1997-2016年中国农业碳排放率的时空动态与驱动因素

研究农业碳排放率时空格局演变及驱动因素对指导农业碳减排和实现农业低碳化发展具有重要意义。对1997-2016年中国31个省域的农业碳排放率进行测度,在此基础上采用ESTDA框架和GWR模型从时空关联视角对其时空动态演变特征及驱动因素进行分析。研究结果表明：（1）中国农业碳排放率空间正相关性呈减弱趋势,农业碳排放率空间差异逐渐扩大。（2）中国农业碳排放率的时空格局动态变迁路径差异明显,局部空间结构和空间依赖方向上都具有较强的稳定性。（3）协同增长型省域数量呈现减少趋势,表明中国农业碳排放率的空间格局整合性下降且由协同增长主导型向协同与竞争并存的格局转变。（4）农业碳排放率具有较强的局部空间关联模式和空间转移惰性,表现为一定的路径依赖或空间锁定特征。（5）农业碳排放率驱动因素的空间非均衡联动局域性特征显著,农村经济发展水平的影响程度从南向北依次递减,居民收入状况和种植结构的分布趋势为从东向西依次递增,耕地面积构成状况对东北地区农业碳排放率的提升作用高于中西部地区,耕地规模对农业碳排放率具有负向作用,回归系数从东南向西北依次递增。     

绩效视角下中国生态文明建设的时空交互特征及耦合关系

从绩效视角研究生态文明建设的时空动态特征和耦合关系有助于理解生态文明建设的空间差异机理，对实现生态文明建设提质增效具有重要意义。运用非参数Kernel密度估计、LISA时间路径、时空跃迁和重心耦合等方法，从业绩和效率视角探究了2005-2017年中国生态文明建设的时空动态格局及其耦合关系。研究发现：（1）生态文明建设业绩和效率的整体空间非均衡性差异明显，生态文明建设业绩呈"单峰"演变分布特征，而生态文明建设效率呈明显的"双峰"分布特征。（2）生态文明建设业绩和效率的时空格局动态变迁路径差异显著，生态文明建设业绩局部空间结构和空间依赖方向上稳定性较强，具有协同与竞争并存的特征；而生态文明建设效率的局部空间结构和空间依赖方向上的波动性较生态文明建设业绩强，形成竞争主导型格局。（3）生态文明建设业绩存在路径依赖和空间锁定特征，而生态文明建设效率的类型转移相对活跃，路径依赖和空间锁定特征较生态文明建设业绩弱。（4）生态文明建设业绩和效率的重心趋于集聚，空间耦合关系不断增强。高绩高效型主要分布在东部沿海地区，青海、内蒙古和宁夏为稳定低绩高效型，而其他中西部省域多属低绩低效型。     

中国沿海地区镰刀菌属口岸截获时空分布格局分析

【摘要】生物入侵形势愈加严峻, 口岸检疫作为维护生物安全的第一线, 分析口岸截获时空格局对于物种入侵防控具有重要意义。从口岸点和市域单元两个尺度结合时空局部异常值分析和空间自相关分析方法, 揭示2009-2018年我国沿海地区镰刀菌属入侵截获时空分布格局, 并引入地理探测器模型探寻影响其分布格局的因素。结果表明:　(1)镰刀菌属截获口岸数与截获频次在时间和空间上大致呈现先增后减趋势, 在时空异常值分析中以长三角、珠三角一带口岸的强时空聚类与多模式状态为主。(2)镰刀菌属市域入侵截获具有显著的空间自相关性(P<0.05), 空间集聚特征先增强后减弱, 局部空间关联结构中空间分异性逐渐减小, 高-高值区域的集聚规律明显, 且逐渐集中在江苏省境内。(3)镰刀菌属市域入侵截获空间格局的最主要影响因素是进口商品总额, 其次是市域内口岸数、入境人数和邮政业务总量, 且双因子间的交互作用对其分布格局均具有显著的增强效果。综上, 我国沿海地区镰刀菌属入侵截获受进口贸易影响具有明显的时空分异格局特征。     

山西省生态安全时空演变特征及影响因素

基于压力-状态-响应模型（PSR），运用综合权重法对山西省2000-2018年的生态安全水平进行综合评价并分析其时空演变特征，采用Dagum基尼系数测度生态安全水平的区域差异与来源，利用空间计量模型进行影响因素探究。研究发现：2000-2018年山西省生态安全综合指数呈逐年增长趋势，生态环境改善明显，总体生态安全水平较低，不同行政单元尺度下增幅表现为省域 > 市域 > 县域。县域生态安全在空间上呈"带状"分布，呈现由中部向南北两侧递减的非均衡化空间格局，空间上集聚程度在增强。县域生态安全水平空间上存在非均衡性特征，非均衡性程度不断下降，空间差异的主要来源是子群间差异，并呈现明显的空间溢出效应，经济规模、人口密度、城镇化率、NDVI、高程是影响县域生态安全空间演变的关键因素。生态安全水平空间特征存在尺度效应，研究尺度越大，尺度效应的作用越大，需要在更大范围内维持生态系统功能的完整与可持续性的平衡。县域生态安全水平演化存在路径依赖现象，需创新发展模式摆脱路径依赖，实现路径突破。在经济发展的基础上维持生态系统相对稳定状态与人类社会经济持续发展之间的平衡，是促进区域生态安全水平提升，维持人与自然和谐相处的关键。     

基于ESTDA模型的中国水生态足迹及水生态压力评价

基于水足迹视角,测度了中国31个省份2000-2018年的水生态足迹广度、深度及水生态压力,采用ESTDA框架对其时空动态特征进行分析。结果表明：①研究期内,中国水生态足迹总量呈波动上升态势;水生态承载力波动幅度较大,空间分布格局整体呈现自东南向西北逐渐较少的趋势。②水生态足迹广度与水生态承载力呈同步变化趋势,整体上已接近水资源可提供的流量资本上限,各省市水生态足迹深度差异较大。③研究期内,水生态压力指数小于1的区域与水生态足迹深度为1的区域相吻合,水生态压力指数大于1的区域主要分布在华北及西北地区。④LISA时间路径表明,水生态足迹广度、深度及水生态压力的整体空间格局均具有较强的稳定性;三者的局部空间结构在空间依赖方向上的稳定性依次加强;空间格局演化的空间整合性呈现水生态足迹深度 > 水生态压力 > 水生态足迹广度,空间上,水生态足迹广度正向协同增长省份主要集中于南方省份,而水生态足迹深度和水生态压力正向协同增长区则分布于华北、西北地区;各要素的空间分布格局表现出较强的路径依赖及锁定特征。     

基于夜间灯光数据的湖南省县域碳排放时空格局及影响因素研究

研究碳排放的时空格局演变及影响因素对指导制定差异化的碳减排政策具有重要意义.基于夜间灯光数据,在估算湖南省各县区碳排放量的基础上,结合空间统计、空间自相关、热点分析、地理加权回归、GIS等方法研究了湖南省县域碳排放的空间分异、时空格局特征与影响因素.研究结果表明:(1)2013—2017年,湖南省能源消费碳排放总体上呈...     

温带落叶阔叶林地表鞘翅目成虫小尺度空间格局动态分析

土壤动物空间格局是格局—过程以及生物多样性维持机制研究的重要基础,目前小尺度空间土壤动物空间格局动态特征仍不清楚。基于地统计空间分析方法,以鞘翅目成虫为研究对象,研究帽儿山温带落叶阔叶林小尺度空间(5m)地表鞘翅目成虫群落及类群的空间格局动态特征。结果表明:4次调查共捕获鞘翅目成虫11科、29类、1021只个体,调查月份鞘翅目成虫群落具有较强的时空变异性;Moran'sⅠ系数表明鞘翅目成虫群落和类群具有复杂的正的空间自相关性,其空间异质性可用球状、指数、高斯和线性模型进行拟合。这种空间异质性具有一定的时间变化特征,且这种空间分异是由随机性因素单一调控或结构性因素和随机性因素共同调控的结果;类群之间在多种尺度上表现为复杂的以负相关居多的空间关联性,这种空间关联性的形成主要是结构性因素或随机性因素单一调控的结果。本实验表明地表鞘翅目成虫群落在小尺度空间具有明显的空间异质性特征,这种空间异质性时间变异性较明显。     

基于发生指数的中国森林生物灾害趋势与突变特征

监测分析森林生物灾害时空变化特征对了解森林生物灾害的动态演变和综合治理具有重要意义。基于1998—2019年森林有害生物灾害面积及同期森林面积增长统计数据,计算衍生了森林有害生物发生指数(FPOI)、灾害发生率(FPOAR)两个系列指标集,分别采用Sen′s斜率估计(Sen+Mann-Kendall)和曼-肯德尔(Mann Kendall, M-K)突变检验、滑动T检验、变异系数和赫斯特指数(Hurst exponent)指数方法分析中国森林生物灾害的时空分异特征。研究表明：(1)FPOI、FPOAR指标用于森林生物灾害不同尺度分析具备可操作与适用性,两指标均可分析有害生物发生趋势与突变,但表现程度有所差别。(2)历史变化特征,全国尺度FPOI森林生物灾害总体表现为下降趋势,FPOAR表现为上升趋势,省区尺度,新疆、西藏、天津等局部省区森林生物灾害呈上升趋势,而华北、东北、华东、西北等大部分省区表现为下降态势。(3)突变特征,全国尺度上趋势突变仅在2001年发生,其它年度趋势未变。在省区尺度则大部分区域并未展现突变,局部省区多展现一次趋势改变,且不同省区突变时间有一致性。(4)稳定性特...     

基于四象限模型的生态系统服务与人类活动强度关联性分析--以皖南国际旅游文化示范区为例

运用空间热点分析定量分析了生态系统服务在不同尺度上的空间分异特征,基于四象限模型对生态质量进行评价,并采用地理探测器探讨影响其空间分异的主要驱动因素。结果表明:(1)生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)存在显著的空间异质性,分布格局呈现空间自相关性,冷热点分布具有明显尺度效应。(2)示范区人类活动强度与ESV耦合程度基本协调一致,生态质量总体状况较好。人类活动强度与ESV耦合程度因研究尺度不同而存在一定差异。(3)各探测因子的解释力在县域和乡镇尺度上存在显著差异,社会经济驱动因素在县域尺度上解释力大于乡镇尺度。各驱动因子之间存在明显的协同增强效应,双因子交互作用增强了对ESV空间分异的解释力。     

植物群落中物种小尺度空间结构研究

植物群落中, 物种小尺度空间结构影响着种群或群落的动态及有关的生态学过程。植物主要是和它同种或异种的邻近个体相互作用,植物个体周围的局部环境和大空间尺度下群落的平均水平是完全不同的。群落中的许多过程都影响小尺度空间结构的形成和动态,同样,局部空间结构反过来影响着植物的生长、更新和凋亡等重要过程。鉴于目前对小尺度空间结构进行的大量研究以及其重要性,有必要对其研究进展进行适当的总结,以期明确将来进一步的研究方向。该文以此为出发点,首先介绍了植物群落中物种小尺度空间结构产生的6个原因:1)生境的空间异质性;2)植物繁殖体的传播;3)植物之间的相互作用;4)生物环境(动物和微生物)的作用;5)外界干扰的作用;6)多因子综合作用。然后阐述了小尺度空间结构意义及对生物多样性、植物种群遗传学和恢复生态学研究的影响。最后对目前物种小尺度空间结构研究存在的几点问题及将来的研究方向作以下归纳:1)大尺度植被动态的研究应该整合小尺度空间结构的信息;2)不论从生物学还是生态学上来讲, 植被小尺度空间结构的研究应该把植物作为中心,确定适当的尺度和采取合理的空间统计方法;3)充分重视小尺度空间结构在退化生态系统恢复中的应用意义;4)注重从小尺度的局部格局研究入手对群落总体特征进行整合;5)植物群落动态研究中,物种小尺度空间结构与平均场假说相结合的必要性。     

生态贫困视角下的贫困县多维贫困综合度量

作为国家扶贫开发决策实施的重要单元,贫困县贫困程度及其致贫原因的识别和评估是国家“精准扶贫”战略实施的前提和保障.本文从生态贫困的视角,设计了顾及自然环境-经济-社会可持续协调发展的县级别多维贫困度量指标体系,构建基于贫困指数-最小方差模型(PI-MVM)的县级多维贫困度量模型,以6个连片特困区的249个县为典型研究区,系统揭示片区-县级层面上的贫困程度、致贫原因及其空间分布特征.结果显示: 各片区的综合贫困程度由北向南逐渐加重,各片区县存在“从北向南、从东到西,贫困程度逐渐加重”的趋势;乌蒙片区西部、秦巴片区西北部各县贫困程度的高-高聚集现象突出;秦巴中南部以及乌蒙片区受自然环境因素影响较大,贫困程度较深.一般致贫型片区县较多,主导致贫型片区县聚集在贫困程度较低的片区;经济因素对贫困的缓解作用逐渐下降,自然环境、社会发展因素的影响逐渐明显.研究结果可以更加精准地全面把握贫困县的贫困区划特征,为指导研究区早日脱贫提供辅助决策技术支撑.     

虑及生态环境的十四片区贫困县多维贫困度量

贫困县监测作为新阶段国家扶贫战略格局的重要组成部分,也是国家“精准扶贫”战略实施的前提和保障.本研究充分考虑片区内脆弱生态环境与经济贫困的共生共存关系,以全国14个集中连片特困区内的724个县为研究区,设计体现经济状态(贫困表象)、社会状态(生活保障能力)和生态环境状态(区域发展潜在能力)的县级多维贫困度量指标体系,多尺度多角度分析贫困县的贫困程度、贫困类型、致贫原因及其空间分布特征.结果表明: 研究区内各县贫困程度为较低贫困和中度贫困多、低度贫困和高度贫困少的 “橄榄型”分布结构;空间上表现为西高东低的“阶梯状”异质性格局,同时存在不同量级、“星点”式贫困核心,贫困县多维贫困存在较强的全局空间依赖性,局部呈现为高-高与低-低集中式分布、高-低与低-高离散分布;胡焕庸线两侧的贫困分布特征差异明显;七因素综合型贫困县数量最多,区位优势、地形条件、扶贫绩效等是影响减贫发展的显著性因素,生态环境恶化、自然禀赋恶劣所导致的生态贫困已经成为我国大部分地区贫困的区域性特征.     

基于DMSP-OLS数据和可持续生计的中国农村多维贫困空间识别

贫困是人类在21世纪发展所要长期面对的困境,消除贫困是中国全面建成小康社会的最大挑战。单纯依据经济、社会统计数据对贫困状况的测度缺乏空间视角,无法直观地分析贫困状况的空间差异、地域特征及致贫原因的生态地理背景分异机制。引入脆弱性-可持续生计框架模型,构建了可持续生计的测度指标体系,以宁夏回族自治区所辖县区为样本,借助遥感和GIS空间分析技术,建立了2002年和2013年夜间灯光指数和可持续生计指数(SLI)间的回归模型,并以青海省所有县区的数据对模型进行了验证。利用检验后的模型将持续生计指数空间化;采用空间自相关分析了县域持续生计指数的空间集聚状况。结果表明:2002年和2013年估算的SLI平均相对误差为10.84%和12.19%,精度较高。中国所有县区SLI的全局Moran's I值分别为0.636和0.579,具有较高的空间依赖性,"低-低"型贫困区域即空间贫困陷阱区集中在扎兰屯-百色一线以西。两时点上分别识别出642个、612个多维贫困县。2013年,多维贫困县区在空间上表现为东、中、西部岛状、块状、连片状3种地域类型。研究发现夜间灯光数据是一种有效的空间贫困测度数据源,可实现数据缺乏地区大尺度上的多维贫困动态监测。     

典型喀斯特区生态与贫困耦合特征分析——以贵州省9000个省级贫困村为例

生态环境与贫困具有较强的空间耦合性,深入研究二者耦合互动机制对喀斯特地区生态修复和精准扶贫具有重要意义。以代表中国南方喀斯特中心的贵州高原为研究对象,构建多维贫困与生态脆弱性指标体系,利用综合耦合协调度模型与热点分析法,剖析贵州9000个省级贫困村生态环境与贫困的耦合关系,并进行贫困村类型划分。研究结果表明：在空间上,贵州南部、北部和西北部多维贫困指数高,而生态环境脆弱指数整体呈西高东低的态势,二者空间分布格局存在明显差异,只存在点状重叠。贵州贫困村生态环境与贫困耦合度介于0.29-0.56之间,以微度、轻度耦合为主。从村域尺度看,生态环境对贫困村致贫原因的贡献不高,只占9.5%左右,贵州省69.3%的贫困村属于生态良好-一般贫困型,贵州在扶贫开发中应根据贫困村生态与贫困的耦合关系,加强东部贫困村的经济开发,强化西部贫困村的生态修复。     

中国贫困地区生态环境脆弱性与经济贫困的耦合关系——基于连片特困区714个贫困县的实证分析

保持生态环境与经济建设的协调发展是新阶段国家扶贫开发的重要策略之一.本文以扶贫开发“新纲要”中规划的14个连片特困区714个贫困县为例,基于敏感性-恢复力-压力度(SRP)的概念模型,构建生态脆弱性评价指标体系,从社会、经济两方面构建了县级尺度上的经济贫困评价指标体系,在此基础上,设计了连片特困区生态环境脆弱与经济贫困耦合模型,对研究区生态脆弱性与经济贫困进行了耦合协调度分析.结果表明: “胡焕庸线”能够很好地刻画连片特困区生态环境脆弱性、经济贫困以及两者耦合协调度的空间分布特征,在扶贫开发过程中,应充分考虑“胡焕庸线”对于我国贫困东西格局划分和减贫的影响;连片特困区脆弱生态环境与经济贫困共生共存,应该充分考虑贫困地区生态环境保护的战略意义,通过保护地区生态环境来达到减少经济贫困的目的;研究区一半左右的县市为衰退失调型,且两者不能做到同步发展.     

生态系统服务与贫困关联视角下生态扶贫策略的实施路径

生态文明建设与脱贫攻坚均是重要的国家战略。由于贫困与生态环境问题存在紧密耦合关系,在生态保护修复中探索生态扶贫措施的实施路径可获得生态环境改善与社会经济发展的双赢。构建生态系统服务-贫困关联分析模型,以山水林田湖草生态保护修复试点的山西省宁武县和静乐县为例,通过村级多维贫困指数（VPI）评价贫困程度,并结合生态系统服务识别出生态修复与生态系统服务提升的重点地区,最后在这些区域布局合适的生态扶贫措施。结果表明处于高贫困的区域占研究区总面积的41%,中贫困所占面积比例为47%,低贫困所占面积比例为12%,地形条件、劳动力状况、生活水平的差异构成了宁武县和静乐县贫困的空间分布格局。研究区水源涵养、土壤保持、食物供给等生态系统服务计算结果分别与贫困程度叠加出九种类型,并根据叠加结果将研究区划分为低贫困修复区、低贫困保护区、中贫困修复区、高贫困修复区和高贫困保护区五个区域,提出在高贫困保护区、低贫困保护区实施以保护为主的扶贫措施,在低贫困修复区、中贫困修复区、高贫困修复区要利用生态修复的契机解决乡镇的主要致贫因素。研究为贫困或欠发达的农村区域生态保护修复与生态扶贫的结合提供借鉴参考。     

省域乡村旅游扶贫重点村生态脆弱性评价——以福建省为例

贫困与生态环境问题呈现强烈的相关性,为避免旅游扶贫重点村发展落入"贫困陷阱",有效地评价其生态脆弱性成为开展旅游扶贫和精准脱贫的重要前提。然而,当前鲜有将旅游扶贫与生态环境问题置于同一分析框架内,开展乡村旅游扶贫重点村生态脆弱性及其驱动因子研究的成果。以福建省472个全国乡村旅游扶贫重点村为样本,基于"成因-结果"模型构建生态脆弱性评价指标体系,采用空间主成分分析法测算样本生态脆弱性指数,并深入分析其空间分异与驱动因子。结果显示:重点村生态脆弱性指数平均值为4.84,总体处于轻度脆弱;30 m×30 m栅格单元生态脆弱性呈零散分布格局,空间分异不显著;极度和重度生态脆弱村主要分布在三明市、宁德市、南平市和龙岩市,并在宁德市和三明市形成3处高度脆弱核心区;餐饮和床位数、旅游基础设施状况、土壤侵蚀强度、人口密度、多年平均降水量、坡度、休闲农业园面积等为生态脆弱性主要驱动因子。     

四川省大熊猫保护地生态安全及其时空演变

大熊猫是生态保护的旗舰物种,保护大熊猫及其栖息地具有重要的示范作用和科学价值。中国致力于建设以国家公园为主体的自然保护地体系,分析大熊猫保护地生态安全,为建立大熊猫国家公园提供理论依据,具有重要意义。以四川省为例,选取被划入或将来可能被划入大熊猫保护地的典型县域,构建大熊猫保护地生态安全评价指标体系,采用熵权法、层次分析法进行综合评价,并结合空间相关性分析,从时间和空间两个维度对大熊猫保护地生态安全状况进行时空动态分析。结果表明：（1）2003-2017年四川省大熊猫保护地生态安全综合指数呈波动性上升趋势,生态环境改善显著,但仍有部分县域出现不同程度的环境恶化现象。（2）各县域生态安全状况表现出较强的差异性,并且相邻县域生态安全指数存在显著的空间正相关性和空间集聚性。（3）大熊猫保护地生态安全与周边社会经济发展之间矛盾依然尖锐,相邻县域之间的经济发展和生态保护状况相互影响的作用明显,需联合治理,共同促进生态平衡,提高大熊猫及其栖息地保护效果。     

2004-2016年贵州省石漠化状况及动态演变特征

石漠化是制约我国西南地区社会、经济、生态发展的重要因素之一,及时监测评估其演变状况,对区域石漠化防治及生态环境建设具有重要科学意义。选取2004-2016年间4期TM影像,研究贵州省域尺度上、石漠化时空演变特征和未来发展趋势。结果显示：1）2004-2016年间,贵州省78.3%的区域植被覆盖度上升,平均增加了19.1%,达到63.4%,有55.4%的区域岩石裸露率下降;2）贵州省石漠化空间分布呈现从东北到西南渐次加重的特征,西部毕节市中、重度石漠化面积占该区域面积仍达62.0%-86.4%,而东部黔东南州约为18.4%-33.0%;3）2004-2016年间,贵州省石漠化状况呈现总体持续好转态势,以轻、中度石漠化转入为主体的无石漠化面积增加了1.1倍,轻度石漠化增加了20.0%左右,中度和重度石漠化面积分别减少了40.0%左右;4）截止到2016年,贵州省无石漠化、轻、中、重度石漠化区域分别占比约42.0%、24.1%、23.5%、10.4%;5）未来2020年及2024年,贵州省石漠化仍将持续改善,石漠化面积占比将分别减少8.9%和12.2%。过去十多年间,贵州省石漠化状况得到基本遏制,但局部区域仍存在高度的不稳定性,或趋于恶化的风险,未来在各类政策措施的支持下,贵州省石漠化状况仍将继续好转,但部分重度石漠化区域的治理将更为复杂而艰难。     

贵州省生态系统服务价值时空演变及其对景观格局变化的响应

贵州省是我国生态文明试验区,也是世界上岩溶地貌发育最典型的地区之一,探明其生态系统服务价值变化及其与景观格局在空间上的相关性分布特征,有利于因地制宜地制定生态环境治理和保护措施。本研究分析了2005—2018年间贵州省景观格局和生态系统服务的时空变化,并构建二者之间的地理加权回归模型,探讨其相关系数在空间上的变化。结果表明: 2005—2018年间,贵州省景观类型的转移主要发生在建设用地、森林、水域、草地和农田5种景观之间,景观破碎度和多样性增加;生态系统服务价值逐年增长,森林是贵州省生态系统服务价值的主要贡献者,生态系统服务以调节服务为主;对于高价值景观类型而言,多样性提升和破碎度降低有利于生态系统服务价值增长;而在低价值景观类型集中的区域,则呈现出相反的影响效果。应根据贵州省不同区域的生态环境特征,调整景观转移方向和不同景观类型的多样性和破碎度空间分布,从而实现生态系统服务价值增长。