Spatiotemporal variations and driving factors of habitat quality in the loess hilly area of the Yellow River Basin:A case study of Lanzhou City,China

Rapid industrialization and urbanization have led to the most serious habitat degradation in China,especially in the loess hilly area of the Yellow River Basin,where the ecological environment is relatively fragile.The contradiction between economic development and ecological environment protection has aroused widespread concern.In this study,we used the habitat quality of Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs(InVEST-HQ)model at different scales to evaluate the dynamic evolution characteristics of habitat quality in Lanzhou City,Gansu Province of China.The spatiotemporal variations of habitat quality were analyzed by spatial autocorrelation.A Geographical Detector(Geodetector)model was used to explore the driving factors that influencing the spatial differentiation of habitat quality,including natural factors,socio-economic factors,and ecological protection factors.The results showed that the habitat quality index of Lanzhou City decreased from 0.4638 to 0.4548 during 2000-2018.The areas with reduced the habitat quality index were mainly located in the Yellow River Basin and Qinwangchuan Basin,where are the main urban areas and the new economic development areas,respectively.The spatial distribution of habitat quality presented a trend of high in the surrounding areas and low in the middle,and showed a significant positive spatial autocorrelation.With the increase of study scale,the spatial distribution of habitat quality changed from concentrated to dispersed.The spatial differentiation of habitat quality in the study area was the result of multiple factors.Among them,topographic relief and slope were the key factors.The synergistic enhancement among these driving factors intensified the spatial differentiation of habitat quality.The findings of this study can provide a scientific basis for land resources utilization and ecosystem restoration in the arid and semi-arid land.

沿黄城市生态保护与高质量发展耦合协调时空演变分析

为丰富黄河流域生态保护和高质量发展研究,并为沿黄城市经济发展提供对策建议,分别构建生态保护和高质量发展评价指标体系,以60个沿黄地级市为样本单元,采用熵值法对指标赋权并计算2010—2020年沿黄各市生态保护指数、高质量发展指数,采用耦合协调度模型计算生态保护与高质量发展耦合度、协调度并划分协调等级,计算相对发展度以判断生态保护与高质量发展耦合协调类型,分析沿黄城市生态保护与高质量发展耦合协调动态演变情况,结果表明:2010—2020年沿黄城市生态保护与高质量发展协调度大都稳中有升、少数城市呈下降趋势,2020年协调等级整体上还较低,尚有37个城市处于失调状态,生态保护与高质量发展的耦合协调任重道远;从空间上看,沿黄城市生态保护和高质量发展协调度总体上呈现下游>中游>上游的格局,研究时段生态保护与高质量发展协调度平均值大小排序前十位的城市多为沿海城市或省会城市、后十位的城市多为各省(区)的边缘城市,地理位置、资源禀赋、政策扶持程度和经济发展模式等对耦合协调度有重要影响;2020年沿黄城市生态保护与高质量发展耦合协调类型为生态保护滞后型的城市有31个、为均衡型的城市有5个、为生态保护领先型的城市有24个,表明沿黄城市生态保护整体上滞后于高质量发展。

黄河流域乡村集群的空间协同发展路径——以黄河滨州段为例

立足于黄河流域生态保护和高质量发展、乡村振兴国家战略在山东的地域性实践背景,基于对黄河流域乡村集群的空间协同发展路径研究,阐释乡村集群的概念并归纳沿黄乡村集群特征,从黄河流域乡村的发展壁垒入手,将乡村集群类型划分为城乡融合型、带状集聚型、组团提升型等3种集群空间模式,提出统筹体系架构与空间优化两层面的协同路径。随后,以《滨州市黄河沿岸国土空间规划》为例,以229个村庄为样本,构建由城乡融合示范区、特色集聚段、门户提升段构成的“一区三段”乡村集群空间格局,提出“尺度嵌合、显隐结合、城乡融合”的空间协同路径,以及空间多尺度的分类传导和规划多嵌套的分级传导体系,以期为黄河流域乡村高质量发展提供可参考的路径模式。

黄河流域收缩城市“三生”功能耦合协调分析

利用第五、第六和第七次全国人口普查资料对黄河流域的收缩城市进行识别并测算其收缩强度,借助多指标综合评价法、耦合协调度模型分析2010年、2015年和2020年收缩城市的“三生”功能大小及耦合协调度,进一步运用随机森林模型探究其关键影响因素。结果表明:在黄河流域内90个地级市(州、盟)中,持续收缩型城市有27个,阶段收缩型城市有9个,潜在收缩型城市有29个,城市收缩现象显著;不同区域收缩城市的“三生”功能水平差异显著,其中生产和生活功能整体呈上升态势;“三生”功能的耦合协调度呈现由勉强协调向初级协调发展的特征,中、下游区域协调度优于上游,经济社会的快速发展和人民生活水平的提高有助于“三生”功能的耦合协调发展。

黄河流域城市能源综合效率时空分异与影响因素研究

经济发展和环境保护的双重压力下,能源效率成为反映一国经济发展质量的关键指标,不断提升能源效率是必然的趋势。本文使用非参数的super-SBM模型、地理信息系统空间分析法、面板Tobit回归和地理加权回归(GWR)模型对黄河流域2007—2018年城市能源综合效率的时空格局和影响因素进行分析。结果表明:①研究期内,城市能源综合效率基本保持平稳,但有下降趋势。效率分布的区域差异有所缩小,且呈现出明显的连片分布特征,具体来说上游城市多处于低效、中低效率区间,中下游城市多位于中低和中高效率区间;②影响因素的Tobit回归结果表明,经济发展水平和绿色创新对城市能源综合效率具有显著正向影响,碳排放水平、产业结构和环境规制对城市能源综合效率具有显著的负向影响,区域异质性回归结果也基本保持不变;③地理加权回归结果表明,各影响因素作用的空间异质性存在并且具有一定分布规律。研究结论为促进黄河流域城市能源综合效率提供思路。

黄河流域城市群水资源利用与城市发展协调水平评价

黄河流域城市群水资源利用与城市发展交互状态是影响流域城市群高质量发展的关键,亟须在可持续发展目标下探讨二者之间的耦合协调关系,为探索黄河流域城市群生态保护与高质量发展协同机制提供新思路。以黄河流域5个城市群为例,依据联合国提出的可持续发展目标,建立2010—2019年水足迹与城市发展指数的耦合协调度及水资源利用差异分析框架,采用Theil变异指数方法,对耦合协调结果的空间差异进行评价。结果表明:2010—2019年黄河流域城市群水足迹年均减少0.43%,城市发展指数年均增长0.73%,二者耦合协调等级呈升—降—升的不稳定状态;城市群水资源利用水平差异是造成城市发展水平差异的主要原因,且在不同城市群发展阶段中水资源利用与城市发展协调关系差异显著。建议构建跨域水资源共治体系、发挥城市群水资源公共政策的调节作用、系统规划城市群水环境保护与水资源开发利用安全格局。

黄河流域城市群碳足迹及隐含碳转移研究

选择黄河流域5个国家级城市群合计71个城市构建了2017年环境扩展的MRIO模型,评估了包括化石能源燃烧､煤炭开采逃逸､农业非能源排放等3个来源的碳足迹,分析了城市群之间以及城市群内部城市､部门之间的隐含碳转移.结果表明:5个城市群碳足迹总计约2478.34Mt,其中化石能源燃烧贡献了86.42%,是碳足迹的主要来源,煤炭开采逃逸和农业非能源排放亦不容忽视,分别贡献了10.09%和3.49%.煤炭开采和洗选业､金属冶炼和压延加工业､电力热力的生产和供应业是碳足迹的重点部门,生产和消费两个视角下合计分别占总碳足迹的62.67%和36.77%.金属冶炼和压延加工业､电力热力的生产和供应业是隐含碳输出的关键部门,输出量合计占城市群内隐含碳转移量的51.43%,批发零售和住宿餐饮业是输入的关键部门,占比为26.79%,金属冶炼和压延加工业→批发零售和住宿餐饮业是隐含碳主要转移路径.碳足迹和隐含碳转出的重点城市多为资源消耗型､重化工产业占比较高的城市,如鄂尔多斯､滨州等.隐含碳转入的重点城市为维持自身发展需要消耗大量其他城市的产品,如青岛､呼和浩特等.碳足迹主要集中在“几”字弯都市圈､山东半岛和中原城市群,三者碳足迹合计占比在生产和消费视角下分别达到了85.89%和85.02%,“几”字弯都市圈是隐含碳输出最大的城市群,输出量约占城市群间转移量的40.68%,中原城市群是隐含碳输入最多的城市群,输入量约占42.24%.研究结果可为制定和完善黄河流域城市群控碳政策和降碳措施提供更充分合理的依据.

基于RSEI的黄河中游地区生态环境质量时空演化特征及驱动因素——以延安市为例

[目的]生态环境质量评价是开展黄河中游地区生态环境保护和生态文明建设的重要基础,探究其生态环境质量动态及不同主导因子对其影响,可为生态环境保护战略与经济发展战略的协调发展提供理论依据。[方法]基于遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI)并辅以Sen趋势分析、Manna-Kendall突变点检验、变异系数、Hurst法对黄河中游地区延安市1990—2020年的生态环境过去和未来演化特征进行了分析,并利用随机森林和结构方程模型探究了不同阶段RSEI对不同驱动因素的敏感性。[结果](1)延安市近31年生态环境质量整体呈变好趋势。其中,绿度和湿度指标均呈增加趋势,热度指标和干度指标均呈减小趋势,各指标共同促进了延安市的生态环境质量变化。(2)1995年前RSEI为上升趋势,1995—2001年RSEI为下降趋势,2001年后RSEI呈增加趋势。(3)1990—1995年RSEI变化属于较高波动变化,1996—2001年以高波动变化为主,2002—2020年属于较低波动变化。RSEI在未来一段时间内会出现大面积的下降趋势。(4)1990—1995年RSEI受到日最低气温极低值的正影响最大,受到日最高气温的极高值、日最高气温的极低值和干旱的负影响较大;1996—2001年土地利用对RSEI的正影响最大,日最高气温的极低值、干旱和日最低气温的极低值对RSEI为负影响最大;2002—2020年连续5日最大降雨量对RSEI的负影响最大,日最高气温的极低值、日最高气温的极高值和日最低气温的极低值对RSEI为负影响较小,但其均对连续5日最大降雨量产生影响从而间接对RSEI产生较大影响。[结论]近31年来延安市生态环境质量整体呈增加趋势,但气候变化对导致的生态退化现象需要引起政府重视,尽快提出一系列生态修复措施,防止其生态环境进一步恶化。

黄河流域城市景观生态健康动态评价——以焦作市为例

以河南省焦作市为例,基于PSR模型与“活力-组织-弹性-功能”理论,使用相关遥感数据、社会经济数据等,选取可视化指标构建评价指标体系,使用层次分析法与熵权法集成模型确定指标权重,对2000—2020年景观生态健康进行评价。结果表明,2000年、2010年、2020年景观生态健康综合指数分别为0.45、0.53、0.52,整体呈南北高中间低的分布状况及先上升后下降的变化特征。景观生态健康变化较为稳定,区域改善面积大于退化面积,以相邻等级转化为主,但主要存在于中低值之间的转化,并具有向邻近区域等级转化的趋势。根据研究结果,以城市扩张及人类活动对景观生态健康影响为基础,从景观格局优化、完善生态网络布局、管控土地利用开发等出发对城市景观生态规划提出合理化建议。

近30a黄河流域中心城市空间扩展特征及启示

探究城市空间扩展特征,认识城镇用地开发效率,有助于科学践行城市开发边界和高质量发展政策。基于城市空间、人口和经济数据,采用扩展强度指数、差异指数和耦合协调度模型,分析1992—2020年黄河流域8个中心城市空间扩展数量和质量的时空特征及启示。结果表明:(1)中心城市平均扩展面积315 km~2,下游城市扩展规模大于中上游,济南市、郑州市、西安市和银川市扩展强度较高。(2)各市空间扩展与人口、经济耦合关系呈下游向中上游、中游向上下游递减的分布特征,平均值分别由1992年0.42、0.19提升至2020年0.89、0.81,扩展质量整体向好。(3)城市空间扩展分异是自然区位、经济发展、政策条件等多方面综合驱动的结果。(4)严格落实流域高质量发展政策,科学践行城市开发边界,协调优化城市用地扩展与人口、经济之间相互关系,合理规划城市发展,是黄河流域中心城市实现高质量发展的重要路径。

基于碳平衡的黄河流域市域横向碳补偿研究

市域横向碳补偿能够在保证城市环境公平的前提下实现黄河流域低碳协同发展。论文利用夜间灯光和净初级生产力卫星遥感数据估算了2003—2018年黄河流域城市碳平衡状态,然后考虑资源型城市损益偏离特征和城市的公平感受对碳平衡数据进行修正,最后基于修正后的碳赤字确定碳补偿金额和补偿优先级。结果表明:(1)黄河流域整体于2007年首次出现碳失衡,到2018年城市碳赤字率高达62%;(2)经过修正资源型城市有166 157万吨历史碳排放被调整到了非资源型城市,个别城市碳补偿主客体地位发生转换;(3)黄河流域市域横向碳补偿呈现“东北补偿西南,中下游补偿上游”的空间格局,省会等发达城市需要支付的补偿金额明显高于其他地区;(4)以玉树州为代表的经济欠发达的上游生态盈余区应当优先受偿,以下游威海等经济较发达且补偿金额对城市经济发展影响较小的城市应当率先支付。

基于双碳目标的黄河流域资源型城市国土空间利用效率时空特征及影响因素

研究目的:构建双碳目标下资源型城市国土空间利用效率评价体系,并以黄河流域为例分析资源型城市国土空间利用效率时空特征及影响因素。研究方法:超效率SBM模型,非参数核密度估计,Tobit模型。研究结果:(1)研究区国土空间利用综合效率表现出平缓增长趋势,不同空间类型表现为城镇空间>农业空间>生态空间,不同区域表现为下游地区>中游地区>上游地区,不同城市类型表现为成长型城市>衰退型城市>再生型城市>成熟型城市。(2)综合效率等级较高的城市多集中于中游和下游地区,中游地区城镇空间和生态空间利用效率较高,下游地区农业空间利用效率相对较高。(3)自然地理因素和经济社会因素共同影响资源型城市国土空间利用效率。研究结论:应科学统筹矿产资源开发与绿色低碳发展之间的关系,严格落实国土空间用途管制制度,因地制宜开展资源型城市国土空间治理,并充分考虑资源型城市发展阶段,系统谋划转型发展道路。

黄河流域资源型城市碳生态安全差异测度、来源分解与时空演进

黄河流域作为我国重要的“能源流域”,分析其资源型城市碳生态安全空间差异、差异来源与动态演进,有助于优化全流域碳生态安全布局。在构建黄河流域资源型城市碳生态安全评价指标体系的基础上,选用TOPSIS模型与Dagum基尼系数,评价其2012—2021年碳生态安全水平并分析其差异来源,进一步引入核密度估计法探究时空演变特征。结果表明:黄河流域资源型城市碳生态安全水平逐年提升且呈现“小幅提升—快速上涨”的特征,上游资源型城市碳生态安全水平高于中、下游。不同地区资源型城市碳生态安全的空间非均衡显著,区域间差异是影响碳生态安全总体差异的主要来源,超变密度对其整体差异影响增强。依据核密度估计结果,不同地区资源型城市碳安全水平差异趋于缩小,但中游差异性变小不明显。结合“双碳”目标,黄河流域不同地区资源型城市应制定不同区域碳生态安全目标和举措,实现全域碳生态安全平衡。

黄河流域高质量发展综合评价与空间分异研究

黄河流域生态保护和高质量发展作为国家级重要的区域性规划,对保护黄河生态环境、传承黄河文化具有重要作用。城市作为黄河流域高质量发展的重要空间载体,能够直接表征不同区域中发展水平。本文运用统计年鉴中2020年黄河流域九省100个地级以上的城市数据作为研究基础,分别从“生态基底保护、城市建设发展、经济发展和社会保障”四个方面选取20个评价指标构建黄河流域高质量发展综合评价指标体系。在此基础上,运用因子分析和聚类分析对指标体系进行降维处理和综合计算,并根据计算结果进一步明确黄河流域各个城市发展水平及各类城市的空间分异特征。

生态福利绩效时空演变及驱动效应研究——以黄河流域资源型城市为例

黄河流域资源型城市作为我国区域高质量发展的重点区域,其生态福利绩效水平对实现区域可持续性发展具有重要意义。论文运用Super-SBM模型对2010—2020年黄河流域资源型城市生态福利绩效水平进行测度,进而运用核密度分析、冷热点分析、椭圆分析等方法对生态福利绩效时空分布特征进一步分析,最后运用面板Tobit模型对其影响因素进行探究。研究发现:(1)2010—2020年黄河流域资源型城市生态福利绩效整体水平有所上升,呈现逐年波动提高的趋势。(2)黄河流域资源型城市生态福利绩效冷点城市多集中于山西省与河南省,热点城市集中于山东省。(3)黄河流域资源型城市空间重心向东南迁移,标准差椭圆长轴标准差增加,短轴标准差减少。(4)黄河流域资源型城市生态福利绩效受产业结构、开放程度、环境保护程度等多方面因素共同影响。厘清黄河流域资源型城市生态福利绩效时空特征及其驱动机制,有利于实现城市高质量转型与区域绿色发展,为生态文明建设提供参考。

基于“三生”视角的黄河流域城市高质量发展测度研究

鉴于城市的高质量发展对黄河流域高质量发展具有带动和辐射作用,为了给黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的全面实施提供参考,基于“三生”(生态、生产、生活)视角构建高质量发展评价指标体系,运用熵权TOPSIS法构建高质量发展测度模型,采用高质量发展贴近度反映高质量发展水平,对黄河流域61个地级市2011—2020年高质量发展水平进行测度,采用K均值聚类算法等分析黄河流域城市高质量发展水平时空变化情况。结果表明:1)2011—2020年黄河流域城市高质量发展水平整体上呈显著上升趋势。2)目前黄河流域高质量发展水平仍然普遍较低,从空间上看,上、下游城市高质量发展水平接近且均明显高于中游城市。3)黄河流域各市高质量发展水平差异较大。4)高质量发展水平较高的城市多为省会城市和新一线城市,其“三生”水平均较高,这类城市较少;分布于生态环境较好的上游地区和经济发展较为强劲的下游地区部分城市,高质量发展水平相对较高,这类城市“三生”中的1个或2个发展水平较高,属非全面发展,这类城市也较少;占比较大的其他城市高质量发展水平较低,这类城市“三生”水平均相对较低。建议:1)实施差异化发展策略,各城市因地制宜、发挥自身优势、补齐“三生”短板;2)进一步提高中心城市、省会城市及城市群竞争力,使其发挥更大的辐射带动作用;3)抓住发展机遇,促进经济发展、生态保护、民生改善。

菏泽市打造黄河下游绿色生态廊道策略研究

菏泽市作为黄河入鲁第一市,通过推进黄河滩区综合整治、建设黄河绿色生态屏障、守护黄河安澜等举措,积极打造黄河下游绿色生态廊道。在取得重要成效的同时,也存在法治保障体系不足、林长制工作落实不到位、黄河水资源供需矛盾大等问题。菏泽市应通过健全黄河保护地方性法规、深化林长制改革、注重黄河水生态保护等措施,全力打造集多功能为一体的黄河下游绿色生态廊道,为黄河流域生态保护和高质量发展贡献菏泽力量。

基于耦合协调度的黄河流域兰州段城市绿地系统优化布局研究

本研究主要关注基于耦合协调度模型的黄河流域兰州段城市绿地系统的优化布局问题。采用GIS技术和耦合协调度模型,对兰州市的城市绿地系统进行了详细的分析和评估。研究结果表明,通过优化布局,可以有效提高兰州市的环境质量和居民生活质量。

基于遥感影像的黄河流域河南段植被覆盖度变化分析

选取1999年和2023的Landsat卫星影像,通过计算像元二分模型提取黄河河南段2个时期的植被覆盖度,对研究区1999—2023年的植被覆盖状况变化及地形分异特征进行分析,为生态保护和土地规划利用提供数据支持。结果表明:(1)1999—2023年,研究区植被覆盖度低、中低和中覆盖度增加,中高覆盖度和高覆盖度面积减少。(2)2023年植被覆盖度在空间上呈现为“东高西低”的分布特征,中高和高覆盖度面积占研究区域面积的45%。黄河流域河南段作为黄河流域的生态屏障,植被覆盖状况受地形高度、坡度以及人类活动影响较大,因此,对黄河流域河南段生态保护和土地利用应考虑地形限制,采取相应措施。

黄河流域资源型城市转型的时空格局演变及影响因素研究

以2010—2020年黄河流域的37个资源型城市为研究对象,基于经济、社会、环境和科技创新四个维度,构建黄河流域资源型城市转型的时空演化评价指标体系。运用全局自相关空间分析方法进行时空格局演化特征分析,并深刻分析黄河流域资源型城市转型的影响因素。结果表明:黄河流域资源型城市转型的时序变化整体上以2013年为分水岭,前期保持平稳、后期不断上升。从空间格局演变角度看,总体上呈现出一个“中低质量转型城市分布零散,高质量转型城市片状分布”的空间布局。科技创新为当前黄河流域资源型城市转型的首要影响因素,因此要充分发挥科技创新在城市转型升级中的驱动作用,促进政府部门、企业、学术界和社会组织之间的合作,共同推动城市创新和可持续发展。