基于电子导航地图POI的北京城区绿色空间服务半径分析

近年来,电子导航地图中的兴趣点（Point of Interest,POI）在城市地理与城市生态研究方面越来越受到重视。城市绿色空间对其居民的生产生活服务作用十分重要,城市绿地系统的配置是否科学对城市生态系统服务供需情况有着重要影响。利用北京城区五环以内的POI数据,采用核函数模拟出城市居民生产生活在空间分布上强弱程度的热力图,对该区域绿色空间实体不同半径服务区内的热力特征进行耦合分析。研究表明：北京市五环以内绿色空间实体500、750 m和1000 m典型服务半径的覆盖面分别占总面积的77.99%、91.55%和97.46%,从服务供给角度表现出空间分布格局相对均匀;但在绿色空间500 m服务半径内,仅覆盖了POI热力图中极高密度区中51.19%的地区,高密度区中54.78%的地区,中密度区中66.21%的区域,从服务需求角度表现出绿色空间分布格局明显不均衡。研究认为城市绿色空间在POI热度较高区域的主要商圈、人流密集区域匹配明显不足,需要通过增加绿地或疏解POI集中程度来缓解绿色空间供需矛盾。     

基于熵理论的城市生态系统服务流定量评估——以北京市为例

量化评价生态系统的服务功能是合理开发生态资源、实现可持续发展的重要前提.生态系统服务流能够为生态系统服务功能的量化评估提供解决方案.本文以四大生态系统服务类型为框架,构建了城市生态系统服务流评估体系;将生态系统服务流重新分类,引入熵理论,对指标及系统无序度、发展演变方向进行定量评价;并以北京市为研究对象,选择24个因子开展案例研究.结果表明:2004—2015年间,北京城市生态系统服务总熵值为0.794,总熵流为-0.024,系统无序度较大,濒临非健康状态;系统熵值3次取得极值,3个变化周期内系统熵值的年平均变化幅度逐渐增大,说明人为活动对城市生态系统干预强度增大;2007年熵流达到最小值,生态环境质量最高;北京市常住人口总数与城市生态系统熵流拟合函数的决定系数为0.921,说明人口数量与城市生态环境状态有很强的相关性.     

基于投入产出表的北京市产业生态效率

提高生态效率对协调经济发展与环境保护的关系至关重要。为了了解北京市产业转型过程中各产业部门生态效率的变化趋势,识别提高影响北京市产业生态效率的关键部门,基于北京市投入产出表,运用指标体系法,选取水资源效率,以及废水、二氧化硫、工业固体废弃物的环境效率作为生态效率的衡量指标,核算了北京市2007、2010和2012年各部门的水资源效率以及2005、2007和2010年各部门的环境效率,并比较分析了各部门的水资源的完全用水系数以及污染物的完全排放系数,计算各部门之间完全排放量的相互贡献比例,识别了提高生态效率的关键部门。研究结果:(1)2007—2012年,北京市各部门水资源效率和2005—2010年废水、二氧化硫(SO_2)、工业固体废弃物的环境效率整体呈波动上升趋势。(2)农林牧渔业和废品废料部门是提高水资源效率的关键部门。(3)水的生产和供应业、化学工业、食品制造及烟草加工业、纺织业和造纸印刷及文教体育用品制造业是提高废水环境效率的关键部门。(4)石油加工、炼焦及核燃料加工业、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、电力及热力的生产和供应业是提高SO_2环境效率的关键部门。(5)煤炭开采和洗选业、金属矿采选业、木材加工及家具制造业、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、电力及热力的生产和供应业、水的生产和供应业是提高工业固体废弃物环境效率的关键部门。     

人类活动对北京空气质量影响的综合生态评价

为给北京未来的空气污染控制政策的制定提供科学依据,采用基于压力-状态-响应模型框架构建的指标体系、生态服务功能估算和历史分析相结合的方法,探讨了人类活动、人工调节措施(1983~2003年)和生命支持系统生态服务功能(北京建城初~2003年)对北京城市生态系统空气质量影响的综合评价方法,结果表明:(1)人类活动对北京城市空气质量综合影响的排序结果前3位排名为2003年(0.619)、2001年(0.598)和2002年(0.578),后3位排名为1983年(0.392)、1984年(0.395)和1985年(0.495),综合影响总体趋向积极且稳步上升;(2)1983~2003年北京市的人类活动对北京城市空气质量消极与积极影响同时增强,城市空气质量自1998年后有所改善;(3)压力指数p与响应指数r呈极显著负相关关系,相关系数-0.995(p<0.001);(4)不同响应指数下的状态指数变化表明随着响应指数的增加,北京空气质量改善,但是在响应力度不强时其消极影响占主位;(5)1900年以前北京市人类活动对空气环境的影响很小,北京市生命支持系统的生态服务功能可以调节其影响;1975年后,北京市生命支持系统的生态服务功能显著下降,城市空气质量恶化,但随着人工调节能力的增强城市空气质量自1998年后趋于改善。     

北京市退耕还林生态效益评估

基于北京市退耕还林工程区典型样地调查和北京市林业果树科学研究院多年以来对退耕还林生态系统服务功能的监测数据，依据中华人民共和国国家标准《森林生态系统服务功能评估规范》（GB/T 38582-2020）和中华人民共和国林业行业标准《退耕还林工程生态效益监测与评估规范》（LY/T 2573-2016），分别从涵养水源、固碳释氧、保育土壤、林木积累营养物质、净化大气环境和保护生物多样性六项功能指标，对退耕还林生态效益物质量与价值量进行定量评估。结果表明，截至2018年，北京市退耕还林生态系统服务功能总价值量为18.92亿元/a，其中以涵养水源（41.15%）、固碳释氧（26.73%）和净化大气环境（17.27%）分项指标的贡献作用较大。比较北京市退耕还林工程行政区间生态效益价值量大小，发现退耕面积和北京城市总体规划中各行政区功能定位为主要影响因素，其中以密云区价值量最大为4.48亿元/a，占北京市退耕还林生态系统服务功能总价值量的25.56%。退耕工程区内板栗（29.51%）、仁用杏（13.54%）、核桃（12.57%）所贡献的生态系统服务功能价值量位列前三。不同林分类型单位面积价值量排序为生态林 > 生态经济兼用林 > 鲜果林。因此，建议遵循生态优先、适地适树、分类施策的原则，制定退耕还林成果保护政策，并根据各行政区生态价值评估结果确定生态补偿额度和补偿年限，为退耕还林分类补偿政策制定、低质低效林分改造和退耕还林生态系统监测网络体系奠定理论与实践基础。     

基于CGE碳税政策对北京社会经济系统的影响分析

根据研究需要与北京市2010年投入产出表部门划分情况,尽可能地对能源部门进行细分,并编制社会核算矩阵。构建可计算一般均衡(CGE)模型模拟碳税政策对北京市社会经济的影响。实证结果显示:碳税政策具有显著的节能减排效果,对于化石能源密集型产业产出具有明显的抑制作用,但对于清洁能源、服务业等行业产出具有促进作用。因此严格限制煤炭、石油等高碳化石能源的使用、开发高碳能源低碳化利用技术是减排的重要措施。由于碳税会使产品价格上升,从而导致消费需求减少,碳税对国内生产总值和社会福利具有一定的负面影响,虽然影响程度的相对量有限,但影响的绝对效果较大,应该避免较高的碳税税率。     

我国农村分散点源污水治理技术研究及应用

随着我国经济的发展．城市和中小城镇污水处理率日益提高,而农村的水环境却呈现逐年恶化的趋势。据2005年建设部对全国部分村庄调查显示：96％的农村没有排水沟渠和污水处理系统,污水直接就地势排入周边水体,造成河流、水塘等水环境污染．是农村重大的安全隐患。因此．重视与加强农村地区的水污染治理工作,防止对农村及周边地区的水体、土地、生态等自然环境造成污染．     

北京市平原区不同圈层绿色空间格局及生态服务变化

基于城市发展特点与绿色空间规划将北京市平原区分成核心城区、第一道绿色隔离带、城市扩展区、第二道绿色隔离带与边缘集团5个圈层.利用多时相遥感影像解译了土地利用及NDVI指数,并在此基础上核算了北京不同圈层1999与2007年的生态服务价值.结果表明:核心城区及第一道绿色隔离带的生态服务价值总量从1999-2007年有所提高,但平原区整体有大幅降低;从城市扩展区向外,耕地与果园地的生态服务价值在整个绿色空间所占比例逐渐升高;北京市平原区生态服务价值减少的58.8%是由于土地利用方式的改变,主要是建设用地侵占农用地与林地;41.2%的减少是由于景观退化,其中主要是农田景观退化,尤其在边缘集团区.在现有土地资源稀缺与城市建设用地扩张压力逐渐增大的情况下,将优质农田纳入绿色空间建设,增强其景观质量与生态服务功能,是提高北京市绿色空间整体生态服务功能的有效途径.     

基于文献计量的绿色基础设施水生态系统服务供需评价研究进展

作为国家的自然生命支持系统，区域、城市和社区尺度的绿色基础设施可提供多种水生态系统服务。然而，服务在传递过程中存在空间错位与时间滞后效应。绿色基础设施水生态系统服务供需评价能够识别供需时空异质特征，促进服务供给与需求的均衡。研究利用Citespace对国内外相关研究展开分析，阐明了绿色基础设施水生态系统服务的供需内涵，对供需评价内容、评价方法与均衡分析方法进行了综述。研究发现：(1)融合生态系统服务供需评价与绿色基础设施规划设计的研究有了初步进展，但针对绿色基础设施水生态系统服务的系统性研究并不多见。(2)供给评价研究丰富，测度指标多依赖客观的生物物理数据；需求评价热度上升，测度指标多基于消费、偏好、感知和社会经济价值；测度单元有行政单元、流域/生境等环境单元与土地利用单元等。(3)评价方法有生态模型法、公众参与法、价值评价法与经验统计模型法，生态模型法逐渐普及，提出了评价方法的选用与关键参数确定的原则。(4)供需均衡研究多聚焦数量、空间的静态均衡研究，动态均衡研究有待进一步探索。基于当前研究动态，未来应重点关注多尺度下供需评价指标体系构建，探索供需评价的集成方法，提高供需评价精度，加...     

基于投入产出分析的北京市虚拟水核算

城市化进程的加快与工农业的迅速发展使城市水消耗量日趋增加。水资源短缺不仅会造成居民生活质量下降,还会制约社会经济的可持续发展。从贸易和消费的角度核算虚拟水可为研究城市水资源管理提供新的视角。通过投入产出分析了构建了城市系统虚拟水核算模型,利用虚拟水直接和完全用水系数、虚拟水消费量等指标分析城市虚拟水消耗和虚拟水进出口特征。以北京市为例,利用2012年北京市投入产出表和部门的水资源消耗数据核算不同部门的用水系数、最终消费虚拟水量、虚拟水进出口贸易量及部门间虚拟水流转量。结果表明:北京市为虚拟水净进口城市,净进口虚拟水量6.77×10~9m~3,相当于北京市虚拟水用水总量(8.25×10~9m~3)的82%,农业和制造业为主要虚拟水进口部门;北京市虚拟水出口结构存在不合理之处,经济投入产出表中各部门出口总额占最终消费的79.9%,但出口产品消耗的虚拟水占了最终消费隐含虚拟水的85.04%,其中农产品消耗6.7%虚拟水但经济收益仅占1%,说明北京市出口以较大的虚拟水消耗量换取了较少的经济收益,需要减少虚拟水含量较大但经济价值不高的产品出口(如农产品);识别出的主要虚拟水流出-流入关系部门包括农业-制造业,农业-服务业和制造业-建筑业等部门的关联关系,可成为减少间接水消耗的关键路径。     

Community action on water pollution

Actions to improve local water or air quality are likely to combine collective benefits with specific costs. This suggests that the variations among communities in their actions to improve water quality will involve opposition from industries bearing the specific costs. The use of Environmental Protection Agency (EPA)-funded matching grants for sewerage construction by large U.S. cities varies inversely with the imputed opposition from polluting industries. Use also increases with assessed need and with the extent of certain resources, including the credit rating. Matching grants funded by the Department of Housing and Urban Development (HUD) are not likely to have such specific costs, and imputed opposition does not affect their distribution. When location and the growth rate are controlled, use of restrictions and surcharges on industrial wastes increases with imputed opposition. It is possible that industries influence the specific regulations. Alternative explanations of the statistical relationship between opposition and EPA grant use are discussed.This research was partially supported by Department of Commerce Grants 2-35227 and 04-3-158-45 to the University of Southern California Sea Grant Program.     

An approach for water pollution abatement

Previously the effects of pollution abatement were measured in terms of the size of reductions achieved. This paper demonstrates a method that can be used to measure effects in relation to the practical significance of the reductions for the people living in the area concerned. The approach used in the project Locally Adapted Regulatory Impact Analysis (LARIA), aims to overcome the problem of finding a correct balance between the size and cost of the effort required in relation to the benefit to society for conservation projects. The proposed methodology consists of four parts. First, the user interests in the Lake Mjøsa basin are determined, and relative weights expressing the importance is given to the users. Then, a water quality effect model was developed. Focus is put on developing a phosphorus effect model taking into account the biological availability of phosphorus. The third step is a model to express the benefit to society from improvement in water quality. The fourth step is to identify and rank all available abatement measures using information from the effect model and the cost of implementation of each measure.     

水体污染生物监测

在水体污染评价和控制过程中,生物监测具有理化监测所不具备的优势。概述了细菌、原生动物、藻类、大型底栖无脊椎动物、鱼类和两栖类对水体污染的监测作用,探究了当前生物监测存在的问题及今后的研究方向。     

周丛藻类及其在水质净化中的应用

周丛藻类广泛存在于自然界水体中,具有生物量大、生态功能强、水质响应灵敏等特征.周丛藻类通过吸收代谢利用、吸附和络合等过程去除水体污染物质,用于水质净化,具有耐污能力强,N、P去除效果好,藻类细胞回收利用价值高等优点,推广应用前景广阔.近年开发的藻丛刷系统、周丛藻类 生物膜系统和周丛藻类水产养殖系统等已经成功用于畜禽水产养殖废水、生活污水处理.而周丛藻类的生存规律、对污染物浓度的生理响应机理和污染物质吸收利用的分子生物学机制仍有待进一步研究.     

Optical multiple-analyte immunosensor for water pollution control

A prototype of a portable optical immunosensor (called river analyser) has been developed. It can be applied for the monitoring of surface water quality. Antibodies carrying a fluorescent label are used for the specific recognition of pollutants, such as frequently applied pesticides. The transduction principle is based on total internal reflection fluorescence (TIRF). The outstanding advantage of the river analyser is, that at least three analytes can be detected simultaneously in one sample. Test cycles and fluid handling are automated and enable unattended measuring.     

一种净化水质的复合生物修复系统

在实验室内利用人工模拟方法,选择水蕹菜(Ipomoea aquatica)、泥鳅(Misgurus anguillicaudatus)、沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)为工程物种,构建一套水生经济植物-水生动物-微生物复合生物修复系统进行污水修复,研究该系统中动植物生物量及水质指标的变化。结果表明,在23d的实验周期中,水体铵态氮(NH4+-N)下降96.5%,硝态氮(NO3--N)下降82.2%,总磷(TP)下降53.2%,化学需氧量(CODMn)下降24.5%。水蕹菜平均增重31.2%,泥鳅平均增重6.1%。这种复合的生物修复模式具有较好的经济效益与环境效益。