基于UNMIX模型和多元地统计模拟的土壤重金属的来源解析及空间预测

为摸清江苏省太仓市土壤重金属来源和污染情况,开展土壤表层样品采集和重金属含量分析,选取新型受体(UNMIX)模型解析重金属的来源和贡献,并采用地累积指数和多元地统计技术,实现重金属污染的定量评价和空间预测。结果表明:1)As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni和Zn的含量较高,超过全国和江苏省土壤重金属背景值;Cd、Cu、Hg、Pb和Zn的富集程度较高,而As、Cr和Ni的富集系数正常,与自然基础水平相近。2)8种重金属元素呈现岛状的空间分布特征,并在部分区域存在高值区,表明人类活动对土壤环境具有负面效应。3)土壤重金属受到交通-工业源、自然-农业源、工业-自然源和农业-工业源的综合影响,贡献率分别为35.18%、27.32%、20.26%和17.24%。其中Hg、Pb、Ni、Cu和Zn主要来源于交通-工业源,Cr、Zn和Cu主要源自自然-农业源,As和Ni主要为工业-自然源,Cd主要为农业-工业源。4)Cd、Hg和Ni,污染程度最高,60.38%以上的点位达到轻度污染及以上等级;As、Cu和Zn,污染居中;Cr和Pb的影响较低。5)Ni、Cd和Hg的污染面积最大,分别达到107.42、75.56和55.02 km^(2),且潜在污染空间成片分布。该研究作为土壤基础调查的核心,可为土壤环境管理和重金属污染修复提供科学依据。

长江干流沿江地区土壤重金属的分布、来源及潜在生态风险

为掌握长江干流沿江地区土壤重金属状况,开展土壤表层样品采集和重金属空间分布研究,使用PMF(positive matrix factorization)模型解析土壤重金属来源,并选取地累积和潜在生态风险等方法,评估重金属的污染状况和生态风险。结果表明:1)土壤重金属的积累程度不同,As、Cd和Cu的超标率高,污染明显。Cd和Cu的变异系数高于1.0,分布不匀,受某些污染源的影响显著。2)各重金属含量呈现条带状的空间格局,在多个地区出现高值,土壤环境质量受到人类活动的负面影响。3)土壤重金属积累主要来源于自然、工业排放、交通运输和农业生产,贡献率分别为36.65%、28.48%、20.07%和14.80%。其中Cd与工业活动有关,Pb和Zn来自交通排放,Cr和Ni与自然源密切相关,As和Cu来源于农业生产。4)Cd的污染程度最高,81.88%的点位达到轻度污染。40%以上的点位受到As、Cu、Ni和Pb污染。75%以上点位的Cr和Zn含量较低,污染程度不高。单项生态风险指数的均值从大到小依次为:Cd、As、Ni、Cu、Pb、Zn、Cr。综合生态风险指数均值为63.17,处于轻微风险水平。该研究作为土壤生态调查的核心,可为土壤环境管理和重金属污染修复提供科学依据。

基于SFA模型的城市土地利用效率评价与开发潜力提升研究

[目的]揭示城市土地利用效率评价与开发潜力情况,为推进长三角地区城市土地高效集约利用提供科学依据。[方法]以长三角地区为考察对象,构建SFA模型评估城市土地利用效率,并测算了土地开发潜力。[结果](1)城市土地利用效率逐年上升,区域间效率差距扩大,从2005年的0.357升至2020年的0.478。空间分布上,“核心—外围”布局特征明显,沪宁杭等核心城市效率值较高,低值区分布于苏中的南通、扬州与浙北的舟山、台州等外围城市,呈现“大集聚—小分散”的分异特点,效率布局的非均衡趋势明显。(2)长三角地区土地集约潜力规模逐年上升,从2005年的1183.2 km^(2)增至2020年的2590.8 km^(2),而土地集约潜力占比从2005年的66.18%降至2020年的59.00%。城市土地集约利用规模分级与占比分级表现出相异的变化规律,从不同视角共同揭示土地开发潜力的时空演变特征。(3)城市土地产出增加潜力规模在时间纵向轴上不断扩大,而土地产出增加潜力占比不断下降,从2005年的239.91%降至2020年的171.75%,其中上海、杭州等城市资本投入比重高、劳动力配置相对合理,土地利用集约程度高,产出增加占比降幅仅有30%。[结论]研究期间长三角地区城市土地利用效率逐年升高,土地集约潜力规模和比例也不断上升,这为明确城市经济内涵式发展提供了现实路径,也为城市土地高效利用、潜力挖掘提供了新方法。

集体土地上房屋搬迁补偿制度实施绩效评价——基于江苏、山东、浙江、安徽四省六市十村的调研

作为土地搬迁制度的核心组成部分,集体土地上房屋搬迁补偿关乎农民切身利益。文章采用问卷调查和实地访谈法,基于江苏、山东、浙江、安徽四省六市十村的实地调研数据,从相关者满意度、目标实现程度、公平性、被搬迁农民生活水平等4个方面评估了集体土地上房屋搬迁补偿改革绩效。结果表明,第一,整体上,集体土地上房屋搬迁补偿绩效达到良好级别,可判定制度实施基本达到目标,取得了一定的成效。第二,细分层面,土地搬迁目标完成程度、与搬迁有关的主要利益相关者满意度均达到优秀级别,但搬迁制度改革公平性和被搬迁农民生活状况两项指标均有一定提升空间,建议在公众参与度和被搬迁农民就业渠道拓展方面继续探索。

基于景观安全格局理论的宜兴市生态用地分类保护

生态用地是区域生态服务功能的主要供给者,对控制区域生态环境起到关键作用,开展生态用地分类与保护,对实现经济与生态协调发展、保障区域生态安全具有重要意义。以江苏省宜兴市为例,基于前人对于生态用地分类与土地利用现状分类衔接研究成果,提取土地利用现状中的生态用地,借助景观安全格局理论方法,通过系统分析水土保持、生物多样性保护、乡土文化遗产保护以及自然景观保护4个与生态用地相关的重要生态过程,运用最小累积阻力模型构建区域综合景观安全格局,并将综合景观安全格局与现状生态用地进行叠加,得到低安全水平、较低安全水平、中等安全水平以及高安全水平4种类型的生态用地,各类型面积分别占研究区生态用地总面积的32.07%、44.38%、22.07%以及1.48%,针对不同等级的不同生态用地类型,提出了划定禁止建设区、防止水体污染、建设高标准基本农田等针对性的保护措施与对策。研究结果为宜兴市的土地利用规划与管理、城市可持续发展等提供决策依据,为其他类似地区生态用地保护规划编制提供参考。

高标准基本农田建设区域时序划分

高标准基本农田建设是稳定中国耕地面积、保障粮食安全的重要措施。不同的地貌类型对高标准基本农田建设区划分的影响显著,对划分方法的要求也有所不同。该文以黄河冲积平原地区的商河县为研究区域,以耕地自然质量分等成果为基础,从耕地的自然质量、空间形态、基础设施等3方面构建高标准基本农田建设评价指标体系;以经纬网格为评价单元,采用熵权法修正指标权重,利用综合评价法对耕地的综合质量进行评价,并划分高标准基本农田的建设时序。研究结果表明,一、二、三、四级建设适宜区占耕地面积的比例分别为7.83%、69.10%、22.93%、0.14%,其中一、二级建设区主要分布于县域的北部和西部,三、四级建设区主要分布在县域的东南部;依据高标准基本农田建设的综合质量划分建设区域时序可以提高建设区划分的准确度,在耕地整体自然质量情况差异不显著时,耕地是否符合"与现在农业生产和经营方式相适应"的要求对高标准基本农田建设区优先度划分结果影响较大。研究结果为黄河冲积平原地区高标准基本农田建设区的划定具有一定的参考借鉴价值,并为相关研究的深入开展提供了新的研究思路。

不同雨强和覆盖度条件下崩积体侵蚀泥沙颗粒特征

崩积体坡面侵蚀泥沙颗粒的变化特征及过程研究是揭示崩岗崩积体侵蚀机理的关键。基于崩岗崩积体土质疏松、粗颗粒含量高、极易被侵蚀的特性,通过室内人工模拟降雨试验,研究30°坡度条件下,不同覆盖度(0,25%,50%,75%,100%)和雨强(60,90,120 mm h-1)组合坡面侵蚀泥沙颗粒特征。结果表明:降雨过程中,坡面径流优先搬运的是粒径较小的泥沙颗粒;侵蚀泥沙中粗颗粒(砾石和粗砂)泥沙含量随着覆盖度的增加呈先减小后增大趋势;侵蚀泥沙颗粒的平均重量直径(MWD)与覆盖度之间呈极显著相关;当覆盖度达到50%时,坡面粗颗粒泥沙的减少效果最明显,75%覆盖度坡面较容易发生崩塌。以上结果表明,侵蚀泥沙颗粒的大小与坡面秸秆覆盖度的高低密切相关,50%左右的秸秆覆盖度可以达到较好的减沙效果。

模拟降雨条件下秸秆覆盖对崩积体侵蚀产流产沙的影响

以福建省安溪县龙门镇崩岗土为对象,通过室内模拟降雨试验,研究在120mm/h雨强条件下,不同秸秆覆盖度(0,25%,50%,75%和100%)和坡度(25°,30°和35°)组合坡面的侵蚀情况。结果表明:(1)秸秆覆盖能够有效延长坡面产流时间,且随着覆盖度的增加产流时间相应延长。(2)在降雨初期,不同条件下的前期径流量随着降雨的进行迅速增加,30°和35°坡面不同覆盖度径流量在降雨中后期起伏较大,30°坡面的径流量明显小于25°和35°坡面。(3)坡面的产沙量变化过程表现为当覆盖度较低时,坡面产沙量较大;当覆盖度处于中等偏上水平时,产沙量始终处于较低水平;当覆盖度达到最高时,产沙量先增加后降低最后趋于稳定。(4)30°和35°坡面径流量的临界覆盖度为50%,不同坡度产沙量的临界覆盖度为75%。(5)可利用经验方程对不同覆盖度和坡度条件下崩积体坡面产沙量进行预测。

秸秆覆盖对崩积体坡面产流产沙影响的模拟试验

通过室内模拟降雨试验,研究60 mm/h雨强条件下,不同秸秆覆盖度(0、25%、50%、75%、100%)和坡度(25°,30°和35°)组合崩积体坡面的侵蚀状况。结果表明:(1)不同条件下崩积体坡面初始产流时间在49~913 s;同一坡度条件下,崩积体坡面初始产流时间随着覆盖度的增加而延长;同一覆盖度条件下,初始产流时间35°>25°>30°;坡面产流时间与秸秆覆盖度呈线性正相关关系。(2)崩积体坡面径流量的变化过程具有如下几个特征:第一,在降雨初期,坡面径流率在短时间内迅速增加,之后趋于平缓;第二,坡面径流量的起伏变化幅度随着坡度的增加而增大;第三,同一覆盖度条件下,30°坡面的径流率大于25°和35°坡面。(3)崩积体坡面产沙量存在临界覆盖度,值为50%。

崩岗不同土层渗透差异及其影响因素研究

崩岗不同土层的水分渗透性能对其土壤侵蚀特征具有重要影响。研究采用"环刀法"对崩壁垂直剖面22个不同深度土层的渗透特性进行了研究。结果表明:崩岗垂直剖面的渗透特性存在较大差异,红土层的渗透性能总体上优于砂土层和碎屑层,表层0.1m以下存在一层厚度约1m的弱透水层。对不同土层影响渗透的因子进行回归分析可知,弱透水层影响渗透的主要因子为容重和机械组成,砂土层影响渗透的主要因子为黏粒含量,碎屑层影响渗透的因子主要为机械组成。

不同覆盖度和雨强条件下崩积体坡面侵蚀的动力学特征

基于崩岗崩积体易侵蚀的特性,通过室内人工模拟降雨试验,研究30°坡度条件下,不同秸秆覆盖度（0,25%,50%,75%,100%）和雨强（60,90,120mm/h）组合坡面侵蚀的水动力学参数特征。结果表明：（1）不同条件下,雷诺数变化范围在462.86~750.19Re之间,雨强对雷诺数的影响达到极显著水平,覆盖度对雷诺数的影响不显著;弗罗德数的变化范围在0.06~0.64Fr之间,水流的流型为缓流,覆盖度对弗罗德数的影响达到极显著水平,雨强对弗罗德数的影响不显著;阻力系数的变化范围在9.65~1 018.19f之间。（2）覆盖度对坡面流流速的影响达到极显著水平,坡面流流速随着覆盖度的增加而减小;覆盖度对水深的影响达到显著水平,坡面径流深随着覆盖度的增大而增加;阻力系数与雨强和覆盖度之间无明显关系。（3）覆盖度与单位水流功率之间呈极显著的指数函数关系,与水流剪切力和断面单位能量之间呈显著的指数函数关系;雨强对流速、水深和阻力系数的影响都不显著。

模拟降雨条件下崩积体坡面产流产沙特征及其响应关系

[目的]研究崩积体坡面产流产沙特征及其响应关系,为崩岗治理提供理论基础与科学依据。[方法]通过室内模拟降雨试验,探讨不同覆盖度（0%,25%,50%,75%,100%）和坡度（25°,30°,35°）组合坡面在90mm/h雨强条件下的产流产沙时空特征及其响应关系。[结果]不同覆盖度和坡度条件下,坡面产流时间的变化范围在33~292s;同一坡度条件下,坡面产流时间与覆盖度呈线性正相关关系;同一覆盖度条件下,坡面产流时间与坡度呈幂函数关系。通过双因素方差分析可知,坡度对径流量的影响达到极显著水平,覆盖度对产沙量的影响达到显著水平。当坡度为25°时,坡面产沙总量的临界覆盖度为50%;当坡度为30°时,坡面产沙总量的临界覆盖度为75%;当坡度为35°时,坡面径流量的临界覆盖度为50%。[结论]针对不同坡度崩积体坡面,可以选择合适的秸秆覆盖度以达到较好的水土保持效果。

基于生态足迹的沿海城市可持续发展能力评价及预测分析--以江苏盐城为例

为衡量区域生态系统的压力大小,综合运用生态足迹模型、生态足迹多样性指数、生态系统发展能力、灰色预测GM(1,1)模型评价了江苏省盐城市2005-2018年的生态系统可持续发展能力,并预测了其未来10 a的生态可持续性。结果表明:2005-2018年盐城市生态足迹组分以水域和耕地为主,占足迹总量的64%~72%;14 a间,盐城市的生态足迹多样性指数保持稳定,但生态系统发展能力增加了70%;盐城市的生态承载力14 a间仅增加了25%,明显低于生态足迹的63%,生态赤字呈逐年扩大趋势,其中,2018年的生态足迹为当年生态承载力的7.8倍;如果继续当前的消费模式,预计到2028年,盐城市生态赤字较2018年增长44.6%,区域不可持续发展状况将越发严重。研究认为区域可持续发展的实现应该从减少生态足迹、提高生态承载力和生态足迹多样性指数三方面着手,以求达到提高资源利用率、发展循环经济的效果。

经济结构调整对人口城镇化与土地城镇化协调性的影响差异

人口城镇化与土地城镇化是城镇化的核心内容,两者的协调发展水平直接关系到城镇化发展的质量。利用动态修正的协调度模型测算出中国31个省市的人口城镇化与土地城镇化协调度,在此基础上,实证研究了不同类型经济结构对全国及东、中、西三大区域城镇化协调度的影响机制、方向及程度。研究表明:(1)各省市的城镇化协调度虽然呈逐年上升态势,但整体仍然处于较低水平。(2)城镇化协调度演变具有阶段性特征,2007年以前各省市的城镇化协调度增长幅度较小,之后增幅明显加快。(3)城镇化协调度存在空间分异现象,整体上,协调度呈由东向西递减态势。(4)固定资产投资/GDP(投资结构)的提高对城镇化协调度提升的贡献最大,原因可能是固定资产投资可以通过短期的需求效应和长期的供给效应促进人口城镇化与土地城镇化的发展。城乡收入差距(城乡收入分配结构)的拉大则会显著降低城镇化协调性水平,原因可能是城乡收入差距的拉大一方面会使得城镇相对农村拥有更大的吸引力,从而促使农村人口流入城镇寻求收入上的相对均衡;另一方面收入差距的拉大会降低社会的边际消费倾向,从而弱化社会经济活力,阻碍土地城镇化进程,因此需要通过平衡城乡间的资源分配,提高农村地区的人力资本来缩小城乡收入差距。(5)影响东、中、西地区城镇化协调度的关键经济结构因素存在地区差异,其中,固定资产投资/GDP(投资结构)是影响东部地区城镇化协调度最主要的因素;城乡居民储蓄额/GDP(金融结构)对中部和西部地区城镇化协调度的提高均有最大贡献。因此,地方政府在制定城镇化发展政策时应分区域对症下药。

不同类型房价上涨对长江经济带城镇化协调度影响的实证分析

基于长江经济带12个省份2000-2015年的面板数据,文章利用动态修正的协调度模型测算了各省份的人口城镇化与土地城镇化协调度,并通过构建商品房价格与人口城镇化与土地城镇化协调度的空间动态计量模型,实证分析了不同类型商品房价格对长江经济带及其上中下游地区2001-2005和2006-2015年前后两个阶段的人口城镇化与土地城镇化协调度的影响。结果表明:长江经济带的人口城镇化与土地城镇化协调度的发展呈阶段性特征;住宅价格和商业营业用房价格的提升均会促进人口城镇化与土地城镇化的协调发展;办公用房价格的上涨会阻碍人口城镇化与土地城镇化的协调发展;不同类型房价对城镇化协调度的影响存在时段差异。因此,对房价的调控应采取差异化政策。

产业结构升级对城镇化发展质量的影响效应分析

城镇化发展质量偏低是我国城镇化进程中面临的突出问题之一。文章利用全国31个省份2000—2018年的面板数据,从全样本、分区域、分时段三个角度研究了三种产业结构升级类型对城镇化发展质量的影响。研究发现:1.产业结构升级指数、高技术产业产值占比对城镇化发展质量的提升有显著的促进作用,而生产性服务业产值占比则会显著阻碍城镇化发展质量的提升;三种产业结构升级类型中,产业结构升级指数对城镇化发展质量的影响最大。2.产业结构升级指数和生产性服务业产值占比对城镇化发展质量的影响程度随时间的推进而增强,高技术产业产值占比对城镇化发展质量的影响程度随时间的推进而减弱。3.影响城镇化发展质量最重要的产业结构升级指标存在地区差异,东部地区为生产性服务业产值占比,中西部地区为高技术产业产值占比。基于此,文章建议将现代服务业作为第三产业发展的重点;积极引导和鼓励东部地区将部分高技术产业向中西部地区转移。

产业发展、公共服务供给与农业转移人口市民化

公共服务供给是影响农业转移人口市民化意愿的重要依据,而提升产业发展水平是促进公共服务供给和助力农业转移人口市民化的有效方式。文章在理论分析的基础上,利用2005—2018年中国30个省份省会城市(含直辖市)的面板数据,将产业发展、公共服务供给和农业转移人口市民化纳入同一分析框架,构建联立方程模型检验了产业发展与公共服务供给的相互关系及其对农业转移人口市民化的影响。研究发现:(1)第三产业规模、产业结构、第三产业生产效率与公共服务供给之间存在显著的双向因果关系,但这种双向互动是非对称的,公共服务供给对产业发展的作用程度更强。(2)不同产业发展类型与公共服务供给的联动关系存在差异,其中第三产业生产效率与公共服务供给之间的相互影响程度不仅在不同产业发展类型对公共服务供给的影响中最高,同时也在公共服务供给对不同类型产业发展的影响中最高。(3)第三产业规模的增长、产业结构的升级和第三产业生产效率的提升可以通过公共服务供给的传导效应促进农业转移人口市民化进程,其中公共服务供给所发挥的间接效应分别占总效应的9.6%、8.4%和16.4%。

PAM特性对花岗岩崩岗崩积体径流及产沙的影响

研究利用人工模拟降雨,研究不同分子量(800万、1 200万和1 500万),不同水解度(10%,20%,30%)聚丙烯酰胺(PAM)对崩岗崩积体土壤侵蚀和径流的影响。结果表明:3种分子量和水解度的PAM都能够减少土壤侵蚀量,1 200万分子量PAM处理土壤侵蚀的效果最好,PAM的水解度对抗侵蚀影响差异不明显;各种PAM处理均使径流量增加,随着分子量的变大,径流量也在增加,而同一分子量的PAM,其水解度对径流量和侵蚀量的影响大致成反比关系;PAM处理下侵蚀土壤中不同粒径颗粒的含量会发生变化,砂粒的含量会有所增加,粉粒和黏粒的含量会减少。综合价格和抗侵蚀效果来看,1 200万10%水解度的PAM更适合于崩岗崩积体侵蚀治理。

南方茶园红壤施用PAM对土壤理化性质和茶叶安全的影响

传统的水土保持措施在坡地茶园上应用比较困难,而利用聚丙烯酰胺（PAM）来防治茶园土壤侵蚀的适宜性还有待研究。因此,在铁观音（Camellia sinensis）茶园设置6个不同PAM施用量的小区（0、2、4、6、8、10 g·m-2）,并采集春、夏、秋3个收获季节的土壤和茶叶样品,通过分析茶园土壤理化性质和茶叶中丙烯酰胺残留来评价PAM对土壤理化性质和茶叶安全品质的影响。结果表明：与对照小区相比,土壤容重在低PAM施用浓度小区中发生降低,土壤有机质在不同季节的各PAM处理之间差异不显著,而土壤速效磷、碱解氮和速效钾在3个收获季节中的流失下降明显,其中施用2 g·m-2 PAM的小区其土壤速效磷、碱解氮和速效钾含量最高。每个PAM处理的茶叶样品和土壤样品中单体丙烯酰胺的残留量分别为0.011~0.095μg·L-1和0.008~0.036μg·L-1,均远低于丙烯酰胺安全限值0.5μg·L-1。文章认为红壤茶园施用PAM不仅可以保持土壤肥力,而且对茶叶生产也是安全的。施用PAM是一种适宜的防治红壤茶园土壤侵蚀的水保措施,且最佳用量为2 g·m-2。

多维视域下中国城乡融合水平测度、时空演变与影响机制

高质量发展阶段的城乡融合应是“人口-空间-经济-社会-环境”的多维融合,据此构建中国城乡融合水平测度指标体系,重新审视并分析了1999—2016年中国各省份城乡融合水平的时空演变特征,并通过设定面板数据空间计量经济学模型对城乡融合的影响因素进行实证检验。研究发现:①中国城乡融合水平整体较低,但正经历从“量变”到“质变”的转化过程,其整体趋势向好。②城乡融合空间集聚效应明显,俱乐部趋同和内部分异同时存在。以“胡焕庸线”为界,城乡融合水平相对高值区主要集中在东部经济发达地区,中西部以低值为主;HH区空间分布重心由东部向中部迁移,LH区和HL区空间分布重心由中部向东西部渗透,LL区始终位于西部。③新常态下,积极推动构建“善治型”政府,合理调节政府“扶持之手”与“掠夺之手”之间的博弈力量;优化调整财政支出结构,提高资本配置效率,打好财政支出“组合拳”;并通过金融“开源”和“增效”以及发挥产业结构高度化对劳动就业的“吸纳效应”,警惕产业结构偏离造成的“就业破坏”效应等,都是推进中国城乡融合持续健康发展的有效举措。