国家重点功能区转移支付对生态系统格局变化的县域对比分析

国家财政部于2009年印发了《国家重点生态功能区转移支付(试点)办法》,中央财政开始以转移支付的方式对国家重点生态功能区进行生态补偿，截止到2020年国家已累计下达转移支付资金6035.5亿元。评估国家重点功能区财政转移支付的生态保护成效对国家生态环境保护与修复决策具有重要意义，以国家重点生态功能区转移支付县域为调查和评估对象，基于多期遥感解译的土地利用/土地覆被数据，对正式实施财政转移支付政策以来国家重点生态功能区生态系统格局及其变化进行了评估，并对是否接受财政转移支付县域生态系统格局变化进行了对比分析。研究结果表明：国家重点生态功能区生态质量状况整体好转，2011—2019年土地覆被转类指数为3.85%,生态质量整体上好转主要与水域增加有关。享受国家财政转移支付政策后各县域生态质量改善明显，从2011—2016年的空间横向比较来看，享受财政转移支付县域土地覆被转类指数为2.28%,未享受县域为-3.36%;从2011—2019年的时间纵向比较来看，享受财政转移支付前土地覆被转类指数为-3.35%,而享受后为1.70%。然而，国家重点生态功能区人为活动干扰仍然较为强烈，研究时段内城乡...     

广州大夫山雨季林内外空气TSP和PM2.5浓度及水溶性离子特征

采用平行同步采样法,于2012年雨季,对广州市大夫山森林公园林内外空气的总悬浮颗粒物(TSP)和细颗粒物(PM_2.5)样品进行了24 h收集,测定了TSP和PM_2.5的质量浓度并分析了样品中水溶性无机离子成分。结果表明:林内外PM_2.5的质量浓度平均值分别为(40.18±10.47)和(55.79±13.01) g/cm³;林内外TSP的质量浓度分别为(101.32 ± 33.19)和(116.61±35.36) g/cm³。林内与林外比,PM_2.5和TSP平均质量浓度都显著减少(P < 0.05),表明森林能显著改善空气环境质量。TSP和PM_2.5中SO₄^2-、Na⁺、NH₄⁺和NO₃^-为水溶性无机离子主要成分,占总离子质量的80%以上,林外这些离子的浓度高于林内(NH₄⁺除外)。这4种离子雨季在空气中的主要存在方式为NaCl、Na₂SO₄、NH₄HSO₄和NH₄NO₃。计算表明,采样期间海盐对大夫山空气TSP和PM_2.5的水溶性组分中Na⁺和Cl^-贡献最大,其它元素主要源自陆地源。林内外TSP和PM_2.5的c(NO₃^-)/c(SO₄^2-)比值在0.3以下,表明固定源是大夫山森林公园空气主要污染贡献者,TSP中c(NO₃^-)/c(SO₄^2-)的比值大于PM_2.5的比值,说明移动源对TSP的贡献大于PM_2.5。     

基于环境库兹涅茨曲线的我国大气污染防治重点区域环境空气质量与经济增长关系研究

改革开放以来，中国经济迅猛发展，但大气污染等环境问题日益突出。进入21世纪，我国通过颁布实施多项大气污染防治政策，将京津冀及周边地区、长三角地区、珠三角地区等大气污染较严重的区域划定为重点区域，针对性制定治污措施和实施减排工程，努力推动区域环境空气质量改善。基于2000-2019年我国31个省（自治区、直辖市）（以下简称31个省份）GDP，以及SO₂、PM₁₀、NO₂三项大气污染物浓度数据，利用环境库兹涅茨曲线（EKC，Environmental Kuznets Curve）模型，对31个省份和京津冀及周边地区、长三角地区、珠三角地区的经济增长情况、大气污染物浓度演变以及二者之间的关系进行了系统全面的分析评估。研究结果显示：（1）近年来实施的各项大气污染防治政策，特别是2013年以来颁布实施的《大气污染防治行动计划》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，推动环境空气质量改善的同时，促进了经济发展与环境保护长期关系协调性逐步增强，除NO₂浓度呈U型外，31个省份SO₂浓度、PM₁₀浓度与人均GDP的EKC曲线呈倒U型和倒N型，并处于快速下降阶段。（2）京津冀及周边地区SO₂浓度与人均GDP呈倒U型，且处于快速下降阶段；PM₁₀和NO₂浓度均呈现U型关系，且均处于上升期。（3）长三角地区SO₂、PM₁₀浓度与人均GDP呈现倒U型和U型，但均处于下降阶段；NO₂浓度与人均GDP无相关关系。（4）珠三角地区SO₂、PM₁₀和NO₂浓度与人均GDP均呈现倒U型关系，且均处于下降阶段。为此，建议"十四五"期间我国政府要继续实施新一轮的大气污染防治行动计划，聚焦机动车NO_x污染管控，大力推动NO₂浓度稳步下降，以实现我国环境空气质量持续改善，为统筹经济高质量发展和生态环境高水平保护奠定坚实基础。     

寒地校园植物群落对大气细颗粒物浓度的消减作用

近年来随着我国城市的快速发展，空气污染作为城市生态环境破坏的首要问题日益严重。因此探究城市绿地中的植物群落是否能够消减大气细颗粒物浓度及其变化特征成为公众和学者广泛关注的焦点。选取位于寒地城市哈尔滨的东北林业大学作为研究对象，通过对校园PM_2.5浓度进行测定和校园植物群落进行调查，定量地分析不同植物群落对PM_2.5浓度的消减作用、PM_2.5浓度的时间变化规律、PM_2.5浓度与温度和空气相对湿度之间的关系。结果显示：（1）PM_2.5浓度日变化呈"双峰单谷"型，早晚偏高；季节变化是夏季PM_2.5浓度最低，秋季PM_2.5浓度最高。（2）不同结构的植物群落对大气细颗粒物的削减效果略有差异，乔灌草配置型绿地的PM_2.5消减率为30.30%，消减效果最佳；乔草和灌草的PM_2.5消减率分别为14.30%和7.77%，消减效果较差。（3）PM_2.5浓度与温度呈负相关关系，与空气相对湿度呈正相关关系。     

国家重点生态功能区转移支付与生态环境保护的协同性分析

针对国家重点生态功能区转移支付在资金分配方面存在的不足,选择享受重点生态功能区转移支付的县(市、区)作为典型县域,利用方差分析法和耦合协调度模型,分析了重点生态功能区转移支付与生态环境保护的协同性。结果表明,2017年,不同省份、不同类型生态功能区之间典型县域的生态环境保护支出、环境污染治理支出、生态保护修复支出均存在显著差异(P0.05),但是典型县域获得的重点生态功能区转移支付金额无显著性差异(P0.05),典型县域重点生态功能区转移支付金额与其生态环境保护支出在地域差异和类型差异上不具备协同性;典型县域及其所属各省、各类生态功能区获得的重点生态功能区转移支付金额与生态环境保护支出、环境污染治理支出、生态保护修复支出的耦合协调度均小于0.4,典型县域及其所属各省、各类生态功能区的重点生态功能区转移支付金额与生态环境保护支出均处于失调状态。从典型县域看,当前重点生态功能区转移支付资金分配尚未体现重点生态功能区生态环境保护投入的地域差异和类型差异,也未体现与重点生态功能区生态环境保护投入的协同性,亟需完善重点生态功能区转移支付资金分配机制。     

珠三角地区PM2.5浓度估算及其健康效应评估

快速的社会经济发展导致城市出现以PM_2.5为首要污染物的空气污染问题，PM_2.5污染严重危害人群健康。因此，厘清PM_2.5时空分布特征并估算其带来的健康影响，对于PM_2.5的区域联防联控具有重要意义。现有研究中，为弥补地面监测数据的不足，借助机器学习算法估算PM_2.5浓度成为研究热点，此外，基于流行病学研究结果的健康效应模型也被广泛用于评估PM_2.5健康影响的研究中。利用珠江三角洲地区2014-2018年56个空气质量监测站的PM_2.5实时监测数据、气象数据、社会经济数据和归一化植被指数，构建随机森林模型，多要素联合估算2000-2018年监测站点的PM_2.5浓度，并采用克里金插值方法获得PM_2.5浓度的空间分布，在此基础上应用全球暴露死亡（GEMM）模型，评估珠三角地区的PM_2.5健康效应。结果表明：（1）2000-2018年期间，珠三角地区的PM_2.5算术年均浓度维持在35μg/m³左右，呈现"西北-东南"递减空间分异；降水量、温度、风速和水汽压等气象因子对PM_2.5浓度具有负向影响，GDP和人口密度等社会经济因子对PM_2.5浓度具有正向影响。（2）2000-2018年期间，珠三角地区PM_2.5人口加权年均浓度均低于PM_2.5算术年均浓度，表明珠三角地区人口密度和PM_2.5浓度未呈现明显的空间匹配关系，例如肇庆PM_2.5浓度较高但人口密度较低，深圳PM_2.5浓度较低但人口密度较高。（3）2000-2018年期间，珠三角地区PM_2.5污染对于缺血性心脏病和中风的健康影响较显著，而对下呼吸道感染的健康影响较弱。区域PM_2.5相关过早死亡人数逐渐增多，主要集中在PM_2.5浓度和人口密度较高的地区，例如珠三角中心地区，以广州中心城区表现明显。本研究建议珠三角地区加大空气污染治理力度，提高医疗服务水平，同时关注城市人口结构，引导城市人口有序流动迁移，以缓解PM_2.5带来的健康影响，实现城市化的健康发展。     

国家重点生态功能区县域环境空气质量时空变化分析

评估国家重点生态功能区县域空气质量改善状况,对落实国家生态文明建设与重点生态功能区转移支付制度具有现实意义。以国家重点生态功能区转移支付县域空气质量为评价对象,基于2015年至2019年的空气质量监测站点日均值数据,对环境空气质量状况和变化进行了评价分析。研究结果表明：国家重点生态功能区转移支付县域空气质量总体表现较好且仍在稳步提升,转移支付政策对2015—2019年国家重点功能区空气质量的改善有着明显的推动作用。优良天数比例超过90%的县域占比由2015年的33.77%提高到2019年的69.52%,水源涵养区的优良天数占比由2015年的72.71%提高到2019年的92.09%,空气质量改善效果最为显著。2015—2019年间,细颗粒物(PM_2.5)污染占比明显下降,臭氧(O₃)污染占比大幅上升,主要超标污染物由颗粒物逐渐转为颗粒物和臭氧。当前防风固沙区的主要超标污染物为可吸入颗粒物(PM₁₀)和细颗粒物,其他三类生态功能区为细颗粒物和臭氧。重点生态功能区的空气质量存在着显著的空间差异,空气污染表现出显著的空间聚集特...     

深圳市大气污染时空分布及其与景观格局的关系

气溶胶和臭氧是我国大部分地区的两种主要大气污染物,对城市生态环境和人类身体健康影响严重。以深圳市为研究区,利用大气监测站点提供的监测数据和普通kriging空间插值法,从年、季、月尺度上开展近5年（2015-2019）深圳全市PM_2.5和臭氧的时空分布研究,通过皮尔逊分析和显著性检验从月尺度上分析土地覆盖类型及其景观格局对大气污染的影响。结果表明：（1）近5年内深圳市PM_2.5浓度总体呈现下降趋势,臭氧浓度则先降后升,二者季节性和月度差异显著。（2）PM_2.5和臭氧在年、季、月尺度上空间差异明显,全市PM_2.5浓度整体为西北高、东南低;臭氧浓度西北、东南较高,其余区域相对较低。（3）植被占比的增多对PM_2.5浓度有明显的抑制和调控作用,植被斑块间距离越近,对PM_2.5浓度的调控作用越明显;水体占比的增高会导致臭氧浓度增高和变化幅度增大。研究结果可为城市大气污染防治和景观格局规划管理提供参考。     

2000-2015年中国PM2.5浓度时空分布特征及其城乡差异

近40年来,中国快速经济发展引发较为严重的大气污染,PM_2.5是一种重要的空气污染物,掌握其时空分布规律是对其进行防治的重要前提。基于遥感反演出的PM_2.5浓度数据集,研究了中国2000-2015年PM_2.5浓度的时空分布特征,并基于界定的1376个城镇城区及对应乡村的边界分析了每年PM_2.5浓度值的城乡差异,用线性趋势分析法计算城镇PM_2.5浓度的年际变化速率及显著性。结果表明,研究期内,PM_2.5浓度高于35 μg/m³的面积比例由18.58%增加至32.03%,低于15 μg/m³的面积从43.92%减少到25.12%。PM_2.5污染最严重的地区分布在塔里木盆地、河北南部、河南北部和山东西部。从2000年到2015年,中国绝大多数城镇PM_2.5浓度显著增加,尤其是在东北平原、太行山以东的河北省西南部、燕山以南的北京天津及河北唐山、鲁中南山地丘陵及周围平原地区、华北平原江苏省北部。PM_2.5城乡差异在河北省、山西省两条东北-西南向S形条带区域、浙江省-福建省条带及天山北部绿洲区域较大。研究对PM_2.5高浓度区域、PM_2.5浓度增长较快区域以及城区PM_2.5浓度对乡村影响较大区域进行图示,为中国进一步控制雾霾污染提供一定科学依据。     

PM2.5对呼吸系统的影响及其作用机制的研究

现如今PM_2.5已成为我国主要的大气污染物,它会导致各种呼吸系统疾病的发生。PM_2.5是粒径小于2.5 μm的细颗粒物,可以携带多种有毒物质。PM_2.5与其他颗粒物相比,体积较小,表面积较大,更容易进入人体,对人体健康造成危害,其中呼吸系统首当其冲。许多流行病学证据表明PM_2.5与呼吸系统疾病密切相关,在体内和体外均证实了细颗粒物对呼吸系统的损伤。而PM_2.5对呼吸系统的毒性机制是国内外专家和学者研究的重点,主要包括氧化应激、炎性损伤、细胞内钙稳态失衡、免疫细胞功能不全和功能障碍、致突变性、微生态学改变、气道上皮防御功能缺陷等。本文综述了PM_2.5的定义、特征和对呼吸系统的影响及毒性机制。     

水源涵养型国家重点生态功能区生态系统服务功能评估

为评估“十二五”以来国家重点生态功能区转移支付政策的阶段性实施效果，以水源涵养类型国家重点生态功能区为对象，基于水量平衡法，利用2011年和2019年土地覆被数据，并结合气象数据，分析了水源涵养型国家重点生态功能区2011年和2019年水源涵养功能、生态系统面积、生态系统质量状况及其变化情况。研究结果表明，自2011年转移支付政策实施以来：1)全国水源涵养型重点生态功能区内的水源涵养能力呈现从西北部到东南部逐渐增加的空间分布趋势，2019年全国水源涵养型重点生态功能区水源涵养能力较2011年显著增加。2)全国水源涵养型重点生态功能区森林面积有所增加，湿地得到有效恢复。3)全国水源涵养重点生态功能区内生态系统质量提高，平均植被覆盖度有所增加，呈现东北部及中南部高，西北部低的分布趋势。总体来看，转移支付政策的实施对全国水源涵养重点生态功能区森林、草地生态系统水源涵养功能的提升发挥了积极作用，基本上达到了转移支付政策预期的阶段性目标。     

生态补偿区域的空间选择研究——以青海省国家重点生态功能区转移支付为例

生态补偿区域的空间选择研究是生态补偿机制建立的基础,目前国内缺少这方面的研究。合理的生态补偿区域空间选择方法可以为生态补偿优先地区的选择提供较为可靠的定量化依据。综合考虑青海省各市县的生态系统服务价值和经济发展水平,在使用Arc GIS工具的基础上,运用"生态效益比瞄准"方法和"生态补偿优先级(Eco-compensation Priority Sequence,ECPS)"方法,分别对青海省各市县生态补偿优先等级进行了研究。研究结果表明:"生态效益比瞄准"方法适用于森林、草原等基于要素的生态补偿机制的空间选择,而"生态补偿优先级"方法更适合区域性的生态补偿的空间选择。根据"生态补偿优先级"方法可以得出青海省国家重点生态功能区转移支付优先补偿区主要集中在青海省南部,次级补偿区主要位于青海省中部,潜在补偿区主要在青海省东北部。与青海省重点生态功能区转移支付资金分配比较,海西州内的很多市县没有得到相应的补偿,原有的资金分配方式更多的考虑民生因素而忽略了环境因素。在生态补偿区域的空间选择中,要结合生态综合补偿,提出合理的生态补偿绩效考核体系,在保护环境的基础上改善民生。     

国家重点生态功能区2010-2015年生态系统服务价值变化评估

国家重点生态功能区是国家重要的生态安全屏障，其生态保护价值对维护国家生态安全具有重要意义。基于单位面积价值当量因子的生态系统服务价值化方法，采用模型运算和地理信息空间分析，定量分析了25个国家重点生态功能区在实施转移支付后（2010-2015年）生态系统服务价值的时空分布格局及其变化特征。研究结果表明：（1）2015年，全国重点生态功能区生态系统服务价值呈现明显的"西北低，东南高"的分布格局。从25个重点生态功能区来看，中高值区的面积占比31.60%，个数占比60%。4类自然生态功能区的生态系统服务价值大小排序为水土保持型功能区 > 生物多样性维护型功能区 > 水源涵养型功能区 > 防风固沙型功能区。（2）2010-2015年，全国重点生态功能区的生态系统服务价值整体呈明显增加趋势，增幅为16.46%。从空间分布来看，80.14%面积的生态系统服务价值基本持衡；从分级变化特征来看，高值区、较高值区的面积增加，中值区面积减少，较低值区面积增加，低值区面积减少。（3）近5年来，25个重点生态功能区的生态系统服务价值呈增加的有21个，占比84%，而生态系统服务价值出现减少区域的变化幅度均小于1%；4类自然生态功能区生态系统服务价值均呈增加趋势，其变化幅度从高到低依次为水土保持生态功能区（1.44%） > 水源涵养生态功能区（0.22%） > 防风固沙生态功能区（0.21%） > 生物多样性生态功能区（0.08%）。生态系统服务价值整体呈上升趋势，反映出生态保护与工程建设成效明显。本文研究成果可为分类分区开展生态系统保护、改善及其效果的定量综合评估提供科学依据，为重点生态功能区管理和国家生态安全格局的构建提供有效参考依据。     

国家重点生态功能区生态环境质量变化动态分析

国家重点生态功能区是保障国家生态安全、提升生态环境质量的重要区域。基于国家重点/非重点生态功能区生态环境质量变化的对比分析,结合土地覆被变化,对国家重点生态功能区转移支付政策执行之前的生态环境质量状况形成全面的认识。结果表明:国家重点/非重点生态功能区土地覆被类型均以生态用地为主,2000—2010年生态用地占比下降。国家重点生态功能区各年生态用地占比均高于非重点生态功能区,且土地覆被类型转换程度相对于非重点生态功能区要小。重点/非重点生态功能区的植被覆盖度、生物量密度、NPP均由东南向西北逐渐降低。水土保持型重点生态功能区的植被覆盖度最高,生物多样性维护型重点生态功能区的平均生物量密度、平均NPP最高,水源涵养型重点生态功能区的生物量总量、NPP总量最高,防风固沙型重点生态功能区由于多位于西北内陆,整体上植被覆盖度最低,生物量密度和生物量总量、平均NPP和NPP总量也最低。总的来说,2000—2010年间国家重点生态功能区的生态系统质量有所改善,但是改善的幅度不及非重点生态功能区。表明实施生态保护工程与转移支付,进一步改善重点生态功能区的生态环境质量,对提升全国整体生态安全水平具有重要的作用。     

基于生态系统服务付费模型的福州市区域生态补偿额度核算

区域生态补偿额度的确定和空间选择是横向转移支付生态补偿机制研究的关键问题。本研究以福州市12区县为基本研究单元,通过核算2015和2018年福州市各区县森林、草地、湿地、农田和海洋五大生态系统的生态功能价值,结合当地经济发展状况,构建生态补偿模型,确定了福州市各区县不同生态系统的生态补偿额度及空间分布。结果表明: 2015—2018年间,生态支付额度最大的地区为鼓楼区(363.84亿元),其次为马尾区、仓山区和晋安区,分别为78.09、69.74和66.69亿元,罗源县和台江区的支付额度较小,分别为29.42和19.03亿元。需要生态补偿的区域中,连江县和长乐区的补偿额度较高,分别为251.20和202.61亿元,其次为永泰县(125.70亿元),再次为闽侯县、福清市和闽清县,补偿额度在100亿元以下。不同生态系统类型的生态补偿区域分布不同,其中,永泰县、闽清县、闽侯县、连江县和罗源县是森林、草地、湿地和农田生态系统的主要生态补偿区,森林、草地、湿地和农田的补偿额分别在24.24～313.79、11.81～207.08、10.15～454.93和57.80～239.54亿元;海洋生态系统的补偿区主要在连江县、长乐区和福清市,补偿额在82.16～478.54亿元。该结果较好地反映区域生态与经济协调发展状况,可为福州市生态补偿机制的完善提供参考。     

基于“三生空间”的土地利用功能演变及生态环境响应——以桂西资源富集区为例

分析土地利用功能演变及生态环境响应是区域"三生空间"划定和管控以及生态环境保护的重要依据。以桂西资源富集区为例,基于1995年、2000年、2005年、2010年和2015年5期遥感数据,构建"三生空间"土地利用主导功能分类体系,运用转移矩阵、重心转移和生态环境响应模型分析研究区20年土地利用功能演变特征及生态环境响应情况,结果表明:(1)研究区生态生产空间和生活生产空间面积呈上升趋势,生产生态空间和生态空间面积呈下降趋势。(2)生态生产空间重心转移距离最大,其次是生活生产空间重心,生产生态空间和生态空间重心转移距离较小。(3)研究区生态环境质量指数从1995年的0.6337持续降至2015年的0.6323,整体质量有所下降。(4)以林草地为主要地类的县域生态环境质量较高,重点矿产资源型县域和农产品生产基地生态环境质量较低,城镇化重点县域生态环境质量最低。     

胶州湾夏秋季大气湿沉降中的营养盐及其入海的生态效应

为揭示大气湿沉降对胶州湾营养盐的输送通量及其生态效应,分别于2015年6—8月(夏季)、9—11月(秋季)采集胶州湾降水样品,测定了降水中不同形态N、P、Si的浓度。结果表明,降水中不同形态营养盐的浓度变化较大,且均与降水量呈负相关关系,其中NH4-N和NO3-N的浓度较高,溶解有机氮(DON)占溶解态总氮(DTN)含量的25.9%,而NO_2-N,PO_4-P和SiO_3-Si的浓度均很低。溶解无机氮(DIN)、DON、PO_4-P以及SiO_3-Si的湿沉降通量分别为141.7、61.87、0.35 mmol m~(-2)a~(-1)和0.12 mmol m~(-2)a~(-1)。受降水量和营养物质来源制约,各项营养盐湿沉降通量时间变化显著。农业活动导致的无机氮排放构成了胶州湾湿沉降DIN的主要来源。大气湿沉降DIN、DON、PO_4-P和SiO_3-Si分别占胶州湾总输入负荷的9.04%、10.24%、0.57%和0.17%,湿沉降输入的PO_4-P在夏、秋季分别可以支持0.575 mgC m~2d~(-1)和1.42 mg C m~2d~(-1)的新生产力;雨水中DIN/P比值高达1 617,突发性强降雨带来的营养盐输入会加剧表层水体的P限制和Si限制,对胶州湾浮游植物群落结构和粒级结构产生重要影响。大气湿沉降是胶州湾生源要素生物地球化学过程的重要一环,对营养物质收支的贡献及可能引发的生态效应不容忽视。