呼包鄂榆城市群生态系统服务价值驱动因素及其交互效应

增强呼包鄂榆城市群生态系统服务功能,对于推动黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。基于研究区1990—2020年土地利用类型评价了生态系统服务价值(ESV),耦合随机森林模型与沙普利加性解释(SHAP)方法分析ESV驱动因素的重要程度、变化响应特征及其交互效应,采用偏最小二乘路径模型识别驱动因素的交互路径。结果表明:(1)研究期内耕地、草地和水域面积整体呈先增后减趋势,建设用地面积持续增加;ESV呈先减后增趋势且总体增加了62.28亿元,ESV的增长主要是林地向耕地和草地扩张的结果。(2)最主要的ESV驱动因素为土地利用类型,其贡献度达到61.24%,其次是地形和气象,贡献度分别为17.59%和17.05%,社会经济的贡献度最低,仅为1.73%;ESV对驱动因素的响应呈非线性变化特征。(3)水域比例是最重要的交互项,交互作用在因素处于不同范围内表现出不同的交互效应。土地利用直接影响ESV,而地形、气象、土壤和社会经济因素主要通过影响土地利用进而间接影响ESV,社会经济因素对ESV的直接和间接影响分别是负和正效应。研究建议通过完善城市群国土空间规划,重点加强草地、林地和水域等生态空间保护并协调好与城镇建设、矿产资源开发的关系,以提升生态系统服务功能为导向实施区域生态系统多因素协同管控。

人工岛机场填海工程对生态环境影响的综合评价

针对大型人工岛机场填海工程环境影响难以量化的问题,以我国某人工岛机场填海工程为例,从海洋生态系统的“生态响应”和“生境质量”两方面出发,构建了基于GIS的空间变化和建设周期动态变化的环境影响评价模型,根据工程海域的生态环境状况,确定了评价指标的等级、标准和权重,探究人工岛机场填海对生态环境造成的影响.结果显示:人工岛填海工程对海域生态环境的综合影响值为0.38,处于“严重”影响程度;空间分布上,严重影响区域主要集中于人工岛附近海域,约占研究区的54%.人工岛机场填海施工对海洋生态环境的影响主要体现为底栖生物量和鱼类资源的大幅度减少,在制定施工期环境保护和施工后生态修复等方案时应对此予以足够重视.

东北亚主要沿海国家海洋环境管理比较研究

海洋环境管理对于保护和保全海洋环境、推动海洋经济发展、构建生态文明具有重要意义。由于不同国家和地区的政治、经济、海洋战略和文化背景的差异,海洋环境管理的实施没有一个统一的标准模式,所解决的重点问题也不一样。这种多样性使得目前还没有一套通用的海洋环境管理评价体系。为此,本文以东北亚沿海各国为例,借鉴已有研究,从机构设置、法律体系和海洋环境状况三个方面出发,构建了包含定性和定量指标的海洋环境管理效果评价指标体系,在此基础上对东北亚沿海各国海洋环境管理效果进行定量评价与对比分析。结果表明,在机构设置和法律体系方面,日本领先于其他国家;在海洋环境管理方面,朝鲜较优;综合各方面后,日本表现最优,韩国、中国次之,朝鲜、俄罗斯较差。本研究提出的评价方法,可以较为客观地反映不同政治、经济和文化背景下国家在海洋环境管理方面的努力,可为我国审视自身不足、立足国情构建我国特色的海洋环境管理体制提供重要的方法指导和实践经验。

基于GIS的我国渤海1952～2016年赤潮时空分布

收集了渤海海域自1952年有赤潮发生记录以来长达65a的相关资料,采用地理信息系统(GIS)技术研究了该海域赤潮发生的时空分布特征,并对其危害程度进行了评估.研究结果表明,渤海赤潮发生最频繁的区域为渤海湾北部、辽东湾西部和东部的海域;渤海共发生赤潮189次,其中影响面积超过1000km^2的有21次;2000年以后,赤潮发生频率在明显增加;在6、7和8月份赤潮发生次数最多,分别占总次数的26%、22%和21%;由夜光藻、中肋骨条藻和原甲藻引发的赤潮次数分别为65、11和10次;发生在渤海湾西部、辽东湾西部以及黄河口海域的赤潮对海洋生态危害最大.首次以可视化的方法全方位展现和认识了渤海海域65a来赤潮发生的范围、分布与特点,实现了对该地区发生赤潮信息的整合与处理.这一方法对其他海域赤潮研究亦具有借鉴价值.

基于数值模拟与卫星遥感的填海施工悬浮物监测——以大连海上人工岛机场建设为背景

本文以大连海上人工岛机场建设为背景,采用计算机数值模拟与遥感技术监测填海施工引起的悬浮物扩散状况。根据工程海域的潮流特点,构建了水动力及悬浮物扩散模型,模拟了涨落潮状态下填海施工产生的悬浮物扩散情况;通过采集现场悬浮物浓度,利用我国环境灾害监测预报小卫星(HJ-1A/1B)的遥感数据进行回归分析,建立了悬浮物反演模型,得到施工海域悬浮物分布的反演结果。对比遥感反演与数值模拟结果,显示两者基本吻合,表明本文方法能够揭示填海施工造成的大范围悬浮物的扩散规律,对于制定填海施工的环境保护措施、评价海洋环境影响具有借鉴意义。

美国东北部海洋空间规划简介及对我国的借鉴

文章介绍了美国东北部海域2016年版海洋空间规划的实现过程,重点介绍了规划的分类体系,分区方法,编制中数据的搜集、整理与共享,不同类别的动态管理方法以及政府间协调途径等。研究发现,美国东北部海域海洋空间规划将用海主要分为10种类型,分别是海洋生物和栖息地、文化资源、海上运输、国家安全、商业和休闲捕鱼、娱乐、能源与基础设施、水产养殖、海砂资源以及恢复区。规划将各类数据整合到统一平台,进行数据的存储、查询管理,提高数据的存储性能和共享程度;基于海洋数据网站上的用海类型的现状数据、生态重要区等综合数据结合分析方法针对用海请求进行具体评判,以此为依据实现用海冲突的协调;最后,规划以联邦机构为主体进行政府间协调(与非政府利益相关方的协调),提高各机构合作工作效率的同时确保与利益相关者达成共识。这些有益的尝试都对我国实现海洋功能区划的提升提供了有力的借鉴。

边远群岛物流体系的选址-库存-路径优化

针对边远群岛海运物流体系在构建与优化中所面对的选址-库存-路径问题,从边远群岛的地理结构和自然环境出发,分析了这一特殊背景下物流体系的内在运作机理和特点.以物流节点选址、港口布局、仓储规划和航线配置为基本内容,以各岛屿物资供应不问断为前提,构建出物流成本最低的优化模型.根据问题特点,提出一种基于遗传算法和模拟植物生长算法的混合算法.通过对我国南海某群岛海运物流体系实例计算和不同算法的对比,说明所建模型和算法的合理性与有效性.最后,经过灵敏度分析,指出了决策时应更关注运输系统优化的内容.文中提出的模型、算法为边远群岛海运物流体系的构建提供了理论支撑和优化方法,对于我国南海群岛建设决策及物流体系的构建具有重要的理论意义和实用价值.

30a来渤海填海造地对海洋生态环境的影响

基于渤海海岸带不同年份的遥感影像解译数据,计算出30 a来渤海海域因填海造地等人类活动所减少的滨海湿地和水域面积,分析了填海造地对近岸景观生态和周边海域水质的影响,并应用生态经济学的理论和研究方法,结合相关统计数据,对渤海填海造地导致的海洋生物资源损失、人文社会价值损失和消浪促淤护岸损失等技术指标进行了估算。结果表明,30 a来渤海人工岸线的长度增加了1 214.64 km,占岸线总长的42.57%;填海等新形成陆域面积2 278.34 km2,占渤海水域总面积的2.96%,估算由此造成海洋生物资源、人文社会价值和消浪促淤护岸的损失总计达2 506.20亿元。本文的研究结果可为制定渤海环境保护规划提供参考。

集装箱班轮到港规律的分布函数及实证研究

统计发现,集装箱班轮到港规律在整体和局部两个层面上存在明显差别.在整体上,集装箱班轮到港规律服从泊松分布,体现了随机性特征;在局部上,服从高阶爱尔朗分布,体现了组织特征.对我国某集装箱港口连续3年共计1.56万余条船舶到港时间进行统计分析,完成实证研究,其结果验证了上述现象的正确性.

基于系统动力学方法的渤海海洋资源可持续利用状态研究

根据渤海海洋资源可持续利用的特征,建立了以社会经济发展、生态环境和资源利用之间相互关系为主线的系统动力学模型,并对2012-2030年渤海海洋资源开发利用状态进行了动态仿真模拟预测,优选出渤海海洋资源可持续利用的优化调控取向。模拟结果显示,渤海海洋资源可持续利用状态主要受技术发展水平、污染物排放量、海洋资源消耗等因素的影响和制约,加大海洋科技投入,走科教兴海之路,是推动渤海海洋经济持续、快速、健康发展的必由之路。本文成果可以为我国渤海海洋资源可持续发展的政策制定提供参考。

填海施工区悬浮物浓度遥感监测方法研究

为探索利用卫星遥感监测填海施工区悬浮物浓度的有效方法,通过大量现场实测的水质样本和卫星遥感数据对以传统回归算法与神经网络方法建立的反演模型的精度进行了比较分析.研究发现,采用神经网络方法得到的反演结果与现场实测水样的相关性最高,其相关系数达到0.95,平均误差仅为30%;而传统回归模型的反演精度偏低,平均误差高达140%,这可能是由填海施工区复杂的光学特征造成的.利用神经网络模型对工程海域悬浮物浓度连续5年的遥感监测结果表明:该海域的悬浮物浓度呈季节性变化,冬季相对较高,夏季相对较低;在空间上呈现距施工区较近处浓度较高、较远处浓度较低的分布格局.