基于社会-生态耦合视角的城市边缘区生境服务评估与分区

城市边缘区是城市和乡村交接的社会-生态脆弱区,科学评估其生境服务,对于生物多样性保护与地区可持续发展具有重要意义。在生境服务评估中将社会和生态视角进行整合,有利于制订具有接受度和包容性的保护与管理策略。以上海市青浦区为例,基于社会-生态耦合视角构建“生境质量-生境感知”的生境服务评估框架,综合InVEST模型和SolVES模型开展评估,采用耦合协调度模型分析生境质量和生境感知的耦合协调关系,利用地理探测器探究协调空间分异的影响因素,并进行生境服务分区。结果表明:(1)研究区生境质量整体处于较低水平,空间分布呈“西高东低”格局;生境感知空间分布则多临近水系呈“条带状”格局。(2)生境质量与生境感知的耦合协调程度为轻度失调,且失调单元较多。(3)社会经济因素为耦合协调空间分异的主要影响因素,且多与景观格局因素共同作用。(4)基于生境质量和生境感知的匹配与耦合协调关系,可将研究区划分为4大类、12小类生境服务区,以进行针对性保护与管理。研究结果可为促进人与自然和谐共生的生境综合保护提供参考依据。

2010—2020年国家重点生态功能区生态质量改善效果评价

国家重点生态功能区战略实施已超10年,适时开展重点生态功能区生态质量改善效果评价,对生态功能区政策实施、发展与完善具有重要意义。通过构建生态质量改善效果评价理论框架,综合运用驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型、InVEST模型和障碍度模型等方法,依据中国陆域生态基础分区并以县域为评价单元,评价2010—2020年428个国家首批重点生态功能区县的生态质量改善水平,并利用障碍度模型识别重点生态功能区生态质量改善障碍因子。研究结果:(1)总体而言,2010—2020年国家重点生态功能区生态质量提升水平整体较高,生态质量提升为“高”“中”水平等级的区县数量占国家重点生态功能区区县总数的86.45%,六大生态区生态质量提升水平高低次序为东南生态区>长江及川滇重点生态区>黄河重点生态区>西北生态区>青藏高原生态区>东北生态区。(2)浑善达克区、阴山北麓区和桂黔滇喀斯特区的生态环境质量、林地占比或草地占比等有较为显著的提升,塔里木河区、三峡库区的夜间灯光指数增大,植被覆盖度和净初级生产力降低明显,生态系统压力增大。(3)产业发展驱动、湿地政策响应、植被覆盖状态、生物栖息功能和人口承载压力是国家重点生态功能区生态质量改善的主要障碍因子。研究结果可为国家重点生态功能区的生态环境质量建设提供参考依据。

基于相对风险模型的长沙市城郊农业环境风险评价

采用分级系统对评价区域内的风险源以及生境进行等级评定,通过分析风险源、生境、风险受体之间的相互作用关系,构建针对不同生境类型和不同风险源类型的城郊农业环境风险评价模型,并以长沙市作为案例区,按照行政界线划分为9个风险评价单元,选择耕地、园地、林地、草地和水域为生境类型,选取种植业、养殖业和农村生活为风险源,将水质、土壤质量和生物多样性定为评价终点,对长沙市城郊农业环境风险进行定量评价。结果表明,岳麓区为高风险区,相对综合风险值达108.11;天心区和芙蓉区为中风险区;开福区、雨花区、长沙县、宁乡县、望城区和浏阳市属于低风险区。近郊区比远郊区承受着更大的环境风险,受城郊农业活动的压力作用更明显。在远郊区,种植业是首要风险源,各类生境中水域的环境压力较大;而在近郊区,尽管不同地区的首要风险源不同,但各地耕地所受环境压力均较大。

农地流转对洞庭湖区水稻产量与氮素污染的影响

该文通过构建ABM(agent-based model)与SFA(substance flow analysis)的耦合模型,模拟农地流转对水稻种植与氮素环境效应的影响,为决策者权衡粮食生产与环境风险两者之间的关系,制定合理的调控政策提供参考依据,并以洞庭湖双季水稻种植区大栗港镇为案例,对该耦合模型进行了实证研究。结果表明:1)随着农地的流转,耕地逐渐向规模种植农户转移,提高了双季稻种植比例和区域水稻总产量;2)因农地流转所致的作物种植制度的变化,导致氮素通过挥发、反硝化、径流以及淋失方式损失的环境输出量呈现先减少后增加的变化趋势,分别从2000年的286.5、77.3、46.4和100.0 t减少到2003年的252.2、67.0、40.4和86.5 t,再增加到2014年的324.03、82.6、49.4和107.2 t,此外,氨挥发是此区域氮素损失最主要的途径,而氮淋失是南方水稻田氮素进入水体中最主要的方式;3)随农地流转,农村土地规模化经营面积的扩大,在耕地地力等级较好的区域,其氮淋失量与氮盈余增长放缓,反而在耕地地力等级较差的区域,其氮淋失量与氮盈余量增加明显。

洞庭湖区不同农户经营规模的农业土地利用综合效应评价

农业适度规模经营是中国农业可持续发展的迫切需求。为合理确定农户适度经营规模,从社会、经济和环境3个方面选取9项指标,构建农业土地利用综合效应指标体系,并应用层次分析法(AHP)和熵权法确定指标权重,尝试对洞庭湖区不同农户农业用地经营规模的社会-经济-环境综合效应进行分析和比较,并以桃江县为例进行实证研究。结果表明,仅从社会、经济和环境的单一效应分析,农户经营规模在>6.67~20.00 hm2时社会效应最佳,>0.67~2.00 hm2时经济效应最大,>20.00 hm2时环境效应最优;从社会-经济-环境综合效应分析,在政府视角下,经营规模在>6.67~20.00 hm2之间的农户综合效应最高;而在农户和学者视角下,>3.33~6.67 hm2时农户综合效应最佳;结合协调度分析,桃江县农户适度经营规模应在>3.33~6.67 hm2之间,其不仅具有较高的综合效应,而且社会-经济-环境效应的协调度较好。开展不同农户经营规模的农业土地利用效应评价研究,有助于探寻社会-经济-环境效应均适宜的农户经营规模,以实现农业可持续发展。

基于物质流分析的农业土地利用系统氮素效应分析——以湖南省桃江县为例

为系统分析和评价农业土地利用环境效应,了解农业系统中物质循环规律,提高物质利用效率,本文采用物质流分析方法,通过构建区域尺度农业土地利用系统的物质流分析框架和评价指标体系,以湖南省桃江县为案例区,综合评价了该区域农业土地利用系统中氮素利用效率及环境健康状况。结果表明:(1)1980—2013年,桃江县农业土地利用系统生产输入氮素量和环境输入氮素量显著增加,2013年比1980年分别增加了1.2倍和0.4倍;其中,生产输入方式是桃江县氮素输入总量的主要来源,占2013年总输入量的77%。(2)1980—2013年,桃江县氮素输出总量逐年波动增长,而产品输出氮素量却增加不多,但环境输出氮素量比1980年增长了1.4倍。(3)与此同时,桃江县农业土地利用系统氮肥投入强度逐年增长,至2013年其值达到328.4 kg·hm^(-2),超过了警戒值(250.0 kg·hm^(-2));此外,桃江县氮素物质利用效率逐年降低,物质生产效率还处于较低水平,还需进一步采取措施,调整农业结构,提高农产品附加值。(4)1980—2010年桃江县农业土地利用系统生态稳定性和环境健康质量逐年恶化,然而,在2010—2013年桃江县的环境健康质量有所好转,其氮素养分负荷由2010年的208.8 kg·hm^(-2)回落至2013年的154.1 kg·hm^(-2)。

都市郊区乡村聚落景观格局特征及影响因素分析

为探究大都市城郊乡村聚落景观空间格局特征及影响因素,该文应用景观格局指数分析了上海市青浦区乡村聚落景观空间格局特征,在此基础上,运用多元Logistic回归模型和因子分析法从地理空间和社会经济2个方面探讨了该区乡村聚落景观空间格局特征的影响因素。结果表明:青浦区乡村聚落景观空间格局呈现明显的东西分异特征,斑块规模东多西少,分布东密西疏,形态东部破碎西部规整;地理空间因素和社会经济因素是影响该区乡村聚落景观空间格局的主要驱动因素;地理空间差异是塑造该区乡村聚落景观空间基本格局的首要因素,其中耕作半径、到最近国道距离和到城市中心距离是规模分异的主要影响因素,到城市中心距离、到最近城镇中心距离和到最近主要河流距离是分布分异的主要影响因素,到最近国道距离、到最近高速公路距离和到最近省道距离是形态分异的主要影响因素;而社会投入和基础设施建设、乡村工业化和农村居民收入、农村剩余劳动力转移等社会经济因素加剧了乡村聚落景观空间的异质化、空心化和破碎化,深刻改变了乡村聚落景观空间格局的内在本质。研究结果可为大都市城郊区乡村景观保护规划和土地空间整治提供重要的理论依据。

基于灰水足迹的洞庭湖区粮食生产环境效应评价

灰水足迹从稀释水量的角度评价水污染的总体程度,直观反映了粮食生产对区域水环境的影响。为评估粮食生产对区域环境的负面影响,该文以洞庭湖粮食主产区35个县（市、区）为案例区,应用灰水足迹理论,分析了1994-2012年粮食生产灰水足迹的时空变化特征,以水环境压力（water environment pressure,WEP）和离散型灰色（discrete grey model）DGM（1,1）模型为支撑建立了多年平均径流量情景下粮食生产对水环境负面影响的评价方法,评价了2015年和2020年县域尺度粮食生产灰水足迹的环境效应。结果表明：1）1994-2012年洞庭湖区粮食生产部门灰水足迹为273.00-438.08亿m^3,19a平均值为347.65亿m^3。总体上,洞庭湖粮食生产部门灰水足迹经历了先下降后回升的过程;2）洞庭湖各县（市、区）粮食生产部门灰水足迹为1.19-23.61亿m^3,粮食生产灰水足迹为1.06-5.58 m^3/kg;3）未来几年洞庭湖区大多数县（市、区）粮食生产部门灰水足迹呈逐步增高的态势,2015年和2020年全区粮食生产部门灰水足迹总量分别达到431.16和498.54亿m3;4）在多年平均径流量情景下,洞庭湖区因粮食生产导致的水环境压力由1994-2012年均值0.60提高至2015年0.76和2020年0.87,该区域水环境受粮食生产的负面影响持续增强。该文评价结果可为制定农业可持续发展规划及农业产业政策提供参考。

快速城镇化地区农户生计策略与土地利用行为耦合协调度分析

为探讨农户生计策略与土地利用行为之间的相互作用关系,该文以上海市青浦区为例,从人地系统角度出发,将生计策略与土地利用行为分别作为子系统构建耦合协调度模型,分析二者之间的耦合关系和耦合协调关系,并借鉴强化理论探究农户土地利用行为对生计策略的反馈机理。结果表明:1)不同类型农户在生计策略与土地利用行为的耦合关系和耦合协调关系方面存在差异:耦合关系方面,4种类型农户的耦合度集中在0.4~0.5范围内,处于拮抗阶段,其中,专业农业型农户最高,为0.480 7;耦合协调关系方面,专业农业型农户耦合协调度为0.545 9,处于高度耦合协调阶段,其余3种类型农户耦合协调度集中在0.4~0.5范围内,处于中度耦合协调阶段。2)专业农业型和农业兼业型农户的耦合协调度和土地利用效应较高,其保持原有生计策略的户数比例小于50%;非农兼业型和传统农业型农户的耦合协调度和土地利用效应较低,其保持原有生计策略的户数比例大于50%。3)专业农业型的生计策略有助于提高农户生计水平和促进耕地资源的合理利用,对从事农业生产的农户吸引力较大。研究结果可为实现农户生计与土地利用的可持续发展提供重要的理论依据。

快速城镇化地区不同生计类型农户耕地利用集约度评价——以上海市青浦区为例

研究目的:针对快速城镇化地区农户生计分化现象,以上海市青浦区为例,对不同生计策略类型农户的耕地利用集约度进行评价,并分析其影响因素,以期为改善农户土地利用行为、实现土地资源合理高效利用与农户生计可持续发展提供政策参考。研究方法:运用价值形态测度方法核算各生计类型农户的耕地利用集约度,以两水平方差成分模型确定耕地利用集约度影响因素。研究结果:(1)不同生计策略类型农户耕地利用集约度存在差异性,大小顺序依次为专业农业型、传统农业型、农业兼业型、非农兼业型,劳动集约度与资本集约度排序与之基本一致;(2)同一生计策略类型农户的耕地利用集约度存在相似性,耕地利用集约度的总变异中有24.32%是由农户生计策略类型不同而引起的,水平一中农业收入比重、农业补贴、耕地面积、地块平均离家距离、农户离集镇距离与水平二中是否兼业等是影响农户耕地利用集约度的显著因素;(3)模型拟合效果评价表明该方法具有可行性。研究结论:耕地利用集约度不仅与农户自身禀赋有关,而且受生计类型影响,政府相关部门应结合当地实际情况引导农户对这两方面进行调整或完善。

农业土地利用系统氮足迹与灰水足迹综合评价

氮足迹和灰水足迹作为定量分析人类活动对活性氮排放及水资源影响的指标,为农业土地利用系统环境效应评价提供了新的理论与途径。该文在氮足迹和灰水足迹理论的基础上,构建了县域尺度农业土地利用系统氮足迹与灰水足迹理论分析框架,以湖南桃江县为研究区,计算了农业土地利用系统氮足迹与灰水足迹。结果表明:1)1980-2010年氮足迹与灰水足迹、单位土地利用面积氮足迹与灰水足迹均呈逐年增加的趋势。2010年氮足迹和灰水足迹分别是1980年的2.02倍和2.36倍,单位土地利用面积氮足迹和灰水足迹分别是1980年的2.00倍和2.31倍;2)1980-2010年输入氮足迹和污染氮足迹分别增长了102.54%、128.79%。2010年肥料氮投入占输入氮足迹的72.72%,污染氮足迹占总氮足迹的32.79%;3)1980-2010年,每年氮肥灰水足迹均高于磷肥灰水足迹。活性氮流失的增长造成的稀释水量增加是农业土地利用系统灰水足迹增长的关键因素。评价结果显示,桃江县农业土地利用系统在足迹总量与单位土地利用足迹对大气和水资源的负面影响正在持续上升。氮足迹与灰水足迹综合评价方法能有效地识别区域农业土地利用过程对环境的负面效应,研究成果为降低农业土地利用过程的环境风险、制定农业土地利用系统优化方案提供参考。

基于层次全息模型的农业土地利用环境风险识别

提出了基于层次全息模型(HHM)框架识别农业土地利用环境风险的方法:通过构建农业土地利用环境风险识别的HHM框架,从多维度描述农业土地利用过程中存在的9大类别风险源,并应用双重标准风险矩阵方法对各类别风险源进行初步筛选、过滤和分级;在此基础上,依据多重准则标准和定量化风险矩阵进一步对各个环境风险因子进行定量评估。以湖南省桃江县为例,应用HHM风险识别方法对该县农地利用的环境风险进行系统识别,结果表明桃江县农地利用的主要环境风险源包括重金属污染、水体富营养化、污水灌溉和工厂排污。

不同政策情景下农业土地利用效应模拟分析

农业土地利用政策的实施能够很大程度上影响区域农业生产方式和发展路径。构建了一个土地利用政策效应的多准则分析框架,并以上海市淀山湖地区作为案例区,从社会、经济和生态方面建立综合评价指标体系,应用情景分析方法,采用Techno GIN模型作为评价工具,分别对基础情景、基准情景和3种不同政策干预情景下的农业土地利用效应进行了模拟和评价。结果显示,测土配方施肥政策使农民提高了施肥的钾氮比,同时对提高水稻产量起到了一定的作用,但对氮的总投入量及淋失量的降低作用较为微弱。而精细养分管理技术在使投入的钾氮比更为合理的同时,也降低了氮的总投入量及淋失量,但过多的劳动力投入需求限制了这一技术的推广和普及。适度规模经营政策的主要作用是减少劳动力使用量,为农民提供更多的外出就业机会。该研究的方法框架可为评估和预判不同农业政策的土地利用效应提供理论支撑。

基于物质流分析的高集约化农区环境风险评价

该文将经济-环境系统研究领域的物质流分析方法运用在高集约化农区的环境风险评价中,构建了高集约化农区环境风险指数模型,并以湖南省桃江县为案例区,分析测算了2001-2012年的物质输入-输出变化,对高集约化农区环境风险进行了初步评价。结果显示:1)以人口压力、农业产值、耕地面积和农业技术水平为主要驱动力,农产品的生产增加,但物质投入和物质输出指标在12 a间波动上升,物质投入的增加导致了污染排放的同步增长;2)人均物质投入、人均物质产出持续提高,资源生产率和环境效率降低,创造单位农业经济产值的资源消耗和污染排放量有所下降;3)总体环境风险在2004年之后增加,但以2010为转折点开始得到有效控制;4)基于物质流分析的环境风险评价方法可较全面的反映高集约化农区环境风险的演变规律及结构特点,较好的揭示环境风险的发展程度及变化特征。

城市公园生产性景观价值对游客场所依恋的影响

以北京三山五园“园外园”地区为例,基于441份问卷构建结构方程模型,探究生产性景观价值对游客场所依恋的影响路径。结果表明:生产性景观的自然游憩价值、历史文化价值对场所认同与场所依赖有显著正向影响,科学教育价值对场所认同有显著正向影响。自然游憩价值的感知程度最强,但对场所认同的影响最弱;相反,历史文化价值的感知程度最弱,但对场所认同的影响最强。据此,生产性景观建设中可将自然游憩价值的强感知作为依据,同时以历史文化价值在场所依恋建构中的作用为指导,促进人本导向下的景观管护。

建设用地减量化对都市郊区景观格局和功能影响研究——以上海青西地区为例

建设用地减量化不仅有助于优化国土空间布局、去除土地低效产能,而且是社会经济绿色、协调发展的重要体现。本文以上海青西地区景观现状为基础,分析其集建区外建设用地减量后的景观格局和功能,通过减量化前后对比,探讨其对景观格局和生态功能的影响。研究结果显示,建设用地减量化不仅有利于提高青西地区植被覆盖率,降低人类干扰强度,减少景观的破碎度,提升优势斑块类型的拼接性,增加生物多样性;而且有助于改善青西地区的生态系统服务功能,美化景观环境。

湖南省粮食产量波动的影响因素分析及预测

旨在维护国家稳定,为预判粮食生产前景、提高粮食生产效率、保障粮食安全提供理论依据。利用湖南省统计数据,运用灰色关联分析法筛选关联性较强的影响因素,并建立GM(1,N)预测模型预测粮食产量。2008—2017年与湖南省粮食产量关联度最大的影响因素是粮食作物播种面积和农业机械总动力;科技因素是影响2008—2017年湖南省粮食产量的主要因素,其次是自然因素,社会因素;2018—2027年湖南省粮食产量有较小波动,且农业机械总动力和财政农业支出影响较大;农业机械总动力在前后十年对粮食产量都有较重要的影响,越来越占据主导地位。粮食产量受国家政策的影响,受农业机械总动力影响最大,维持产量水平需高度重视农业机械化水平,稳步提高粮食作物播种面积。

近10年中国耕地变化的区域特征及演变态势

随着工业化、城市化进程推进,中国耕地在数量和质量方面均发生了显著变化。通过分析2009-2018年中国耕地的时空变化,掌握中国耕地变化的区域特征与变化态势,有助于制定差别化的区域耕地保护政策与管理策略,为保障粮食安全提供科学依据。该研究基于2009-2018年土地调查格网数据,利用GIS空间分析、数学指数模型等方法,从耕地数量、空间以及立地条件等方面研究近10年来中国的耕地时空变化特征。研究表明:1)2009-2018年间中国耕地数量总体稳定,但是耕地数量变化的区域差异较大。全国耕地共减少39.37万hm^(2),减少幅度为0.29%。2)从市域尺度分析,呈现以“哈尔滨-郑州-昆明”带为中心的东-中-西分异特征,该中心带内耕地净减少面积与全国耕地净减少总量基本持平,而该中心带以东地区的耕地净减少量与中心带以西地区的耕地净增加量相近。3)耕地空间变化率在长江以北的长江中下游平原区、黄淮海平原区以及四川盆地及其周边地区相对较高,表明这些区域人为调整耕地空间布局的强度较大,但其市域内净增加耕地面积总量却不大。4)耕地减少主要分布在距离主要城市中心30 km以内的区域,而耕地增加主要发生在离城市中心40 km以外区域,这进一步说明城市化发展仍然是当前耕地减少的主导因子。此外,石嘴山、延安、雅安、榆林、张家口、丽水和泉州等地的耕地平均海拔增加较大,说明这些地区耕地“上山”现象较为严重。因此,今后应根据耕地变化“热点地区”的动态识别,提升自然资源管理和督察的精准定位和因地施策的能力。

我国自然资源综合调查监测发展历程、问题与建议

长期以来,我国土地、林业、草原、水等各类自然资源分属不同部门调查和管理,由各部门独立开展自然资源调查监测工作,一直存在调查结果相互矛盾、自然资源家底不清、自然资源管理困难等问题,影响我国自然资源科学调查、有效管理和合理利用。本研究应用文献梳理和实地调研方法,回顾我国自然资源调查发展历程,梳理和分析当前我国自然资源调查现状和问题,并提出我国自然资源综合调查监测能力提升的对策。本研究认为当前自然资源综合调查存在自然资源调查对象不清、职责划定不明,调查技术方法难统一,调查标准体系未建立,调查队伍整合不到位等问题。建议将来进一步明确自然资源管理需求、构建服务于自然资源管理的分类体系,促进自然资源调查技术融合、构建自然资源综合调查技术体系,理清基础调查与专项调查逻辑关系、构建自然资源综合调查标准体系,明晰自然资源部的职责分工、建立自然资源综合调查的协作体系,整合调查队伍、建立自然资源综合调查监测组织队伍体系,进而为提升自然资源现代化治理能力和水平提供技术支撑和理论依据。

我国自然资源分类体系现状及完善建议

统一各类自然资源的内涵、构建自然资源统一分类体系是实现自然资源统一管理的前提。利用文献综述法,概述了自然资源的基本内涵,列举了已明确的自然资源种类,系统分析了现有自然资源分类体系的不足,并提出了推动面向统一管理的自然资源系统分类方案研究的完善建议。研究发现,现有自然资源系统分类主要存在偏重于学术分类、部分分类体系不健全、缺少全面系统的列举3个方面问题。针对未来自然资源分类体系,提出以下3条建议一是建立覆盖土地、地质矿产、森林、草原、湿地、水、海洋、自然资源分类体系;二是加强自然资源分类体系理论研究;三是建立面向三维立体调查下的自然资源分类层级。研究成果可为构建服务于自然资源统一管理的自然资源分类体系提供参考。