四川县域农业高质量发展水平测度及其自然-社会经济系统耦合

在农业高质量发展理论内涵分析基础上,从“自然环境”和“社会经济”两个维度构建农业高质量发展综合评价指标体系,并基于2000—2020年四川省183个县级行政单元的面板数据测度了各县域的农业高质量发展水平,探究了自然系统、社会经济系统和综合系统的时空演变规律。同时,改进管理学中的多要素权衡模型来计算自然-社会经济系统耦合协调程度,量化了农业高质量发展内部不同系统之间的耦合水平。研究结果表明:(1)四川省农业高质量发展综合指数先后经历了振荡期(2000—2011年)和迅速攀升期(2011—2020年),在此过程中,自然维度指数整体上比社会经济维度指数更高,但同时也表现出了更强的不稳定性;(2)农业高质量发展水平的高值区集中在成都平原及其周围丘陵区和川南少数区县,从两个高值中心向四周延伸,高质量水平逐渐下降,川西北高原农业高质量发展水平相较于广大平原和丘陵区域仍相对滞后;(3)在自然-社会经济系统间复杂的相互关系作用下,四川农业高质量发展实现了从低值不协调向低值协调,再到高值不协调的转变,不同时期的耦合不协调区域及其面临的农业高质量发展短板差异显著;(4)农业高质量发展的自然和社会经济指数之间存在复杂交错的相互作用关系,且这种关系在不同地貌类型间存在明显差异,在山地县表现得尤为突出。

自然资源−社会经济−生态系统耦合视角下的生态保护修复转型思考

自然资源、社会经济和生态系统相互作用、相互影响,构成了动态演变的耦合系统。本文明晰了自然资源−社会经济−生态系统耦合视角下生态保护修复的认知内涵,梳理了人地关系、社会−生态系统发展框架等耦合方法理论,分析了当前国土空间生态保护修复工作中存在的不足,主要体现在要素关联的系统性不足、空间尺度统筹的联动性不足、与社会可持续发展目标的协同性不足等。针对这些不足,提出了耦合视角下生态保护修复转型的路径和策略,包括强化系统目标进行模式与格局优化、跨层级联动统筹、高质量协同匹配等,以期为新时期生态保护修复与生态文明建设提供科学依据。

吉林省水-能源-粮食系统耦合协调度评价研究

【目的】水、能源、粮食是保障人类生存与福祉的重要物质基础,研究吉林省水-能源-粮食系统的耦合协调发展状况,以促进吉林省水、能源、粮食的可持续发展。【方法】以吉林省为研究区,建立水-能源-粮食(W-E-F)系统综合发展评价指标体系,利用耦合协调度模型定量评价2003—2020年W-E-F系统耦合协调状况,运用GM(1,1)预测2021—2030年耦合协调度。【结果】结果表明:吉林省W-E-F系统综合发展评价指数呈现波动上升趋势,由0.29增长至0.67,其中水资源系统发展指数对综合系统发展指数影响大;耦合度在0.88~0.99范围内,处于高水平耦合阶段,耦合协调关系由勉强失衡逐步发展到中级协调水平,表现出向好的趋势,预测2030年将达到高级协调,最后为促进吉林省W-E-F系统耦合协调发展提出了相关建议。【结论】耦合协调度模型能够有效定量评价吉林省水-能源-粮食系统的协调发展状况,为吉林省水-能源-粮食系统协调发展提供科学参考。

如何科学衡量自然对人类的贡献——一个基于生态系统服务的社会-生态系统分析框架及其应用

人与自然关系贯穿人类文明演进的全过程,与自然冲突对立抑或和谐共生均对人类福祉影响重大。面对自然资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统服务供给能力下降的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然和保护自然的生态文明理念,把可持续发展提升到绿色发展高度。基于衡量"自然对人类贡献"的研究框架,需要重新认识自然对于人类社会经济的作用,识别社会-生态系统中的主要矛盾和冲突,客观厘定地球界限和社会界限阈值,科学度量安全运行空间变化特征,稳步探寻绿色可持续的最优发展路径,以为我国整治生态环境问题、有效开展国土空间治理、保障生态安全和社会经济可持续发展提供科学依据。

人类与自然耦合系统

人类与自然系统不断地相互作用促使人类与自然耦合系统(CHANS)的形成与发展。近期的研究揭示了人类与自然耦合系统在组织、空间以及时间上耦合的复杂性。这些耦合在相互作用方面从直接演化到更间接;在联结方面从邻近演化到更远距离;在尺度上,从局部演化到全球;在模式和过程上,从简单演化到复杂。解开如相互影响和突发属性的复杂性,能够导致新的科学发现,并且对于开发生态和社会经济可持续性的有效政策是非常重要的。以解决关于人类与自然耦合系统的基本问题和迎接社会的空前挑战为目的的,真正整合不同学科的机会正显现出来。

人类与自然耦合系统视角下我国自然保护地体系理论基础构建研究

在自然保护事业快速发展与人地关系矛盾突出的背景下,亟需构建以国家公园为主体的自然保护地体系理论基础。从我国自然保护地人地关系问题切入,利用人类与自然耦合系统理论,从生态系统综合保护、重点生态空间布局、区域可持续发展3方面构建了我国自然保护地体系理论基础,包括生态系统整体保护、生态系统多样性保护和生态系统服务功能提升等综合保护目标,自然生态地理区划、生态关键区域识别和生态廊道连通规划等空间布局方法,协调共同治理、管理效能提升和生态产品转化等可持续管理路径,可为复杂系统管理、保护网络构建及管理体制优化提供理论依据。

自然—空间—人类系统生态体系及效应研究

首先提出自然—空间—人类系统生态体系的概念,并在分析其研究内容的基础上,对这一体系的生态效应进行分析,揭示这一运动发展的机制及效应,有利于进一步从方法论上进行环境规划问题的研究探讨.

计及信息-能量耦合节点重要度的主动配电网灾后孤岛划分方法

针对自然灾害导致的主动配电网连锁故障问题,提出了一种计及信息-能量耦合节点重要度的主动配电网灾后孤岛划分方法,以实现对重要节点的持续供电。基于电力网络与电力通信网的耦合关系,以电力网络为基础网,构建分布式信息物理系统的网络架构,并结合能量流与信息流二者的业务特征,通过主客观相结合的赋权方法得到耦合节点的重要度;基于全局信息发现模型,通过局部信息交换获取全局信息以完成孤岛划分模型输入参数的获取,满足灾后的通信需求;通过控制自动开关设备、分布式电源(DG)和储能的开关状态,将主动配电网划分为多个由DG或DG与储能协同供电的微电网,以实现等效恢复负荷的最大化。通过算例仿真验证了所提方法的有效性。

城市生态系统健康与耦合协调度评价——以长沙市为例

城市生态系统健康是城市综合发展过程中对生态环境所产生影响的反馈。目前对于此类型的评价模型和方法较成熟,但是缺乏一套相对完善的评价指标体系。本文根据自然—社会—经济复合生态系统理论构建长沙市生态系统健康评价指标体系。结合大数据和传统数据,用基于熵权的模糊综合法对2010—2020年期间长沙生态系统健康和整体协调度进行评价。研究结果表明:1)2010年芙蓉区城市生态系统健康隶属等级最高,为0.55。望城区耦合协调度水平最高,为0.721。2)2020年芙蓉区城市生态系统健康隶属等级最高,达到0.564且协调水平最高,为“良好协调”。3)2010—2020年期间,长沙市各区的生态系统健康均得到改善提高,但是耦合协调度等级变化较大。

机车车辆-轨道耦合动力学研究取得系统性成果荣获2005年度国家科技进步一等奖

西南交通大学“长江学者”特聘教授、国家级有突出贡献的中青年专家翟婉明教授领导的研究小组，在国家自然科学基金、国家杰出青年科学基金及铁道部科技研究开发计划等持续支持下，经过15年研究，在机车车辆-轨道耦合动力学研究领域取得了系统性成果。“铁道机车车辆-轨道耦合动力学理论体系、关键技术及工程应用”入选2005年度“中国高等学校十大科技进展”，荣获2005年度国家科技进步一等奖。

人类与自然干扰对大熊猫影响的研究进展

人类-自然耦合系统是融合多学科以解决人类社会与自然可持续发展的重要途径,自然灾害(如地震)是导致人类-自然耦合系统发生变化的主要因素之一。开展人类活动与自然干扰对大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)等珍稀野生动物的影响研究,可以为关键物种保护与管理政策的制定提供理论基础。本文对人类活动对大熊猫的干扰类型特征、管理政策对大熊猫保护的影响、地震干扰对大熊猫及周边社区的影响进行了综述,提出在未来的研究中,应重点关注自然干扰(地震)后保护区人类-自然(大熊猫)耦合系统的动态特征研究,通过分析震后保护与发展政策对人与大熊猫耦合关系的作用,揭示政策、人类与自然之间相互作用与反馈机制,以期为灾后关键物种保护与社区社会经济可持续发展决策提供科学依据。

保护区远程耦合系统研究进展

远程耦合系统(远距离人类-自然耦合系统之间社会经济和环境的相互作用)是可持续发展研究最新的理论与实践工具,可在多层次时空尺度上研究人类与自然可持续发展问题。随着全球化不断增强,偏远保护区与外界(如城市)的联系愈加紧密,形成多种远程耦合系统。目前,针对人与自然耦合关系的研究集中在保护区内,而关于保护区远程耦合系统的模式与机制研究尚处于起步阶段。本文基于先前开展的保护区人类与自然耦合系统和远程耦合系统研究进行分析,从远程耦合系统理论框架、我国保护区主要远程耦合系统类型及自然干扰下保护区远程耦合系统的动态变化3个方面介绍保护区远程耦合系统研究进展。本文旨在系统梳理保护区远程耦合系统的内涵、类型与动态特征,以促进其理论发展,并针对基于远程耦合系统框架上的保护区社会经济与环境可持续发展研究应用提出展望。

全球变化与天-地-生-人耦合关系研究

从全球变化的分析入手 ,探讨了天 地 生 人系统的耦合关系 :(1)地球演化与宇宙演化的和谐统一 ;(2 )生命与自然界的和谐统一 ;(3)人 地 系统耦合关系演变及趋向 .最后指出 ,为保证人类社会的生存和长久发展 ,走可持续发展之路是人类的惟一选择 .

耦合自然-人文因素的沙漠化动态系统动力学模型

沙漠化土地是自然、人文因素共同作用下的地表复杂系统,建立耦合自然-人文因素的沙漠化动态模型对于理解沙漠化演变过程、预测发展趋势以及进行科学调控具有重要的意义。本文以鄂尔多斯为典型研究区,利用系统动力学的方法,针对气候变化、土壤水分、人口、经济、放牧、土地利用六大沙漠化驱动力建立其与植被NPP的影响与反馈,结合不同沙漠化等级对应的NPP阈值范围,构建耦合自然-人文因素的沙漠化动态系统动力学模型。模拟的植被NPP与基于MODIS影像反演的实际NPP的对比表明,模型总体较为可靠。对不同情景下研究区2011—2030年植被NPP及沙漠化动态模拟分析表明,降雨是控制研究区沙漠化动态的主要因素,但在未来人类活动不变的情况下降雨量增加50%仍不能改变现有的沙漠化状态;禁牧休牧相对于退耕还林还草、植树种草等政策更有利于植被恢复,但总体成本较高;单独政策均无法改变现有的沙漠化状态,而这些政策的取消则会在不同的时间内导致沙漠化朝重度和极重度方向发展。对于地方政府而言,则需要根据自身经济状况合理选择不同政策组合来确保沙漠化的持续改善。

地质环境系统的概念与特征——以洞庭湖区地质环境系统为例

地质环境系统是对人类经济技术活动作出共同响应的一定范围内地质环境的有机整体 ,是复杂的人工自然复合系统。文中以洞庭湖区防洪减灾为例 ,探讨了地质环境系统的概念、特征与研究思路。地质环境系统具有边界不确定性 ,影响传递的远距性与滞后性 ,系统行为的取向性、不确定性、难控性与反直观性 ,系统的社会性与共享性。因此 ,必须从成生、发展的角度 ,对其进行多学科综合研究 ,把握自然状态下系统演变的固有规律 ,分析叠加人为活动后系统结构、功能的变化及其机制。顺应自然、约束自然与人类自身 ,是建立人与自然相互协调的优化地质环境系统的根本原则。

社会历史中的自然观——兼谈卢卡奇的“自然是一个社会范畴”

正确认识和处理人与自然界的关系,既是人类永恒的课题,更是一个关系到人类发展的现实问题。任何一个负责的哲学家,在对人类生存和发展作思考时都是涉及对自然的认识。马克思在人类历史和人的活动视野中阐述的自然观,集中说明了在社会发展中把握自然对人类的意义。卢卡奇提出“自然是一个社会范畴”的思想也是这样。

全面推进小流域综合治理 助力乡村振兴

一、过去的流域治理模式及不足。流域是由自然地理环境和人类社会活动两个子系统相互作用构成的人地耦合系统。小流域综合治理的本质是通过一系列的工程措施、生物措施等恢复和提升受损生态系统的结构、过程、功能及服务,协调人地关系。

略论人与自然的非线性关系

提出了人与自然的关系是一种非线性关系。从非线性科学的观点剖析了人与自然关系各阶段的特点 ,提出了强化良性非线性相互作用的重要性及其实现的途径。