集约用海对海洋生态环境影响的评价方法

集中集约用海是一种相对高效、生态和科学的用海方式,但也不可避免会干扰海洋生态系统,甚至带来海洋环境污染和生态破坏。因此,将集约用海工程对海洋生态环境的影响降到最低,进行集约用海对海洋生态环境影响的科学评价是十分重要的。通过分析集约用海工程对海洋生态系统的影响,提出了集约用海工程对海洋生态环境影响评价的主要内容、思路和流程,从海洋生态系统的非生物因子和生物因子两个方面构建了基于"生境质量"和"生态响应"的集约用海对海洋生态环境影响的评价指标体系。"生境质量"指标反映了集约用海工程影响海域的海洋生物栖息环境质量状况的变化,主要包括水环境、沉积环境和典型物种的生物质量指标,"生态响应"指标反映了集约用海工程影响的海域不同营养级的生物对变化环境的生态响应,它主要包括生物群落结构指标和生态敏感区结构、功能指标。在此基础上,结合我国海洋生态环境监测和评估现状,研究并确定了生态环境影响的各评价因子的权重、标准及评价等级,建立了集约用海对海洋生态环境影响的综合指数法评价模型,通过集约用海工程建设前后生态环境综合指数的变化量ΔE来定量地衡量其对海洋生态环境影响的程度。以期为适宜的集约用海工程规模和科学选址提供技术支撑。     

河北省沿海开发活动的生态环境效应评估

通过对河北省沿海开发活动及生态环境的分析,建立了由压力、状态、响应3个子系统28个指标组成的沿海开发活动的生态环境效应综合评估指标体系,采用综合指数法进行定量评价,并在此基础上构建了生态环境综合效应指数及其分级评判标准.结果表明： 1984—2010年,河北省沿海开发活动的生态环境效应呈现较小→一般→较大的变化,接受程度由可接受发展变为不可接受的水平.由于沿海开发利用所造成的资源、环境压力依然严峻,再加上状态对于响应的反应有一定滞后性,响应子系统各种措施的改善对状态的好转并没有表现出积极作用,海域质量状况呈现退化趋势.由于沿海各地开发方式和强度的差异,开发活动的生态环境效应呈现一定的空间差异,表现为秦皇岛沿海开发的生态环境效应最小,其次为沧州,唐山最大,且沧州和唐山都已达到不可接受的水平,需要进一步加强生态环境的恢复和保护工作.
     

基于生境质量和生态响应的莱州湾生态环境质量评价

莱州湾沿岸海域未来10a是山东省集约用海规划的重要区域。为了降低和减少用海工程对海洋生态系统可能产生的不利影响,确定集约用海适宜规模和科学选址,应用已构建的集约用海对海洋生态影响评价指标体系和方法,从生境质量和生态响应两方面对莱州湾2004年至2012年的生态环境质量状况进行了评价。结果表明:位于莱州湾西部和南部近岸海域的Ⅰ区和Ⅳ区生态环境质量达到"差"的等级,生境质量总体上处于轻度到中度污染水平,水质和生物质量污染较严重,生态受到中度到严重扰动,其中浮游植物和浮游动物密度偏离标准值较大,大型底栖生物密度和生物量总体偏离标准值不大,但其物种组成已发生了明显变化,鱼卵和仔鱼数量急剧下降。在这两个区域要严格控制集约用海工程规模和新的污染排放,密切关注其对海洋生态的影响。位于莱州湾中部和东部的Ⅱ区和Ⅲ区生态环境质量接近"一般"等级,生境质量总体上处于轻度污染水平,水质受到一定程度污染,生态处于中度扰动状况。总体上,2011年和2012年莱州湾生态环境质量综合指数E值明显高于其他年份,生态环境有明显好转趋势。     

集约用海对海洋资源影响的评价方法

集约用海是一种相对科学、高效、生态的用海方式,但也不可避免的要占用和消耗海洋资源。因此开展集约用海对海洋资源影响的科学评估,将集约用海对海洋资源的影响降到最低就尤为重要。通过分析集约用海工程对海洋资源的影响,明确了集约用海工程对海洋资源影响影响评价的主要内容和思路,从海洋资源的复杂性及其开发利用角度,构建了基于海洋生物资源、海洋空间资源、港口航道资源、滨海旅游资源和其它资源的集约用海对海洋资源影响的综合评价指标体系。其中,从浮游植物、浮游动物、底栖生物和鱼类生物方面反映集约用海工程对海洋生物资源的影响;从滨海湿地、岸线、海域空间利用变化方面反映集约用海工程对海域空间资源的影响;从水动力变化、港口资源利用方面反映集约用海工程影响下港口航道资源的影响;从旅游资源密度反映集约用海工程对滨海旅游资源的影响;从矿产资源、能源资源利用方面反映集约用海工程对其它资源的影响。在此基础上,根据我国海洋资源调查与评估现状,研究并确立了集约用海对海洋资源影响的各评价指标权重、评价标准及评价等级,建立了基于赋值法、综合评价法的集约用海对海洋资源影响的综合评价模型,利用综合评估指数I来反映集约用海工程对海洋资源的影响程度。利用该评价方法评价了曹妃甸区域集约用海对海洋资源的影响,结果表明该区域集约用海对海洋资源造成的影响较大,应严格控制该区域集约用海工程。     

浙江省沿海县域生态效率评价

基于浙江省沿海27个县域2005—2018年投入-产出面板数据,结合超效率SBM模型、投影寻踪模型对浙江沿海生态效率时空演化特征、投入-产出要素与生态效率的叠加特征进行研究,并提出优化浙江沿海县域生态效率的措施。结果表明：(1)沿海县域生态效率可划分为较平稳增长期、颠簸下降期两个阶段。(2)浙北沿海县域生态效率大于浙南沿海县域生态效率,浙北与浙南沿海县域生态效率具有不对等性与空间差异性。(3)沿海县域各等级生态效率具有相互转化的特征。高生态效率由“大聚集”向“小分散”演化;较低、低生态效率由“大分散”向“小聚集”演化,具有“弱者恒弱”的特征。(4)沿海县域资源投入与经济效益的高低变化具有同高同低的特征,环境污染状况与资源投入和经济效益具有反向性特征。(5)投入-产出要素与生态效率等级叠加类型具有多样性、复杂性,高投入、高经济效益的县域基本稳定,中投入县域近似圈层性分布于高投入外围,低投入县域主要集中于浙南沿海。     

闽江口琅岐岛土地利用的时空动态

基于RS和GIS技术,采用与土地利用动态度相关的一系列时空特征指数,研究了1989、1996和2005年闽江口琅岐岛土地利用的时空动态特征.结果表明：1989—2005年间,闽江口琅岐岛各土地利用类型均有所变化,但始终以农业景观为主;期间,该区水域的单一土地利用动态度最大（7.85%）;琅岐岛综合土地利用年变率为1.90%,土地垦殖率呈快速下降趋势,林地覆盖率和建设用地利用率呈增加趋势;研究区土地利用程度综合指数呈下降趋势,表明该区土地利用类型趋于多样化.     

基于生态服务价值量的土地利用变化环境效应研究

随着社会经济的快速发展, 探究土地利用变化所引发的生态环境影响成为热点。运用土地利用程度综合指数、城乡建设用地年均扩展强度指数进行土地利用变化分析, 并基于有无土地利用变化的生态系统服务价值评估生态环境效应状况。结果表明：福州市2015年土地利用程度综合指数为241.53, 2009—2015年变化率0.011, 处于稳定状态, 而各县(市、区)之间呈不同程度的空间差异; 2009—2015年福州土地利用变化环境效应指数为0.983, 各县(市、区)皆低于但接近1, 表明研究期间区域土地利用变化对生态环境有微弱的消极影响。此外, 结合生态—经济协调度模型判定福州市及各县(市、区)生态、经济发展基本处于均衡状态, 平潭综合实验区在建设扩张中需优先考虑其生态脆弱性     

京津冀地区城镇化与环境质量协调性

通过构建城镇化与环境质量评价指标体系,评估了2014年京津冀地区13个地级(直辖)市和20个县级城市城镇化强度和环境质量的综合水平;采用协调发展度模型,定量分析了研究区城镇化与环境质量的协调度。结果表明:京津冀城镇化在地级(直辖)市呈现京津"极化"发展模式,县级市大部分处于中低等水平;环境质量在地级(直辖)市中,天津和唐山最差,县级市总体为中等水平;地级市城镇化与环境质量协调度处在0.37~0.83,高值区在京津唐三角区,县级市在0.22~0.65,协调状态集中在冀东北地区,而失调状态则集中在冀东南地区,存在明显区域差异。研究结果可以为京津冀地区城市发展和环境保护提供准确评估和管理决策。     

河北省耕地生态经济系统能值指标空间分布差异及其动因

采用能值理论与地理学研究中的空间自相关分析(ESDA)技术相结合,估算2009年河北省138个县的耕地生态经济系统各项能值指数,在此基础上,重点分析省域范围内耕地生态系统能值指标的空间格局分布规律、特征,从地形地貌、土壤类型、降雨量、耕地集约利用、农业基础设施等方面探讨了空间分布差异原因。结果表明:河北省耕地生态经济系统能值单项指标与综合指标在省域范围呈空间聚集分布,能值综合指标的Moran's I指数较大,聚集特征显著,其大小顺序为EIR> EYR> ELR >ESI,单项指标Moran's I的排列顺序依次为,EMY> EMF> EMR >EMN> EMRI;河北省耕地生态经济系统能值单项指标与综合指标局部空间聚集格局显著,不同能值指标其局部空间分布格局存在差异,主要聚集区为"石家庄-保定-唐山"和"张家口"地区,宏观视角上,能值指标的空间格局分布差异,主要受到地形地貌、土壤类型、年平均降雨量,农业基础设施以及耕地集约利用水平的影响。     

1996—2008年广东省城市化进程与生态环境的协调性分析

在构建城市化和城市生态环境评价指标体系、并对广东省城市化发展水平与城市生态环境质量分别进行综合评价的基础上,将模糊数学中的隶属度引入到城市化与市生态环境协调度的计算中,并对两者协调发展程度的变化趋势进行了分析。结果发现,1996-2008年间,广东省城市综合发展与城市环境的协调度具有明显的阶段性和波动性特征,总体均呈现下降趋势;静态协调度可大体上划分为两个阶段,其中前9年均处于总体协调阶段,以1998年的静态协调度为最高,但自2005年后,两者的静态协调度逐年降低,处于不协调阶段;与静态协调发展度相比较,广东省的城市化发展与城市生态环境的动态协调度变化略为平滑。说明广东省生态环境对城市化的响应较为明显,但生态环境质量发展指数的上升滞后于城市化发展的进程。随着城市化进程的不断发展,城市化与生态环境的矛盾逐渐加剧,生态环境对城市化的约束作用逐渐增加,系统的协调性也有所下降。     

基于“三生空间”的福建省城市综合承载力研究

基于“三生空间”构建城市综合承载力指标体系,分析2011—2016年福建省各设区市城市综合承载力的时空分布特征,引入耦合协调度模型和障碍度诊断对各设区市生产、生活、生态空间承载力的耦合协调度及主要制约因素进行分析。结果表明:①2011—2016年福建省各设区市城市综合承载力整体变化不大,闽东南沿海地区城市综合承载力较高,闽东北和闽西内陆地区城市综合承载力相对较低;②2011—2016年各设区市“三生空间”耦合协调度相对较低,以濒临失调和轻度失调为主;③2011—2016年各设区市城市综合承载力制约因素主要分布于生产空间和生态空间,未来应加强这两方面的发展。据此研究结果,提出加强区域协作,促进共同发展等协调福建省各设区市未来发展的对策建议。     

河北省生态环境与经济协调发展的时空演变

基于构建的河北省生态环境与经济协调发展的评价指标体系,并引入耦合度模型,测算了河北省2000—2014年全省及2000、2006、2010、2014年11个地级市的生态环境综合指数、经济发展综合指数及生态环境与经济协调发展耦合度.结果表明: 研究期间,河北省生态环境与经济协调发展水平呈不断提高趋势,从濒临失调衰退到良好协调发展,经历了3个显著发展阶段.11个地级市的生态环境与经济协调发展度均逐年增加,并在空间分布上存在显著差异.通过分析河北省生态环境与经济协调发展时空演化机理,认为政策、经济、产业和区位是其关键影响因素,并据此提出河北省未来生态与经济协调发展的建议.     

山东近海生态资本价值评估——供给服务价值

海洋生态资本是沿海地区社会经济活动的重要生产要素,供给服务价值是海洋生态资本价值的关键构成要素之一。选择养殖生产、捕捞生产和氧气生产3个指标,分别采用市场价格法和替代成本法对山东近海生态系统提供的供给服务价值进行了评估,并揭示山东近海供给服务价值的空间分布规律。山东近海3.16万km²的海域,2008年产出的供给服务价值为574.1亿元,占全省沿海地级市生产总值的3.62%。其中,养殖生产价值452.86亿元,捕捞生产价值66.02亿元,氧气生产价值55.23亿元。山东沿海7个地级市比较,威海和烟台近海的供给服务价值最高,分别为180亿元和169.13亿元;其次是青岛近海,为103.58亿元;滨州、潍坊、日照和东营近海较低且相差不大。山东近海生态系统供给服务价值的分布密度平均为167.7万元/km²。供给服务价值的高值区集中分布于青岛和日照近海,中值区主要分布于威海和烟台近海,滨州、东营和潍坊近海的分布密度较低。山东近海生态系统供给服务价值空间分布遵守从近岸向外海总体降低的规律,有养殖区分布的局部海域,供给服务价值较高。山东近海供给服务与调节服务、支持服务存在正相关的关系,养殖生产、捕捞生产、氧气生产3项服务之间也存在互相促进的关系。山东近海供给服务价值,尤其是养殖生产对山东沿海经济发展有着重要的支撑作用。     

基于生态系统服务评价的围填海区域景观生态红线划分方法及应用研究

以围填海活动为代表的高强度的人类开发利用方式从根本上改变了海岸带地区的自然属性,区域生态环境发生了深刻变化。定位于我国大陆沿海的围填海区域,通过人机交互目视解译的方法获取我国大陆沿海围填海区域的矢量数据,基于围填海活动影响下海岸带区域的景观类型和生态系统服务变化的评估结果,识别我国海岸带的生态脆弱区和重点保护区,提出围填海区域景观生态红线的划分方法。通过分析可知:(1)围填海区域景观生态红线区呈现出"总体分散、局部集中"的的分布特点;(2)景观生态红线区主要分布在人工湿地和残存自然湿地中。围填海区域是进行海陆统筹研究的关键区域,而景观生态红线作为识别其重要生态功能区,并进行二次保护和抢救性保护的有效手段,将为我国海岸带生态管理提供新思路和新方法。     

Urgency,development stage and coordination degree analysis to support differentiation management of water pollution emission control and economic development in the eastern coastal area of China

The eastern coastal areas of China have high-density population, developed society and economy, and large water pollution emissions. How to reduce water pollution and realize the coordinated development of the economy and environment has become the national focus. Effective environmental policies should consider regional differences in development stage and sustainability performance. Here, we first analyzed the water pollution emissions intensity of the eastern coastal areas of China and the urgency of emissions reduction using 8-year environmental statistics from 2003 to 2010. We characterized development stages of the eastern coastal areas based on the relationships between water pollution emissions intensity and economic development. Further, we built a coordination degree index of economic development and water environment protection as a measure of sustainability. Results show that water pollution emissions intensity decreases as the economy grows from 2003 to 2010. The less-developed regions have a better coordination degree than some more-developed regions, especially those most-developed ones (e.g., Shanghai show more pressures on long-term sustainability than Hebei). The less-developed regions should take advantage of economic growth to invest more advanced environment protection technologies. The more-developed regions need to upgrade its economic structures and municipal infrastructures. Overall, the study provided a comprehensive approach to understand regional difference in development stage and sustainability performance in the eastern coastal region of China as well as the need of different environmental policies to reduce water pollution emissions.     

三大沿海城市群滨海湿地的陆源人类活动影响模式

随着陆源人类活动对滨海湿地的干扰日益强烈,研究滨海湿地陆源人类活动影响规律对于滨海湿地资源管理和保护具有重要的现实意义.以我国三大沿海城市群(环渤海湾、长江三角洲、珠江三角洲)滨海湿地为研究对象,分别选取围海造地(直接因子)和流域污染物(营养盐、非点源无机污染物)输入(间接因子)表征1990-2000年间滨海湿地的陆源人类活动影响强度及规律.研究发现,虽然围海造地仍然以农业用地为主(＞50％),但城市建设用地比例随人口城市化率增高而增加,以珠江三角洲城市群最高;在环渤海湾和珠江三角洲城市群区域超过60％的滨海湿地面积受到高或中等污染物输入强度影响,长江三角洲城市群区域则有44.7％的滨海湿地面积处于中等污染物输入强度及以上.通过叠加围海造地和污染物输入双重陆源人类活动的综合影响强度表明,珠江三角洲城市群平均强度指数达到0.79,且处于中等及以上影响强度区域面积比例达到78％,均高于其他两个城市群滨海湿地区域.空间分析结果表明,陆源人类活动对滨海湿地的强影响区域多集中分布于河流人海口、较为发达城市滨海区以及海岸线附近.     

中国沿海省区海洋绿色发展测度及影响机理

海洋绿色发展是海洋高质量发展的重要内容,坚持生态优先和资源可持续的绿色发展模式对于海洋可持续的意义重大。在梳理了海洋绿色发展概念与内涵基础上,以沿海11省市为研究对象,基于2006-2017年沿海各省市的面板数据,建立海洋绿色发展评价指标体系,通过可变模糊识别模型对海洋绿色发展水平进行测度,并运用Arcgis软件和马尔可夫空间模型对其进行时空演变分析,最后运用面板数据模型进行影响因素分析。结果表明：①2006-2017年我国海洋绿色发展水平一直保持增长趋势,总体提高了19.6%,但整体仍呈中等水平,且地区差异明显。在空间分布上,空间集聚特征依然明显,东南沿海地区总体海洋绿色发展水平相对较高,西南和东北部分地区海洋绿色发展水平相对较低。②从时空演化特征来看,上海、天津、山东的海洋绿色发展水平相对较高,河北、广西的海洋绿色发展水平相对较低。区域背景对海洋绿色发展类型转移具有显著影响,高水平区域背景对海洋绿色发展水平增长具有辐射、促进作用,而低水平区域背景对增长具有制约、减缓作用。③从外部因素来看,政府调控、陆域经济水平和开放程度对海洋绿色发展有正向显著影响,环境治理有负向显著影响;从内部因素来看,海洋产业结构、海洋管理和海洋资源利用都有正向显著影响。根据总结以上结论,针对不同地区的海洋绿色发展情况提出不同的发展途径与对策,为海洋绿色发展提供科学的参考依据。     

海岸带城市生态承载力综合评价——以连云港市为例

海岸带是人类聚居和海洋资源开发利用的重点区域。海岸带城市综合生态承载力体现了海岸带生态系统对人类社会经济活动的承受能力,是判断海岸带城市生态系统健康程度和制定海岸带环境管理政策的重要依据。基于"压力(P)-状态(S)-响应(R)"概念模型,以连云港市为例,构建海岸带综合生态承载力评价指标体系,并对2005—2014年间连云港市的综合生态承载力进行评价。结果显示:连云港市海岸带综合生态承载力呈现逻辑斯蒂式波动上升趋势,2005—2007年处于超载状态,2008—2011年基本处于平衡状态,2012年后处于可载状态。对影响承载力的主要因素进行贡献度分析的结果表明:负向指标中,海岸带环境压力大于人口压力;正向指标中,海岸带经济发展水平及科技支撑条件的贡献呈上升趋势,海岸带可利用资源波动下降。结合相关分析和因子分析,得出海岸带环境压力、科技支撑条件及经济发展水平是制约综合承载力的关键因素。研究结果对海岸带地区环境管理及可持续发展政策制定具有重要意义。     

青岛都市圈生态系统服务-经济发展时空协调性分析及优化利用

城镇化进程伴随着生态用地流失与生态系统服务下降。对生态系统服务与经济发展间一致性的量化与分析，是厘清区域差异、优化空间布局、实现可持续发展的基础。基于青岛都市圈1990-2017年遥感数据与统计年鉴数据，使用当量因子法对生态系统服务价值（Ecosystem Service Value，简称ESV）进行货币化定量核算，进而构建生态系统服务与经济一致性指数，以探讨二者时空协调性特征，并通过驱动因子分析提出区域生态系统服务与经济平衡的优化改善建议。研究表明：受土地利用变化影响，青岛都市圈2017年总ESV较1990年下降11.34亿元。空间上，ESV表现出北东-南西向展布的"高-低-高"分布格局。整体上，青岛都市圈生态系统服务和经济集聚表现出不协调，且不协调范围有所扩大；生态系统服务集聚高于经济集聚主要发生在青岛都市圈西北方向的城市，而经济集聚高于生态系统服务集聚的地区主要分布在东部沿海地带。驱动因子分析表明，ESV减少主要受与城市中心距离的影响。因此，经济集聚高于生态系统服务集聚的地区应管控城镇用地低效蔓延并加强集约利用，同时对具备重要生态功能的要素实施保护；生态系统服务集聚高于经济集聚的地区应积极探索新形势下生态产品转化路径，以实现区域之间的生态与经济协同发展。     

包容性视角下城镇化质量与资源利用的协调性——以中国288个地级以上城市为例

从包容性视角探究城镇化质量与资源利用之间的协调性及其影响因素,有益于完善城镇化质量的内涵,并可为政府制定城镇化健康发展的深化路径提供指引.本研究将包容性理念融入城镇化质量和资源利用的内涵中,结合GIS技术和协调度模型分析了中国288个地级以上城市城镇化质量与资源利用协调性的空间格局,并探讨了成因.结果表明: 中国城镇化发展的包容性水平整体较低,突出表现为发展机会不均等、高水平城市点状分散分布、低水平城市大范围集中分布;资源利用总体处于中等水平,高、低水平城市集聚特征明显且以胡焕庸线为界.城镇化质量与资源利用的协调度平均值为0.59,总体属于中等协调水平,并呈现级差化和东西向的梯度分异格局.较高协调水平的城市分布与东南沿海城市群的契合度较好,中等以上水平城市的分布与我国东南沿海和长江经济带构成的“T”型轴带比较吻合,较低水平的城市集中分布在黄河中上游、江南丘陵、东北地区西北部和云贵高原4个地区.城市行政等级与经济发展水平正向影响城镇化质量与资源利用的协调性,城市规模与协调性水平在300万人以上城市中存在明显的正相关关系.