基于“三生空间”的生态环境效应演变研究——以重庆市中心城区为例

为探究区域土地利用转型下的生态环境效应演变规律,基于重庆市中心城区2000~2020年土地利用遥感监测数据,结合气泡图谱、生态贡献率、地理探测器等方法进行研究。结果表明:重庆市中心城区以生产和生活空间为主;生产和生态空间重心均位于南岸区,生活空间重心位于江北区;2000~2020年,生活空间范围不断扩张,面积增加376.42km^(2),生产空间面积减少374.70km^(2),生态空间面积总体变化不大;研究区生态环境质量水平呈现“中间低四周高”的空间分布特征,低质区以都市核心区为中心逐年向四周扩散,农业生产空间转换为工矿生产空间是导致该区域生态环境不断恶化的主要土地利用转移类型;自然和经济因素是影响研究区生态环境质量的主要因素,且经济因素的影响作用逐渐增强。

1990—2020年淮河生态经济带国土空间格局时空演变特征及影响因素

运用空间转换矩阵、多尺度地理加权回归等方法分析1990—2020年淮河生态经济带国土空间格局时空演变特征及影响因素。结果表明:(1)1990—2020年淮河生态经济带国土空间格局变化显著,城镇空间扩张剧烈,扩张幅度达174.42%,未表现出明显的扩张中心;生态空间持续扩张6537.47 km^(2),集中发生在1990—2000年;农业空间在全域范围大规模减少20604.19 km^(2)。(2)农业空间向城镇空间的转换是淮河生态经济带的主导交叉转换类,农业空间不断转出支撑城镇空间发展的同时,也与生态空间发生了剧烈的空间置换,引起地区内的国土空间格局变化。(3)淮河生态经济带国土空间格局时空演变过程中发生的各类交叉转换在全域尺度上受到不同影响因素的影响,且影响作用在局域尺度存在显著空间分异;治淮政策加剧了农业空间和生态空间之间的交叉转换并干扰其他影响因素的驱动作用。未来,淮河生态经济带需要进一步科学优化农业空间、城镇空间、生态空间3类国土空间布局,支撑区域生态、经济高质量发展。

中国粮食生态效率:水平测度、时空格局演变与影响因素

为揭示中国粮食生产生态效率水平及变化特征,基于超效率SBM模型对30个省份2000—2021年粮食生态效率进行估算,通过非参数核密度分析揭示其演进特征,进而通过固定效应模型分析其影响因素。结果表明:从粮食生态效率水平来看,2000—2021年中国粮食生态效率由0.662上升至0.787,年平均增长0.827%。主产区和产销平衡区粮食生态效率的变动趋势与全国层面相近,主销区则远低于全国平均水平;从时空格局演变来看,中国粮食生态效率长期存在高-高集聚、低-低集聚的两极分化现象,且随着时间推移逐渐向较高水平一侧集聚,呈现出北方高于南方、粮食主产区高于粮食非主产区的特征;在各影响因素中,人均GDP、粮食经营规模的影响显著为正,化肥施用强度、农业机械强度和自然灾害的影响显著为负。研究表明,中国粮食生态效率总体水平仍较低且区域差距较大,多数省份未达到效率前沿面,存在较大的提升空间。

河南省沿黄地区“三生”空间生态环境效应及驱动因素

文章基于“三生”空间视角,通过生态环境质量指数和生态贡献率等方法,测度2000-2020年河南省沿黄8个地市多尺度土地利用转型的生态环境效应,并运用地理探测器模型揭示生态环境质量变化的驱动因素。结果表明:(1)2000-2020年河南省沿黄地区“三生”空间用地结构呈现出生态、生产用地总体减少,生活用地持续增加的态势,以各类生活用地和工矿生产用地的增加和农业生产用地的减少最为显著。(2)2000-2020年研究区在生态环境正效应和负效应的共同影响下,生态环境质量呈现先下降后上升的“U”型变化特征,农业生产用地转变为生态用地是生态环境改善的主要原因;“三生”空间变化图斑呈现明显聚集性,黄河干流沿线以正效应贡献图斑为主,郑州市、三门峡市以负效应贡献图斑为主;济源市贡献率经历了由正到负的转变,开封市和洛阳市经历了由负到正的转变,其他地市贡献率无质的变化。(3)夜间灯光、经济发展水平和人口密度是影响生态环境质量的主要驱动因子;因子的交互作用大于单因子对生态环境效应的影响,以夜间灯光和碳排放量的交互作用最为显著。研究结果可为河南省沿黄地区统筹社会经济发展与生态环境保护提供参考。

汉江流域三生空间转型格局及其生态环境效应

汉江流域在我国区域生态安全和经济社会发展格局中的战略地位日益凸显,开展三生空间用转型及其生态环境效应研究能为该区生态文明建设和国土空间规划提供参考。基于1990—2020年土地利用/覆盖数据和“生产—生活—生态”(三生空间)视角,运用转移矩阵、生态贡献率等研究方法,分析了汉江流域三生空间用地转型及其生态环境效应的时空演变特征。结果表明:1990—2020年汉江流域以生态空间为主,生态空间面积先减后增且集中分布在丹江口以上流域,生产空间由增转减,生活空间始终处于增加态势;1990—2020年汉江流域三生空间类型转移关系保持稳定,以生态空间和生产空间的互转为主,转移规模呈先减后增趋势;汉江流域生态环境质量呈西高东低空间格局,高质量区面积持续增加,其他质量区不同程度下降;影响汉江流域生态环境改善、恶化的主导用地类型分别为生产空间转化为林地绿色和蓝色生态空间,草地及林地绿色、蓝色生态空间转化为生产空间。

生态环境分区管控的基本逻辑、运行样态与法治进路

生态环境分区管控作为中国生态文明建设领域的特色制度创新,不仅是优化国土空间保护利用新格局的战略部署,也是习近平生态文明思想引领下的实践范例。对生态环境分区管控的逻辑论证和运行观察,发现:作为生态环境源头预防的基本性制度,生态环境分区管控根植于空间转向理论,蕴含着深厚的空间治理逻辑;生态环境分区管控以实现空间正义为价值目标,法治化是其制度发展的应然理路;法制供给滞后、法律内容残缺、配套机制缺失是掣肘生态环境分区管控战略实施和制度转型的主要动因。因此,提出要在明确立法策略的基础之上,按照内外在机理构筑生态环境分区管控的法治体系。

基于“三生空间”的福州市土地利用功能转型与生态环境效应研究

基于2000、2010、2020年3期土地利用现状遥感监测数据,按照“生产—生活—生态”土地利用主导功能分类,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、土地利用转型的生态贡献率等方法,定量分析了2000—2020年间福州市“三生空间”结构转型的时空演化特征与生态环境效应。结果表明:(1)福州市“三生空间”分布格局基本保持一致,生态空间分布最广泛呈缩减趋势,生活空间主要分布在市辖区呈扩张趋势,生产空间主要分布在福州主城区和东部地区呈先减后增趋势。(2)“三生空间”的转换以生态空间的转出、生活空间的转入为主,转入量和转出量并不平衡,转换较为活跃的地区主要分布在福州主城区和东部地区,其他地区转换较为零散。(3)福州市生态环境质量改善和退化趋势并存,但两者发生区域在空间上并不重叠,整体的生态环境质量指数下降,生态环境质量空间分异显著,高值区主要位于永泰县,低值区集中于主城区。生态环境质量的改善主要以农业生产用地、草地生态用地转为林地生态用地为主,林地生态用地和农业生产用地转为工矿生产用地则是导致生态环境质量退化的主要影响因素。

自然生态保护规制实践逻辑对生态环境法典编纂的指引

生态环境法典的一个重要组成部分是自然生态保护编,其编纂不宜采用“生态要素+生态区域”的二元平行式进路,应采取“空间规制→行为模式”的一元二次递进式进路。我国自然生态保护实践形成了以“自然生态空间-生态保护红线-自然保护地体系”为基本制度的三重空间规制逻辑,能够为生态环境法典自然生态保护编的制定提供行为模式的基本架构和规范基础。生态环境法典自然生态保护编的制定,应当建立“生态保护红线底线规制”思维,确立生态保护红线制度在自然生态保护领域核心制度地位;在法典总则编重申“保护优先”基本原则的基础上,在自然生态保护编确立“保护第一”原则,化解自然生态空间范围内生态产品利用与自然生态保护的对峙,为生态保护利益补偿、生态保护惠益公平分配分享提供基本的规范指引。

气候变化背景下黑河流域“三生”空间转型对生态环境质量的影响

选择中国西北干旱区黑河流域为研究对象,以ArcGIS10.6和Mathematica 8.0为研究平台,分析1990—2020年“三生”空间转型的时空格局,结合植被指数(NDVI)和土壤盐度指数(SI)分析生态环境质量的时空变化,通过建立混合效应模型与归因分析模型,分离气候变化背景下“三生”空间显性与隐性转型对生态环境质量变化的贡献,得到如下结果。1)黑河流域强弱生态空间各占28.12%和65%,生活和生产空间仅占6.88%;30年间生活和生产空间各增长0.32%和0.96%,强弱生态空间之间转换频繁(72.8%)。生态环境质量变化以2000年为转折点,由下降变为持续好转趋势。2)“三生”空间显性转型和气候变化对生态环境质量变化的贡献分别为39.8%和36.6%,降水对生产与生活空间的生态环境有主要贡献,气温则对生态空间环境质量存在非线性影响,隐性转型对生态环境变化的贡献率为23.6%。3)“三生”空间转型对生态环境的空间异质性影响更强,而气候变化对生态环境的时间异质性影响更强,中游地区生态环境质量同时受显性与隐性转型影响,下游则主要受隐性转型影响。研究结果可为黑河流域的国土空间优化和生态系统管理提供科学依据。

克里雅河流域三生空间演变特征及生态环境效应

【目的】探讨克里雅河流域土地利用功能转型对生态环境产生的影响。【方法】基于1990、2000、2010、2020年4期土地利用遥感监测数据,定量分析了克里雅河流域生产、生活和生态功能空间的时空演变特征,以及功能空间相互转移的生态环境效应。【结果】1990~2020年,克里雅河流域生产空间和生活空间增加,而生态空间减少,土地利用功能转型主要表现为草地生态用地与其他生态用地之间的转化和其他生态用地与农业生产用地之间的转化;1990~2020年,克里雅河流域生态环境质量指数呈现先减后增的变化趋势。变化较大是中游和下游区;1990~2020年,其他生态用地转化为草地生态用地和水域生态用地是克里雅河流域生态环境质量提升的主要原因,二者贡献率达97.28%;相反,农业生产用地、草地生态用地和水域生态用地向其他生态用地的转入是流域生态环境质量退化的主要原因,三者贡献率达负的98.50%。人口与经济因素、农业发展因素是克里雅河流域三生空间变化的主要驱动力。【结论】克里雅河流域生态环境质量虽有所好转,但生态环境问题依旧突出,需要加强对农业生产用地、草地生态用地及水域生态用地的治理与保护。

“三生空间”视角下乌鲁木齐市土地利用转型及生态环境效应分析

为探究如何优化乌鲁木齐市城镇化快速发展的资源配置方式,实现城市在“三生空间”视角下的可持续发展,基于乌鲁木齐市1980—2020年(每10年一期,共5期)土地覆盖遥感影像数据,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、土地利用转型生态贡献率和InVEST模型估算生境质量等方法,定量分析了乌鲁木齐市土地利用功能转型及生态环境效应。结果表明:乌鲁木齐市生态空间被持续压缩,生活空间持续增加,而生产空间则经历了先增加后减少的倒V型变化趋势。乌鲁木齐市土地利用功能转型主要表现为草地生态空间与生产、生活空间之间的相互转化。乌鲁木齐市生态环境质量指数持续下降,草地转变为其他生态空间是使乌鲁木齐市生态环境质量恶化的主要原因。乌鲁木齐市的生境质量水平持续下降,草地、水域生态空间转化为其他生态空间是生境质量下降的主要原因。可见:土地利用转型会对生态环境质量产生巨大影响,研究结果可为乌鲁木齐市生态持续改善提供保障,同时还能为协调新疆土地资源的可持续利用和生态环境保护提供借鉴。

基于生态约束的皖南山区村庄发展策略研究——以黄山区麻川村为例

构建国土空间规划体系,刚性划定三区三线,践行因地制宜的实用性村庄规划,是新时代推进城乡有序发展、确保生态环境安全的有效做法。立足于生态约束的视角,以皖南山区村庄作为研究对象,针对村庄生态红线多、土地碎片化严重等现状,提出从地方特色、生态环境、生产动力、生活设施等多方面的发展策略,深化村庄发展与生态、生产和生活的协调关系,促进乡村振兴,实现共同富裕。同时,以典型的皖南山区村庄——黄山市龙门乡麻川村为例,探索基于生态约束下皖南山区村庄发展规划策略的运用。

1990—2020年长江上游“三生”空间转型的生态环境效应及其空间分异机制

[目的]探究“三生”空间转型的生态环境效应及其空间分异机制,可为协调土地高效利用与社会生态可持续发展提供科学依据。[方法]以长江上游地区为研究对象,采用土地利用转移矩阵、生态环境质量指数对1990—2020年长江上游地区“三生”空间转型规律、生态环境效应的空间分异特征进行定量分析,并结合地理探测器模型识别生态环境质量空间分异的驱动因素。[结果](1)长江上游地区“三生”空间格局分异显著,生态空间广泛分布于流域的西部和南部区域;生产空间集聚在成都平原以及散布在河网水系密集、利于耕作的山间盆地;生活空间以零星状分布在昆明、成都、重庆等中心城市。(2)生态环境质量总体保持稳定并以较高质量为主,生态环境质量空间格局分布呈中间低、四周高的分布格局,低质量区以团块状和条带状分布在四川盆地和横断山脉北侧,中、高质量区主要分布在长江上游地区外围、西南部和南部区域。(3)农业生产空间转化为林地生产空间、水域生态空间,以及草地生态空间转化为林地生态空间是促使生态环境质量改善的主要土地转化类型;相反,生态环境质量恶化与林地生态空间转化为农业生产空间、草地生态空间及工业生产空间紧密相关。(4)地形起伏度、坡度、人口密度以及土地利用强度是影响生态环境质量空间分异的主要驱动因子,自然因素和社会因素的交互作用共同影响长江上游地区生态环境质量。[结论]长江上游地区生态环境质量总体保持稳定,但局部生态环境恶化趋势不容忽视,在未来政策制定中,应根据各地区的自然条件、主体功能定位以及生态环境承载等实际情况优化“三生”空间用地结构。

黄土高原水土保持功能区生态环境质量遥感监测与评价

黄土高原水土保持功能区是全国生态功能区划定的重要功能区之一。过去以来黄土高原区内水土流失严重,生态环境脆弱,严重地制约着当地的社会经济发展,21世纪以来西部大开发战略和生态工程建设对该区生态系统服务功能改善发挥重要作用。由此,黄土高原水土保持功能区生态环境质量监测评价对于认识国家生态保护政策带来的影响具有重要的科学意义。本研究利用2000—2020年MODIS数据构建遥感生态指数(RSEI),结合年降水量和年平均气温数据,对黄土高原水土保持功能区生态环境质量进行监测与分析。研究表明,2000—2020年研究区以生态用地为主,面积占比57.31%。以半生态用地转入生态用地为主,占变化总面积的51.74%,生态用地的转入改善了区域生态环境质量。2000—2020年研究区RSEI均值由2000年的0.39增至2020年的0.57,生态环境质量明显改善。生态环境质量等级以中等为主,平均面积占比为45.61%,优、良等级面积共增加38.08%,极差、差等级面积减少60.79%。中部区域RSEI增加速率较快,显著增加区域占总面积的11.59%。研究区热量充足,水分是限制植被生长的主要因子,RSEI与年降水量整体呈正相关关系,显著正相关面积占比25.30%。退耕还林核心区的RSEI值增长明显,说明生态恢复工程是区域生态环境质量改善的重要原因。

居民健康导向下的城市生态空间规划研究——以上海市为例

【目的】城市生态空间规划与设计是促进人群健康的上游干预措施,当前规划实践中对居民福祉的考虑较少,讨论如何将健康理念融入生态空间规划具有重要意义。【方法/过程】基于城市生态空间与居民身心健康的关系辨析,以提升物理环境的健康供给效能、增加居民参与及获取自然的机会、引导居民对自然的感知和互动为实施途径,从宏观基底格局构建、中观绿地供给优化、微观节点功能组织3个层次,构建居民健康导向下城市生态空间规划的概念框架,并在此基础上,以上海市为研究对象,讨论其城市生态空间的现状问题及健康导向的实践探索。【结果/结论】探讨了城市生态空间与居民身心健康之间的关系,形成正面干预居民健康的生态空间规划框架,为城市生态空间的健康效应强化提供理念借鉴和实践参考。

粤港澳大湾区城市生态效率时空演变及影响因素

城市生态效率是反映城市发展水平和质量的重要指标,也是绿色可持续发展与生态文明建设成果的重要体现。粤港澳大湾区是中国经济最活跃地区和重要增长极,人口聚集、产业发达,拥有媲美世界一流湾区的优越条件以及成为世界一流城市群的潜力。基于粤港澳大湾区城市2006-2018年面板统计数据,运用Super-SBM模型对湾区城市生态效率值进行测算与评价,结合Arc GIS空间分析方法揭示湾区城市生态效率的时空演变特征,并通过定义空间权重矩阵和构建空间误差模型来识别湾区城市生态效率的主要影响因素。结果表明:(1)湾区城市生态效率在2006-2018年期间均值为1.557,处于中等偏下水平,仍有较大提升空间;(2)湾区城市生态效率区域差异较大,就各城市生态效率均值来看,香港地区、澳门地区与深圳大于2,广州、佛山与珠海在1-2之间,东莞、惠州、江门、肇庆与中山小于湾区平均值;(3)香港地区、澳门地区、深圳等高生态效率城市对邻接地区产生较强的辐射效应,肇庆、东莞、中山、惠州、江门等低生态效率城市邻接地区的城市生态效率也低。总体上,湾区城市生态效率整体呈现先下降、后上升的趋势,绝大部分处于中低水平,且存在显著的全局空间聚集效应;科学技术支出、人均GDP和利用外资情况是湾区城市生态效率时空演变的主要影响因素,三者对城市生态效率的作用从强到弱,科学技术支出与湾区城市生态效率呈现正相关。研究成果可为制定针对性的湾区城市生态效率提升策略提供科学依据。

长江经济带市域生态环境质量空间分异与影响因素分析——基于三生空间的土地利用转型

随着城镇化和工业化进程加快,长江经济带土地利用主导功能发生较大转变,生产、生活、生态空间(“三生空间”)转型对生态环境质量的影响日益增强,从“三生空间”角度研究长江经济带生态环境质量对于推动长江经济带高质量发展意义重大。基于土地利用遥感监测数据,通过生态环境质量指数模型、地理探测器等方法,定量分析长江经济带130个地级市生态环境质量的空间分异及其影响因素。结果表明,(1)2000-2020年长江经济带生态环境质量处于中等以上,其中2000-2010年生态环境质量等级保持不变,主要有中等和较高质量两种类型;2010-2020年生态环境质量等级发生变化,中等质量区和较高质量区面积减少,高质量区面积增加。(2)生态环境质量空间分布存在明显差异。长江经济带生态环境质量整体呈“东北部低、西部、中部和东南部高”。2000-2010年生态环境质量空间分布一致。2010-2020年多数地区的生态环境质量等级上升,主要趋势为中等质量转化为较高质量、较高质量转化为高质量。(3)不同因子对生态环境质量空间分异的影响程度具有显著差异。土地利用程度、人口密度和坡度对生态环境质量的影响占主导地位,对生态环境质量空间分异的解释力q值分别为0.776、0.409、0.406,其他因子对生态环境质量空间分异的影响相对较弱。(4)任意两因子间的交互作用均大于单因子对生态环境质量空间分异的影响,且土地利用程度与其他因子的结合是影响长江经济带生态环境质量空间分异的最主要因素。

主体功能区视角下国土空间格局演变及生态环境效应——以浙江省为例

基于主体功能区视角分析国土空间格局演变特征及其生态环境效应可以有效评估规划对国土开发保护的指导作用,为构建合理有序的国土空间格局和保护生态环境提供有益参考。以快速城镇化地区浙江省为例,运用多期土地利用数据,对浙江省主体功能区规划颁布前后两个时期(2000—2010年和2010—2020年)国土空间格局演变进行比较研究,并运用生态环境质量指数和生态贡献率对不同时期生态环境效应进行定量分析。结果表明:(1)与2000—2010年相比,2010—2020年浙江省国土空间转换动态度下降,其空间集聚性减弱,重点开发区的高值集聚(H-H)区域占比由22.3%增加至39.3%。(2)2000—2010年浙江省不同国土空间变化量的增减关系呈现显著的空间负相关性,2010—2020年其空间负相关性减弱,局部空间自相关区域在各主体功能区具有显著空间差异。(3)与2000—2010年相比,2010—2020年浙江省生态环境质量下降速度放缓,生态环境提升区域面积增加,生态环境恶化区域的分布由生态经济区和优化开发区转移至重点开发区。(4)相比于2000—2010年,2010—2020年各主体功能区内农业生产空间与森林生态空间的转换导致生态环境质量改善/恶化的贡献率提升,优化开发区和重点开发区的农业生产向城镇和农村生活空间转换导致生态环境恶化的贡献率下降。

长江大保护背景下城市沿江生态空间划定与管控研究--以武汉为例

长江中下游地区城市化进程较快,沿江空间是城市生态属性和社会属性较为显著的区域,也是生态保护和开发建设矛盾较为突出的区域,亟需对沿江生态空间进行保护和管控。既有研究中,对我国城市沿江生态空间管控仍存在边界不清晰、管控要素不全面、管控体系不健全的问题。该文以长江中下游地区典型城市武汉为对象,首先通过最小阻力模型划定武汉市沿江空间范围,基于格局与过程原理对沿江空间内的生态安全格局进行构建,继而利用CA模型模拟武汉市2025年、2035年和2050年的城市增长情况,在考虑生态保护与城市发展兼顾的前提下,试图构建“分区管控—动态反馈—政策保障”沿江生态空间管控体系,以期为后期城市化进程中城市沿江生态空间的管控提供参考。

某矿山点柱式上向水平分层充填法点柱参数研究

在点柱式上向水平分层充填法中留设点柱的尺寸与间距对矿山的生产有着很大的影响,若留设点柱的尺寸过小或间距过大,会导致对顶板的支撑作用不足,从而影响开采的安全性;若留设点柱的尺寸过大或间距过小,则会导致采矿损失率变大。以某矿山为工程背景,运用工程类比法以及理论计算法,对该矿山点柱式上向水平分层充填法的点柱留设参数进行研究,并开展工业试验,最终确定点柱尺寸为4 m×5 m,点柱间距为16 m×12 m,在该矿山的应用基本可行。