遥感技术能够客观、定量地评价地表城市热岛强度的时空变化,分析城市热岛的影响因素,为城市生态建设提供有效的科学参考.本研究基于GEE(Google Earth Engine)平台,以长时间序列的MODIS卫星资料为基础数据源,使用城乡二分法估算长江经济带2003-2019年的城市地表热岛强度,再利用城市热场变异指数评价生态环境,并利用地理探测器进行城市热岛成因分析.结果表明:长江经济带5个城市群2003-2019年全年平均气温为22.78 ℃,白天为23.91℃,夜间为7.59 ℃,平均温度整体上均呈上升趋势,分别为0.02、0.02和0.006 ℃·a-1.长江经济带5个城市群17年无热岛占比最高,弱热岛和弱冷岛占比次之,强热岛占比最少,且城市热岛全年、白天和夜间都呈现下降趋势.长江经济带整体的生态评价为优.地理探测器因子探测表明,DEM、土地覆盖类型、03是长三角城市群热岛效应的主控因子;蒸散发量、紫外线气溶胶吸收指数、人口密度是长江中游城市群热岛效应的主控因子;归一化植被指数、夜间灯光指数、土地覆盖类型是成渝城市群热岛效应的主控因子;归一化植被指数、DEM、CO是黔中城市群热岛效应的主控因子;蒸散发量、03、NDVI是滇中城市群热岛效应的主控因子.

研究城市群建成区绿色基础设施对PM2.5的消减效应,有助于为城市群应对气候变化采取的可持续发展战略提供理论支撑.以长江中游城市群建成区为例,基于2000-2020年建成区面积数据、土地覆盖数据以及PM2.5数据系统分析城市群PM2.5浓度的时空演变特征,以林地、草地、耕地、湿地、水体等5种绿色基础设施为驱动因子,采用地理探测器模型中的因子探测与交互作用探测,探索城市群建成区绿色基础设施对PM2.5浓度的削减效应.同时,结合夜间灯光数据以及约束线方法,进一步剖析城市化水平对建成区绿色基础设施的约束效应.结果表明:(1)2000-2020年期间,长江中游城市群年均PM2.5浓度在时序上呈现先升后降的"倒U型"趋势,在空间上呈现由西北向东南级差化递减的分异特征.(2)2000-2020年期间,长江中游城市群建成区绿色基础设施对PM2.5存在削减效应,但历年削减率均不超过4％,其中扩张区的削减效应显著高于老城区.(3)因子探测结果表明,长江中游城市群各绿色基础设施因子对PM25浓度的解释力在老城区总体呈现出林地＞草地＞耕地＞湿地、水体的规律,而在扩张区呈现出林地＞草地＞耕地、水体＞湿地的规律;交互作用探测结果表明,林地与湿地、林地与草地、林地与水体是削减PM2.5浓度较为显著的交互组合,其交互解释力在老城区与扩张区均达到0.5以上.(4)长江中游城市群建成区绿色基础设施对PM2.5浓度的削减效应受到城市化水平约束,其约束线形态在老城区与扩张区均为指数型.本研究有助于在城市群尺度为以自然为本的气候解决方案(Natural Climate Solutions,NCS)的落实提供依据.

湖北黄石,位于鄂赣皖“中三角”核心区域,半城山色半城湖,被冠以“江南明珠”的美誉,是华夏青铜文化的发祥地、中国近代工业的摇篮,正奋力打造长江中游城市群区域性中心城市.鄂东医疗集团坐落于湖北黄石,2015年3月30日组建挂牌成立,“一个集团、三院七区、错位发展、各具特色”的现代化医疗航母扬帆起航.集团党委书记、总院长张杰说,集团成立两年多来,我们牢记使命、立身为民,改革奋进、创新跨越,弘扬以“精诚厚德、精医至善”为核心价值观的“精”文化,制定“大专科、小综合”、错位发展、各具特色的发展战略,全面实施“后勤保障一体化、医技平台区域化、临床学科整合化、医院发展特色化、服务品质国际化”五化同步,“医、教、研、培、防”五位一体的发展举措,建设“湖北省国际品质中心、辐射鄂赣皖区域医疗中心”成效显著.

长江中游地区(湖北省、湖南省和江西省)位于长江经济带中心,是我国“中三角城市群”所在地,也是国家“两屏三带”生态安全战略的重点区域,其土地利用变化受地理环境制约和社会经济发展的影响,也与未来区域可持续发展密切相关.根据1990、2000、2010和2015年Landsat TM遥感影像数据,采用景观格局分析、梯度分析及相关性分析方法,揭示近25年土地利用时空变化格局及其与社会经济因素的关系.研究表明:(1)研究区耕地与林地为主体景观,分别占30％、50％,建设用地占比＜3％,具有重要生态功能的土地利用类型(林地、灌木、水体、草地、果园)占比达67％.(2)沿中心城区-边缘区梯度,各土地利用类型表现出明显的空间特征,建设用地和耕地面积占比显著减小,破碎化程度增加,而林地呈整体化趋势.(3)近25年来,该区耕地、林地分别减少1.06％、0.49％,建设用地增加1.08％,整体景观破碎化程度加重、景观多样性升高;除林地外,其它地类变化均与社会经济因素(人口、农业人口、非农业人口、GDP、人均GDP、城市化水平、三大产业产值)显著相关.这些结果表明,与沿海地区相比,近25年长江中游地区土地利用变化较小,还有着较好的基于提供生态系统服务的土地利用基础;但生态保护任务仍然艰巨,需划定生态保护红线,保护优质耕地,控制城市扩展规模,加强生态廊道、节点的建设,增强区域景观生态功能,以便满足未来长江经济带可持续发展的需要.

长江中游城市群是我国的典型生态敏感区和重点开发区,科学评价其生态承载力具有重要的科学价值和现实意义.从城市生态系统的组成要素、结构特征出发,选择状态空间法从社会经济协调力、资源环境支撑力和生态弹性力3个维度构建了城市生态承载力综合评价指标体系,综合运用空间分析、多元回归、地理加权回归等方法深入分析了2006-2015年长江中游城市群城市生态承载力时空格局及其影响因素.结果 表明:①2006-2015年长江中游城市群城市生态承载力指数总体呈波动上升的“W”型走势,社会经济协调力维度呈波动下降的趋势,而资源环境支撑力和生态弹性力维度整体呈波动上升的趋势;②从空间格局来看,2006-2015年长江中游城市群城市生态承载力表现出显著的空间关联性与异质性,环洞庭湖地区和环鄱阳湖城市群地区形成两大高值集聚区,而在武汉城市圈和环长株潭城市群核心区域形成两大低值集聚区;③社会发展水平、城镇居民收入水平、人口密度、经济发展效率、资源供给状况和环境污染治理水平等要素对长江中游城市群城市生态承载力空间分异格局的影响较为显著,影响强度具有空间异质性特征.

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.

中国的城镇化进入到以大都市群作为主要载体的发展阶段,由于粗放式经济增长方式没有发生根本改变,城镇化进程的生态环境问题日益凸显.基于1995年、2005年和2015年3期土地利用/土地覆被变化数据测度了长江中游城市群生态系统服务价值时空分布特征,并且综合运用双变量空间自相关模型、普通最小二乘法以及空间回归模型对长江中游城市群生态系统服务价值和城镇化水平之间的空间关系进行测度.研究结果表明:(1)研究期间长江中游城市群生态系统服务价值有显著降低,而城镇化水平有显著的增加,二者呈现相反的空间分布特征;(2)长江中游城市群生态系统服务价值和城镇化水平之间存在显著的空间依赖性;(3)空间回归模型被证明更适合测度生态系统服务价值和城镇化之间的相互作用关系,城镇化的发展会导致生态系统服务价值的降低,二者之间存在U型曲线关系.生态系统服务价值不仅受到自身格网单元要素的影响,而且受到邻近格网单元或者是更远格网单元要素的影响.未来的土地利用规划以及生态系统保护规划需要充分考虑二者之间的空间依赖效应和空间溢出效应,实行跨区域的联合治理.

自从2019年12月湖北武汉爆发新型冠状病毒(COVID-19)以来,疫情在全国范围内迅速传播并蔓延.城市群既是我国新型城镇化主体特定的空间组织形态,也是相互连接的城市网,集合了相当数量不同性质、类型和等级规模的城市,城市群经济发展程度较高、人口密度大,交通发达,是疫情传染扩散-关联的重点区域,因而跨区域感染风险高,联防联控难度大.以疫情集中地区城市群为研究对象,通过核密度分析聚焦重点研究的城市群,从多层空间尺度对疫情在数量、人口迁移和空间分布上进行测度,利用空间自相关分析疫情分布特征,运用地理探测器方法客观地测度城市群疫情发展的差异性主导因素,从景观格局中挖掘相关主导因子,为生态、安全的空间规划和治理提供科学依据和思路.结果 显示:①全国范围感染人数核密度高值区的空间分布与长江中游城市群和三大沿海城市群范围耦合,首位核心城市确诊感染数在城市群中占比均较高,城市群疫情扩散分布呈现典型的由核心城市向外辐射的特征,湖北地区迁出的人数对迁往地区的疫情形势构成一定程度的影响;②全国范围的COVID-19感染人数和感染增长率分布存在显著空间集聚特征,城市群范围感染人数的空间聚集性从长江中游城市群向其他城市群依次减弱;③地理探测器识别出入口密度、城乡建设、交通、卫生、科技、生态绿地为疫情的主导因素,并且交互后所产生的共同作用增加了对疫情的解释力;④生态与建设用地景观格局对疫情的解释能力较强,其中建设用地的聚集性和生态用地的蔓延性为主要因子.

长江中游城市群是长江经济带的重要组成部分,明晰生态足迹平衡性对城市群区域间生态补偿以及长江中游城市群生态可持续发展具有重要意义.研究采用三维生态足迹模型和基尼系数,核算长江中游城市群各市生态足迹及生态承载力,并对其生态足迹空间平衡性进行分析;同时依据三维生态足迹相关理论,计算各市生态补偿金额.结果表明:①2000-2015年长江中游城市群整体生态足迹持续上升,由65.52 hm2/人增加至139.38 hm2/人,年增长率为7.52％,武汉城市圈和襄荆宜城市群对生态足迹增长的贡献最大;②生态承载力呈下降趋势,由11.25 hm2/人减小至10.73 hm2/人,从土地利用类型来看,耕地和林地是提供生态承载能力的最主要因素;③生态足迹的综合基尼系数处于0.425-0.488之间,整体上处于"集聚程度较大"的区间范围,空间分布显示出不平衡性;④2000-2015年长江中游城市群生态补偿支付区和补偿金额持续增加,各子城市群生态补偿差异大小关系为:环鄱阳湖城市群＞环长株潭城市群＞武汉城市圈和襄荆宜城市群.通过分析区域生态足迹、生态承载力的时空变化特征并提出对应补偿方案,以期为长江中游城市群生态建设和管理提供决策依据.

随着旅游产业的快速发展,其对生态环境的负面影响逐渐增大.为缓解当前旅游经济发展与生态环境保护间存在的矛盾,政府有必要在制度层面发挥其对旅游企业的约束作用,减轻旅游环境压力,实现旅游产业可持续发展.基于此,首先采用超效率SBM模型测算2006-2017年长江中游城市群旅游产业生态效率.然后运用重心模型、标准差椭圆等地学方法刻画其空间格局演化特征.最后,以广义最小二乘法建立面板数据模型,分析环境规制对城市群旅游产业生态效率影响.主要结论为:1)2006-2017年长江中游城市群旅游产业生态效率总体始终处于生产前沿面以下,旅游产业生态发展的集约化程度较低.从区域尺度看,三大城市群间效率存在一定差异,环鄱阳湖城市群效率最大,而武汉城市圈最小.从空间格局上看,效率重心整体向东北方向移动,"东高—西低"的空间格局逐渐形成;2)三大子城市群环境规制与旅游产业生态效率间呈"U"型的非线性关系,表明当前总体环境规制水平仍然较低,对效率的增长起抑制作用,但从长远来看,随着环境规制的逐渐增强,其对旅游产业生态效率的影响开始向积极促进方向转变;3)三大子城市群环境规制对效率的影响程度不同,整体呈正向显著影响的城市数量较少,主要集聚在各子城市群的中心城市附近.