近几十年来,我国近海生态环境在气候变化和高强度人类活动等多重压力下发生重大变化,以赤潮和绿潮为代表的有害藻华发生次数和规模呈快速增长态势,同时海水低氧和酸化等环境问题也日渐突出,迫切需要探明海洋生态环境灾害的发生机制和防治措施.本文首次阐明"海洋生态环境灾害"概念的内涵,并从营养物质外源输入、海洋有机质矿化分解与营养盐再生、近海水体营养盐结构异常等方面系统阐释了我国近海生态环境灾害发生的生源要素驱动机制,指出 日益增强的人类活动引发的陆源营养物质输入剧增以及生源要素入海后的复杂生物地球化学循环过程共同导致近海生态环境灾害的频发.在此基础上,结合本领域最新研究进展,提出了基于海水生源要素管理的近海生态环境健康调控思路.即基于陆海一体化战略,通过技术手段,从陆源减排、海岸带缓冲和近海治理链条式降低陆源污染物特别是无机氮的排放强度,并通过人为调控技术促进近海海水营养盐结构的正常化,从而达到降低和控制近海生态环境灾害发生的目的,改善和提升近海生态环境质量.

[背景]地表水污染防控是长三角示范区联防联控工作重点,上海市青浦区作为长三角一体化示范区重要组成部分,水资源丰富,畜禽和水产养殖是其重要的经济组成部分,存在药品和个人护理品(PPCPs)的潜在污染风险.[目的]研究上海市青浦区地表水中典型PPCPs的污染水平和分布特征,并对相对高污染的化合物进行初步环境风险评价.[方法]参照HJ 91.2-2022《地表水环境质量监测技术规范》采集上海市青浦区 15个位点的地表水,重点关注污水处理厂、畜牧/水产养殖区域等潜在的PPCPs排放区域.选用全自动固相萃取-超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱法测定地表水中 47种PPCPs的浓度,分析不同PPCPs的区域分布特征,同时针对 17种相对浓度较高的PPCPs,利用风险熵法进行初步环境风险评估.[结果]在地表水中共检出 36种PPCPs,最大浓度范围为 0.53～1720.00 ng·L-1,检出率范围为6.67%～100.00%.检出的PPCPs依次主要为神经兴奋剂(咖啡因)、磺胺类抗生素、喹诺酮类抗生素和心血管药物等.其中,咖啡因浓度范围为 77.10～1720.00 ng·L-1,在检出PPCPs总量中占比 65.28%;其次为磺胺类抗生素,占比 10.38%,主要为磺胺嘧啶和磺胺甲恶唑,最高检测浓度分别为 349.00 ng·L-1 和 23.40 ng·L-1.相比之下,喹诺酮类抗生素和心血管药物检出浓度占比相对较小(分别占 7.08%、6.59%).通过PPCPs空间分布分析可知,除个别位点外,青浦区呈现东北区域和南部污染水平相对较高,中部区域污染低的趋势.尽管地表水中咖啡因浓度较高,但其环境毒性效应低,无明显环境风险;而磺胺嘧啶和沙拉沙星具有潜在高风险(风险熵:1.10～2.59),但沙拉沙星的生态毒性数据非常有限,风险可能被高估.舍曲林、卡马西平、氟西汀、环丙沙星等具有潜在中风险(风险熵:0.103～0.980).各采样点均存在 2～5种PPCPs处于中等及以上环境风险水平.[结论]上海市青浦区地表水存在一定程度的PPCPs污染,具有潜在环境风险的主要污染物为磺胺类抗生素、喹诺酮类抗生素和精神类药物.建议加强磺胺类及喹诺酮类抗生素的监管,并制定重点精神类药物使用与排放管理政策.

经济发展与生态环境的协调平衡是推动黄河流域高质量发展的重要途径之一,这对区域经济一体化高质量发展和生态环境健康可持续具有重要的现实意义.以黄河流域379个区县为研究对象,基于熵值-TOPSIS综合评价法和Tapio脱钩模型动态解析1990-2018年经济发展与生态环境压力的脱钩关系,引入结构分解模型(SDA)探讨影响生态环境压力的驱动因素,并运用因果诊断算法(PCMCI)推断驱动经济发展与生态环境压力脱钩的因果关联路径.结果表明:(1)黄河流域70％的区县生态环境压力处于较低压和低压,但因资源条件禀赋经济得以快速发展的内蒙古地区生态环境仍承载着较高压和高压.(2)生态环境压力主要受技术效应和经济效应驱动,技术效应的驱动作用实现经济产出并缓解了生态环境压力,经济效应的驱动作用在流域中下游地区更为突出.(3)黄河流域68.34％的区县实现了经济发展与生态环境压力的有效脱钩(强脱钩和弱脱钩),经济总量增长的同时减小了生态环境承载的压力,但黄河流域各区县经济发展与生态环境压力的脱钩类型处于动态变化之中,应防范强脱钩或弱脱钩类型的区县倒退至负脱钩类型.(4)以乡村人口和城镇化率要素为代表的人口因子有效驱动了黄河流域经济发展与生态环境压力脱钩,其中乡村人口与脱钩指数出现因果关系的频率最高,城镇化率要素与脱钩指数的因果强度最大,农业技术因子主导了最多的区县实现经济发展与生态环境压力脱钩,农业结构多样化和农业集约化缓解了经济发展对生态环境的压力.研究结果对提高经济高质量发展与生态环境保护的可持续性具有可推广的实践价值.

为促进生态学科技人员之间的了解、加强学术交流与合作.2017年11月27日在海口举行了以“创新科学研究,服务生态文明建设”为主题的2017年海南省生态学会青年科技工作者学术研讨会,有15位生态学领域的研究者做了学术报告,报告内容涵盖了热带亚热带森林物种共存的驱动力、热带森林生态系统植物分布规律与地下生态过程、森林有害植物遗传分析、湿地动物的分布与湿地退化原因及对策分析、城市植被变异与多样性、海陆一体化生态环境管理、景观生态监测、依据生态学原理的废弃物资源化利用、以及人工林的生长发育研究及其蛋白质组学研究等.

从京津冀城市群生态环境一体化角度出发,结合13个地市的行政边界、泰森多边形边界和基于最小累计阻力模型构建的最小累计阻力边界3种不同类型的界限,对传统基于行政边界的生态系统服务价值评估方法进行改进,以估算出京津冀城市群13个地市实际获得的生态系统服务价值.结果表明:(1)13个地市对应的泰森多边形边界、生物多样性最小累计阻力边界和文化服务最小累计阻力边界与13个地市的行政边界相差较大;(2)京津冀城市群各生态系统服务总价值为4544.81亿元,13个地市实际获得的生态系统服务价值差别较大,空间上呈现出由北向南的下降趋势;(3)与传统方法的估算结果相比,北京市、石家庄市、承德市、衡水市、廊坊市、秦皇岛市、唐山市和邢台市实际获得的生态系统服务总价值增加,其中唐山市的增加量最大,超过56.50亿元,其他地市实际获得的生态系统服务总价值减少,天津市减少量最大,超过98亿元;(4)敏感性分析结果表明京津冀生态系统服务总价值相对于生态系统服务价值系数稳定,因此估算方法有效,研究结果可信.

京津冀特大城市群的快速发展显著提升了地区生活水平,但也对生态环境造成了负面影响.以2000-2015年京津冀城市群面板数据为研究样本,建立“压力-状态-响应(PSR)”城市群生态安全协同会诊指标体系,采用TOPSIS和灰色关联组合方法计量其生态安全综合指数(Comprehensive Index of Ecological Security,CIES),运用因子分析法提取关键因素,并通过多元线性回归方法计算上述因素对生态安全的影响程度.结果表明:(1)京津冀城市群生态安全指数已经达到了预警状态,呈现“北高南低,西高东低”的空间格局,亟需建立三地协同联防联控的生态安全防治机制;(2)2000-2015年京津冀城市群的生态安全指数呈小幅波动状态,规划与政策对城市群生态安全指数具有显著影响效应;(3)13地市生态安全指数的演变趋势存在显著的差异,承德、廊坊仍呈下降趋势;(4)城镇化、社会发展以及技术进步对京津冀城市群生态安全具有显著的正相关性,开发水平、经济发展以及生态病理度则呈负相关性.由此,需要划定并严守城市群生态保护红线,控制空间开发强度与速度,以遏制生态恶化;完善并落实京津冀城市群协同发展的规划体系与相应的配套政策支撑体系,以保障城市群生态安全稳定提升;控制经济发展速度,提升社会发展水平,构建城市群一体化社会服务保障体系;提升生态技术研发水平,加大生态空间保护与修复,以降低生态安全风险,保障城市群生态安全格局.

在快速的城市化进程中,城市群作为城市发展到成熟阶段的高级空间组织形式,其在推进城市群区域社会经济一体化的同时,也在一定程度上加剧了城市群的人地关系矛盾和景观开发强度.为量化城市群的人类景观开发强度,揭示自然环境对人类资源消耗过程的压力响应机制,选取闽三角城市群在2000、2005和2013年的夜间灯光数据(DMSP/OLS)作为刻画人类经济活动范围的基础数据,通过能值分析理论,耦合可更新能源(太阳能、风能、地热能和降雨化学能等)与基于统计数据的不可更新能源进行能值核算,并进一步描述人类景观开发强度(Landscape development intensity,LDI)的时空演变特征,基于人类活动对自然生态系统的干扰程度划分为5级进行空间展示与分析.结果 表明:(1)在时间尺度上,闽三角城市群的年可更新能值密度均值在2000、2005和2013年,分别为9.42x 1016 sej/hm2、7.25x 1016 sej/hm2和7.88x 1016 sej/hm2,呈现出先减后增的趋势,在空间尺度上,闽三角城市群可更新资源由环海湾地带向内陆地区呈环形逐层增加,其中在2000年表现尤为明显;(2)在不可更新资源的利用上,闽三角城市群的本地不可更新能源能值投入在2000、2005和2013年,分别为4.64x 1024 sej、4.63× 1024 sej和4.66x1024 sej,只出现轻微浮动,而外部输入能源的能值投入则在2000、2005和2013年,分别为1.41x1024 sej、3.18x1024 sej和5.71×1024 sej呈现逐年上升趋势,且其中对原煤的需求表现最高,占比高达90％;(3)LDI在空间分布上,自内陆至沿海干扰等级逐渐上升,其中,强度干扰与剧烈干扰主要覆盖厦门市、龙海市、晋江市和石狮市;在时间分布上,呈现出强度干扰和剧烈干扰逐渐增大的趋势.研究有助于政府对不同干扰等级区域的城乡建设与规划管理提供决策依据,为实现城市群可持续发展提供数据参考.

目的 探索山丘型血吸虫病流行区综合防治模式,为制定消除血吸虫病策略提供借鉴.方法 2011-2015年选择四川省5个山丘型血吸虫病流行区作为综合防治示范区,根据各示范区的流行特点、经济水平和整体发展规划,分别制定创建目标、策略和措施,并对实施后血吸虫病防治效果进行评价.结果 2011-2015年四川省5个山丘型血吸虫病流行区综合防治示范区建立了血吸虫病综合防治模式的保障体系及"一体化城乡统筹"、"系统化生态治理"、"集约化生态农业"、"科学化血防管理与健教"及"生态化民族循环型经济"等5个生态化、产业化、可持续发展的血吸虫病综合防治模式.自实施以来,钉螺孳生环境彻底改变;截至2015年,累计治理历史有螺环境达92.0％,安全饮用水覆盖率均达到100.0％,家畜圈养率均达到95.0％以上;2011-2015年卫生厕所覆盖率分别提升93.0％、96.8％、78.8％、87.1％和82.0％;示范区农民平均收入增长32.7％.示范区居民血吸虫病血检阳性率从2011年的3.1％下降到2015年的1.6％,粪检均未发现阳性;存栏耕牛数逐年下降,粪检均未发现阳性.2011-2013年示范区查出有螺面积分别为398.7、108.2 hm2和52.9 hm2,未发现血吸虫感染性钉螺;2014年后未再查见钉螺.2011-2015年示范区居民血防知识知晓率及正确行为形成率逐年提升.结论 四川省5个血吸虫病综合防治模式符合当前山丘型流行区防治工作需求,实现了控制血吸虫病传染源、发展经济、社会进步和改善生态环境的目的,为最终实现消除血吸虫病目标提供了新思路.

评价区域自然资源的公平分配程度是权衡社会经济系统与生态系统可持续发展之间关系的基础.在测算2005-2016年我国丝绸之路经济带沿线省份生态足迹的基础上,分析生态承载力、生态压力指数及足迹深度、足迹广度的时空差异特征,采用基尼系数、经济贡献系数与生态承载系数构建生态足迹的公平性评价模型.结果 表明,沿线省份人均生态足迹增长趋势存在较大差异,新疆、宁夏、青海等省份增长较为显著,甘肃、陕西、广西、云南、重庆、四川等省份增长相对较小.结果 显示,西北省份较西南省份生态足迹增长较快,但人均生态承载力未发生显著变化.沿线省份生态压力指数均呈缓慢上升的趋势,但差异性正逐步扩大.足迹深度呈缓慢增长的趋势,均大于1,足迹广度变化平缓.经济贡献基尼系数和生态承载基尼系数分别置于[0.15,0.23]和[0.23,0.30]区间,均低于“0.4的警戒线”.其中,陕西、四川和重庆属于“高经济贡献、低生态承载贡献”的省份,青海、云南和甘肃属于“低经济贡献、高生态承载贡献”的省份,新疆、广西和宁夏属于“低经济贡献、低生态承载贡献”的省份.为此,提出对不同经济贡献与生态承载贡献的省份制定适宜的生态建设与环境保护政策,加强空间管控能力,推动重点开发区的区域一体化和合作协同发展,促进省际间产业协作,利用双(多)边合作机制,提高区域自然资源的配置水平.

研究长江中游城市群的城市化与生态环境耦合协调的特征为城市群实现高质量发展提供理论参考.以长江中游城市群28个城市为研究对象,运用耦合协调模型定量分析2006—2017年城市化与生态环境耦合的时空演变规律,同时运用LSTM深度学习模型预测2018—2022年城市化与生态环境耦合协调发展."城市群—城市"的多重视角下,长江中游城市群城市化与生态环境的耦合协调度呈现波动上升趋势.其中,长沙、武汉、南昌3个中心城市在城市群中具有带动性作用;长江中游城市群城市化与生态环境耦合协调发展空间格局形成以武汉、长沙、南昌三个中心城市为核心的多中心空间结构.空间格局表现出空间异质性,尚未形成一体化的耦合协调空间格局;预测结果表明2018—2022年长江中游城市群城市化与生态环境耦合协调度整体有所提升,但整体提升速度较慢;大部分城市耦合协调度延续了增长的趋势,升级为初级以上的协调发展等级.