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基于“碳中和”目标的土地利用研究进展与思考

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武汉大学学报(理学版) 2024年

作者：揣小伟南京大学地理与海洋科学学院自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室

通过优化土地利用实现增汇减排，是当前自然资源部门和学术研究领域在“碳中和”目标要求下所面临的新问题与挑战。本文系统梳理了土地利用碳源/汇作用机理、土地利用变化碳源/汇效应、国土空间碳监测以及低碳土地利用等重点领域的研究... 详细信息

通过优化土地利用实现增汇减排，是当前自然资源部门和学术研究领域在“碳中和”目标要求下所面临的新问题与挑战。本文系统梳理了土地利用碳源/汇作用机理、土地利用变化碳源/汇效应、国土空间碳监测以及低碳土地利用等重点领域的研究进展，总结了当前研究的不足和面临的新挑战。考虑“碳中和”目标和新时期发展要求，提出在未来要加强基于多源数据融合的高精度国土空间碳监测、基于多尺度融合的低碳土地利用技术和智能化土地利用碳收支核算平台建设等方面研究；建议将“双碳”目标和低碳理念贯穿国土空间规划编制和实施过程，将碳评价纳入具体用地管理过程以及开展三生空间用地低碳化建设等。该研究对土地利用助力碳中和科学研究以及实践应用具有一定的借鉴意义。

关键词：土地利用碳源/汇碳中和低碳土地利用

基于UNMIX模型和多元地统计模拟的土壤重金属的来源解析及空间预测

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农业工程学报 2024年第4期40卷 224-234页

作者：杨清可王磊李平星吕立刚范业婷朱高立王雅竹南京财经大学公共管理学院南京210023 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室南京210023

为摸清江苏省太仓市土壤重金属来源和污染情况,开展土壤表层样品采集和重金属含量分析,选取新型受体(UNMIX)模型解析重金属的来源和贡献,并采用地累积指数和多元地统计技术,实现重金属污染的定量评价和空间预测。结果表明:1)As、Cd、Cr... 详细信息

为摸清江苏省太仓市土壤重金属来源和污染情况,开展土壤表层样品采集和重金属含量分析,选取新型受体(UNMIX)模型解析重金属的来源和贡献,并采用地累积指数和多元地统计技术,实现重金属污染的定量评价和空间预测。结果表明:1)As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni和Zn的含量较高,超过全国和江苏省土壤重金属背景值;Cd、Cu、Hg、Pb和Zn的富集程度较高,而As、Cr和Ni的富集系数正常,与自然基础水平相近。2)8种重金属元素呈现岛状的空间分布特征,并在部分区域存在高值区,表明人类活动对土壤环境具有负面效应。3)土壤重金属受到交通-工业源、自然-农业源、工业-自然源和农业-工业源的综合影响,贡献率分别为35.18%、27.32%、20.26%和17.24%。其中Hg、Pb、Ni、Cu和Zn主要来源于交通-工业源,Cr、Zn和Cu主要源自自然-农业源,As和Ni主要为工业-自然源,Cd主要为农业-工业源。4)Cd、Hg和Ni,污染程度最高,60.38%以上的点位达到轻度污染及以上等级;As、Cu和Zn,污染居中;Cr和Pb的影响较低。5)Ni、Cd和Hg的污染面积最大,分别达到107.42、75.56和55.02 km^(2),且潜在污染空间成片分布。该研究作为土壤基础调查的核心,可为土壤环境管理和重金属污染修复提供科学依据。

关键词：土壤重金属 UNMIX模型来源解析空间预测太仓市

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“双碳”目标下国土空间规划编制技术与实践

城市发展研究 2024年第1期31卷 89-96页

作者：张淑娟廖心琪卞勇柳泽广东国地规划科技股份有限公司自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室 3. 新疆维吾尔自治区国土空间规划研究中心

实现“碳达峰、碳中和”是一场广泛而深远的系统性社会变革，国土空间是碳源和碳汇的载体，如何发挥国土空间规划的统筹作用，通过各层级国土空间差异化治理助力落实“双碳”目标，构建有利于碳达峰、碳中和的国土空间开发保护新格局，... 详细信息

实现“碳达峰、碳中和”是一场广泛而深远的系统性社会变革，国土空间是碳源和碳汇的载体，如何发挥国土空间规划的统筹作用，通过各层级国土空间差异化治理助力落实“双碳”目标，构建有利于碳达峰、碳中和的国土空间开发保护新格局，是新时代国土空间规划的重要议题。通过系统梳理国土空间规划与“双碳”战略的融合思路，以省级、市县级和片区级国土空间规划编制实践为例，提出了“全程嵌入—目标耦合—空间支撑”的技术框架和传导方式，为“五级三类”国土空间规划工作提供借鉴。

关键词： “双碳” 国土空间规划多层级规划编制技术框架

乡村空心化治理视角下区域耕地多功能与价值耦合协调研究

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地理科学进展 2024年第3期43卷 587-602页

作者：谷国政施琳娜文琦牛善栋东北大学文法学院沈阳110169 宁夏大学地理科学与规划学院银川750021 宁夏大学建筑学院银川750021 自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室南京210023

解析耕地功能价值与建设宜居宜业和美乡村的内在关系,诊断区域耕地多功能与价值耦合协调程度,对于有效治理乡村空心化、全面推进乡村振兴具有重要意义。论文基于粮食主产区典型区域的耕地资源特征,运用综合评价模型、耦合协调模型、探... 详细信息

解析耕地功能价值与建设宜居宜业和美乡村的内在关系,诊断区域耕地多功能与价值耦合协调程度,对于有效治理乡村空心化、全面推进乡村振兴具有重要意义。论文基于粮食主产区典型区域的耕地资源特征,运用综合评价模型、耦合协调模型、探索性空间分析、地理加权回归等方法,探究辽宁省2005—2020年耕地多功能与价值耦合协调水平及作用机制,据此提出解决乡村空心化问题的分区治理路径。研究表明,在研究期间:(1)辽宁省耕地多功能耦合协调度平稳上升,呈现“西北优于东南”分异格局,仍具有提升空间;(2)辽宁省耕地价值耦合协调度处于平稳状态,形成“核心高、两翼低”排列格局,各地市之间差异较大;(3)辽宁省耕地多功能与价值的耦合协调度表现出低速增长态势,二者之间的空间集聚效应缓慢增强,建立了良好的协同关系;(4)辽宁省耕地多功能对其价值变化具有显著的异质性影响,二者存在演化趋势的非同步性、时空分异的非均衡性以及动态关联的路径依赖等。研究旨在分析耕地功能价值的耦合协调,探讨乡村空心化治理路径,以期促进粮食主产区的乡村“人—地—业”协同发展,为夯实粮食安全根基、加快农业农村现代化提供参考。

关键词：耕地保护耕地多功能耕地价值粮食安全乡村空心化治理乡村振兴

长三角地区城市碳排放效率的区域差异及空间溢出效应

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环境科学 2024年

作者：杨清可王磊吕立刚李平星范业婷朱高立王雅竹南京财经大学公共管理学院中国科学院南京地理与湖泊研究所自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室

采用超效率SBM模型测算长三角地区城市碳排放效率，选取Dagum基尼系数刻画城市碳排放效率的区域差异，运用空间面板模型探究碳排放效率的空间溢出效应. 结果表明：① 2001～2020年长三角地区城市碳排放效率均值最高仅为0.698，整体水平... 详细信息

采用超效率SBM模型测算长三角地区城市碳排放效率，选取Dagum基尼系数刻画城市碳排放效率的区域差异，运用空间面板模型探究碳排放效率的空间溢出效应. 结果表明：① 2001～2020年长三角地区城市碳排放效率均值最高仅为0.698，整体水平较低，呈扁平“倒U”型的演化趋势，纯技术效率成为影响碳排放效率变化的主要因素. ② 城市碳排放效率的基尼系数相对较高，在研究期内起伏波动，仍以增长态势为主，碳排放效率的区域差异持续增大. ③ 长三角地区城市组间差异贡献是碳排放效率差异的主要来源. Moran’s I指数均为正，碳排放效率具有正向空间相关，溢出效应明显. 人口密度、经济水平与技术水平等因素影响显著，产业结构、路网密度与外资强度等因素对碳排放效率的直接效应、间接效应和总效应均未通过显著性检验. 基于要素投入产出视角，准确测算含有非期望产出的长三角地区城市碳排放效率，明确城市碳效率的差异组成根源，引入“空间溢出效应”解析碳排放效率的作用机理，可为城市低碳发展提供量化支撑和科学启示.

关键词：城市碳排放效率 Dagum基尼系数区域差异空间溢出效应长三角地区

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江苏土地生态状况评价及其障碍因子诊断

环境科学 2024年

作者：杨清可王磊吕立刚李颖范业婷朱高立王雅竹自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室中国科学院南京地理与湖泊研究所南京财经大学公共管理学院

针对土地生态系统的安全问题，从基础、结构、胁迫和效益等层面构建指标体系，采用空间异质性、最小跨度树和障碍因子诊断等模型，探究江苏土地生态状况的基本特征、空间分异与障碍因子。结果表明：① 江苏土地生态状况北高南低的分异... 详细信息

针对土地生态系统的安全问题，从基础、结构、胁迫和效益等层面构建指标体系，采用空间异质性、最小跨度树和障碍因子诊断等模型，探究江苏土地生态状况的基本特征、空间分异与障碍因子。结果表明：① 江苏土地生态状况北高南低的分异特征明显，高值区向外辐射减少，而低值中心辐射增加。高值和低值区面积较小，中间值区域面积最大，较高值区位于城郊和边缘地区。② 土地生态状况的空间自相关性显著，热点区聚集于苏北，冷点区则在苏南以及泰州、南通的部分地区集聚。冷热点区的空间分布和区域发展水平呈互补格局，发达地区的土地生态指数较低，欠发达地区较高。③ 江苏I类一级土地生态区的自然条件优越，建设效益好，生态状况水平高。障碍因子主要为水域比例、林地年退化率等。II类一级生态区多位于淮南地区，以平原地貌为主。III类一级生态区面积最大，位于苏南沿江地区。障碍因子主要为耕地年退化率、土壤污染面积比例等，可通过管控土地生态风险，提高危机预警水平。根据土地生态状况评价及障碍因子诊断研究，明确土地生态系统的运行情况，提出可持续利用的相关建议，可为优化江苏土地资源管理提供依据。

关键词：土地生态空间分异生态分区障碍因子江苏

城乡融合对低碳土地利用效率影响的空间效应——以长三角地区为例

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自然资源学报 2024年第6期39卷 1299-1319页

作者：刘笑杰金晓斌罗秀丽周寅康肖人荣南京大学地理与海洋科学学院南京210023 自然资源部海岸带开发与保护重点实验室南京210023 自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室南京210023 兰州大学资源环境学院兰州730000

城乡融合是国土空间低碳转型的重要路径,在区域一体化背景下探究其对低碳土地利用的作用机制具有重要意义。在测度城乡融合发展水平和低碳土地利用效率的基础上,运用ESTDA框架和空间计量模型量化了长三角地区城乡融合对低碳土地利用的... 详细信息

城乡融合是国土空间低碳转型的重要路径,在区域一体化背景下探究其对低碳土地利用的作用机制具有重要意义。在测度城乡融合发展水平和低碳土地利用效率的基础上,运用ESTDA框架和空间计量模型量化了长三角地区城乡融合对低碳土地利用的时空动态性,并对具体因素及其空间效应进行甄别。结果表明:(1)2005—2020年长三角城乡融合发展水平与低碳土地利用效率在波动中上升,区域差异显著并呈现以区域中心城市为核心的扩散模式;(2)城乡融合发展水平与低碳土地利用效率之间具有显著的空间正相关且空间依赖程度呈增强态势,局部格局保持稳定并表现出HH型和LL型的空间聚类趋同现象;(3)城乡融合发展相对于低碳土地利用格局演化的空间整合性较弱,且局部关联和动态跃迁展现出一定的路径依赖和空间锁定特征;(4)城乡融合是影响低碳土地利用的关键因素,其发展水平每提高1%将导致本地低碳土地利用效率增加0.2%,而控制因素中科技投入和对外开放的直接效应为正,财政压力和生态压力的直接效应为负,财政压力、环境规制、公共服务设施和土地市场化则均不存在显著的空间溢出效应。研究结果可为制定低碳高效的土地利用政策,促进城乡融合高质量发展提供参考。

关键词：城乡融合土地利用效率空间溢出效应低碳长三角

考虑非概率不确定性的复合材料壁板颤振可靠性优化方法

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振动工程学报 2024年第2期37卷 267-275页

作者：郑宇宁王一凡王淑玉刘晓华杨鑫鑫空间物理重点实验室北京100076

不确定因素普遍存在于气动弹性系统的优化设计中,但传统气动弹性优化设计技术并未考虑材料属性、大气环境、几何尺寸等不确定因素,存在最优化目标对设计参数变化敏感,也可能会发生预期之外的颤振失效。基于此,本文通过对传统优化模型中... 详细信息

不确定因素普遍存在于气动弹性系统的优化设计中,但传统气动弹性优化设计技术并未考虑材料属性、大气环境、几何尺寸等不确定因素,存在最优化目标对设计参数变化敏感,也可能会发生预期之外的颤振失效。基于此,本文通过对传统优化模型中目标函数的鲁棒性处理和对约束条件的可靠性处理,发展了计及可靠性与鲁棒性的区间优化模型,并将该优化模型应用于气动弹性系统的优化设计中。针对超声速气流下的复合材料层合板和蜂窝夹层板结构进行了考虑不确定性的颤振优化设计,在满足颤振约束指标的条件下,实现了结构减重的设计目标。

关键词：颤振复合材料壁板非概率鲁棒性优化设计

全过程管理视角下的城市低碳生产效率研究——以我国36个重点城市为例

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现代城市研究 2024年第1期39卷 16-21页

作者：鲍海君郭奚晨蔡鑫羽郭洋詹鹏浙大城市学院国土空间规划学院浙大城市学院国土空间规划研究院自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室杭州湾研究中心杭州市西站枢纽开发有限公司办公室杭州市西站枢纽开发有限公司第一党支部

在全球气候变化的背景下,城市低碳建设成为实施可持续发展战略中的关键一环,提升城市生产效率可以从源头帮助城市降低碳排放,从而实现节能减排。文章在PDCA循环管理法的基础上引入结果(Outcome)环节,构建了包含规划、实施、检查、结果... 详细信息

在全球气候变化的背景下,城市低碳建设成为实施可持续发展战略中的关键一环,提升城市生产效率可以从源头帮助城市降低碳排放,从而实现节能减排。文章在PDCA循环管理法的基础上引入结果(Outcome)环节,构建了包含规划、实施、检查、结果、反馈(PDCOA)的全过程管理框架,形成城市低碳生产效率评价指标体系。研究对比了我国36个重点城市的生产效率水平,结果表明目前我国城市在低碳建设中的生产效率水平整体较低,得分均值为51.74分(总分为100分)。从环节视角分析,实施环节得分最高,反馈环节得分最低。从区域视角分析,短板环节与城市定位及类型相关联,建议在推进技术创新的同时,应针对不同城市类型制定具有针对性的政策。文章旨在从全过程管理视角出发,评价城市在低碳建设过程中的生产效率水平,为我国低碳城市的高效建设提供新视角,并为城市的可持续发展指明下一步努力方向。

关键词：城市低碳建设城市生产效率 PDCA 诊断指标体系