Evaluation of Water Resources Carrying Capacity in Gansu Section of Yellow River Basin Based on Fuzzy Comprehensive Evaluation Model

As a basic natural resource and strategic economic resource,the development and utilization of water resources is an important issue related to the national economy and people's livelihood.How to scientifically evaluate the water resources carrying capacity is the premise to improve the regional water resources carrying capacity and ensure the regional water security.The Gansu section of the Yellow River basin is an important water conservation and recharge area.Whether the water resources in this area can ensure the normal operation of the ecosystem and whether it can carry the sustainable development of social economy is the key to realize the high-quality development of the Yellow River basin.In this study,from the three dimensions of water consumption per capita,water consumption of 10000 yuan GDP and ecological water use rate,by constructing the evaluation index system and index grading standard of water resources carrying capacity,the fuzzy comprehensive evaluation model was used to evaluate the water resources carrying capacity of Gansu section of the Yellow River Basin,in order to provide theoretical decision-making basis for the comprehensive development,utilization and planning management of water resources in Gansu section of the Yellow River basin and even the whole basin,and help the high-quality development of the Yellow River basin.

黄河流域(山东段)工业用地错配时空格局与应对策略

以黄河流域(山东段)9个设区市所辖77个区县为研究单元,利用2011—2020年山东省供地信息库中的工业用地供应数据,以及同期工业经济统计数据,分析黄河流域(山东段)工业用地供应与工业利润总额时空变化特征,通过空间错配指数分析工业用地错配时空格局,并从科学配置、存量挖潜、提质增效和层级协同4个方面提出应对策略。研究对于实现黄河流域(山东段)土地资源高效利用与聚集区域高质量发展具有重要意义。

基于熵权TOPSIS的黄河流域甘肃段水资源承载力评价

为评价黄河流域甘肃段水资源承载力,以黄河流域甘肃段4个二级分区为研究对象,初选20个评价指标,利用信息敏感性和相关性分析法剔除敏感性较低和相关性较高的7个指标,最终确定13个评价指标。从系统角度将指标分为水资源、社会、经济、生态环境4个子系统,利用熵权法与TOPSIS模型结合的方法计算综合得分,并利用障碍因子诊断模型分析4个二级分区的水资源承载力障碍因子。结果表明:空间维度上,黄河流域甘肃段水资源承载力存在空间差异性,龙羊峡以上分区水资源承载力最高,龙羊峡—兰州分区与兰州—河口镇分区水资源承载力次之,龙门—三门峡分区水资源承载力最低;时间维度上,除龙羊峡以上分区外其余3个二级分区水资源承载力均有缓慢上升趋势;人均水资源量、产水模数、人均供水量、人口密度、城镇化率及生态环境用水率是影响黄河流域甘肃段水资源承载力的主要障碍因子,建议优化水资源配置、调整用水结构、促使经济发展与水资源承载力相匹配等,以提升及保持黄河流域甘肃段水资源承载力。

黄河流域(山东段)村镇聚落文化景观基因识别指标体系构建

黄河流域(山东段)村镇聚落孕育了丰富独特的文化景观,建立识别指标体系对其文化景观基因进行挖掘整理,对在黄河流域生态保护和高质量发展战略背景下赓续传统文化具有重要意义。结合景观基因理论的研究成果和对国家有关政策法规文件的剖析,在历史景观视角下对黄河流域(山东段)的村镇聚落开展深入的文化景观田野调查、典籍研究等,提出具有针对性的文化景观基因识别指标体系构建逻辑,通过“识别对象—识别因子—识别指标”解析出13项识别因子、40项识别指标,为黄河流域村镇聚落文化景观识别全覆盖提供新的思路与方法。

黄河流域山东段国土空间格局演变及驱动因素研究

以黄河流域山东段为研究区,结合2000—2020年土地利用数据和社会经济统计数据,从规模特征、动态变化和分布特征等方面对国土空间时空演变格局进行多维度定量分析,并采用地理探测器探析其驱动因素。结果表明:(1)规模特征方面,除乡村生活空间规模相对稳定外,其他各类国土空间增减特征显著;(2)动态变化方面,不同国土空间类型间的动态变化差异明显,且各区县单元综合动态度呈现东北高、西南低、中部突出的特征;(3)分布特征方面,各国土空间面积变化具有显著的空间集聚特征,这一特征在2010—2020年相对减弱;(4)驱动因素方面,研究区国土空间面积变化受到地形地貌、水热状况、区位情况以及社会经济等多种因素的共同影响,自然环境因素是国土空间格局演变的重要地理基础,社会经济发展则发挥着关键的推动作用。

黄河流域(甘肃段)水资源与其他自然资源耦合协调关系研究

本文基于黄河流域(甘肃段)2009、2012、2015、2018、2021年57个县级行政区面板数据,利用耦合协调度模型测算并分析了水资源与耕地、园地、林地、草地、湿地的耦合协调关系及时空演变规律。结果表明:①研究期内黄河流域(甘肃段)水资源与耕地、园地、林地、草地、湿地的两两耦合协调关系呈不同发展规律与空间分异特征。总体上,水资源与草地、耕地、园地的耦合协调度相对较高,与林地、湿地的耦合协调度相对较低。②水资源与耕园林草湿整体上呈耦合、协调发展趋势,在空间上呈东北低、西南高的分布特征,在时间变化上未有明显波动。③研究时段内未出现明显的高耦合-高协调演化趋势,表明黄河流域(甘肃段)各类自然资源空间分布和数量分布不均衡,未来应重视设计差异化的自然资源协调发展路径,引导各类自然资源向更有序、协调的方向发展。

西北地区体育公共服务体系高质量发展先行区建设研究--以黄河流域宁夏段为例

体育公共服务体系高质量发展是我国体育事业重要的战略目标,其先行区的建设是满足人们多样化的体育需求,促进地区发展,推动我国从体育大国向体育强国迈进的有力保障。运用文献资料法、逻辑分析法等对宁夏地区体育公共服务体系高质量发展先行区建设的目标定位及现实基础等进行研究,分析宁夏地区体育公共服务体系动态建设过程中的困境与实践路径。研究认为,宁夏地区体育公共服务体系建设中体制不完善,机制不健全;提供社会服务的场地设施资源保障脆弱、体育社会组织和体育人才资源保障不足及体育服务资金投入的渠道不广泛;在协同发展层面表现出供给形式单一,竞技体育与群众体育不能良性互动形成协同发展的格局。基于此,提出要完善体育公共服务运行机制,加强整体规划与标准化建设;保障体育公共服务供给需求,提升供给效率与均等化发展;丰富体育公共服务组织形式,推进载体创新与智慧化升级的具体实践路径。

基于PLUS模型的黄河流域生态系统服务评价及多情景预测——以陕西段为例

生态系统服务长期供给与最大化是社会可持续发展的重要前提,应准确掌握生态系统服务变化趋势。基于多源数据,借助InVEST模型和生态系统服务评估体系构建等方法理论,综合分析了2000—2020年黄河流域陕西段各类型生态系统服务的时空演变特征,并利用PLUS模型对2035年其土地利用及生态系统服务变化情况进行模拟预测。结果表明:(1)2000—2020年黄河流域陕西段综合生态系统服务值整体表现出“南高北低”的分布特征,各生态系统服务优势区域同样集中在研究区南部。(2)2000—2020年研究区内综合生态系统服务值表现为先降后升,且提升明显,高值区域由南到北不断扩大;除土壤保持服务外,其余类型生态系统服务值在研究时段内均有一定提升,且各生态系统服务间具有明显的空间分异性。(3)相较于自然发展情景,生态保护情景下林地面积提升显著,研究区中北部服务等级提升明显;建设优先情景下建设用地面积大幅增长,沿黄水系服务等级降低区域聚集明显;可持续发展情景下林地和建设用地均有扩张,研究区北部服务等级提升明显。研究结果能够为黄河流域生态综合整治及高质量发展提供科学参考。

变化环境下黄河流域内蒙古段植被与水文要素的时空协同演变

为了探明我国干旱和半干旱区植被和水的时空演变规律,通过集成多源卫星遥感观测数据、再分析数据集与模型模拟数据,得到了黄河流域内蒙古段的降水、蒸散发、径流、表层土壤含水率、陆地总水储量变化信息,解析了2003—2018年不同土地利用类型区植被与水资源的时空演变特征,探讨了植被与各水文要素之间的相互作用规律。结果表明:黄河流域内蒙古段东部森林植被覆盖度的提升促使蒸散发增加,年均蒸散发量和径流量之和较降水量高16.5 mm,导致土壤水和地下水储量下降;农田年平均净灌溉耗水量为101.3~108.9 mm,并因农田植被覆盖度逐年增大而增加;虽然草地区域年均蒸散发和径流量之和低于降水量,但草地植被覆盖度的持续增大导致水分盈余量显著降低,草地的耗水正接近其生态水文阈值;陆地总水储量等效水高以(7.5±1.9)mm/a的速率下降,区域地下水呈现亏缺趋势;降水的年际波动对植被覆盖度和蒸散发的影响逐渐减弱,对森林表层土壤含水率变化的影响也逐渐减弱。

生态系统服务权衡及其影响因素——以黄河流域山西段为例

黄河流域山西段是重要的生态屏障区,明晰生态系统服务权衡/协同强度的时空格局,对生态保护及经济协调发展具有重要意义。本文基于生态系统服务和权衡的综合评估模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs,InVEST)量化生态系统服务供给量和需求量,通过均方根偏差(Root Mean Square Deviation,RMSD)量化生态系统服务权衡强度,利用结构方程模型(Structural Equation Model,SEM)分析权衡强度的驱动因素。结果表明:(1)2000—2020年产水(Water Yield,WY)和土壤保持服务(Soil Conservation,SC)、产水和固碳服务(Carbon Sequestration,CS)供给权衡强度呈上升趋势,产水和土壤保持服务、产水和固碳服务需求协同强度呈下降趋势。(2)除产水服务在2020年供给—需求权衡强度大于0,2000—2020年产水、土壤保持和固碳服务的供给—需求权衡强度均小于0。(3)生态系统服务权衡/协同强度主要受自然因素影响,蒸散发对产水和土壤保持服务、产水和固碳服务供给权衡具有促进作用,对产水服务供给—需求权衡具有抑制作用;草地面积占比对产水和固碳服务供给权衡及产水和土壤保持服务需求协同具有抑制作用,对固碳服务供给—需求权衡具有促进作用;降水对产水和固碳服务需求协同及土壤保持服务供给—需求权衡具有抑制作用,对产水服务供给—需求权衡具有促进作用。(4)社会经济因素对生态系统服务权衡/协同强度具有次要作用,人口密度对产水和土壤保持服务需求协同具有促进作用,而对产水服务供给—需求权衡及固碳服务供给—需求权衡具有抑制作用。因此,在制定流域综合管理决策时应考虑生态系统服务权衡/协同强度的空间特征和驱动因素的差异性。

黄河流域(山东段)生态环境与农业耦合协调和高质量发展提升策略

运用熵权-TOPSIS法、耦合协调度模型评价黄河流域(山东段)23个区县2010年、2015年和2020年的生态环境与农业高质量发展耦合协调水平,并根据评价结果,从规划体系完善、区县级国土空间规划编制和机制体制建设3个方面提出黄河流域(山东段)生态环境与农业高质量发展规划提升策略。

1970~2020年黄河流域菏泽段LUCC时空演化及驱动力分析

利用ArcGIS提取LUCC类型,采用LUCC动态度、LUCC转移矩阵和驱动因素主成分分析法,对研究区域1970~2020年LUCC的时空变化特征及驱动因素进行分析研究.结果表明:单一LUCC自大到小为耕地、建设用地、水域、林地、草地和未利用土地,建设用地动态度为正值,呈增加趋势,各类用地间互相转化活跃;经济加速发展、城镇化进程的加快,产业结构调整和居民生活水平提高,是驱使LUCC结构发生变化的主要因素.

熵权模糊改进法在宁夏黄河水质评价中的应用

为了解宁夏境内黄河流域的水质状况,选取银古公路桥、平罗黄河大桥、中卫香山湖、吴忠金沙湾、固原沟圈5个监测断面在2021年4月、6月、8月、12月4个时期的溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮5项评价指标,共获得80组水样。针对熵权模糊评价法在权重趋于1时其微小变化会引起熵权成倍变化的病态问题和由于最大隶属度原则不能普遍适用而导致评价失效的问题,提出了一种熵权模糊改进的评价方法,通过改进熵权法确定权重和加权等级,建立改进的模糊综合评价模型,对水质样品进行水质分析和综合评价。结果表明,在权重分配方面,相比于隶属度法和传统的熵值法,改进熵权法分配的权重更为合理;在水质评价方面,加权等级法评定出的结果更符合研究区域的真实水质状况;宁夏境内黄河流域Ⅰ类和Ⅱ类水质占比超过90%,水质状况良好,5个断面4个时期的水质综合评价结果显示,12月份的水质最优,Ⅰ类水质占比85%;对水质的时空分析显示氨氮为全局性污染因子,溶解氧为区域性污染因子。改进的模糊综合评价模型对宁夏黄河水质的评价结果更为客观合理。

黄河流域自然保护地空间格局演变与影响因素研究——以青甘宁片区为例

自然保护地空间格局及影响因素的研究对于构建黄河流域以国家公园为主体的自然保护地体系具有现实意义。以黄河流域青甘宁片区国家级自然保护地为案例地,基于2003-2021年306个自然保护地点数据,借助ArcGIS 10.8空间分析工具,运用核密度分析、标准差椭圆等方法,从类型、密度等方面,对研究区域内自然保护地空间分布的时空格局进行研究;运用空间分析、相关性分析和地理探测器对影响因素进行探讨。结果表明,1)青甘宁黄河流域自然保护地空间结构类型为凝聚型和随机型;2)从分布密度上看,呈现出以省会及重点城市为核心,以黄河为轴的点状集聚与线状扩张并存的演变态势;3)自然保护地空间格局方向分布变化不显著,方向与黄河在该区域的流向一致;4)影响流域自然保护地空间分布的因素依次为社会因素(0.6260)>自然因素(0.5797)>经济因素(0.5413),影响因素存在双因子增强和非线性增强。社会因素成为首要因素与青甘宁地区的自然人文环境密切相关,影响因素在共同作用下最终形成了自然保护地空间格局。

近20 a黄河流域甘肃段用水变化分析

基于黄河流域甘肃段用水数据,采用线性趋势拟合、Mann-Kendall突变检验等方法,分析2001-2020年用水现状及用水演变特征.结果表明,2001-2020年黄河流域甘肃段年平均用水总量约4.22×10^(9)m^(3),以年均1.17%呈减少趋势,2014年后呈快速下降趋势.农业为第一大用水部门,工业为第二大用水部门,其他依次为居民生活、生态、城镇公共用水.约占80%的农业用水总量年均减少0.28%;约占10%的工业用水总量年均减少5.6%;共计约占10%的居民生活、生态、城镇公共用水年均分别增长0.87%、13.73%、4.88%.工业用水及农村居民用水变化是用水总量减少的主要因素.

基于PSR模型的黄河流域甘肃段生态系统健康评价及预测

[目的]开展黄河流域甘肃段生态系统健康水平评价研究,为该流域生态保护与高质量发展提供理论参考与决策依据。[方法]基于2011—2021年面板数据,采用PSR模型构建黄河流域甘肃段生态系统健康评价指标体系,运用熵值法、综合指数法和GM-ARIMA预测模型,对该流域生态系统健康水平进行综合评价和预测。[结果](1)2011—2021年,各市/州生态系统健康综合指数整体呈现上升趋势。具体来看,甘南州黄河重要水源补给生态功能区生态系统健康等级为“劣等”;临夏州生态系统健康等级由“劣等”向“差等”转变。在黄土高原区,兰州市生态系统健康等级由“中等”提升至“良好”,而天水市、定西市和平凉市生态系统健康等级从“劣等”转变为“差等”;白银市和庆阳市的生态系统健康等级仍处于“劣等”。在风沙综合防治区,武威市的生态系统健康等级为“劣等”;(2)2022—2031年,生态环境综合指数预测结果呈上升趋势,但生态系统健康等级没有发生明显变化。[结论]黄河流域甘肃段生态系统健康水平整体不高,当前的生态保护和环境改善措施尚未完全解决该地区生态环境面临的挑战,未来需要进一步加强监管和管理,提高该地区生态系统的健康水平。

基于InVEST-PLUS模型的黄河流域内蒙古段生态系统碳储量评价及预测

陆地生态系统碳储量对减缓全球气候变暖有重要意义,评估黄河流域内蒙古段土地利用变化对碳储量变化的影响,可以为“双碳”目标的实现提供助力。本研究运用InVEST模型对黄河流域内蒙古段过去20 a的碳储量进行评估,运用PLUS模型预测了2040年3种不同发展情景下的土地利用格局,并耦合InVEST-PLUS对黄河流域内蒙古段未来20 a的碳储量进行估算,探讨土地利用变化和碳储量之间的响应关系。结果表明:2000—2020年黄河流域内蒙古段草地是主要土地利用类型和最重要的碳库。草地面积增加是黄河流域内蒙古段碳储量上升的主要原因,碳储量累计上升4.08×10^(7)t。在生态保护情景下,最有利于2040年黄河流域内蒙古段碳储量的增加,可使碳储量累计增加4.50×10^(7)t。年均降水是解释度最高的单因子影响因素,随着社会经济的发展,社会经济因子对碳储量时空分异特征的解释度增加。双因子交互影响的解释度普遍远高于单因子对于碳储量时空分异特征的解释度。本研究以期为区域用地规划提供建议,为我国更好的实现碳中和目标提供服务。

熵权法和TOPSIS模型协同下的黄河流域(甘肃段)水资源承载力时空变化分析

本文基于2009、2012、2015、2018、2021年统计、国土调查和影像数据,采用熵权法和TOPSIS模型协同分析黄河流域(甘肃段)57个县级行政区的水资源承载力水平。结果表明:(1)2009—2021年,黄河流域(甘肃段)水资源子系统、社会经济子系统和生态环境子系统等级低和较低的县级行政区数量明显减少,等级高和较高的数量增加;(2)黄河流域(甘肃段)水资源承载力为不理想的区域集中位于陇中及陇东,水资源承载力为中等理想、较理想和理想的区域集中在玛曲、碌曲、卓尼及夏河县等甘南高原区域;(3)研究时期内,黄河流域(甘肃段)大部分区域水资源承载力为稳定或提高,这也反映了近20年环境治理成效显著,水源涵养能力与水资源综合利用效率稳步提升。

黄河流域河南段科技创新与绿色发展耦合协调研究

为给黄河流域科技创新驱动绿色发展提供科学支撑,以黄河流域河南段8个地市科技创新与绿色发展的耦合协调关系为研究对象,基于2012—2021年8个地市面板数据,利用主客观赋权法和协调发展度模型,探讨流域科技创新与绿色发展两系统的时空耦合特征。结果表明:研究期内黄河流域河南段各地市科技创新和绿色发展综合指数均有明显增长,多呈科技创新滞后型发展;各地市两系统耦合度持续提升,科技创新与绿色发展呈现明显的正向促进作用;各地市科技创新与绿色发展协调发展度均有不同程度提升,存在空间异质性;郑州、洛阳属绿色创新协调类地市,新乡、济源、三门峡、焦作、开封属绿色创新磨合类地市,濮阳属绿色创新拮抗类地市。基于研究结论,提出了强化绿色创新协调类地市创新成果供给的有效性、提升绿色创新磨合类地市的科技创新水平、补齐绿色创新拮抗类地市科技创新短板等提升科技创新与绿色发展耦合水平的建议。

基于驱动力-压力-状态-响应模型的黄河流域甘肃段生态系统健康评价

基于驱动力-压力-状态-响应(DPSR)模型和熵权-变异系数综合赋权法对2010—2020年黄河流域甘肃段57个区(县)生态系统健康进行评价,分析各流域及各区(县)生态系统健康等级时空演变及障碍因子,有助于发现生态系统问题并提出合理的管理恢复策略。结果表明,2010—2020年黄河流域甘肃段生态系统健康状况整体显著提升,2013—2016年生态系统健康状况较差,2016年后健康状况得到明显改善。黄河干流流域1健康程度较高且健康值变化幅度最大,洮河流域健康状况改善较大,其余流域健康程度低且健康值涨幅较小。在整体准则层层面,黄河流域甘肃段驱动力、压力指数波动增长,状态与响应指数持续上升,表明2010—2020年黄河流域甘肃段生态系统健康状况得到稳定改善。人口增长、人均水资源量、建设用地比例和工业固体废物综合利用率等是影响黄河流域甘肃段生态系统健康等级变化的主要因素。优化土地利用、促进人口均衡分布、推动水资源均衡分配以及加强生态环境保护与修复是促进黄河流域甘肃段绿色发展与生态屏障建设的有效措施。