土地利用变化是导致碳储量变化的主要原因,对未来土地利用变化进行多情景预测并探究其对碳储量的影响,对于维持区域碳平衡具有重要意义.近年来,在自然和人为政策的共同作用下,渭河流域土地利用变化显著,碳储量也相应发生变化.本研究基于PLUS-InVEST模型,评估并预测了渭河流域生态系统碳储量时空变化,探究土地利用变化对碳储量的影响.结果表明:2000-2020年,渭河流域土地利用分布格局变化不大,土地利用变化呈现"耕地面积减少而其余土地利用类型面积增加"的特点,耕地向建设用地转换以及耕地、林地、草地的相互转换是渭河流域土地利用类型转换的主要方式.渭河流域碳储量呈上升趋势,共增加15.31x106t,碳储量高值区分布呈"东北片状-西部散点状-中南部带状",低值区分布在下游关中平原城市群.2030年4种情景下渭河流域碳储量较2020年均有所增加,经济发展情景增加最少,生态保护情景增加最多,不同情景的碳储量空间差异主要体现在上游耕地、林地和草地的分布交错地带.研究结果可为渭河流域土地利用管理决策以及碳储量的提升提供数据支撑.

研究气候变化和人类活动对植被变化的影响是有效生态系统管理的基础.本研究基于2002-2020年250 m MODIS-NDVI数据,采用Theil-Sen Median斜率估计和Mann-Kendall趋势分析从像元尺度量化了湖南省植被动态演变趋势;结合气象、夜间灯光指数、土地覆盖等数据,采用残差分析和相关分析等方法,从像元和县域两个尺度揭示了人类活动和气候变化对植被动态演变的影响.结果表明:2002-2020年,湖南省归一化植被指数(NDVI)动态演变呈"整体改善、局部退化"的空间格局,显著改善的区域占研究区总面积的64.9％,主要分布于湖南省西部和中南部;显著退化的区域占研究区总面积的1.4％,主要分布于城市化区域和洞庭湖平原的耕地区域.人类活动和气候变化共同促进研究区67.9％的植被改善;人类活动和气候变化单独对植被NDVI动态演变的贡献率分别为96％、4％;人类活动对所有区县植被演变的贡献率均超过80％.人类活动对植被演变的影响存在显著空间异质性.城市扩张导致新城区植被退化,但老城区出现植被恢复的现象;生态工程则促进了湖南省西部植被恢复.本研究结果有助于深入认识湖南省植被演变时空格局及其对气候变化和不同人类活动的响应,可为制定有效的生态恢复策略提供科学依据.

目的 分析2015-2020年四川省恶性肿瘤发病趋势,为制定肿瘤防控规划和措施提供数据参考.方法 基于四川省2015-2020年全省居民住院病历病案首页肿瘤相关的个案信息数据,计算发病率,使用Joinpoint 4.2.0.1计算平均年度变化百分比.结果 2015-2020年间,四川省恶性肿瘤新发病例数从181 490例增加到276 770例,发病率从198.57/105上升到304.76/105,平均年度变化百分比(AAPC)分别为总体7.514％、男性6.751％、女性8.611％、城市4.713％、农村6.838％;成都平原经济区和川西北生态经济区恶性肿瘤发病上升趋势明显,AAPC值分别为7.549％、9.668％.2015-2020年四川省肺癌、结直肠癌、乳腺癌、宫颈癌和前列腺癌发病率均呈明显的上升变化趋势,AAPC值分别为 11.220％(95％CI:5.866～16.845)、6.606％(95％CI:1.395～13.202)、6.322％(95％CI:1.411～11.472)、5.765％(95％CI:1.431～10.284)、13.222％(95％CI:7.396～19.364),差异均有统计学意义.结论 四川省恶性肿瘤发病率随时间呈上升变化趋势,防控形势严峻.不同恶性肿瘤发病率变化趋势存在差异,肺癌、消化系统肿瘤、乳腺癌、宫颈癌和前列腺癌是四川省发病居前位的癌种,应增强特异性预防控制与筛查.

基于整体保护与系统治理思维识别西北干旱区国土空间生态修复优先区,是筑牢国家生态安全屏障、推进国土空间生态文明建设的重要举措.本研究以典型西北干旱区城市——张掖市为例,采用生态服务功能重要性、电路理论、生态敏感性及生态退化评估等方法从生态网络内部缺陷和外部威胁两方面构建"生态网络-生态敏感性-生态退化"研究框架,识别西北干旱区国土空间生态修复优先区,并提出修复策略.结果表明:张掖市生态修复优先区集中在生态脆弱且人类活动干扰强烈的河流沿岸人工防护林带及平原-荒漠-绿洲过渡带.研究区生态网络包括39个生态源地和99条生态廊道,高度敏感区和退化区面积分别为1595.40和6.65 km2.基于生态网络内部缺陷和外部威胁识别国土空间生态修复优先区31个生态夹点、7个障碍点及753.56 km2生态源地,这些区域向内关乎生态网络的连通,向外维持着生态系统稳定,是未来着重修复的区域.本研究遵循国土空间整体保护、系统修复理念,提出了综合生态网络内部缺陷和外部威胁的国土空间生态修复思路,可为张掖市生态系统综合管理及国土空间优化提供科学基础和决策依据.

城市热岛效应严重影响城市居民的日常生活和健康,而城市绿地被认为是缓解城市热岛效应、降低夏季城市地表温度的有效途径.本研究选定关中平原城市群的天水、西安、运城3市主城区为研究区,基于2021年7-8月的MODIS、Landsat 8和Sentinel-2数据反演地表温度、提取绿地信息,运用GIS空间分析、景观生态学和统计分析方法,探讨了绿地斑块的面积、形状特征及景观格局指数对降温效果的影响.结果表明:在不同城市化水平和不同尺度下,绿地斑块均有稳定降温效果;且随着城市化水平提高,相同绿地斑块的降温效果增强;相较于零散破碎、形状复杂的小面积绿地,连续集中、形状规则的大面积绿地有更好的降温效果,绿地面积达到10 hm2或面积周长比增加到3后,随着绿地面积增加、形状趋于规则,降温效果增强幅度变小.研究结果可为不同城市化水平区域的绿地规划提供科学依据.

生态系统服务指人类从自然生态系统中获得的惠益,不同生态系统服务由社会生态驱动因素组合产生,并且跨尺度展现不同的空间模式.目前,对不同空间尺度生态系统服务间复杂关系及其驱动机制的研究较少.本研究以广东省韶关市为例,分析了 4种生态系统服务及其权衡/协同(TOSs)的空间格局与相互关系,并在千米网格尺度和子流域尺度量化了它们对7个社会生态驱动因素的响应,由此提出跨尺度可持续发展的区域生态管理和规划策略.结果表明:韶关市生态系统服务的空间分布存在聚集性和跨尺度差异,其中,生境质量、水质净化和碳储量的空间分布格局较为一致,高供给主要分布于东部、北部、西部和南部的山区,低供给分布在中部、西北、南部和东北部的平原区域,随尺度扩大,空间聚集性增强;研究区生态系统服务在两个空间尺度上均为协同关系,随尺度变化,协同强度发生变化;生态系统服务在两个空间尺度上的主要驱动因素为归一化植被指数和数字高程模型,TOSs在千米网格尺度的主要驱动因素为年均温,而在子流域尺度为年均蒸散发;综合各生态系统服务供给强度,研究区划分出山地生态均衡区、森林生态保育区、城市森林保持区、生态敏感区和生态风险区5类生态系统服务簇,其分布存在空间异质性和跨尺度差异.本研究将韶关市4种代表性生态系统服务及其复杂的相互作用和驱动机制的跨尺度变化规律整合到空间规划中,以支持跨尺度的可持续生态系统管理,对其他地区的生态文明建设具有重要的参考意义.

模拟浙江东部沿海城市土地利用变化(LUCC)引起的生态系统服务价值(ESV)变化,对区域可持续发展和生态安全具有重要意义.本研究以浙江东南沿海城市为研究区,选取2000-2020年3期土地利用及政府统计年鉴为基础数据,分析期间LUCC对ESV的影响,利用PLUS模型模拟2030年自然发展、生态保护和城镇发展情景下LUCC,基于格网尺度分析ESV的空间分布和集聚程度,并明晰ESV的敏感性特征.结果表明:2000-2020年,研究区建设用地面积呈显著增加趋势,而林地、耕地和水域面积明显减少,导致ESV呈持续下降趋势,减幅达160x108元.2030年自然发展、生态保护和城镇发展情景下,建设用地分别增加93624、54927和111966 hm2,东部平原地区将成为建设用地扩张的集聚区;3种情景下的ESV分别为1693×108、1729×108和1688x108元,均低于2020年ESV,生态保护情景下ESV下降速度放缓.研究区ESV呈现西高东低的空间分布特征,热点和冷点分布范围较大且集聚性较强,热点区域主要集中在西部,冷点区域主要分布在东部和北部.

自然生态空间是生物栖息繁衍的场所,生物和非生物成分组成的生态系统为人类提供赖以生存的生态系统服务.新时期绿色发展战略下高质量国土空间资源配置需要科学探究生态空间约束的作用机理.以泉州市为研究区,选取水源涵养、土壤保持和生物多样性等生态系统服务为生态因子,基于有序加权平均(OWA)算法构建城市扩张的生态软约束机制.以 2005 年土地利用现状为起始值,综合考虑自然人文等驱动力因素,基于构建的OWA-FLUS模型对泉州市2020 年和2035 年土地利用时空演化动态开展多情景模拟预测.结果表明:(1)策略控制因子δ=0.000001 下,OWA-FLUS模型的总体精度和Kappa系数达到95.94%和0.7742,FoM和FoMurban比FLUS模型分别提高了4.95%和7.17%,基于提升潜力空间的MICE功效指数分别为0.059 和0.102.(2)当δ值从 0 向 1000 变化时,OWA-FLUS模型的模拟精度逐渐下降.对比δ=1.0 的赋权线性组合(WLC)生态约束,δ=0.000001 下的OWA模拟的FoMurban提升了 5.70%.(3)2035 年基准情景、WLC情景和OWA情景下,区县尺度和乡镇尺度的城市面积增长率具有显著空间差异.对比基准和WLC情景,OWA情景下研究区西北部的县市区增长率显著下降,东部和南部沿海平原区的晋江市和石狮市表现出更大的发展潜力.综上所述,基于OWA-FLUS模型开展泉州市土地利用动态时空演化多情景模拟预测,可为重要生态资源约束下的区域国土空间优化提供科学参考.

生态安全网络是维持城市生态系统结构完整性与功能多样性的重要框架,连接其中的生态要素对协调城市建设与生态系统可持续发展具有导向性意义.以三峡大坝所在地宜昌市为研究对象,基于"源地识别-阻力面构建-廊道提取-节点分析"的网络范式,对2000-2020年不同生态安全网络要素的时空动态特征及其影响因素进行分析.研究结果显示:(1)基于核心区筛选、生境质量热点提取、景观连通性判断以及自然保护地检验等步骤综合识别的宜昌市生态源地在三个时期分别为43.41、49.03万hm2和47.76万hm2,集中分布在三峡库区水土保持区;生态廊道数量、里程及覆盖面积逐渐减少,其中廊道数量与里程集中在平原浅丘生态建设区,而廊道覆盖面积聚集在三峡库区水土保持区,生态夹点数量与面积先增后减,均集中在三峡库区水土保持区,生态障碍点集中在三峡库区水土保持区和平原浅丘生态建设区;(2)生态阻力结构自西向东逐渐增加,不同时期阻力值分别为38.90、42.19和40.66,平原浅丘生态建设区内生态阻力强度显著高于其他分区;(3)以降水量为代表的气候要素对生态源地空间分布驱动效果最为显著,土壤类型影响最为薄弱,不同影响因子之间以降水与其它因素的交互作用更加强烈.围绕宜昌市生态安全网络要素的时空异质性及其影响机制所展开的系统性论述一定程度上解释了地区生态安全现状的发展趋向与潜在挑战,为以三峡屏障构筑工程为代表的生态安全建设与管理工作提供了科学支撑.

CO不仅是中国主要的空气污染物之一,还是温室效应的贡献者.农业用地每年消耗了大量的CO通量,土地利用/覆盖格局对于调控CO空间分布发挥了较大的作用.针对土地利用/覆盖调控CO空间分布开展研究,以华北平原为例揭示人类活动对CO空间异质性的影响.研究发现2010至2020年华北平原CO排放量由4964×104t降低至2683×104t,大部分耕地CO浓度由90t/km2下降至45 t/km2以下.CO浓度空间集聚程度呈现先降低后升高趋势,Moran's I指数由0.25增加至0.41.经济发展迅速的地区CO污染较为严重,北京和周边城市形成了 CO污染高-高集聚区,周口和淮北等城市则形成了低-低集聚区.总体来看,CO浓度呈低-低集聚分布的区域不断扩大,反映出CO减排措施已经初见效果.研究表明土地利用/覆盖在类型与结构方面的差异影响了 CO的排放、扩散以及氧化消耗,增加了大气CO收支的不确定性,对CO空间分布具有一定的调控作用.通过分析土地利用/覆盖与CO空间分布的关联性,探究土地利用/覆盖及景观格局对区域CO的调控作用,为实现有效防控CO污染、推进减污降碳协同治理、改善区域环境质量以及提高人居环境水平提供决策参考.