“生态与环境” 栏目所有文章列表

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  • 生态与环境
    顾晴怡
    地理科学. 2025, 45(8): 1635-1645. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.20240658 cstr: 32176.14.geoscien.20240658

    准确理解国土空间生态利益的内涵意蕴,探究国土空间生态利益的配置的机理,是化解空间矛盾和优化国土空间开发保护格局的基础。研究表明:①自然形成的空间环境和逐利的人性机制、对资源配置起决定作用的市场机制、矫正市场失灵的政策机制共同作用于国土空间生态利益的配置机理。②国土空间生态利益配置的功能在于落实国土空间规划结构、保障生态利益空间再分配、矫正市场机制逐利天性。③布局规范的空间结构、合理分配的公共资源、有效配置的空间权利是生态利益配置的预设基准。当前,国土空间生态利益的初次配置存在空间用途竞争凸显、空间资源错配丛生、空间权利不平等的内生张力,以及二次配置界限的失衡隐忧,需为国土空间生态利益配置划定“三线一单”生态承载力的底线边界以及约束政府权力的上限边界,优化国土空间生态利益配置机理的协同机制,在不同空间尺度上合理配置生态利益,实现生态利益的全民共享。

  • 生态与环境
    王欢业, 苗瑞, 卢红选, 赵增浩, 蔡泽园, 盛维娟, 刘卫国
    地理科学. 2025, 45(8): 1646-1656. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.20240978 cstr: 32176.14.geoscien.20240978

    由细菌产生的支链甘油二烷基甘油四醚类化合物(brGDGTs),是示踪过去气候环境变化的重要工具。然而,目前关于此类生物标志物的研究主要集中在基于其不同组分相对分布的气候代用指标,关于其总体含量的影响因素还少有研究。这限制了对于地质记录中brGDGTs含量气候指示意义以及brGDGTs指标季节性的合理解读。本研究调查了中国大范围表土中的brGDGTs含量,并分析了其与环境因子(包括干旱指数、土壤pH和温度)的关系。结果显示,在全国范围内brGDGTs含量与干旱指数具有最强的相关性,而在不同区域brGDGTs含量均与干旱指数存在中等或较强正相关,但与pH值或温度的相关性不稳定,说明土壤湿度可能是现代表土中brGDGTs含量的主控因素。因此,地质记录中brGDGTs含量的波动可能反映了过去的干湿环境变化。另外,研究结果也表明,土壤中brGDGTs古温度代用指标的季节性,可能不仅包括通常认为的温度的季节性变化,也会受湿度(降水)的季节性变化所影响。

  • 生态与环境
    刘艳英, 吴涛, 张建珍, 濮励杰, 蒋国俊, 解雪峰
    地理科学. 2025, 45(8): 1657-1669. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.20240079 cstr: 32176.14.geoscien.20240079

    铁路建设与运营引发的沿线土地利用/覆盖和社会经济发展的时空演变特征及其协调性关乎区域发展质量。以亚吉铁路为研究对象,分析2010—2018年铁路沿线土地利用和经济发展的时空演变特征,并结合Tapio脱钩模型和双变量空间自相关分析探究二者之间的时空协调性。研究表明:①亚吉铁路建设与运营引发的土地利用/覆盖变化较小,主要表现为农业用地转变为建设用地。沿线土地利用程度整体较低,仅在原有格局基础上有所扩展。②亚吉铁路沿线的有效灯光主要集中在3大中心城市,其扩展形态具有明显的交通导向性。沿线中心城市经济发展并有效带动周边地区发展,经济发展水平在整体上呈现先快后慢的增长态势。③亚吉铁路建设与运营提高了铁路沿线土地利用与经济发展的协调性,二者间的关系从“弱脱钩”转变为“弱负脱钩”。铁路沿线土地利用程度和经济发展水平的空间相关性不断增强,“HL”聚集类型缩减,“HH”“LH”聚集类型扩展,铁路对区域发展的辐射带动作用不断增强。

  • 生态与环境
    孟思彤, 孙从建, 陈伟
    地理科学. 2025, 45(8): 1670-1683. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.20241139 cstr: 32176.14.geoscien.20241139

    土壤水分是土壤−大气物质能量迁移的纽带,定量解析土壤水分运移规律对于认识区域水文过程、区域水资源的高效利用具有重要意义。本研究基于2023年生长季(4—11月)黄土高原东部典型传统耕地与非农耕地下的不同水体同位素数据,定量评估了2种土地利用方式下土壤水分入渗、储存及蒸发能力,解析土壤水分运移规律。结果表明:①2种土地利用方式下土壤水δ18O平均值均在0~20 cm土层最为富集,在80~100 cm土层最为贫化,同时在季风期呈现剧烈波动。②非农耕地下降水最高入渗时长(6 d)小于传统耕地(8 d),入渗深度略大于传统耕地,但均不超过80 cm。③2种土地利用方式下土壤水分蒸发损失量均值在季风期前最大(7.35%)而季风期后最小(2.25%),随着土层深度增加呈现出波动式下降的变化。④2种土地利用方式下土壤储水量在研究时段内均呈现出逐渐降低的变化趋势,均由表层至深层逐渐增加,传统耕地(平均值63 mm)土壤储水量高于非农耕地(平均值57 mm)。⑤气温与饱和水汽压差对土壤含水量和土壤水分蒸发损失量存在极显著的影响。相较于传统耕地,非农耕地下的土壤水分运移过程受环境要素变化的影响更为明显。研究结果对区域水资源的合理优化配置及农业高质量发展有重要意义。

  • 生态与环境
    王拓, 杨贵军, 徐新刚, 冯海宽, 董立国, 张静, 刘淼, 唐澳华, 吴强
    地理科学. 2025, 45(8): 1684-1697. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.20241125 cstr: 32176.14.geoscien.20241125

    本文基于Google Earth Engine(GEE)这一全球地理信息云平台,利用其高效的数据获取和处理能力,对1990—2024年六盘山区的植被覆盖度时空演变特征进行了探究。以Landsat系列卫星影像为基础,采用像元二分模型、趋势分析、Hurst指数等方法,探讨了植被覆盖时空变化特征以及未来变化预测。此外,结合地理因子探测器对影响植被覆盖度的主要地理因子进行了深入解析。结果表明:①植被覆盖度空间分布呈现东南向西北高−中−低−高的格局,不同土地利用类型的植被覆盖度差异显著;②植被覆盖度在35 a间总体呈波动上升趋势,平均值为0.3577,增速为0.001 2/a,低覆盖度区域减少15 270.54 km2,高覆盖度区域增加3969.71 km2;③植被覆盖度趋势分析显示不显著增加区域占比40.71%,不显著减少区域占比27.93%;结合Hurst指数分析显示未来3~5 a内植被覆盖度呈减少趋势区域占比60.99%,呈增加趋势区域占比38.86%;④降水是影响植被覆盖度的主要地理因子,解释力为0.634;各因子交互作用对植被覆盖度的解释力均高于单因子,其中降水与气温的交互作用解释力最强为0.752。

  • 生态与环境
    黄晓峻, 吴志峰, 张棋斐
    地理科学. 2025, 45(8): 1698-1709. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.20240644 cstr: 32176.14.geoscien.20240644

    选取包括湿地受损指数(Wetland Damage Index,WDI)在内的16个驱动因子,构建基准、经济发展、生态保护、均衡发展4种土地变化情景,开展粤港澳大湾区2030年多情景湿地模拟,提出未来湿地受损指数(Future Wetland Damage Index,FWDI),并进行湿地管育分区。结果表明:①纳入湿地受损指数作为驱动因子的湿地模拟精度得到较好提升,PLUS模型的FoM值与总体精度分别提高至0.28、0.89。②2020—2030年,河流、水库、湖泊湿地的面积变化小,体现土地转换限制区域对湿地的保护作用;坑塘湿地的面积变化量最大,在均衡发展情景下分布更紧凑,体现经济和生态效益之间的均衡。③2020—2030年的未来湿地受损指数结果显示湿地扩张和消失主要在连片湿地外围,湿地扩张区的未来湿地受损指数较湿地消失区低,对模拟未来湿地不变的区域有必要进一步挖掘。④未来湿地受损指数为评估未来湿地消失的风险提供具体指标,基于未来湿地受损指数构建湿地管育分区,湿地重建区是未来湿地扩张区域,主要在大湾区西部河塘密布区及沿海地带;湿地保育区是稳定分布且未来湿地受损指数低的区域,分布广泛;湿地控制区是预测湿地消失或预测不变但未来湿地受损指数高的区域,分布在大湾区中部坑塘密集区。在湿地生态保护与社会经济协调发展的目标下,研究结论为湿地精准保护提供科学参考。

  • 生态与环境
    张文彬, 相晨寒
    地理科学. 2025, 45(8): 1710-1719. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.20240481 cstr: 32176.14.geoscien.20240481

    黄河流域生态保护与经济高质量发展是中国实现区域平衡、可持续发展的新型全域合作战略构想,协同推进范式是实现生态保护与经济高质量发展的根本途径。文章将协同发展界定为协同程度和增值能力双重特征的矢量,运用矢量模型方法和地理探测器方法分析了黄河流域生态保护与经济高质量发展的协同演化趋势和驱动因素,结果表明,2011—2022年黄河流域协同程度和增值能力呈现波动上升趋势,但大部分城市仍处于“低协同、低增值”水平,且上中下游差异性较大,下游显著高于上中游;经济高质量发展因素驱动效应较大,压力、状态和响应的驱动效应依次递增。文章最后从完善协同推进顶层设计、构建全域协同合作体系、提高城市基础设施和公共服务水平等方面提出政策建议。

  • 生态与环境
    秦杨, 翟帅, 石博文, 张梅, 陈卫卫
    地理科学. 2025, 45(8): 1720-1732. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.20230707 cstr: 32176.14.geoscien.20230707

    本研究以东北地区平原型城市——吉林省白城市为例,采用2015—2022年多源数据(空气质量、气象、卫星、遥感),在系统分析重度污染事件形成成因的基础上,筛选了重度污染事件PM2.5质量浓度预测的最佳机器学习算法。结果显示,在2017年以前,白城市重度污染发生频率较高,主要发生在秋末冬初和深冬;2017年以后重度污染天数显著减少。重度污染主要分为4种类型,即本地排放型、传输主导型、气象诱导型、复合污染型,其中复合污染型比例最高。本文构建了重度污染发生期间的空气质量、气象、遥感数据为基础的机器学习预测算法,对白城市PM2.5质量浓度进行了预测,XGBoost算法表现最优,R2为0.92,均方根误差(RMSE)为24.6 µg/m3,显著优于随机森林(R2=0.87)和支持向量机(R2=0.67)等算法。本研究为东北地区平原型城市重度污染的预测提供了一种简洁、易掌握、精度高的流程和算法,有利于大气环境日常管理。

  • 生态与环境
    崔雪, 张丽丽, 王晨亮, 刘广, 吴涛涛, 夏晓运
    地理科学. 2025, 45(8): 1733-1744. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.20250049 cstr: 32176.14.geoscien.20250049

    研究基于2018—2025年的Sentinel-1A数据,利用SBAS-InSAR技术获取北京平原InSAR形变场数据,并结合水文地质数据,系统解析了北京平原现今地表形变与地下水系统的构造控制规律及人工调水工程之间的响应特征。研究结果表明:①区域形变格局受NE向黄庄−高丽营断裂、顺义−良乡断裂及NW向南口−孙河等断裂联合控制,形成构造约束的差异形变单元。北部呈现明显回弹特征,其中顺义区的后沙峪凹陷和平谷区的平谷凹陷最为典型,形变单元最大抬升量分别为127 mm、85 mm。东部朝阳区、通州区表现出持续沉降的态势,最大累计沉降量达到438 mm,对应大兴隆起单元边界内。②南水北调工程引发的地下水补给空间分布也呈现明显的构造分带特征,南口−孙河断裂北侧的昌平区、顺义区、平谷区各含水层平均升幅为8.39~13.13 m,显著高于大兴隆起单元内朝阳区、通州区的0.75~2.37 m。此外结合重力反演数据,推测基底构造通过调控地下水运移影响形变分异,凹陷区(如后沙峪凹陷)因基岩地势低,对地下水具有汇聚作用,使得土基回弹量显著高于隆起区(如朝阳、通州沉降区)。研究成果可为位于承压冲积盆地的城市人工补水在合理布设回补井群、优化地下水回补方案提供指导,以均衡地表形变差异,保障区域地质环境安全。