中国土地集约利用与区域生态效率耦合协调度时空格局

土地集约利用与区域生态效率的耦合协调发展对城市可持续发展和生态文明建设意义重大。该文采用熵权法和非期望产出的超效率SBM模型分别评价了2004—2016年中国284个地级市土地集约利用程度和区域生态效率;在此基础上,分别运用耦合协调度模型和空间自相关分析方法研究了两者耦合协调度及空间关联格局的时空演变特征。研究结果表明:当前中国城市土地集约利用与区域生态效率协调性整体处于轻度失调阶段,但耦合协调度随时间呈逐步增强态势。协调度空间分布整体呈现“东部和中部高,西部低”的格局,且随时间推移发生较小改变。全局空间自相关结果表明:耦合协调度存在显著空间正相关性,且随时间推移关联程度先增强后减弱。局部空间自相关结果显示:正相关类型高高集聚(HH)与负相关类型低高集聚(LH)主要分布在东部地区,而正相关类型低低集聚(LL)和负相关类型高低集聚(HL)主要分布在西部地区,其中,HH、LH和LL型主要以“组团”形式出现,聚集性强,HL型则散乱分布。随时间推移,除HL型外,其余类型空间分布的整体格局较为稳定。应制定科学的环境经济和环境技术政策,加强对城市的差异化监控与管理,合理进行分区管控并推进市域之间的技术与创新合作等来增强土地集约利用与区域生态效率的协调性,促进城市可持续发展。     

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\     

甘肃省土地资源承载力格局的时空演变分析

以人粮关系为基础,构建了土地资源承载指数(LCCI)模型,从时间和空间2个尺度定量评价了1985-2010年甘肃省土地资源承载力的时空格局,并以1985、1990、2000、2010年为代表年份,讨论了全省14地州(市)、86县(区)近26年来土地资源承载力的发展趋势.研究结果表明:①1985-2010年全省粮食产量稳中有升,土地资源承载力指数逐年降低,土地资源承载力略有增强,但全省人粮关系总体形势依然严峻.②河西走廊绿洲农业区是全省主要粮食盈余区,土地资源承载力稳居全省之首;陇东高原区以低水平的人粮平衡为主,土地资源承载力年际变化较大;人口压力较大的陇中高原以及粮食生产水平较低的陇南山地、甘南高原区主要表现为粮食短缺,人口超载,土地承载力状况不容乐观.③河西走廊和陇东高原区所辖县域中,粮食盈余县域在增加,人口超载县域在减少,局部区域人粮矛盾得到缓解;陇中高原和陇南山地所辖各县的土地资源承载力指数在逐年降低,土地资源承载力在逐步增强,但绝大部分县域仍然处于不同程度的人口超载状态.④1985-2010年全省土地资源承载力格局在时间和空间上都发生显著变化,但是基于自然、经济层面的区域人粮关系在相当长的时间内无法扭转和改变.随着城市化进程加快,粮食短缺地区的人粮矛盾会进一步加剧,粮食调配和贸易趋势也就会越发明显,此时粮食主产区的空间集聚效应对本区域和全省的人粮平衡作用也就日益突出.     

山西省生态经济系统协调度演变格局及其影响因素

[目的]探究山西省生态经济系统协调发展程度及其影响因素,为推动该地区生态经济协调高质量发展提供理论支撑与科学参考。[方法]基于2000—2020年5期土地利用数据,采用修正后的单位面积生态系统服务当量因子,结合生态系统服务价值(ESV)评估模型、生态经济协调度模型以及地理探测器与空间分析法对山西省ESV、经济发展以及生态经济协调度进行综合研究。[结果] 2000—2020年山西省ESV由3 241.73亿元下降至3 189.70亿元,呈现出先增后减的动态变化特征,除林地ESV增加外,其余土地利用类型ESV均出现不同程度的下降,其中耕地下降幅度最大,降幅为5.42%;ESV空间分布格局较为稳定,高值区分布在太行山、太岳山以及吕梁山等山区地带,低值区分布在太原盆地、长治盆地、临汾盆地以及运城盆地等人类活动密集地区,且范围有所增扩。2000—2020年山西省生态经济系统协调度指数为-0.001 9,处于低度失调状态,其经历了由低度协调向低度失调转变的过程,生态经济协调关系出现恶化,空间上呈现出南高北低的分布格局,生态经济系统可持续协调发展面临极大挑战。NDVI和城镇化率对协调度的影响程度远大...     

基于TOPSIS及耦合协调度的湖南省2009-2018年水资源承载力综合评价

[目的] 评价湖南省水资源承载力,为区域制定水资源、社会经济发展和生态环境协调发展政策提供理论参考。[方法] 通过构建系统耦合协调度模型及综合评价指标体系,分析湖南省2009—2018年水资源—社会经济—生态环境系统耦合协调的时空演变过程。[结果] ① 2009—2018年湖南省及各市州水资源承载力除湘潭市外,均呈上升趋势,同时空间上呈现“U”型特征; ②在时间维度上,耦合协调度呈波动增长态势,耦合协调状态由初级向中级协调转变; ③从空间维度看,耦合协调度呈现：西部>东部>中部的地区差异,但总体由不均衡逐渐转向整体协同发展,其中张家界市耦合协调最好,常德市耦合协调度增长最快,湘潭、衡阳、邵阳等市处于较低水平。[结论] 湖南省水资源承载力与耦合协调发展态势较好,但时空差异显著;可从产业结构优化、节水排污科技投入、资源优势转化、绿色生态农业发展等方面加大政策支持以提高湖南省水资源承载力,实现高质量的可持续发展。     

陕西省榆林市水资源承载力与协调发展

[目的]分析陕西省榆林市水资源承载力状况,为该区水资源开发利用和协调发展提供科学参考。[方法]构建水—经济—社会—生态评价体系,利用AHP、熵权法并结合TOPSIS方法评价榆林市水资源承载力,引入耦合协调度和障碍度模型分析区域协调发展水平和承载力主要障碍因素,结合发展规划进行承载力演化分析和预测。[结果]榆林市各区县水资源承载力整体处于中等偏弱水平,榆阳区、神木市、定边县等存在发展不协调问题,人口密度大、农业用水量高是榆阳区承载力主要障碍因素,生态环境用水需求是神木市主要障碍因素,水资源本底弱、可利用量低和水土流失问题是东部区县承载力的主要障碍因素。2020年区域水资源承载力较2016年整体提升,未来经济社会发展和引水工程实施下,榆阳区、神木市、府谷县和横山县水资源承载力提升,其他区县受经济社会发展等因素影响水资源承载力进一步弱化。[结论]榆林市水资源承载力和地区协调发展存在局部脆弱和失衡问题,应进一步调整用水结构、优化水资源配置,统筹规划水—粮食安全—生态保护。     

中国耕地多功能耦合协调时空演变及其驱动因素

为探究耕地多功能耦合协调演变规律及其驱动因素,该研究依据2000－2018年中国30个省级行政区统计数据,综合评价耕地\     

厦门经济发展与环境协调度分析

实现区域经济与环境的协调发展,对区域可持续发展具有重要意义.根据区域经济与环境协调发展的内涵,建立区域经济与环境协调发展分析的指标体系,应用主成分分析方法筛选出经济和环境两大子系统的主成分,得出经济与环境系统综合得分X、Y,利用协调度公式计算1996~2009年厦门市经济与环境协调度.结果表明这一时期厦门市经济与环境发展的协调程度分为四个阶段:①1996~1999年属于环境主导型基本协调阶段,这一阶段环境和经济系统都在不断的发展,两者的协调关系在发展过程中调整;②2000~2002年属于环境主导型初级较协调阶段,尽管环境系统得分有所波动,但是环境和经济系统协调度快速提高,厦门经济发展与环境进入较协调阶段;③2003~2005年属于环境主导型较协调阶段,这一阶段环境与经济系统的协调度得到不断优化提升;④2006~2009年属于环境-经济转换型较协调阶段,这一阶段经济系统得分保持上升,环境系统得分却出现先升后降的态势,经济发展逐渐转换为经济与环境系统协调的主要动力     

长三角城市群碳排放绩效与土地利用强度时空格局及协调发展特征

科学探索城市碳排放绩效与土地利用的协调发展特征,是在基础层面推动碳中和目标实现的必经之路。该研究在分析碳排放绩效与土地利用强度协调发展机理的基础上,以长三角城市群为例,利用超效率slacks-based measure（SBM）模型测度2003—2018年各市碳排放绩效,基于连续土地利用数据评估各市土地利用强度,并分析其时空演变格局;借助协调度模型揭示碳排放绩效与土地利用强度的协调发展特征与动态演化趋势。研究结果表明：1）长三角城市群碳排放绩效在时空上均呈现两阶段变化,2003－2013年区域碳排放绩效均值由0.63逐渐上升至0.77,高值区集中在浙江、江苏沿海地区,低值区零散分布在淮安、连云港,淮南等地。2013－2018年区域碳排放绩效均值小幅下降至0.68,高值区城市数量有所减少。2）区域土地利用强度均值由349.74逐渐上升至356.63,低值区主要集中在研究区南部的浙江部分城市,高值区主要分布在研究区北部,以江苏徐州、安徽淮北、毫州为代表。3）碳排放绩效与土地利用强度的协调度在16 a间波动上升,低值区主要分布在研究区西南部的浙江、安徽部分城市,高值区集中在江苏沿海城市如盐城、南通等以及上海市。长三角城市群在2003－2007年虽处于磨合过渡阶段,但年均增速较快,在2008－2018年逐渐迈入协调发展阶段,但受多种因素影响,增速有所减缓,区域土地利用低碳调整进入平台期。长三角城市群各市应根据其所属的协调发展类型,将土地利用强度与碳排放绩效的协调发展机制纳入土地利用规划范畴以实现城市低碳发展目标。     

珠江-西江经济带土地综合承载力测算及其系统耦合协调度研究

从生态、社会资源和经济技术3方面,构建了珠江—西江经济带土地综合承载力评价指标体系,运用熵权法确定指标权重,通过综合指数法测算了城市土地综合承载力,并在此基础上利用耦合协调度模型,计算了承载力系统耦合协调度,探寻珠江—西江经济带的土地综合承载力状况、系统有序均衡状态及其差异性。结果表明:（1）珠江—西江经济带土地综合承载力整体水平良好,但依然存在不足及较大的改善空间,西江经济带的经济技术承载力和珠江经济带的生态环境承载力,均有较大的提升空间;（2）珠江—西江经济带土地综合承载力系统耦合协调度整体水平较低,且呈西低东高的特征;（3）珠江—西江经济带土地综合承载力系统,面临的主要问题是各城市内生态环境承载力子系统和经济技术承载力子系统差距较大,其中西江经济带的生态环境承载力较高但经济技术承载力整体偏低,珠江经济带则与之相反;（4）目前珠江—西江经济带土地综合承载力系统的整体水平良好,但系统内部的运行状况较差,不利于系统的有序运行和可持续承载;（5）可通过调整土地开发利用强度、加快产业转移、实施“耕地异地代保”等方式,促进珠江—西江经济带土地综合承载力的提高及其系统的有序发展。     

合肥市资源环境承载力与经济发展水平耦合关系的时空演变分析及障碍因素诊断

[目的]探究资源环境承载力和经济发展水平关系的时空演变特征和障碍因素的识别,对区域生态文明建设和可持续协调发展具有重要理论意义。[方法]以合肥市为研究对象,构建合肥市资源环境承载力和经济发展水平指标体系,利用状态空间法模型、耦合模型、障碍度模型等方法,测算分析了合肥市2011—2020年资源环境承载力与经济发展水平之间的耦合协调程度及演变过程并识别了制约两者的障碍因素。[结果]合肥市资源环境承载力和经济发展水平指数值均呈现上升趋势,资源环境承载力和经济发展水平不断增强。2011—2020年资源环境承载力和经济发展水平耦合度数值在0.48～0.50之间,类型属拮抗状态,耦合协调度水平处于0.42～0.65之间,呈现上升趋势,经历了从轻度失调到低水平协调再到良好协调发展的过程。从障碍因素识别来看,制约合肥市资源环境承载力的障碍因素主要来自要素层环境容量要素,制约合肥市经济发展水平的障碍因素主要来源于经济实力和经济结构要素,这三个要素也是制约资源环境与经济协调发展的关键所在。[结论]通过对资源环境承载力和经济发展水平之间关系的研究及其障碍因素的准确识别,增添了合肥市资源环境与经济协调发展的理论支撑。     

湖北省粮食生产及其影响下的土地资源承载力格局

[目的]为科学评估湖北省土地资源和人口可持续发展现状,对湖北省1949—2012年的粮食生产特征和土地资源承载力进行分析。[方法]通过引入粮食生产相对波动指数、土地资源承载力模型和土地资源承载指数模型进行详细评估。[结果]研究期内湖北省粮食生产呈周期性波动特征,生产过程受自然灾害和政策影响显著,平衡外界影响因素能力薄弱,容易出现起伏;人口增幅小于粮食产量增幅,人均粮食占有量呈4个明显波动周期;2012年湖北省土地资源承载力主要以人口超载、粮食短缺为主要特征。中部平原湖区耕地资源丰富,人粮关系协调,为粮食盈余区域;西部山区和东南部武汉城市圈耕地资源缺乏,人口压力较大,粮食短缺,为人口超载区域。[结论]保护耕地,发展农业科技,提高单产,扩大农业生产规模和稳定粮食生产政策是切实保障湖北省农业稳定发展的重要途径。     

基于土壤侵蚀时空演变的县域生态承载力评价

[目的]探究土地类型变化背景下土壤侵蚀和生态承载力的时空演变及相关关系,对提高生态承载力水平、优化土地利用结构和水土保持措施配置具有重要意义。[方法]以江西省宁都县为研究区域,基于自然资源和社会经济数据,运用InVEST模型与空间主成分方法,分析了土壤侵蚀变化对生态承载力的影响。[结果](1)宁都县主要土地利用类型为林地、耕地和草地,9年来土壤侵蚀程度2010年>2015年>2018年,分别为597.42,591.29,583.51 t/(km²·a),侵蚀类型以微度为主,在中部、西北部和东南部等地区,建设用地和耕地土壤侵蚀程度严重。(2)宁都县生态承载力西南低、东北高,9年来生态承载力整体上略有好转;三期土壤侵蚀程度严重的区域,生态承载力水平低。(3) 2010—2018年,宁都县开展规模化整地,使林地、荒地(未利用地)转为园地、耕地,增加了土地覆被度,加之降雨量减小,径流冲刷减弱,侵蚀模数大幅降低,分别减少了178.19,876.32,2 205.07 t/(km²·a),其他土地利用类型侵蚀模数变化较小,总体来看土壤侵蚀模数...     

河南省城市化与生态环境耦合协调状态的时空格局

[目的] 探索河南省城市化与生态环境耦合协调状态的空间聚集特征,提出相关的发展建议,为河南省城市可持续发展提供科学的参考。[方法] 通过构建城市化与生态环境评价体系,利用改进的耦合协调度模型,研究2008—2018年河南省城市化与生态环境发展水平及耦合协调度,对河南省17个地级城市耦合协调度进行时空格局分析。[结果] 2008—2018年全省耦合度值都在0.9以上,耦合协调度呈波动上升趋势;多数城市的城市化水平低于生态环境水平,各市城市化与生态环境的耦合协调度等级有基本不协调、基本协调、协调、高级协调;城镇化与生态环境耦合协调存在空间正相关性,有西部和中部耦合协调度高、东南部耦合协调度低的聚类特征。[结论] 河南省整体城镇化进程加快,经济城市化和生态环境压力分别对城市化和生态环境两大系统产生了重要影响。应加强郑州市中心城市的发展,推动河南东南部城市的发展。     

重庆市粮食生产发展特征及土地资源承载力空间格局研究

首先分析了1985—2010年重庆市粮食生产发展过程的特点,随后以人粮关系为基础,构建了土地资源承载力（LCC）模型和土地资源承载指数（LCCI）模型,从区县尺度对重庆市土地资源承载力空间格局现状进行了分析。结果表明:1985—2010年重庆市粮食生产呈周期性波动特征,具有明显的不稳定性;人均粮食占有量起伏较小,基本维持在356.5 kg/人左右,人口增幅略小于粮食产量增幅。2009年重庆市区县土地资源承载力主要以人口超载、粮食短缺为主要特征。都市发达经济圈的8个区县以及渝东北翼的大部分区县表现为粮食亏缺、人口超载,渝东南翼的大部分区县以及渝西的大部分区县表现为人粮均衡,只有合川区、南川区、黔江区、石柱县和秀山县5个区县处于粮食盈余状态。因此必须加强重庆各区县以及重庆市与其他省市之间的粮食贸易和调配来满足人口超载区的粮食需求。     

基于人粮关系的陕西省耕地资源承载指数时空变化与预测

[目的]分析陕西省2010—2019年耕地承载指数的时空变化特征,并对2020—2025年的耕地承载指数与人粮关系进行预测,为该区国土空间规划和耕地保护政策制定提供理论参考。[方法]基于统计年鉴面板数据,运用重心迁移模型、地理探测器、GM(1,1)模型等方法开展研究。[结果](1)2010—2019年陕西省总体粮食产量、人口、耕地承载力都有所上升,耕地资源承载指数(LCCI)小幅度波动下降,人粮关系稍微缓和;各地级行政区耕地资源承载指数波动较大,变化剧烈的时间段为2010—2011年、2014—2015年、2017—2018年。(2)2010—2019年陕西省耕地承载指数区域差异明显,呈现出南高北低的空间格局,西安市、杨凌示范区为高值中心,榆林市为低值中心;从分区角度,耕地资源承载指数排序为：陕南地区>关中地区>陕北地区。10 a间陕西省的耕地资源承载指数重心位于咸阳市境内,总体迁移方向为从东北向西南,指向西安市与杨凌示范区。2013—2015年、2017—2018年两个时间段的路径存在明显的突变,与各地级行政区耕地承载指数的消长有关。(3)陕西省耕地资源承载指数时空变化最...     

安徽省畜禽养殖粪污土地承载力的时空分布特征

[目的]探明畜禽粪便资源对农田土壤和环境造成的潜在污染风险,为防治面源污染、畜禽粪污资源利用提供科学依据.[方法]以安徽省为研究区域,依据2009-2018年畜禽养殖、作物产量等数据资料,量化分析区域作物粪污养分需求量、畜禽粪污养分供应量,并结合已有研究成果,开展畜禽粪污土地承载力时空演化特征的分析研究.[结果]安徽省...     

云南省城市化与水资源系统耦合协调的时空格局及形成机理

为揭示城市化与水资源系统耦合协调的内在规律,以云南省为研究区域,运用指标体系构建、纵横向拉开档次法和耦合协调模型等方法探究了城市化与水资源系统耦合协调的时空格局及形成机理。结果表明:(1)2010—2017年,云南省城市化与水资源系统处于初级耦合协调状态。(2)2010年,唯一的基本协调类型分布在滇中地区的昆明市; 中度协调类型零星分布; 轻度失调类型独占滇西北地区的迪庆州; 初级协调类型主要分布在滇西、滇西南和滇东南地区。(3)2015年较2010年发生了显著的变化。滇西北地区成对出现轻度失调类型; 滇中和滇南地区集中分布中度协调类型。(4)2017年较2015年有了新的变化。滇西地区的临沧市首次出现中度协调类型; 滇东地区不再有中度协调类型的分布; 滇东、滇西和滇西南地区集中分布着初级协调类型。其形成机理为:(1)GDP影响着城市化水平。(2)城市化水平和水资源系统共同决定着云南省耦合协调度的时空演变。(3)GDP和水资源系统指数的区域差异导致了耦合协调度的区域差异。综上,云南省城市化与水资源系统耦合协调的空间格局发生了演变,存在着3个方面的演变机制。     

宁夏海原县生态脆弱性与经济贫困空间耦合关系

为研究宁夏海原县生态脆弱性与经济贫困的空间耦合关系,揭示其空间分异特征,基于统计调查数据和遥感数据,结合地理信息技术,以村域为研究单元,通过构建评价指标体系,对海原县生态脆弱性与经济贫困程度、空间耦合关系以及分异规律进行了综合分析。结果表明:海原县生态脆弱性整体处于中等偏高水平,且空间差异较大,空间分布格局具有较强的集聚性特征,生态脆弱性高的地区主要分布在开发强度大、人类活动频繁的河川河谷区以及海拔高、地形起伏大的南部地区; 从贫困程度来看,海原县中度贫困及以上的行政村比例为55.72%,表明研究区整体贫困程度较深,重度贫困和极度贫困集中分布在海拔高、坡度和地形起伏大的南部和西部地区; 从生态与经济耦合关系来看,研究区生态脆弱性与经济贫困耦合协调程度较低,协调同步发展比例为10.71%,失调环境滞后型和失调经济落后型行政村数量最多,且空间分布较为集中,主要集中分布在海原县东部和南部等地区。研究结果可为促进区域生态经济协调可持续发展,实现乡村振兴提供科学参考。