涵解析的基础上,提出了“三线”协同划定的分析框架和协调策略,选取江苏省常州市金坛区为案例区,通过构建“生态-耕作-建设”三种利益导向的土地适宜性评价体系,分析了不同目标导向下各类土地利用适宜性程度,综合各适宜性评价结果识别土地利用冲突区,基于生态优先、集中紧凑、邻域和谐和空间识别的原则,对各类冲突区进行耦合协调,以期为“三线”划定提供新思路。研究结果表明：金坛区的生态保护红线范围主要包括西部的茅山片区、北部的天荒湖湿地以及钱资湖、长荡湖等区域,总面积260.63km²;基本农田主要分布在茅山片区及低山丘陵的东侧,中部冲积湖积圩田平原和东部的高亢平原,总面积303.57km²;城市开发边界圈定了中心城区可扩张的最大范围,总面积69.43km²。     

基于需求场理论的浙江城市水资源利用强度时空格局及演变

基于城市水资源需求场理论,选取2002—2013年浙江省32个城市定量计算了不同类型城市“水（需求）场”强度,绘制“水场”强度等值线图、“水场”强度演化趋势、“水场”方向分布图,并对城市“水场”强度时空演化特征进行分析。结果表明：① 浙江省城市“水场”强度呈现东北强、西南弱的空间格局,城市规模等级越高,形成“水场”强度越强,对水资源的吸引、对周围一定区域的影响范围和强度越大;随着时间演变,研究区城市“水场”强度呈现增强趋势;② 产业结构调整和政府引导对城市“水场”强度演化有重要影响;③ 经济是浙江县级市尺度下城市“水场”强度动态变化的重要驱动力,该尺度下城市“水场”强度宏观分布受地形、水系、降水量等自然条件影响,局部中、微观分布受政策、经济、人口等社会因素显著影响;④ 不考虑“水场”各向异性时,综合各类型城市“水场”强度演变能较好地指示城市及其经济、人口发展演变规律。     

中国城镇化、产业结构高级化对CO2排放的影响——基于独立效应和联动效应双重视角

研究城镇化与产业结构高级化对CO₂排放的影响效应,对于促进CO₂减排,实现经济可持续发展具有重要的现实意义。本文利用2000-2014年的中国省际面板数据,基于独立效应和联动效应双重视角,在对城镇化“质量效应”与“扩张效应”分析的基础上,结合由产业结构高级化的“结构红利”而产生的“经济服务化”趋势,实证分析了城镇化与产业结构高级化对CO₂排放的影响机理。结果发现：①独立效应视角下,中国城镇化尚处于发展阶段,大规模的人口迁移带来基础设施的扩建,最终导致城镇化的“扩张效应”占主导地位,“质量效应”的CO₂减排作用尚不明显,因此城镇化与CO₂排放存在正相关关系。产业结构高级化所带来的“结构红利”促使经济发展表现出服务化特征,以及产生的技术进步与技术替代效应都有利于CO₂减排,因此产业结构高级化与CO₂排放存在负相关关系;②联动效应视角下,产业结构高级化提升了城镇吸纳能力与现代城镇化水平,促进了城镇化“质量效应”的发挥,因此产业结构高级化带来的这种“结构红利”有助于弱化城镇化“扩张效应”所带来的高CO₂排放现象,但是弱化功能存在空间异质性。     

1979—2017年北极陆地气候变化趋势

北极地区是受全球变暖影响最为显著的地区之一。北极升温速率超过全球平均速率的2倍,这一“极地放大现象”和海冰的快速消融不仅造成当地环境的剧烈变化,还深刻影响着中纬度的天气和气候系统。深入理解气候长期趋势的季节和地理分布特征,有助于应对北极气候变化及其影响,并为未来开发北极资源服务。考虑到北极地区观测台站稀疏带来的不确定性,本文利用多套格点化的观测分析和ERA-Interim再分析资料,结合线性趋势分析,研究了1979—2017年60°N以北陆地地表温度、降水、气温日较差、年较差及相关极端气候指标的变化趋势。结果显示：①各资料中气温变化的一致性很高,但对于降水在2008年之后的变化,不同资料差异较大,可能是金融危机下可用台站数量急剧下降造成的。②ERA-Interim再分析资料能够很好地再现北极陆地温度和降水的整体增加趋势,变化速率分别约（0.57±0.07） ℃/10 a和（0.10±0.05） mm/d/100 a。春、秋、冬季升温趋势强,而夏季升温趋势较弱。北冰洋沿岸地区升温速率最大,局地可超过1.0 ℃/10 a。③降水的增加趋势在秋季最大。西伯利亚降水的增加与局地升温有很好的对应关系,其中秋季西伯利亚东部平均和极端降水的增加趋势可达热力学约束的8 %/K。④夏季气温日较差没有显著的变化趋势,春季阿拉斯加和加拿大北部地区的气温日较差呈显著增大趋势,其他区域则以减小趋势为主。气温年较差在北欧、阿拉斯加和加拿大北部呈减小趋势,在西伯利亚西部和东部呈增加趋势。无论冬夏,温度最小值的升高趋势比最大值更显著;冬季温度最小值的升高趋势比夏季更显著。研究表明,地表升温是北极陆地局地降水增加的重要驱动因素,不同区域降水变化的差异则可能与环流变化有关;观测台站数量的减少对降水趋势的监测有显著影响;ERA-Interim可作为北极地区观测分析资料的重要补充,特别在台站稀疏地区和台站数量减少的时段,ERA-Interim可提供一致和可信的气候变化信息。     

1961-2013年东北三省极端气候事件时空格局及变化

东北三省是中国重要的商品粮基地。本文基于东北三省1961-2013年71个台站逐日气温、降水资料,选取了“欧洲地区极端事件统计和区域动力降尺度”（STARDEX）项目提出的57个极端指数中的8个核心指数,分析和揭示东北三省极端气候事件的空间格局及变化,研究结果可为降低东北三省自然灾害对农业生产的影响,以及制定应对气候风险的策略提供依据。研究结果表明：①年和四季的高温阈值、低温阈值与最长热浪天数均随时间呈现波动上升趋势,年和春、秋、冬季的霜冻日数随年际表现为下降趋势;②东北三省西南地区易发生极端高温事件,北部易发生极端低温事件。同时北部亦是年和春、秋霜冻日数的高值分布区,且高温热浪的天数相对较长（高温热浪的季节）;③年和秋季强降水阈值随时间呈现波动下降趋势,而春、夏和冬季强降水阈值呈现波动上升趋势;年和春、夏、冬季强降水比例和强降水日数亦随年际呈现波动上升趋势,秋季强降水比例和强降水日数则表现为下降趋势;年和春、秋、冬季的持续干期呈现下降趋势,夏季呈现上升趋势;④东南部是极端降水事件的高发区,夏季与春季、秋季为极端降水事件易发的季节,极端事件增多,且向西部蔓延。年与四季的持续干期的分布均呈现西长东短的特点。     

中国天然气安全评价及影响因素分析

研究中国天然气安全状况,分析影响因素并找出系统性的应对策略对于保障中国能源安全、促进中国经济社会可持续发展具有重要意义。本文基于生态文明建设和能源转型的时代背景,从供应安全、储运安全、市场安全和环境安全四个维度,构建了中国天然气安全评价指标体系。运用组合赋权法对指标赋权,从总体、区域和省域三个层面对中国天然气安全状况进行了评价。总体评价结果表明,全国天然气安全均值为0.546,2006—2015年间虽然天然气安全水平在上升,但是总体安全状况一般,主要原因在于中国天然气产量低,对外依存度较大;天然气管道建设滞后,调峰能力不足;天然气市场价格机制不完善;环境治理压力较大。区域评价结果表明,全国四大区域天然气综合安全的均值为东部（0.582）>中部（0.571）>西部（0.516）>东北（0.515）,呈现出“东部最好,中部次之,西部和东北偏低”的特征。分析得出,天然气安全的影响因素在东部地区主要集中体现于市场安全,在中部地区主要集中于供应安全,在西部地区主要集中于市场安全和环境安全,在东北地区主要集中于供应安全和储运安全。省域评价结果表明,各省域天然气安全水平差异较大,其中7个省份的天然气安全水平处于上升趋势,5个省份天然气安全水平处于下降趋势,8个省份的天然气安全水平波动较大,10个省份的天然气安全水平趋于平稳;各省域在供应安全、储运安全、市场安全和环境安全具有明显的空间集聚效应。最后,分别从国家层面、区域层面和省域层面提出了保障中国天然气安全的对策建议。     

1990年以来卢旺达森林转型路径及趋势模拟

社会经济发展过程中一个国家（地区）森林面积由减少转为增加的“森林转型“内在驱动机制,是资源环境研究关注的热点。以4期卢旺达土地覆盖数据为主要信息源,分析1990—2015年该地区森林变化的趋势和时空特征。结合社会经济数据,借助森林转型的路径分析法,探究卢旺达森林面积变化的影响因素及其所遵循的转型路径。在此基础上,利用PLUS模型对卢旺达2030年的森林空间动态分布进行模拟预测,对如何继续保持良好转型态势提出相关建议。结果表明：①卢旺达森林面积在2010年开始出现净增长,由2010年的197383.2 hm²增加到2015年的213087.8 hm²,年增加率0.8%;②国家公园和保护区是森林增长主要地区,且主要来源于稀树草原和耕地,分别占森林净增加总面积的87.8%和8.8%;③转型的内在驱动机制主要是国家政策引导下发生的“国家森林政策路径”和“森林稀缺路径”,全球化路径体现在植树技术与资金支持;④对卢旺达2030年森林模拟预测显示,森林转型仍将继续,预计到2030年森林面积将净增加34065.2 hm²。为进一步提高研究区森林覆盖率,卢旺达政府部门应改善森林恢复的薄弱环节,加快农业集约化推广;通过为农村社区创造场外就业机会,引导经济和就业发生转型,从而推动基于“经济发展路径”与“农村集约化路径”的森林增加。     

各国参与全球价值链的环境库兹涅茨效应——基于跨国面板数据

随着经济全球化概念越来越深刻地体现在国际分工专业化和经济增长模式中,全球价值链（GVC）的深化将如何影响环境这一问题引发了越来越多的思考。本文立足于GVC的视角,利用1995—2018年64个国家的面板数据,依托环境库兹涅茨曲线（EKC）理论体系,探究了参与GVC对于环境污染和经济增长关联性的影响,分析各国参与GVC是否会影响EKC的“拐点”。研究结论表明：①GVC参与度的提高将显著延后EKC“拐点”的到来,这一“延后”主要源于后向GVC分工的驱动,而前向GVC分工的提升将有助于EKC“拐点”的提前。②参与GVC对EKC“拐点”的影响存在国家异质性,环境规制严格的国家参与GVC将助其更早迎来“拐点”,实现经济发展意义上的碳达峰;而规制宽松的国家参与GVC则可能沦为“污染天堂”。③GVC参与度对EKC“拐点”的影响存在行业异质性,其中技术密集型行业前向GVC参与度的提升将有效推动EKC“拐点”提前到来。④GVC参与度与CO₂之间存在倒U型的非线性关系。本文的发现丰富了全球价值链在经济和环境效应方面的实证应用,为协调经济高质量发展与生态环境约束提供了新思路。     

1960-2014年北京户外感知温度变化特征及其敏感性分析

基于通用热气候指数（UTCI）,本文分析了北京1960-2014年户外感知温度变化特征,并采用敏感性分析方法定量分析了驱动UTCI变化的主导因素。结果表明：①研究时段内,北京年均人体感知温度为9.2℃,人体整体感觉为舒适,并表现出显著的上升趋势,变化速率为0.52℃/10a;②在年际变化上,全年UTCI大致可以分为3个时期：1960-1970年持续下降期,1971-1990年持续上升期,1991-2014年平稳波动期;③在季节变化上,春季和秋季人体感觉为舒适,夏季为中度热胁迫,冬季为中度冷胁迫,且以春冬增幅最为显著;④在等级变化上,极端冷胁迫日数在减少,中度冷胁迫和热胁迫日数在增加,人体感觉整体趋于热不舒适;⑤在影响因素上,北京UTCI变化对气温最为敏感,其次是风速,但是不同季节中气候因子组合存在差异,不同气候因子在不同季节贡献量亦存在差异。     

中国避暑旅游基地适宜性综合评价研究

随着全球气候变暖、城市热岛效应的逐渐加剧,避暑旅游已是当前夏季人们最迫切的旅游需求。本文以目前中国避暑旅游资源为基础,研究和探讨了避暑旅游基地建设的空间适宜性分布。研究采用UTCI通用热气候指数模型和GIS空间分析法对多元数据进行建模处理,加权求得避暑旅游基地综合舒适度指数,并对舒适度等级进行分析评价,目的是构建以国家A级景区为核心区,周边服务产业为半径的一批产业要素链齐全、旅游环境舒适,国内外具有较高影响力的综合性避暑旅游基地。研究表明：①中国避暑旅游气候舒适度总体分布主要集中在青藏高原周边地带和辽东半岛以及山东半岛的滨海地带和部分西南地区;②具体分布以中国辽东半岛和山东半岛的滨海地区为避暑旅游基地第一大集中分布区;西南山地高原以贵阳、昆明等为核心点及周边依托区为避暑旅游基地的第二大集中分布区;东北山地平原以沈阳、吉林等周边地区可视为避暑旅游基地第三大集中区;西北中部地区以西宁,兰州为主要中心轴向南北两端发展的辐射地区为避暑旅游基地的第四大集中分布区。     

中国能源环境效率的空间关联网络结构及其影响因素

提升能源环境效率不仅是中国生态文明建设的客观要求,也是实现经济社会可持续发展的必然选择。文章以1995—2015年中国省际面板数据为样本,采用非径向、非角度、双导向的窗口DEA模型测度出30个省份的能源环境效率,并利用VAR格兰杰因果检验方法识别中国省际能源环境效率的空间关联关系,在此基础上通过社会网络分析（SNA）方法揭示中国省际能源环境效率的空间关联网络特征及其影响因素。结果表明,中国省际能源环境效率呈现出显著的、复杂的空间关联网络结构。板块分析显示：东部省份主要位于“净溢出板块”,是中国能源环境效率提升的“发动机”,在网络中处于核心地位,而西部省份主要位于“净受益板块”,在网络中处于边缘地位;经济发展水平、能源消费结构、产业结构、环境规制和技术创新的地区差异与能源环境效率的空间关联网络呈显著相关关系,相似的经济发展水平和产业结构及相近的技术水平有利于中国省际能源环境效率空间关联网络的形成。能源环境效率空间关联的网络结构为中国节能提效政策的制定和实施带来严峻挑战,同时也为新时代区域协调发展战略的实施、能源环境效率跨区域协同提升机制的构建创造了条件。     

青藏高原生态安全屏障状况与保护对策

青藏高原是我国乃至亚洲的重要生态安全屏障区和全球生物多样性保护的热点地区，保障生态安全是青藏高原生态保护的核心任务。青藏高原物种丰富但受威胁物种多。近15年来青藏高原生态安全屏障生态系统格局稳定，生态系统质量整体趋好，水源涵养、土壤保持和防风固沙服务均得以提升，生态退化趋势得到遏制，自然保护地建设和生态保护建设工程对提升生态屏障功能发挥了关键作用。然而，受气候暖湿化和人类活动影响，青藏高原生态安全屏障仍然面临退化草地面积大，以及冻土面积萎缩、沼泽湿地减少、部分生物栖息地退化、外来物种入侵、局部生态系统退化等生态风险。为了进一步保护青藏高原生态安全屏障功能，建议优化调整自然保护地空间格局，建立以国家公园群为主体的自然保护地体系和加快实施青藏高原生态安全屏障保护修复工程。     

专家笔谈：多学科融合视角下的自然资源要素综合观测体系构建

自然资源要素综合观测体系建设是自然资源部的基础性、公益性工程,是全面贯彻习近平生态文明思想、践行山水林田湖草生命共同体发展理念,履行自然资源“两统一”管理职责的重要举措,为系统、全面认识自然资源变化规律、预判未来发展趋势提供基础数据支撑。自然资源要素综合观测体系建设重点工作主要包括：第一,充分考虑多学科融合,做好顶层设计;第二,继承和发扬青藏科考精神,打造一支吃苦耐劳、稳定的观测队伍;第三,充分考虑森林、草地等不同资源之间的耦合,依托自然资源要素综合观测体系加强综合研究;借鉴国内外生态系统观测经验,利用现代化手段,科学搭建多尺度网络;第四,打破壁垒形成合力,探索不同观测网络、单位之间合作机制,服务国家重大需求;第五,明确核心任务,坚持点-线-面结合;第六,探索多部门合作,试点示范先行。     

基于生态敏感条件的中国资源型城市去产能空间格局优化

“十三五”规划及供给侧改革背景下,资源型城市面临极大的去产能和生态保护压力。为促进矿业生态协调发展,本文基于SPSS和GIS刻画了中国212个资源型城市的矿业产能格局、生态敏感区格局及其空间耦合关系,在此基础上构建多目标优化模型,提出去产能空间格局优化方案。研究表明：①中国矿业产能分布显著集中,47.29%的产能集中于22个资源型城市;②资源型城市整体生态敏感性高,综合生态敏感区面积占比高达50.91%;③76.49%的矿业产能分布于II级和III级生态敏感区,矿业产能与生态敏感区分布不存在根本冲突;④30%的去产能目标假设下,到2020年预计削减矿业产能19.83亿t,生态避让效应达43.15%,125个资源型城市亟需去产能。其中煤炭、综合型、黑色金属和有色金属资源型城市产能削减量分别为9.55亿t、3.42亿t、2.39亿和2.43亿t;⑤建议按先南后北、先县级市后地级市原则分阶段有序调整矿业产能空间格局,科学合理推进全国资源型城市转型发展。     

2000-2010年中国耕地变化与耕地占补平衡政策效果分析

本文基于中分辨率卫星遥感数据,深入分析了2000-2010年间中国耕地变化及其空间差异,并对中国耕地占补平衡政策的实施效果进行了评估。结果表明：10年间中国耕地面积有所减少,由2000年的1.85亿hm²,减少到2010年的1.81亿hm²,耕地减少的主要方式为耕地转为城镇建设用地。耕地变化在空间上呈现出西增东减,北增南减,东部沿海自然条件良好地区以及中部生态环境脆弱地区耕地减少,西部水资源缺乏地区耕地增加的基本格局。大部分省份没有实现耕地占补平衡基本目标,有18个省份占补平衡指数小于-50％。建设占用的耕地多适宜农业耕作,而新增耕地只有不到一半适宜农业耕作。研究时段内经济快速发展、人口增加以及城镇化等因素导致的建设用地需求快速增加,决定了东部地区耕地占补平衡很难有效实施。全国耕地总体占补平衡背后存在较为严重的生态风险,耕地增加过于依赖土地开发,对现有耕地的保护亟待加强。     

21世纪前期青藏高原交通运输网络发展前景探讨

作为世界第三极和中国第一大自然阶梯 ,青藏高原自然条件及其环境较差 ,高寒缺氧、位置偏远、地广人稀是其基本特征。高原的现代交通运输 (包括公路、铁路、航空和管道 4种运输方式 )开始建设和发展于 2 0世纪 5 0年代 ,目前运输网络已初步形成 ,但其规模和结构依然比较落后。进入 2 1世纪后 ,随着西部大开发战略的实施 ,中央和相关省市支持力度的提升和加强 ,高原的现代交通运输及其网络将会进一步加快发展 ,尤其是铁路和航空运输线路、设施的建设与其产业的发展     

中国小麦、玉米碳足迹历史动态及未来趋势

气候变化是当今国际研究的热点问题,小麦、玉米是中国主要粮食作物,分析小麦、玉米生产碳足迹的时空动态和中国相关农业政策对小麦、玉米生产的温室气体减排的引导效果对于合理应对气候变化具有重要的意义。本研究基于生命周期评价法（LCA）对2005—2015年中国小麦、玉米生产碳足迹进行了核算,并在此基础上,根据种植业结构及化肥、农药调整政策模拟分析了不同玉米种植面积和不同单位面积化肥及农药施用量等4种情景下2020年小麦、玉米生产的温室气体排放和单位面积碳足迹。研究结果显示：2005—2015年小麦、玉米生产的单位面积碳足迹和温室气体排放量均呈现出显著增加的趋势 （P < 0.05）;模拟分析结果表明：通过缩减种植面积,优化化肥、农药投入能够有效降低小麦、玉米生产的碳足迹,实现（168.89~ 560.07）亿kg CO₂-eq的减排潜力。因此建议构建科学施肥技术体系,提高农资投入品的利用效率,以实现中国的温室气体减排目标。