黄河流域城市群碳排放与经济增长脱钩状态及驱动因素

为了解黄河流域城市群碳排放与经济增长脱钩状态及其驱动因素并为黄河流域高质量发展提供参考，以黄河流域7个城市群62个城市为研究对象，采用Theil指数和Tapio脱钩模型等，探析碳排放与经济增长脱钩状态及其驱动因素，结果表明：2005—2019年黄河流域城市群碳排放量总体呈增长趋势，其中2011年之前增长速度较快、之后增长速度明显减缓；7个城市群碳排放强度均呈下降趋势，2019年中原城市群、山东半岛城市群、关中平原城市群碳排放强度处于较低水平，而宁夏沿黄城市群碳排放强度仍然较高；黄河流域城市群碳排放区域差异显著且呈扩大态势；黄河流域城市群大部分城市碳排放与经济增长为弱脱钩状态，强脱钩状态城市不断增多；黄河流域城市群碳排放与经济增长的脱钩状态主要受经济强度和能源利用强度的影响，人口效应的影响较小，能源利用碳排放强度的影响不太稳定。     

基于PLUS-InVEST的济南多情景土地利用变化模拟与碳储量评估

土地利用类型变化和人类社会活动带来的碳排放问题日益严重。以济南市为研究区域,对济南市2000—2020年的土地利用变化和碳储量变化进行了研究,并基于PLUS-InVEST模型对不同发展情景下济南市2040年的土地利用和碳储量进行了预测,结果表明：土地利用变化对济南市碳储量具有重要影响,与2000年相比,2020年济南市的碳储量减少;2040年生态保护情景下碳储量下降最少,城镇发展情景下碳储量下降最多;不同土地利用类型之间的转换会对碳储量产生影响,林地碳密度高,林地转换为其他用地会导致碳储量减少。     

科技创新与产业结构升级促进黄河流域经济高质量发展的内在机制研究

为了给黄河流域经济高质量发展及有关研究提供参考，建立经济高质量发展评价指标体系，基于2005—2020年黄河流域9个省份的面板数据，分别对黄河流域经济高质量发展综合指数、科技创新能力、产业结构升级水平进行测度，构建中介效应模型与面板门限效应模型对三者的内在传导机制进行了研究。结果显示：2005—2020年黄河流域经济高质量发展综合指数由0.401 7增大到0.603 0,表明经济高质量发展水平呈上升趋势，且仍有较大上升空间；科技创新和产业结构升级均能促进黄河流域经济高质量发展，但目前科技创新和产业结构升级对黄河流域经济高质量发展的直接促进效应较小，主要原因是目前科技创新能力较低、产业结构不合理等；产业结构升级在科技创新对黄河流域经济高质量发展的作用过程中发挥部分中介作用，且具有单门限效应，即产业结构升级达到一定水平时科技创新对经济高质量发展的促进效应明显增强。建议：进一步增强科技创新能力，构建现代化产业体系，有效发挥科技创新与产业结构升级的内在联动作用。     

京津冀地区水-经济-生态系统耦合协调发展模拟

针对京津冀地区水资源、经济社会和生态环境系统未来可能面临的失衡失稳问题，构建水-经济-生态系统 动力学模拟模型，设置开源节流、发展经济、保护环境等 5 种情景方案，预测京津冀地区水资源、经济社会和生态 环境系统指标发展趋势，运用耦合协调度模型模拟京津冀地区 2020—2035 年不同情景下耦合协调发展趋势。结 果表明：2020—2035 年 5 种情景下北京、天津和河北水-经济-生态系统耦合协调度均呈上升趋势，其中延续现状 型耦合协调度均最低，开源节流型、发展经济型和保护环境型次之，综合协调型均最高。说明在维持现状发展条 件下，京津冀水-经济-生态系统耦合协调发展程度略有增加但变化较小，只有在节约用水和发展经济的同时充分 考虑环境保护才能促进区域协调发展；2035 年延续现状情景下北京、天津和河北耦合协调发展水平均属于中级 耦合协调型，综合协调情景下北京和天津耦合协调发展属于良好耦合协调型，河北省经济发展相对滞后导致耦合 协调发展缓慢，仍属于中级耦合协调型，未来应注重京津冀一体化发展。研究可为京津冀地区协调可持续发展提 供参考依据。     

海河流域土地利用与生态系统碳储量变化及预测

以海河流域为研究区域，通过 InVEST 模型对 1990—2020 年碳储量状况进行分阶段定量反演，并结合 Markov-PLUS 模型从数量与空间角度进行未来模拟，最终明确流域碳储量发展趋势及关键驱动因素。结果表明：1990— 2020 年海河流域碳储量共减少 1.30 亿 t，耕地碳储量损失最大；碳储量高值主要集中在西部与北部山地地区，低值 分布于东南部平原地区。人口密度在各阶段解释力占比均超过 20%，且呈现增加趋势；年均降水对碳储量空间分 异影响最小，最低占 0.21%。各因子相互作用对碳储量空间分异解释力显著提高，人口密度与其他因子交互作用 对碳储量变化的解释力最强。Markov-PLUS-InVEST 预测结果显示，在城市快速发展情景下，2030 年碳储量与 2020 年基本持平，但生态保护情景增加 0.88 亿 t。相关结论可为海河流域进行土地类型间的生态调控及未来规划 发展提供理论支撑。     

黄河流域农业碳效应时空演变及公平性研究

为推进黄河流域农业低碳转型、助力流域农业高质量发展进程，利用系数法测算了2000—2020年黄河流域九省(区)的农业碳效应，分析其时空演变规律，并从生态承载能力和经济贡献能力两个角度探究了黄河流域省际农业碳排放的公平性与差异性。结果表明：黄河流域农业碳效应总体保持稳定增长的态势，内蒙古增幅最大，四川增幅最小，各省(区)农业碳效应均呈现出净碳汇特征；农业碳效应空间分布不均衡，总体上东高西低，下游高上游低。基于农业碳排放公平性评价模型中生态承载系数、经济贡献系数的数值差异可将黄河流域九省(区)划分为双优型、生态优势型、经济优势型、双劣型4种类型，其中山东一直为双优型、河南一直为生态优势型、四川和青海一直属于经济优势型、内蒙古由双优型转变为生态优势型、陕西和山西由生态优势型分别转变为经济优势型和双劣型、宁夏和甘肃一直为双劣型。     

黄河流域水贫困评价及时空分异特征研究

为解决黄河流域水资源短缺及水贫困问题，基于水贫困概念的界定和评价指标体系的构建，采用主客观赋权法测度2010—2020年黄河流域各省(区)水贫困指数，分析其时空演变特征，并运用Tobit模型评估水贫困影响因素。结果表明：(1)从时间变化来看，大部分省(区)的水贫困程度呈缓解趋势；(2)从空间格局分布来看，黄河流域水贫困区域差异明显，水贫困标准差椭圆呈东(偏北)—西(偏南)的分布格局，水贫困重心从甘肃东部向东北方向移动；(3)从水贫困影响因素来看，环境规制和技术发展对缓解黄河流域水贫困作用显著。     

黄河流域资源环境承载力评价研究

为了揭示黄河流域资源环境承载力的变化趋势和空间差异,给黄河流域生态保护和高质量发展提供参考,从社会经济、资源、环境3个子系统中选取20个指标构成资源环境承载力评价指标体系,采用熵权-TOPSIS法测度2008—2019年黄河流域资源环境承载力及各子系统承载力,采用障碍度诊断模型确定障碍因子。结果表明：2008—2019年黄河流域资源环境承载力呈现稳步上升趋势,从低级水平稳步上升到良好水平;社会经济承载力和环境承载力也呈现稳步上升趋势,而资源子系统起点较高但波动较大,原因是资源子系统中人均水资源量等指标波动较大;黄河流域各省(区)资源环境承载力差异明显,其中山东资源环境承载力接近良好水平、甘肃资源环境承载力处于低级水平,其他省份资源环境承载力处于中级水平;影响黄河流域资源环境承载力提升的主要障碍因子有生活垃圾清运量、水土流失治理面积、第三产业产值占GDP比重、农民消费性支出、单位能耗下降率、人均GDP、交通基础设施建设水平、规模以上工业企业个数、工业污染治理完成投资等9个。     

基于贝叶斯网络的黄河径流预测

基于黄河流域1979—2018年的ERA-Interim再分析气候与水文数据,以及CMIP5中10个气候模式下3种典型排放情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)的全球气候变化数据,采用离散数据的处理方法,建立黄河流域贝叶斯网络模型,推断黄河流域近40余年来气候要素对径流的影响概率,预测黄河流域未来径流量。结果表明:1979—2018年黄河天然径流量呈减小趋势,基于贝叶斯网络分区间概率预测预报的径流量也呈减小趋势;黄河流域的不同区间(低、中、高)径流量对气候的敏感程度不同,但径流始终与降水相关性最高;在RCP2.6情景下,黄河流域未来20年、60年的径流量为585.50亿、588.57亿m~3;在RCP4.5情景下,其值为585.42亿、587.53亿m~3;在RCP8.5情景下,其值为593.50亿、585.11亿m~3。     

黄河流域产业数字化协同演化格局与驱动路径

黄河流域传统产业“重工、重能”现象严重，阻碍流域高质量发展，数字化转型成为新时代产业变革的方向。为构建数字生态共同体、探究三次产业数字化协同演化关系，以黄河流域九省(区)为研究对象，基于协同度模型探测2011—2020年流域内产业数字化复合系统协同度，并借助FS-QCA法探讨实现高协同度发展的驱动路径。结果表明：(1)黄河流域复合系统协同度整体上呈现“先缓慢上升后波动下降”趋势，九省(区)产业数字化协同度长期处于低协同状态；(2)单一前因条件均不能构成产业数字化高协同度必要条件，产业数字化复合系统高协同度需要多种因素共同作用，多因素组态分析共形成技术驱动型、经济基础保障型、综合调节型3条路径。基于这3条路径，提出黄河流域九省(区)应采取各产业智慧发展、全产业创新联动和强化优势因素、调整产业结构的产业数字化协同发展建议。     

黄河流域中心城市高质量发展水平测度分析

黄河流域中心城市是流域高质量发展的关键区域，为洞悉九大中心城市对黄河流域高质量发展的引领作用，基于新发展理念，从经济高质量发展、创新驱动发展、生态环境保护、城市治理、民生福祉维度构建黄河流域中心城市高质量发展水平测度指标体系，运用熵权TOPSIS法从综合水平、不同维度对2011—2020年黄河流域中心城市高质量发展进行测度分析。结果表明：(1)黄河流域中心城市高质量发展水平普遍较低，处于波动变化状态；从各城市看，除西宁外，中心城市呈现“上游落后、中游欠发达、下游发达”局面。(2)在经济高质量发展维度上，郑州、青岛等城市处于领先地位；在创新驱动发展维度上，西安具有绝对优势，其创新驱动发展水平最高；在生态环境保护维度上，西宁的保护水平最高；在城市治理维度上，呼和浩特城市治理水平稍高，其他城市较低；在民生福祉维度上，青岛、郑州位于第一梯队，济南、太原、西安处于第二梯队，其他城市处于第三梯队。明晰黄河流域中心城市高质量发展水平，为进一步开展黄河流域中心城市时空预测分析、城市圈综合承载力讨论、时空演变因素探索、城市网络结构特征研究奠定了基础。     

京津冀水-能源-粮食耦合系统安全评价

为实现京津冀水-能源-粮食协同合作，从可靠性、协同性和韧性3方面选取31个指标构建水-能源-粮食耦合系统安全评价指标体系，分析了2000—2020年京津冀水-能源-粮食耦合系统安全水平，并基于Copula函数计算联合风险概率。结果表明：2000—2020年京津冀水-能源-粮食耦合系统安全指数整体呈现上升趋势，其中北京年均指数最高，达0.63,河北最低，仅为0.48;各区域间可靠性水平无显著差异，均呈现较差水平；人均水资源量、人均能源消费量、地下水供水占比、二氧化碳排放量等是影响水-能源-粮食耦合系统安全的主要障碍因子；京津冀可靠性、协同性和韧性三维联合达到较安全水平的概率为0.723,不均衡发展会影响整体水-能源-粮食耦合系统安全。     

长江经济带农业能源消耗碳排放驱动因素及其脱钩效应研究

以长江经济带为研究对象,在测算2007—2016年农业能源消耗碳排放量的基础上运用LMDI方法分析其驱动因素,然后引入脱钩努力指数评价相关部门碳减排所做努力的实际效果。研究结果表明,长江经济带农业能源消耗碳排放量总体呈现逐步增加的趋势,经济产出和人口规模效应对农业能源消耗碳排放具有正向影响,能源强度和能源结构效应则具有负向影响,碳减排努力达到的"脱钩"效果不佳,相关部门需要通过优化用能结构,提高用能效率和调节人口规模来减少农业能源消耗碳排放。     

基于SDSM模型的博斯腾湖流域水资源变化模拟

全球气候变暖对陆地水循环会产生重大影响,统计降尺度方法是解决大尺度气候信息和小尺度水文响应的空间尺度不匹配问题的有效方法之一。文章采用SPEI指数与SDSM(Statistical Down-Scaling Model)方法,进行流域气候变化特征量的降尺度研究。结果表明:近50 a来,塔里木河流域SPEI指数呈显著上升趋势并在1986年发生突变;博斯腾湖水位变化与流域SPEI指数变化具有一致性,湖水位在1955—1986年以下降为主,1987—2002年以上升为主;SDSM模型的气温模拟能力较好,对日降水的模拟值偏小,未来日均、日最高气温在A2、B2两种情景下均呈上升趋势,日最低气温在B2情景下呈下降趋势;2种情景下的年降水量在2020年和2030年均呈下降趋势;在A2情景下,开都河出山口日径流量呈下降趋势;在B2情景下,日径流量在2010年时段呈增加趋势,在2020年和2030年呈持续下降趋势。     

基于水资源三重属性的黄河流域用水脱钩及影响因素

从水资源三重属性视角，运用脱钩模型评价2006—2020年黄河流域用水脱钩态势，通过因子分解法从6个方面探究用水脱钩影响因素。结果表明：(1)以2013年为转折点，2013—2020年黄河流域用水呈从弱脱钩向强脱钩转变的良好态势；(2)甘肃强脱钩状态最稳定，除宁夏外的其他省(区)均具有良好脱钩态势，河南脱钩优化程度最为显著；(3)用水强度和产业结构效应是促进各省(区)用水脱钩的两大关键因素，而经济发展和人口规模效应是抑制各省(区)用水脱钩的重要因素，水资源利用率过高严重阻碍了宁夏的用水脱钩，流域各省(区)共同面临水资源禀赋差的问题，亟须优化协调水资源利用与经济增长的关系，提高用水效率。     

变化环境下考虑物理机制的SD需水预测研究

随着气候变化与人类活动作用的加剧,流域水资源受变化环境的影响愈加显著。研究变化环境下的流域水资源系统变化特征及需水预测对支撑流域水资源管理与合理配置具有重要的指导意义。基于系统动力学原理,耦合了考虑物理机制的需水预测方法,建立水资源系统模型,以黄河流域为例,分析了多因子驱动及多要素胁迫作用下黄河流域水资源系统变化特征,采用MPI气候模式预估的未来气温、降水结果及未来流域5种不同的经济社会发展情形,预测了黄河流域2017—2030年的水资源供需演变趋势。结果表明:①黄河流域的生活需水量随着流域人口及人均用水需求的增加不断增长。随着产业结构调整,工业需水量呈现缓慢减少态势,生态及三产需水量逐年增加,农业灌溉需水量呈下降趋势;②在加强流域水资源管理力度、增加节水技术投资的前提下,保障流域经济、社会协调发展,注重发展经济的同时兼顾流域生态环境保护,满足黄河流域下一阶段的经济社会可持续发展的要求;③为保障黄河流域水资源可持续发展,实现黄河流域生态保护和高质量发展,需要调整流域水资源管理策略,提高节水程度,促进流域产业结构优化。     

区域复合系统视域下广东省水资源承载力研究

建立健全水资源承载力监测机制是保障区域水安全的重要举措。以影响水资源承载力的复杂多要素作为研究视角,基于经济子系统、水资源子系统、水环境子系统和社会子系统,运用系统动力学方法构建广东省水资源承载力复合系统仿真模型,在验证模型一致性的基础上,提出零参数、节水型、产业结构优化型、环境保护型和综合型5种不同调控情景假设,分析各情景下广东省水资源承载力变动趋势。结果表明:零参数调控情景下水资源承载力变动相对稳定,节水型、产业结构优化型、环境保护型可对区域经济、水资源消耗、可用水资源量和生态环境产生局部改善,而综合调控型情景能够实现各水资源承载力评价指标的系统优化,满足协调推进水资源承载力提升的要求,可为推动节水型社会建设提供决策支持。     

水资源承载力预测模型研究

水资源承载力预测结果反映了水资源安全状况。通过运用常规趋势法评估中山市水资源承载力,并构建中山市水资源承载力SD系统模型,对比分析常规发展模式和不同政策发展情景下的中山市水资源承载力。研究表明:(1)常规发展模式下到2020年、2030年水资源承载能力判断系数β分别为-0. 28与-0. 27,中山市未来存在一定程度的缺水;(2)产业结构调整方案和用水定额调整方案对中山市水资源承载力系统现状改善明显,但缺水程度依然存在;(3)运用节水型城市综合优化方案,到2020年、2030年水资源承载能力判断系数β分别为0. 32与0. 44。节水型城市综合优化方案能最有效地解决未来中山市水资源供需不平衡问题。研究成果可为中山市水资源管理提供参考与科学依据。     

前坪水库建设前后库区生境质量时空演变与预测

人类活动造成的用地类型变更影响区域生境质量。采用InVEST模型对河南省前坪水库建设前后库区生境质量进行评估，并结合CA-Markov模型对研究区2025年、2035年生境质量状况进行模拟和预测。结果表明：耕地、林地、草地为前坪水库库区主要用地类型，占比为90%左右；2000—2020年耕地面积萎缩，水域20 a内涨幅高达116.94%;研究区生境质量平均值由2000年的0.550 595增大为2015年的0.557 727,但在2020年下降为0.556 880,表明前坪水库建设前库区生境质量整体呈上升趋势，建设后生境质量下降；2020—2035年研究区土地利用和生境质量演变趋势与2000—2020年的基本一致，耕地削减速率减小，建设用地扩张速率明显减缓，生境质量整体仍呈略微下降趋势。     

黄河流域经济时空分异特征及其影响因素分析

为厘清不同尺度下黄河流域经济发展的时空分异特征及其影响因素对黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略实施的作用,通过搜集黄河流域九省(区)近20 a共7个城市群、73个市域的经济数据,包括GDP、人均GDP、第一产业产值、第二产业产值和第三产业产值,采用数理统计分析方法和空间统计分析方法,研究3个不同尺度下经济的时空分异特征及其影响因素。研究结果表明:(1)从整体上看,黄河流域城市群间、省域间和市域之间GDP悬殊,而且随着经济的快速发展,这种差异越来越大。(2)1999年和2019年的GDP和三大产业产值在空间上均呈现聚集效应,Moran’s I值均通过显著性检验。呈"高高聚集"分布的城市主要分布在黄河流域东部山东半岛城市群,呈"低低聚集"分布的城市主要分布在黄河流域西部兰西城市群及其附近,分布格局较为稳定。(3)城市群GDP主要与地形因素和利用外商投资额有关;省域GDP主要与在岗职工人数、邮电业务总量和公路通车里程,以及利用外商投资额等因素有关;市域GDP主要与利用外商投资额、在岗职工人数、邮电业务总量和铁路营业里程,以及地形等因素有关。利用外商投资额在不同尺度下对经济均具有显著性影...