时空异质性视角下华北地区碳足迹评估及驱动因子分析

碳足迹是衡量碳排放的重要指标,削减碳足迹是实现“双碳”目标的前提条件。华北地区作为我国高耗能、高排放的集中区域,客观量化碳足迹并探究主要驱动因子对加快推进碳减排具有重要意义。为此,论文基于IPCC法对华北地区“十五”至“十三五”期间的碳足迹进行测算,运用标准差椭圆分析碳足迹的分布及转移特征,使用地理探测器识别碳足迹的主要驱动因子。研究发现:(1)“十五”至“十三五”期间碳足迹总量经历了“先增长—后下降”两个阶段,由“十五”期间的425452万吨上升至1066353万吨,而后逐渐下降到“十三五”期间的898908万吨。(2)标准差椭圆呈稳定的“南—北”分布,重心分布于山西大同和河北张家口之间,呈向西北方向偏移趋势,已偏移72.56千米。(3)能源强度、产业结构、城镇化率对碳足迹驱动因子解释力度较大,且关键交互因子均含有能源强度、产业结构、研发投入。华北地区不同时期碳足迹分布及影响因子存在时空差异,在制定碳减排政策时应充分考虑区域碳足迹的时空异质性。

1981-2020年陕西省暖季不同历时强降水时空变化特征

利用1981—2020年陕西省暖季(5—9月)95个国家气象观测站小时降水量资料,结合多种数理统计方法分析4个历时(1h、3h、6h、12h)强降水的时空变化。结果表明:(1)陕西省短历时强降水主要集中在7—8月,4个历时强降水高发区均位于陕南秦巴山区,稀发区位于关中平原中部和陕北长城沿线。(2)各历时降水极值的空间差异均较大,历时越短,极值分布的局地性越强。(3)近40a,陕西省各历时强降水均呈增多增强趋势,尤以3h强降水的增加最为显著。(4)各历时强降水的趋势变化在空间上表现为非均一性,陕北黄河沿线和陕南中南部强降水呈增多趋势,陕北南部和关中平原中部呈减少趋势,且历时越短,强降水呈增多趋势的范围越大。(5)强降水日变化南北不同,历时越短,强降水的日变化越明显,特别是陕北短历时强降水日变化最为突出,且在傍晚或夜间易发生强降水事件,其危害更大。

县域农业产业结构时空演变及对农民收入的影响——基于山西省的实证

文章采用2001—2020年山西省的面板数据,基于农业产业结构转换速度系数和转换方向系数,分析山西省县域层面的农业结构及其内部产业时空变化趋势和发展规律,并通过多元线性回归模型分别从时间和空间两个方面进行回归分析。结果显示,山西省农、林、牧、渔业发展可以分为缓慢增长阶段、快速增长阶段,以及波动变化并趋于稳定三个阶段;各县域农、林、牧、渔产业结构转换速度具有明显的区域差异,农业产业占比减少主要发生在山西省南部区域的县域,林业产业占比减少仅仅发生在临猗县和平定县,牧业和渔业产业的调整相对呈现无规律性变化。山西省县域农、林、牧、渔业结构调整过程中,相邻县域间基本不存在协同合作效应,受全省经济水平、市场需求变化的影响较小。山西省农业结构中的林业产业和渔业产业与农民收入不具有显著相关性,农业产业和牧业产业与农民收入具有显著的正相关性,相关系数分别为0.209和0.385,但是解释度较低,仅为22.8%。

碳排放约束下中国八大经济区物流业效率的时空演化及影响因素

考虑碳排放约束,引入非期望产出SBM模型对2012—2020年中国八大经济区物流业效率进行测度,并基于GIS技术与Tobit模型揭示物流业效率的时空演化特征及影响因素。结果表明:(1)全国物流业效率总体偏低,且呈现“沿海高,内陆低”的空间格局,各经济区物流业效率排序为东部沿海>北部沿海>南部沿海>西北>长江中游>黄河中游>东北>西南。(2)碳排放约束对各经济区物流业效率的影响程度不同,其中三个沿海经济区及西北经济区受影响较小,东北、长江中游及西南经济区受影响较大。(3)物流业效率受多种因素综合作用,能源利用率、对外开放程度对物流业效率具有正向影响,基础设施水平、科技投入水平则具有负向影响,而政府支持力度、区位因素对物流业效率的提升作用不明显。

新疆耕地利用碳源/汇效应时空演变特征及其贡献因子

为探明新疆耕地利用碳效应的长周期时空变化特征,准确评估其固碳增汇潜力,本文通过收集1991—2021年的新疆农业数据,采用碳吸收和排放系数法,测度分析新疆耕地利用过程碳排放量、碳吸收量、碳汇量的时序动态,并利用莫兰指数、标准差椭圆和重心迁移分析耕地碳效应的空间分异、自相关性和演变特征,并揭示了其主要贡献因子。结果表明:(1)新疆耕地的碳吸收量远超碳排放量,总体表现为强的碳汇效应,且随时间推移碳汇能力呈增强态势,由1991年的830×10^(4)t增长至2021年的3429×10^(4)t。(2)强碳汇区域主要分布在耕地面积大且以种植玉米、小麦、棉花为主的生产区。(3)在县域尺度上耕地净碳汇具有显著的空间集聚特征,过去30 a耕地碳汇的重心总体上呈现由西南向东北迁移趋势,但仍集中于南疆的阿克苏地区。(4)施用化肥、机械作业、灌溉和农膜是主要的碳排放来源,其中,化肥和农膜投入对耕地碳排放贡献呈增加趋势。基于以上研究结果,提出可通过适度增加耕地面积、扩大南疆棉花和粮油作物种植布局、因地制宜推广麦后复播玉米、大豆、棉花提高复种指数、加大绿色农资物品投入等措施,在提高耕地产能保障粮食安全的同时,增强新疆耕地利用的碳汇效应。

长城文化旅游带生态承载力时空分异研究——以河北省为例

旅游生态承载力的研究对促进旅游目的地可持续发展具有重要意义。以河北省长城文化旅游带为研究对象,基于DPSIR和障碍度模型,利用熵权法确定权重,构建生态承载力评价指标体系,测评河北省长城文化旅游带生态承载力状况,分析比较2009—2020年生态承载力的时空分布规律,揭示影响生态承载力的主要障碍因素。结果表明:(1)河北省长城文化旅游带生态承载力呈现逐步上升态势,空间分布格局存在显著分异,呈“东高西低”“燕山高,太行山低”的不均衡态势。(2)河北省长城文化旅游带生态承载力关键障碍子系统是影响子系统、压力子系统和驱动力子系统,关键单项障碍因素是旅游收入占比、旅游景区密度、游居比、科研投入强度等。(3)从文旅融合、科技投入、设施建设、品牌体系、社区参与、生态监管等方面提出政策建议,以促进河北省长城文化旅游带生态可持续承载与高质量发展。

长三角区域新质生产力发展水平、区域差异与时空演变特征

发展新质生产力,是进一步全面深化改革和推进中国式现代化的必然要求。以长三角“一市三省”为研究对象,基于2010—2023年的面板数据,对长三角区域省(市)新质生产力发展水平、变化趋势以及区域差异等进行了测度与分析。研究发现:第一,长三角区域新质生产力发展水平整体呈上升趋势,但区域差异较大,地区间发展不平衡现象明显。第二,新质劳动资料对长三角区域新质生产力的贡献最为突出,其次是新质劳动者和新质劳动对象;上海市新质劳动对象的贡献最高,江苏省新质劳动者的贡献占比较大,浙江省新质劳动资料的贡献则更加突出,而安徽省虽没有突出优势,但其新质生产力增长率最高。第三,长三角区域新质生产力发展水平呈极化现象,且江苏省、浙江省、安徽省内部存在新质生产力发展水平较高的城市,省内发展不均衡;从时空动态演进特征看,长三角区域新质生产力不存在“跨越式”发展,但存在“俱乐部收敛”现象。该研究能够为实现长三角区域协同发展,尤其为培育和实现安徽省新质生产力和经济高质量发展提供实践依据和经验借鉴。

基于REOF的不同量级降雨侵蚀力时空变化——以重庆市为例

研究重庆市不同地理分区内各量级降雨侵蚀力的时空变化特征,为该地区进行更加精准的区域性水土流失防治工作提供理论依据。选取1981-2020年重庆市31个站点逐日降雨数据,利用旋转经验正交函数(Rotated Empirical Orthogonal Function,REOF)对降雨侵蚀力进行地理分区,并结合R/S、5年滑动平均、Mann-Kendall检验等方法,分析各分区不同量级降雨侵蚀力时空变化。结果表明:①重庆市降雨侵蚀力可分为6个地理区域(Ⅰ-Ⅵ区);②重庆市多年平均降雨侵蚀力为5784.04 MJ·mm/(hm^(2)·h·a),不同降雨侵蚀力从大到小依次为:大雨、暴雨、中雨、大暴雨;③大雨侵蚀力在Ⅰ-Ⅲ区和Ⅴ-Ⅵ区占主导优势,暴雨侵蚀力在Ⅳ区占主导优势。各分区中,中雨、大雨及暴雨侵蚀力主要集中在5-9月,大暴雨侵蚀力集中在6-8月;④各区不同量级降雨侵蚀力年际变化从小到大依次为:中雨、大雨、暴雨、大暴雨;同一量级降雨侵蚀力的整体变化趋势均不显著;Hurst指数表明,中雨侵蚀力在Ⅰ和Ⅴ区、大雨侵蚀力在Ⅱ和Ⅴ区、大暴雨侵蚀力在Ⅰ和Ⅲ区呈强持续上升趋势;⑤中雨、大雨及大暴雨侵蚀力在渝东南、渝东北占主导优势,暴雨侵蚀力在渝西以及重庆中部占主导优势,且Ⅰ区酉阳和秀山、Ⅱ区开州、Ⅲ区北碚和铜梁、Ⅳ区璧山和永川、Ⅴ区巫溪和云阳及Ⅵ区忠县是不同量级降雨侵蚀力的高峰中心。通过对重庆各分区不同量级降雨侵蚀力的分析,明确了可能引起土壤侵蚀的主要雨型、高发时期和潜在风险较高的地区,可为区域水土流失动态监测和水土保持措施的合理制定提供参考。

藏东南植被碳利用效率的时空变化与生态网络构建

碳循环在全球生态系统中起着至关重要的作用,碳循环的反馈效应将对未来的气候变化具有重要影响。本研究以西藏地区东南部(林芝市和昌都市)为研究区域,以相应月份和年份MOD17A2HGF GPP,MOD17A2HGF PSN_(net)数据为主要数据源,探讨时空变化格局,并结合气象数据对藏东南植被CUE进行相应系统分析,还建立一个生态网络来研究CUE变化对生态系统稳定性的影响。研究结果表明:月尺度上,区域CUE随生长季变化明显,变异规律在不同植被类型中有所差异。年尺度上,CUE整体呈现不显著的上升趋势,但2019-2022年CUE波动幅度加大。藏东南CUE随温度和降水变化,且温度对CUE变化更显著,相关性较强。气温和降水对藏东南区域CUE变化趋势呈现相反的现象。藏东南地区生态节点和廊道的数量逐年减少,需要添加生态垫脚石增加生态源地,减少生态廊道提高藏东南生态系统稳定。藏东南生态源区CUE的变化对整个生态系统的影响尤为显著。

中国乡村产业韧性的统计测度与时空演进

乡村产业发展面临内外部双重冲击,增强乡村产业韧性、推动乡村产业可持续发展成为乡村振兴战略中的重大课题。文章通过阐释乡村产业韧性的理论内涵,构建了乡村产业韧性综合评价指标体系;在此基础上,利用2008—2020年的省级面板数据测算了中国30个省份的乡村产业韧性,并运用核密度估计、Moran’sⅠ、Dagum基尼系数探讨了中国乡村产业韧性的时空演进特征及区域差异来源。研究发现:(1)2008—2020年,全国及三大地区的乡村产业韧性呈波动上升趋势,且东部地区的乡村产业韧性最高。(2)中国乡村产业韧性的空间分布格局相对稳定,总体呈现“东强西弱”的空间分布模式。(3)中国乡村产业韧性的空间集聚模式以“高-低”或“低-高”集聚为主。(4)中国乡村产业韧性的总体差异呈扩大趋势,区域间差异对总体差异的贡献率最大,区域内差异次之,超变密度的贡献率最小。

气候变化背景下广西日照时空分布特征及影响研究

利用广西91个国家气象观测站日照观测数据、广西和14个市的森林覆盖率资料,运用Sufer空间插值、低频滤波、趋势分析等方法,对广西日照时空分布特征以及日照与森林生态环境的关系进行研究。结果表明,广西各地年日照时数为1176 h~2217 h,日照百分率为27%~50%。日照时数变化呈显著减少趋势,减幅为37.9 h/10 a;年变化具体表现为两个高峰期(1960年-1980年、2000年)和两个低谷期(1990年、2010年)。日照以夏季最充沛,冬季最少,一般在8月-9月最高,2月-3月最低。广西的日照呈现出南多北少、平原多于丘陵山地的特点。日照与森林覆盖率二者非线性关系,呈现动态变化,相互影响生态环境。

城市群旅游生态效率时空演化及影响因素比较研究——以长三角与珠三角城市群为例

基于2009—2020年长三角城市群和珠三角城市群的城市面板数据,综合运用Super-SBM模型、非参数核密度估计、标准差椭圆等方法探讨旅游生态效率时空演化轨迹,并借助面板Tobit模型揭示其影响因素。结果表明:(1)城市群旅游生态效率时序演化具有阶段性特征。长三角城市群与珠三角城市群旅游生态效率均具有波动提升态势,前者核密度曲线呈现“单峰”向“双峰”演化以及峰距逐渐变窄的右移趋势,后者核密度曲线具有“多峰”向“双峰”演化以及右尾延展度变小的右移趋势。(2)城市群旅游生态效率具有空间异质性。长三角城市群旅游生态效率呈现东部沿海城市较高、中西部偏低的“高高集聚、低低集聚”空间分布格局,旅游生态效率重心呈东北—西南方向移动;珠三角城市群呈现以东部珠江入海口附近高、西部低的空间分布格局,旅游生态效率重心呈西北—东南方向移动。(3)城市群旅游生态效率影响因素具有综合性与差异性。经济发展、对外开放对长三角城市群旅游生态效率具有正向推动作用,产业结构与政府调控负向抑制作用明显;产业结构、科技创新与对外开放对珠三角城市群旅游生态效率正向推动作用较大,信息化水平呈负向抑制作用。

时空降阶单元及其自适应分析初探

基于初值问题和边值问题中降阶单元的成功实现,进一步提出时空降阶单元,以弹性弦振动方程(波动方程)为例,构造了自适应有限元分析算法。时空降阶单元继承了初值和边值问题中降阶单元的所有优点,可以给出按最大模度量满足误差限的降阶单元的解答。该文对这一研究进展做一简要介绍,并给出包括若干强迫振动以及移动荷载反应的典型算例以展示本法的可行性、有效性和可靠性。

中国流动人口市民化意愿与土地城镇化水平耦合的时空演变特征研究

利用我国264个城市的流动人口动态监测调查数据、土地覆盖类型数据及经济社会数据,运用耦合协调度模型、探索性空间数据分析、马尔科夫链及空间计量模型,分析2013-2017年中国流动人口市民化与土地城镇化协调发展水平的时空演变特征及影响因素。研究结果发现,(1)时序上,中国城市流动人口市民化意愿与土地城镇化率耦合整体水平偏低,并有波动下降的发展态势。各城市耦合协调发展的不平衡程度加剧。空间上,呈现出“东部一东北一中部一西部”逐级递减的分布特征。(2)流动人口市民化意愿与土地城镇化耦合协调度具有维持原有等级状态的稳定性,且状态类型的动态演变是一个相对连续渐进的过程。(3)经济水平、房地产投资、绿地以及土地财政等因素都能显著提高耦合协调度,但不同的公共服务对协调度有着差异化的影响。经济水平对四大地区的耦合协调度都能产生显著正向作用,而其他因素仅对部分地区存在显著影响。

半封闭海湾三维数值模拟及水质时空分布特征研究

掌握典型半封闭海湾的水质时空变化对环境维护至关重要。文章建立了深圳湾三维水动力水质模型,对其进行了验证,并分析了水质的时空变化。结果表明,盐度从深圳河口至湾口递增,落潮时盐度最低,涨潮时最高;湾顶及浅滩水体交换能力弱,污染物易沉积,导致水体污染;深圳河和大沙河入海口的污染浓度高于其他区域,深圳河口磷含量最高,大沙河口氮含量最高。研究成果丰富了对半封闭海湾水质变化的认识,为环境管理提供了科学依据。

乡村振兴发展水平测度、时空格局与区域差异

文章基于乡村振兴的内涵从产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕五个维度,使用2011—2022年我国31个省、自治区、直辖市的面板数据构建乡村振兴发展水平综合评价体系,通过熵权法对乡村振兴发展水平进行统计测度,使用Kernel密度估计法、莫兰指数I和Dagum基尼系数分解方法对其时空格局与区域差异进行分析。研究发现:(1)我国乡村振兴发展水平整体呈现上升趋势,其中中部地区发展水平最高西部地区最低。(2)我国乡村振兴发展水平存在明显的区域发展不平衡现象,但该现象正在逐步消失。其中导致区域发展不平衡的主要原因为区域间差异。(3)全国和三大区域的核密度曲线主峰位置均呈现右移趋势,并东、中、西部地区均存在极分化现象。(4)乡村振兴发展水平存在显著的空间相关性,呈现“高-高“”低-低”集聚的现象。

面向时空面板数据的综合评价模型构建及应用

相关特征、时间特征和空间特征是时空面板数据决策中无可避免的三重特征。以三重特征为切入点给出相关因子、时间因子和空间因子的内涵定义,基于非参数方法利用互信息、卷积算法和转移概率分别度量三种因子;以AHP方法为例构建面向时空面板数据的综合评价模型,按照六条路径构造三因子判断矩阵,对通过一致性检验的赋权类型采用SPBIC准则选出最优结果;通过2001一2021年290个城市的数字经济发展指数合成,讨论时空AHP在实证分析中的特有功能。实例结果表明:六种赋权类型的数字经济发展指数在动态演变、时间收敛和空间集聚等趋势上有同有异,SPBIC准则的作用在于从多种赋权类型中选出最优结果以保证量化分析结论的唯一性;评价指标权重系数具有时空双维异质性及指标维度异质性,具体表现在偏好程度及次序等方面且各指标权重系数的时空双维异质性亦有区别,体现出时空综合评价模型的特有功能——因时因地判断影响综合指数的关键因素;赋权结果对时间因子粘性和空间因子粘性具有敏感性,指标权重系数随两种因子粘性的变化趋势不同,两种因子粘性都会影响特定时期特定城市综合指数的相对大小及排名,这使得时空AHP在实证分析中具有时空性、普适性和异质性等功能——适时加入时间因子和空间因子、灵活设定跨度时间和辐射范围以及通过时空因子粘性进行异质性讨论。

中国传统村落的多尺度时空格局特征及影响因素

[目的]探究传统村落省市县不同尺度时空分异特征,并解析其空间分布差异的影响因素,进而为传统村落开发与保护提供理论基础和实践指导。[方法]以6批次共8 155个中国传统村落为研究对象,运用数理统计、空间分析等方法揭示了传统村落多尺度时空格局演变特征,并采用单因子探测和多因子交互探讨了其空间分布的影响因素。[结果](1)传统村落数量呈线性上升,多集中在胡焕庸线以东,南多北少,东南多西北少,整体布局呈三角形,演变趋势呈反“6”字型。(2)基于县域单元的省市域传统村落泰尔指数差异性明显,各省市之间传统村落分布存在较大差异,高值区集中于胡焕庸线以东;(3)传统村落空间分布主要受到距河流距离、交通通达距离、森林覆盖率、人口密度、坡度影响,且其因子间交互作用表现为双因子增强和非线性增强,不存在独立及减弱的关系。[结论]中国传统村落数量不断增多,整体以胡焕庸线为界呈南多北少的空间分布格局,且受河流、交通、人口等多重因素影响。

安徽省10-12月积温时空变化特征及冬小麦适宜播期分析

为确定安徽省冬小麦适宜播期,利用1971-2021年安徽省分布于淮北、江淮及沿江麦区的50个气象站点观测数据,分析了10-12月积温时空变化特征,并基于叶龄积温法分析了前30 a(1971-2000年)与后21 a(2001-2021年)各地冬小麦冬前生长至不同叶龄对应的播期。结果表明,1971-2021年,安徽省及其各麦区10-12月每月积温及总积温均呈显著或极显著线性增加趋势,安徽省10-12月每月积温及总积温上升速率分别为8.6、9.6、7.8和26.1℃·(10 a)^(-1),安徽省及其各麦区10-12月每月积温上升速率呈现出11月>10月>12月规律;沿江麦区12月积温上升速率[6.5℃·(10 a)^(-1)]明显低于淮北[8.4℃·(10 a)^(-1)]及江淮[8.3℃·(10 a)^(-1)]麦区;淮北和江淮麦区10-12月总积温上升速率均为26.6℃·(10 a)^(-1),沿江麦区略低[24.9℃·(10 a)^(-1)]。安徽冬小麦冬前生长至相同叶龄时,后21 a播期比前30 a总体推迟1~4 d。淮北、江淮和沿江麦区后21 a适宜播期比前30 a分别平均推迟2.61、2.86和2.07 d。后21 a淮北麦区半冬性、弱冬性品种适宜播期分别为10月16-21日、10月12-16日,江淮麦区春性、半冬性品种适宜播期分别为10月25-30日、10月21-25日,沿江麦区春性品种适宜播期为10月30日-11月4日。

我国农产品流通效率时空演变、地区差异与收敛性

农产品流通效率事关我国粮食安全和全国统一大市场的建成。运用熵值法测度了2011—2022年我国31个省级行政区的农产品流通效率,并使用Moran’s I、Kernel核密度估计、Markov链、Dagum基尼系数和β收敛模型分别分析了我国农产品流通效率的时空演变、地区差异与收敛性情况。结果显示:研究期内我国农产品流通效率存在显著正向空间相关性,“高—高”集聚和“低—低”集聚特征明显;核密度曲线宽度变大呈现右拖尾和高度差明显的双峰形态,表明农产品流通效率逐渐提升,地区内部存在极化趋势;相邻省区市空间滞后水平对本省区市农产品流通效率维持原有状态或向更高水平发展均有较大影响;地区间差异是造成农产品流通效率总体差异显著的主要原因;农产品流通效率存在显著绝对β收敛和条件β收敛。据此,对如何提高农产品流通效率和缩小地区间差距提出了相关政策建议。