长江经济带水资源承载力评价及时空动态变化

以长江经济带水资源承载力综合评价为中心,构建涵盖水资源、社会经济、生态等方面的水资源承载力综合评价指标体系。运用TOPSIS综合评价方法,测算研究了2007—2016年长江经济带11省市水资源承载力动态变化及区域差异,并利用ArcGIS 10.2软件,可视化2007年与2016年长江经济带11省市水资源承载力等级分布。结果表明:2007—2016年长江经济带水资源承载力呈波动上升趋势,承载力水平基本维持在警戒和中级水平;经济发达的东段地区水资源承载力高于经济欠发达的中段和西段地区,近年来差距不断扩大;长江经济带11省市水资源承载力年均增长率位于前三的分别是贵州、上海和云南,而湖北、重庆、四川年均增长率为负值;长江经济带各省市水资源承载力整体水平仍较低,且各省市间水资源承载力均衡性差异并未随着时间推移而产生大的改观。     

黄河流域与长江经济带农业水资源利用效率与影响因素的差异性研究

[目的] 探查黄河流域与长江经济带农业水资源利用效率与影响因素间的差异性特征,为有效提升两地农业用水效率与农业可持续发展决策提供科学依据。[方法] 基于2009—2019年黄河流域与长江经济带19省市的面板数据,利用超效率SBM模型,并结合Malmquist指数、核密度估计、标准差椭圆、Tobit回归等方法对其差异性进行分析。[结果] ①农业水资源利用效率均呈整体上升趋势,黄河流域各年效率值波动幅度较大,内部差异明显,其效率重心于山西省与陕西省边界摆动;而长江经济带各年起伏较缓,其效率重心呈现向西南部迁移趋势,年均效率值略高于黄河流域。②技术进步均是引起农业水资源利用效率变动的主要原因,2009—2019年黄河流域技术进步指数略高于长江经济带。③影响两地农业用水效率增长的因素差异较大,其原因与其所处的自然地理环境与经济发展水平有较大联系。[结论] 黄河流域与长江经济带农业水资源利用效率整体良好,但区域差异性较大。因此,要因地制宜采取针对性措施,并从科技投入、政府引导与农民参与等多个维度推动两地农业用水效率的提升与持续优化,实现流域农业的可持续发展。     

长江经济带坡面土壤保持服务功能时空格局及其变化特征

[目的]分析长江经济带2010—2015年坡面土壤保持服务功能的时空格局及其变化特征。[方法]采用修正的通用水土流失方程(RUSLE)分析长江经济带剖面土壤保持服务功能变化。[结果]2010—2015年,长江经济带年均剖面土壤保持量为1.88×1010 t/a,单位面积土壤保持量为91.54t/(hm2·a)。森林、草地、农田生态系统的单位面积坡面土壤保持量依次为129.09,111.47,40.38t/(hm2·a)。5a间,长江经济带坡面土壤保持服务功能总体呈现上升态势。国家级优化开发区、重点开发区、农产品主产区和重点生态功能区的坡面土壤保持服务功能依次增强。[结论]森林、草地、农田生态系统的坡面土壤保持能力依次降低。主体功能区战略的实施对于提升长江经济带生态安全保障能力具有重要意义。     

长江经济带产业结构与土地利用效率协调度的时空格局分析

在推进高质量发展的关键时期,产业结构与土地利用效率的耦合协调发展对科学化城市管理和城市发展具有重要意义。该研究以长江经济带沿线108个地级及以上城市为研究对象,在测算2006-2018年产业结构合理化（Industrial Structure Rationalization, ISR）、产业结构高级化水平（Industrial Structure Advanced level, ISA）以及城市土地利用效率（Land Use Efficiency, LUE）的基础上,采用耦合协调度模型及空间自相关模型分析城市产业结构与土地利用效率耦合协调性的时空格局及空间关联特征。结果表明：1）产业结构合理化与土地利用效率的耦合协调度（DRE）整体处于勉强协调阶段且随时间协调度呈现上升态势;产业结构高级化水平与土地利用效率协调性（DAE）处于勉强协调向初级协调转变阶段。2）DRE和DAE整体上都呈现\     

长江经济带耕地集约利用多尺度时空特征与影响因素分析

科学分析区域耕地集约利用时空分异及影响因素,对于促进耕地资源集约潜力挖掘和高效利用具有重要现实意义。以长江经济带作为研究案例地,从投入强度、利用强度、产出效率及持续状况等维度上构建耕地集约利用评价指标体系,运用投影寻踪模型定量测度1978—2016年长江经济带耕地集约利用水平;基于流域、省域、市域多尺度视角,通过变异系数、ESDA、GIS模型,探究长江经济带耕地集约利用多尺度时空分异格局;运用地理探测器模型揭示长江经济带耕地集约利用分异的影响机制。结果表明:1)1978年以来流域尺度上长江经济带耕地集约利用水平表现提升态势,但演化过程中呈现"东高西低"差异特征;省域、市域尺度上长江经济带耕地集约利用呈现空间集聚特征,并且尺度越小空间集聚越显著。2)研究期间省域、市域尺度空间关联类型均以正向相关为主,且市域尺度上长江经济带耕地集约利用存在空间集聚"俱乐部趋同"现象,表现为H-H(high-high)型主要集聚在上海及苏南地区,并逐渐向绍杭、皖江地区演化;而L-L(low-low)型主要集聚在川西高原区。3)自然因素、人口增长、经济社会发展及制度政策可有效解释长江经济带耕地集约利用时空分异,其中人口因素、经济社会因素对耕地集约利用分异影响显著,而政策因素呈现较强驱动效应。4)最后从开展土地综合整治、加大要素投入力度、优化调整耕地结构、推进农业科技创新等方面提出促进长江经济带耕地集约利用提升政策建议。     

长江经济带城市土地利用效率与生态系统健康耦合时空格局分析

为深入探究区域城镇化与生态环境协调发展水平,以长江经济带为例,基于城市土地利用效率与生态系统健康视角构建相关理论框架,综合运用SBM-Undesirable模型、VOR模型及耦合协调度模型测算长江经济带城市土地利用效率与生态系统健康,分析两者的耦合协调特征并识别了其协调发展问题区域。结果表明:(1)2005—2018年长江经济带城市土地利用效率年均值达0.746,整体上呈波动式缓慢上升的趋势,空间集聚特征较为显著。生态系统健康得分均值为0.473,整体呈现小幅波动的趋势,地理空间上则呈现显著的南北分异特征;(2)城市土地利用效率与生态系统健康耦合协调度均值在0.611～0.624区间内小幅增长,截至2018年,区域内实现协调发展的市域达92.62%,耦合结果在空间上表现为由“相对随机”向“南高北低”的分布转变;(3)城市土地利用效率与生态系统健康耦合协调问题区域主要存在于长江经济带中下游部分市域,主要原因在于城市土地利用效率或生态系统健康单方面滞后抑制了城市协调发展水平的提升。总体而言,长江经济带城市土地利用与生态系统之间相互影响、相互促进的程度正逐步深化,交互过程中形成的耦合系统基本实现了平稳发展。     

长江经济带稻田耕作制度绿色发展探讨

实施长江经济带发展战略,推动长江经济带绿色发展、高质量发展、可持续发展,是当前我国正在实施的区域协调发展战略之一。稻田耕作制度是长江经济带整个农业耕作制度的重要组成部分。实现长江经济带稻田耕作制度绿色发展,对于维护长江经济带乃至全国的粮食安全、食品安全和生态安全均具有重要意义。长江经济带稻田耕作制度具有起源的古老性、模式的多样性、结构的复杂性、功能的高效性和影响的国际性的显著特点。当前,长江经济带稻田耕作制度发展面临着熟制缩减、投入过量、资源浪费、养地削弱、基础脆弱和效益下降等突出问题与挑战。为实现长江经济带稻田耕作制度的绿色发展,应在遵循―共抓大保护、不搞大开发‖―生态优先、绿色发展‖原则的前提下,采取如下对策与措施:1)绿色覆盖,做到稻田―一年四季,季季皆绿‖; 2)绿色培肥,充分利用绿肥、农家肥、沼液、沼渣,以及生物肥料、专用肥料等培肥稻田土壤,提高稻田地力;3)绿色防控,应用农业防治技术(如实行作物轮作换茬)、生物防治技术、生态调控技术和理化诱控技术等防治稻田作物病、虫、草、鼠、鸟害; 4)绿色修复,采用轮作休耕、深耕深松、保护性耕作、秸秆还田、增施有机肥、施用修复剂、种植绿肥和修复植物等多种措施,对已―退化稻田‖―污染土壤‖进行修复; 5)绿色利用,包括对稻田农业资源及废弃物的立体利用、综合利用和循环利用;6)绿色产品,将长江经济带稻田―打造‖成为无公害农产品、绿色农产品、有机农产品的生产基地。     

长江中游城市群农业生态效率时空演变及驱动因子研究

农业生态效率研究对真实反映农业经济发展与生态环境保护的协调关系具有重要意义。为科学评价长江中游城市群农业发展并为其策略制定提供依据,基于2000—2017年长江中游城市群各市面板数据,采用含有非期望产出的Super-SBM模型测算农业生态效率,分析其时空演变规律和空间相关性,并通过地理探测器模型对影响农业生态效率的驱动因子进行探测。结果表明:(1)2000—2017年长江中游城市群平均农业生态效率整体水平较高,呈现“降—升—降”的走势,湖南、江西省域与湖北省域差距较大,且地区农业生态效率发展不平衡,区域间差异逐年增大。(2)从空间相关性上看,长江中游城市群农业生态效率全局相关性呈现“随机—聚集”过程,且集聚现象随时间演进逐渐显著,局部空间相关性显示较弱,各相关类型随时间有不同程度的上升趋势,空间相关性逐渐向中心区域集中。(3)农业生态效率受多驱动因子共同作用,不同年份下部分驱动因子变化较大,驱动因子在不同地区对农业生态效率的影响表现出一定的地域性和差异性。长江中游城市群地区农业生态效率存在较大的提升空间,整体差异正在逐渐扩大,各地区应加强联系,采取合理措施促进“两型”农业发展。     

基于灰水足迹的长江经济带耕地利用生态效率时空分异特征

长江经济带面临水生态环境污染制约下的农业发展困境,水环境约束下耕地利用生态效率的提升成为平衡耕地利用中经济效益与生态效益的关键手段,对于探索生态可持续的耕地利用模式、实现农业绿色发展具有重要意义。该研究以灰水足迹为视角,基于SBM-Undesirable模型、空间自相关分析及马尔可夫链模型探明2000—2020年长江经济带耕地利用生态效率时空格局及演变趋势。研究表明：1）长江经济带2000—2020年平均灰水足迹值呈现先增后减趋势,2015年后下降态势更为明显。在空间上呈现为“东西高,中部低”的空间分布特征,灰水足迹高值区域主要集中在粮食主产区省份。2）2000—2020年长江经济带耕地利用生态效率持续下降,效率均值处于0.5～0.8之间,存在较大提升空间。在空间上呈现高值区域多沿水系分布的特点。3）长江经济带市域耕地利用生态效率存在显著空间正相关性,以研究时段演变趋势来看,耕地利用生态效率的演进存在路径依赖,难以实现“跨越式”提升。因受到邻域背景影响,在空间上易显现出“俱乐部收敛”现象,“高-高集聚”与“低-低集聚”分布更为常见。可在农业生产重点区域采用差异化精准农业模式,需重视区域间动态协同发展,完善联防联治的面源污染防控机制,积极引导耕地利用生态效率高值区域逐步形成集中连片,同时对于耕地利用生态效率低效区提供财政与政策支持。研究结果可为各地区探索耕地利用可持续发展模式与农业生产活动中水生态环境保护提供参考依据。     

中国粮食产量变化的时空格局与影响因素

基于1990-2011年分省面板数据,应用均值、标准差与区位基尼系数揭示了中国粮食产量的阶段特征与主导类型,进而利用空间面板计量经济模型探讨了中国粮食产量变化的影响因素。结果表明:中国粮食产量变化可分为3个阶段,主要年份各粮食主导类型包含的省份存在较大差异;土地投入的影响由强转弱,劳动力依次表现为正显著、不显著与负显著,不同类型的资本投入存在迥异的影响效应;粮食产量同时受到农业结构调整、非农产业发展等宏观背景以及空间随机误差溢出效应的影响;不同主导类型的粮食产量变化机制存在差异,体现要素边际报酬递减、规模效应、政府调控等内在规律与外在因素的综合作用。该文揭示了全国及各主导类型的粮食产量波动原因及其作用规律,有助于确定各区域粮食增产的主要制约因素与提升途径,该研究为中央制定差别化的粮食生产支持政策提供参考。     

长江经济带景观格局对生态系统服务价值影响的概率评估

经济的快速发展改变了区域景观格局,定量评价景观格局变化对生态系统服务价值的影响是实现生态文明建设和高质量发展的重要途径。该研究以长江经济带为研究对象,使用1980—2020年8期土地利用数据,在渔网分析的基础上,采用线性回归和相关性检验方法分析了4种景观格局指数和生态系统服务总价值的时空演化特征与线性响应,最后通过构建非线性概率评估框架,定量评估了生态系统服务总价值对景观格局指数变化的敏感性。结果表明：1）1980—2020年间,耕地、林地和草地是长江经济带的主要土地利用类型,耕地和林地面积逐年减少,其他土地利用面积均有所增加。2）四川省南部、云南省东部、贵州省西部和重庆市等地区多年平均景观分离度指数较大,景观破碎化严重。长江经济带43.97%地区景观分离度指数和64.28%的区域的香农多样性指数显著增加,大部分地区景观呈现均衡化和多样化发展,城市化会降低生态系统服务总价值。3）景观分离度和香农多样性指数的增加可能加剧景观破碎化,导致生态系统服务价值的降低。4）根据概率评估框架,较高的生态系统服务总价值对景观分离度指数或香农多样性指数比较敏感,林地和草地是影响长江经济带生态系统服务总价值变化的主导景观。研究成果有助于掌握长江经济带景观格局和生态系统服务的变化特征,从而进一步为长江经济带生态保护与高质量发展提供科学依据。     

长江经济带水生态环境综合评价及区域差异

[目的] 对长江经济带水生态环境状态进行评价,为该区域制定相应的生态保护政策提供科学依据。[方法] 以DCSM模型和质性分析结果为框架,选取包含“驱动力—承载源—承载状态—管理”4个子系统的22个水生态环境指标。利用随机森林降维,确定12个高相关指标作为综合评价体系,结合加权秩和比模型和对抗解释结构模型对长江经济带11个省份2010—2019年水生态环境定级,并依据优劣程度确定排名。[结果] ①就整体而言,长江经济带各区域水生态环境差异明显,呈现下游优,上游次之,中游较差的非对称“U”型特征分布。 ②就空间分布而言,浙江水生态状态排名靠前,江苏、云南、贵州、安徽、江西、四川、重庆、湖北水生态状态排名呈“阶梯状”递减,湖南、上海排名靠后。 ③就分类指标而言,工业废水重复利用率、万元农业生产总值耗水量、万元工业产业增加值废水排放量等对水生态环境具有显著影响。[结论] 长江经济带总体水生态环境仍未达到安全稳态,因地制宜从多方面提升水生态环境质量,是推动长江经济带高水平可持续发展的重要动力。     

非协调耦合视角下长江经济带高质量发展与生态保护的时空特征

[目的]科学测度长江经济带高质量发展和生态保护的非协调耦合度,为推动长江经济带高质量发展与生态保护提供科学依据.[方法]通过构建高质量发展与生态保护综合评价指标体系,以长江经济带108个城市为研究对象,采用非协调耦合、空间自相关等方法,探究了 2005-2018年长江经济带高质量发展与生态保护的非协调耦合关系.[结果]...     

长江经济带降雨侵蚀力与NDVI耦合协调关系时空变异分析

为探究长江经济带降雨侵蚀力和植被覆盖关系之间的耦合作用及其与土壤侵蚀风险的关系,该研究基于逐日降水数据和逐月NDVI数据,使用日尺度的降雨侵蚀力计算模型和Mann-Kendall趋势检验方法分析了长江经济带月尺度的降雨侵蚀力和NDVI时空演变特征,并通过耦合协调度理论和Pettitt突变点检验识别了降雨侵蚀力与NDVI耦合协调关系的时空变异特征,最后讨论两者之间耦合协调关系变化的原因。结果表明：1)1965—2019年,7—10月长江经济带多年平均降雨侵蚀力在全区空间上分布比较均匀,其他月份多年平均降雨侵蚀力均呈现从东南向西北减少的空间分布格局。东部地区7月和9月的降雨侵蚀力呈现显著增加趋势（P<0.05）;2）不同月份NDVI在1999—2019年间显著增加的总面积比例均超过长江经济带总面积30%,NDVI显著减少面积主要在东部地区,该地区土壤侵蚀风险较大;3）降雨侵蚀力与NDVI耦合协调度的多年平均值呈现东高西低的空间分布格局,耦合协调程度整体较低,耦合协调度显著减少的区域主要位于中部和西南部,显著增加的区域主要位于东部;4）长江经济带东部地区面积占比较小的常绿针叶林、常绿阔...