国土空间生态修复关键区的识别是锚固城市生态安全底线的关键,矿业废弃地作为众多资源型城市生态修复的核心内容,分区建设具有重要现实意义.本研究基于生态功能与空间的重要性对邯郸市的矿业废弃地进行评级分区,以此为城市生态修复工作的有序开展提供一定的理论支撑.研究框架方面,提出在城市尺度下基于功能层面的生态保护重要性与空间层面的生态安全格局叠加,以得到更准确的生态修复关键区识别结果.研究过程中,选择契合地域特征的水源涵养、土壤保持、生物多样性维护和水土流失敏感性4项指标进行生态保护重要性评价,选择MSPA-Conefor-SPCA-MCR-电路理论进行生态安全格局构建.结果表明:邯郸市剩余的204处矿业废弃地中,有73处属于生态修复关键区,总面积为1500.9 hm2,主要集中于鼓山、凤凰山及符山区域.这些区域虽存在严重的生态环境问题,但同样赋存着巨大的潜力价值.在简单覆绿的基础上积极寻求场地转型、延长矿山生态修复治理的价值链和产业链或许将成为这些区域的更重要目标.

城市收缩作为城市化进程中的一种现象,与碳排放之间的关系错综复杂.当前从多维度收缩视角来探究碳排放量驱动因素的研究鲜有.据此,从人口、社会和经济三个维度构建城市收缩评价体系,利用黄河中游四省 50 个城市 2012-2020 年面板数据,基于熵值法、夜间灯光指数及地理探测器等方法探究城市收缩对碳排放时空差异的影响.结果表明:①黄河中游资源型城市收缩现象最为严重,呈现"大分散,小聚集"特征.人口收缩占比最多,综合收缩最少.②碳排放总量在研究时段内从 2327 Mt增长到 3040 Mt,热点区域分布在鄂尔多斯市、乌海市、呼和浩特市、忻州市和朔州市;冷点区域从陕西省和河南省分散分布逐渐向河南省集聚.碳排放总量两极分化现象明显,高值区域数量少,数值大,且逐年增幅大;低值区域数量多,数值低,呈逐年降低趋势.成长型和成熟型资源城市是碳排放量的热点区域,同时城市收缩加剧了碳排放量;衰退型和再生型资源城市已经成为碳排放量的冷点区域,此时的城市收缩对碳排放量抑制作用加强.③城市收缩对于碳排放量的影响是复杂的,经济收缩对碳排放空间分异的解释力最强,人口收缩解释力最小,多数影响因素空间叠加后会产生双因子增强作用,且主导因素由人口和经济收缩转变为社会和经济收缩.可见,黄河中游城市碳排放时空格局及影响因素存在一定差异,因此,在制定双碳行动方案时应综合考虑这些差异,进而可提出有针对性且能适应于地区发展需要的节能减排对策.

碳排放核算是落实温室气体减排目标、应对气候变化和实现可持续发展的重要基础.碳排放强度的变化趋势体现了碳减排成效,是主体功能区未来减排措施和低碳发展道路的选择与调整的重要依据.以我国典型高碳经济省份山西省为研究对象,采用BP神经网络模型,基于市级碳排放量、人口、GDP、夜间灯光总值、植被覆盖率、城市化水平构建了适用于主体功能区的碳排放核算模型,运用探索性空间数据分析、Dagum基尼系数和时间倾向率等方法,分析了主体功能区碳排放时空特征、碳排放区域差异并评价碳减排成效.结果表明:(1)从时间趋势来看,2006-2020年各主体功能区碳排放量呈现逐年增长的趋势,其增长率均表现为重点开发区域(48.08％)＞农产品主产区(38.13％)＞重点生态功能区(33.95％)的特征,与各区域的功能定位和产业结构显著相关.(2)从空间演变来看,主体功能区的空间集聚特征与山西省"两山夹一川"的独特地势相关.重点开发区域空间集聚格局较为稳定,集中在山西省中部,而农产品主产区、重点生态功能区的集聚特征不显著,分布在东部和西部.(3)碳排放区域差异分析表明山西省碳排放地区间总体差异呈现下降趋势,总体基尼系数由2006年的0.505下降到2020年的0.498,年均下降0.102％,重点开发区域和重点生态功能区之间的差异是总体差异的主要来源.(4)碳减排效果评价显示主体功能区碳排放强度均呈现下降趋势,重点开发区域的碳减排成效显著高于农产品主产区和重点生态功能区.基于对主体功能区碳排放的分析,结合其功能定位,针对性地提出主体功能区减排和低碳发展措施.本文为我国能源资源型省份制定和实施差异化节能减排政策提供了科学参考.

分析快速城镇化背景下黄河流域资源型城市土地利用转型趋势,探讨该区域土地利用转型对生态系统服务价值的影响,为资源型城市实现绿色转型发展提供科学依据.运用ArcGIS空间分析方法探索研究区土地利用结构与时空转型格局,构建黄河流域资源型城市生态系统服务价值评估方法,分析不同类型和不同区域资源型城市生态系统服务价值变化情况,并进一步探究不同土地利用转型类型对生态系统服务价值的影响程度.研究结果表明:(1)20 年来,伴随着快速的城镇化过程,黄河流域资源型城市发生了明显的土地利用转型,草地、耕地和林地相互转换规模较大,建设用地不断扩张,耕地则持续减少;(2)2020年,研究区生态系统服务价值总量为 1.222 万亿元,呈增长趋势,且形成"中部高—东西低"的空间格局;(3)各资源型城市生态系统服务价值量表现出北高南低、中高东低的空间格局,成熟型和再生型资源型城市以及中游地区资源型城市的单位面积生态系统服务价值较大;(4)草地、耕地和林地之间的相互转换是导致生态系统服务价值变化的主要转型类型.为提升黄河流域资源型城市生态系统服务价值,有效发挥生态系统功能,构建区域生态安全体系,首先,应严格落实国土空间用途管制制度,保持林地、草地和耕地的稳定性;其次,从严控制建设用地扩张趋势,减缓因建设占用耕地或生态用地导致生态系统服务价值损失;再次,稳步提高对未利用地的生态化利用效率;最后,积极探索提升资源型城市生态系统服务价值的差异化管理方案.

生态足迹是衡量区域可持续发展程度的重要评价指标.运用生态足迹方法,估算西南地区典型资源型城市攀枝花市1995—2013年人均生态足迹及人均生态承载力,并在此基础上通过生态压力指数、单位万元GDP生态足迹以及生态可持续指数对攀枝花市生态可持续利用状况进行评价与分析.结果表明:攀枝花市人均生态足迹上升较快尤其是能源生态足迹,同期人均生态承载力变化趋势较小,人均生态赤字的变化与人均生态足迹的增长具有同步性,从1995年的4.783 hm2·人-1增长到2013的11.74 hm2人-1,人均生态赤字较大;生态压力指数逐年增加,2013达22.15,较1995年增长8.69,生态环境压力较大;单位万元GDP生态足迹随着攀枝花市经济转型,从1995年的6.14 hm2·万元-1下降到2013年的1.72 hm2·万元-1,自然资源的利用率有逐年提高的趋势;但近年来生态可持续指数<0.2,且有下降趋势,其可持续发展程度仍属于强不可持续.

城市碳排放引发的气候问题日益严峻.作为低碳城市的重要组成单元和载体,低碳社区的规划建设逐渐成为研究重点.基于低碳社区的概念和内涵,提出了可持续框架下低碳社区的规划理念,引导低碳社区在经济、社会、环境协同发展的基础上实现碳减排目标.通过分析中外城市低碳社区的实践经验,将低碳社区规划总结为创新型规划、资源型规划和学习型规划三种模式,提出可持续框架下的低碳社区规划策略:制定可持续的发展目标及规划;政府主导与社区共建相结合;多尺度规划和多举措建设相匹配.建议加强对既有社区的低碳改造研究;完善低碳社区建设的评价标准与考核机制;加强对低碳社区运行的内在机制研究.对可持续框架下低碳社区的发展理念和规划策略研究,探索城市尺度可持续发展途径,实现低碳城市转型具有重要意义.

以典型的煤炭资源型城市淮南市为例,构建“经济-社会-生态”三维系统指标体系,通过熵权法、耦合协调发展模型和灰色关联系数研究了该系统2002-2016年间的发展,从宏观角度分析淮南市多维关系的协调发展.结果表明:生态子系统所占权重最大,其发展水平整体呈U型(先减后增),并对综合发展水平造成显著影响;三维耦合系统总体呈上升态势,耦合绝对水平较低,生态系统压力在逐渐增大的过程中制约经济和社会的发展,并反作用于协调发展水平;经济发展和经济活力分别对社会和生态子系统发展产生积极影响,社会发展对生态子系统影响较大,环境现状的改善对经济和社会发展具有支撑作用;在淮南市转型过程中,需保持经济的稳定快速发展,增加对社会发展和环境污染治理方面的投入力度,同时注重生态的支撑能力,避免对社会经济发展产生限制作用.

矿产资源型城市废弃矿区生态修复的资源再利用及其价值评估是城市可持续发展研究的热点.本研究以徐州为例,对废弃矿区生态修复的资源再利用价值进行评估.在生态脆弱性评价的基础上,采用价值替代法评估废弃矿山生态修复抵御地质灾害能力的保险价值;基于生态修复前后土地覆盖时空变化分析,采用市场价格法和影子工程法,比较采石采矿宕口与采煤塌陷地两种废弃矿区生态修复对城市建设用地土地供应的增加、增值与环境价值效应,以及其他用地的生态系统服务价值.结果 表明:代表性宕口废弃矿山的生态脆弱度指数为0.72,属高度脆弱,市区废弃矿区生态修复增加的防灾避险保险价值为26.61亿元,研究区宕口废弃矿区防灾避险安全受惠人口从修复前1540人增加到12290人,增加了6.98倍;2015年两类废弃矿区生态修复增加的各类建设用地总共为226.81 hm2,折算成2015年增长的土地价值总共为17.78亿元;2015年废弃矿区的生态系统服务价值为8964万元,比2005年的6996万元增长28％;生态修复防灾避险与环境优化,不仅是废弃矿区资源再利用及其价值提升的主要方法,而且是实现矿产资源型城市可持续发展的重要途径.

资源型地区的区域协调发展问题值得关注,要实现经济的高质量发展,首先应对其资源环境承载力进行科学研判.以资源型地区山西省为例,利用熵权法从全省和地级市两个层面对比分析2005—2017年经济-资源-环境系统(以下简称ERE系统)承载力的时空格局和演变特征,探究各市的承载力变化规律及限制性因素.结果表明:(1)近十年间山西省整体ERE系统承载力呈波动上升趋势,环境和经济子系统承载力之间存在相互制约关系.(2)从空间格局上看,山西省地级市综合承载力的省内差距逐渐缩小,区域一体化程度不断加强:由2005年的1个中等承载力、6个较低承载力和4个极低承载力城市跃升为2015年的3个较高承载力城市和8个中等承载力城市.(3)综合考量ERE系统发展水平和耦合协调度,可将山西省综合承载力划分为五个等级:晋中和晋城市为第一梯队,属于良好协调优质发展型,省会太原市位列其次,而阳泉和运城市属于轻度不协调衰退型.(4)人均水资源量短缺、环境污染重、产业结构和城市基础设施是目前阻碍山西资源环境承载力的主要障碍因子.

煤炭资源型城市生态安全评价能够协调人口、资源和环境之间的矛盾,保障城市可持续发展.基于PSR模型,以煤炭资源型城市锡林浩特市为研究区域,从生态环境和社会经济方面共选取了33个指标因子,构建了煤炭资源型城市的生态安全评价指标体系,运用熵权TOPSIS法进行了城市生态安全综合评价,并通过障碍度模型对城市生态安全的主要障碍因子进行了研究.研究结果表明:(1)2008-2017年锡林浩特市生态安全水平总体呈缓慢上升趋势.生态安全综合评价指数从0.464上升到0.553,安全等级由较不安全转为临界安全状态;(2)10年间PSR三大指数表现出不同变化特征.压力指数呈下降后上升再小幅下降的变化趋势,状态指数呈波动上升趋势,响应指数呈快速上升趋势;(3)子系统的障碍度分析表明压力系统的障碍度最大,是影响煤炭资源型城市生态安全的首要因素.子系统的障碍度变化趋势表现为:压力系统和状态系统的障碍度均不同程度增大,响应系统的障碍度越来越小;(4)单项指标的障碍度分析表明影响该资源型城市生态安全的主要障碍因子集中在压力系统和状态系统,10年间最大障碍因子经历了从城镇化率到矿区面积的演变.