随着气候改变和人类活动的不断加剧,黄土高原干旱频发并且危害日益严重,对区域植被的生长状况构成了严重制约。基于2000—2022年标准化降水蒸散指数、归一化植被指数和总初级生产力数据,通过最大相关系数法建立滞后时间、影响程度和植被恢复力3个植被抗旱性指标,构建植被抗旱性综合监测方法来探究植被在干旱情况下的响应及植被抗旱性大小。结果表明:(1)黄土高原滞时为1个月时表现最为明显,73%区域最大相关系数在0.4以上,随着滞时的增加,相关系数呈现由南向北递减趋势。(2)植被在黄土高原南温带南部与东部和高原气候区北部抗旱性主要为0.0~0.2,在中温带中部抗旱性达到0.2~0.4。总体来看,植被抗旱性基本规律为灌木最大,其次是森林和农田,最后为草地。(3)在线性关系中,相关性最高的3个因子分别为地表温度、降雨量和酸碱度,这与最优参数地理探测器探测结果在各个气候区主要影响因子基本相同。研究植物抗旱性综合监测方法有助于了解植被抗旱性规律,对帮助降低灾害风险具有借鉴意义。
利用1961—2022年新疆南部45个国家气象观测站的逐日降雨资料,分析了降雨的时空分布和变化特征,确定了极端降雨阈值,并研究了极端降雨特征。结果表明:(1)62 a来,新疆南部年平均降雨量最大且增速最快的区域位于海拔1500~2500 m的中山带,增加速率为5.4 mm·(10a)-1,主要表现为降雨日数尤其是大量级降雨日数的增加,大暴雨及以上量级降雨量的增加贡献更大。(2)通过百分位法结果对比分析,确定第99个百分位取值为新疆南部极端降雨阈值标准,阈值为14.1~35.4 mm,西部山区和沿山区的阈值高于东部盆地沙漠区,且极端降雨阈值以0.7 mm·(10a)-1的速率增加,增速最大的站主要位于喀什地区、和田地区西部和巴音郭楞蒙古自治州北部山区。(3)62 a来,新疆南部极端降雨事件次数为10~20次,天山山区可达20次以上,极端降雨事件以0.9次·(10a)-1的速率增加。
木孜塔格峰冰川变化对南疆水资源具有重要影响。利用1960—2023年的多源遥感数据和深度学习方法提取木孜塔格峰区冰川的面积及末端变化,并分别从冰川单元和地形角度分析冰川变化的区域差异及驱动因素。结果表明:(1)1960—2023年木孜塔格峰冰川总体上呈现退缩趋势,冰川面积退缩速率为0.83 km2·a-1,冰川末端退缩速率为2.21 m·a-1,与中国西北其他冰川相比变化幅度较小。(2)从冰川内部的区域差异来看,冰川面积退缩速率在南向和东向较大,且随海拔和坡度的增加而减小;而冰川末端退缩速率在东、西坡向(4.42 m·a-1和4.01 m·a-1)高于南、北坡向(1.63 m·a-1和1.45 m·a-1)。(3)木孜塔格峰区冰川面积和末端区域变化差异主要受到地形与气候作用的影响,阳坡受更多太阳辐射导致加速融化,低海拔区域则因气温上升而更易发生退缩。研究结果为理解高寒山区冰川对气候变化的响应机制提供了科学依据,对南疆地区水资源管理及生态安全评估具有重要参考价值。
基于2000—2023年中国高分辨率高质量近地表空气污染物(CHAP)数据集,依据空气质量指数(AQI)判别天山北坡城市群冬季大气污染事件,厘清其年均日数、年均发生频次、最长持续日数和强度等特征量的时空演变特征。结果表明:(1)天山北坡城市群冬季大气污染物以PM2.5为主,其主导的污染日数超过总污染日数(AQI>100)的95%。(2)从气候态来看,天山北坡城市群冬季不同等级大气污染事件的特征量以乌鲁木齐、昌吉、石河子(简称“乌昌石”)为中心向周边逐渐减弱,核心区域AQI年均值高于190,污染年均日数超过80%。具体而言,天山北坡城市群冬季轻度污染事件(101≤AQI≤150)发生频繁且覆盖范围广,年均发生25.7 d,年均发生频次最高17.4次·a-1,单次污染最长持续日数为29.0 d;中度污染事件(151≤AQI≤200)多发生在中东部区域,年均发生5 d,年均发生频次最高14.5次·a-1,单次污染最长持续日数为12.3 d;重度和严重污染事件(AQI≥201)集中发生在“乌昌石”,AQI最大可超过500,单次污染最长持续日数为11.3 d,呈现出“短时高强”的演变过程。(3)天山北坡城市群大部分(75.8%)地区轻度和中度污染事件呈下降趋势,但重度以上污染事件在“乌昌石”地区呈增加趋势。(4)天山北坡城市群9个重点城市间大气污染事件特征差异显著,其中乌鲁木齐、昌吉、石河子污染最严重,五家渠、奎屯、阜康次之,乌苏、克拉玛依、博乐污染最轻。“乌昌石”区域中度以上污染事件的强度、年均日数、年均发生频次、最长持续日数远高于其他城市;博乐和克拉玛依则主要以轻度污染为主。
基于2011—2023年阿克达拉区域大气本底站PM10和PM2.5连续观测数据,采用统计分析、气象相关性分析、HYSPLIT-4模型及潜在源贡献因子(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT)等方法,分析了PM10和PM2.5质量浓度变化趋势和来源特征。结果表明:(1)2011—2023年阿克达拉站PM10年均质量浓度从12.1 μg·m-3增至23.2 μg·m-3,PM2.5年均质量浓度从7.3 μg·m-3增至10.8 μg·m-3,年均增长率分别为0.81 μg·m-3·a-1和0.31 μg·m-3·a-1,PM10增长率高于PM2.5。(2)PM10和PM2.5质量浓度呈现春冬高、夏秋低的季节变化;PM2.5/PM10比值呈双峰分布(0.4~0.5和0.8~0.9),低比值反映自然源贡献,高比值反映人为源贡献。(3)气团轨迹分析显示,PM10主要来源于哈萨克斯坦东部干旱区(PSCF值0.4~0.7),PM2.5主要来源于新疆北部人为源区域(PSCF值0.5~0.8)。(4)2023年共识别出PM10高浓度事件4次(峰值范围681.1~822.6 μg·m-3)和PM2.5高浓度事件5次(峰值范围294.2~551.4 μg·m-3),事件持续时间通常小于1 h,呈现“短时高强度”特征。(5)与临安站对比,阿克达拉站PM10和PM2.5质量浓度呈现“低基准、高波动、短峰值”特点,基准浓度低于临安站,但峰值浓度更高。研究结果可为干旱区大气本底颗粒物污染特征认识和跨境传输规律分析提供科学依据,有助于推动西北地区大气环境质量评估和区域协同治理。
新疆是中国生态脆弱区和风蚀沙化灾害频发区,其表层土壤颗粒组成关系区域生态稳定。以新疆60个样地、180个样点表层土壤粒径为研究对象,通过干旱指数将采样点分为半干旱、干旱、极端干旱样地,探讨不同干旱梯度下土壤粒径分形特征和环境因子对新疆表土粒径分形特征的影响。结果表明:(1)随着干旱程度的增加,土壤表层颗粒分布逐渐粗化并呈现过渡性特征,半干旱、干旱样地土壤颗粒以粉粒为主,极端干旱样地土壤颗粒以砂粒为主,其中极细砂和细砂占比53.48%。(2)整体粒度特征分选较差,随着干旱程度增加,土壤颗粒的离散程度降低,分布区间更为集中,土壤分形维数集中在1.98~2.47之间。(3)分形维数受黏粒影响较大,与黏粒、粉粒呈显著正相关,与沙粒呈显著负相关,不同干旱梯度样地对分形维数拟合效果为极端干旱>干旱>半干旱。(4)因子探测器表明,年平均降水量(MAP)、年平均气温(MAT)、土壤类型、成土母质等因素对土壤分形维数解释较高。结构方程模型结果表明,本研究所选连续变量因子中,气候因子对新疆表层土壤分形维数影响显著,其中MAP与风速对分形维数为正向影响,MAT对分形维数为负向影响。研究结果可以为区域土壤利用、生态管理提供重要科学依据,进而有利于新疆的水土保持、植被恢复及生态系统稳定性。
沙漠公路风沙灾害评估是公路建设和运维的重要基础,但以往评价主观性强,亟待构建客观准确的评价体系。以尉犁至且末沙漠公路(尉-且沙漠公路)为研究对象,基于2023年的实地调研和数据分析,首先采用变权-云模型理论,选取10个关键指标,采用改进层次分析法确定恒权权重,构建公路沙害评价体系;其次结合双重赋分评价法与计算机技术批量计算状态值,通过变权理论动态调整权重;最后利用云模型划分沙害等级,并与历史数据进行对比验证。结果表明:(1)基于双重赋分评价法,通过计算机自动批量处理指标分级与动态权重调整,实现了全路段状态值的高效、准确评价,将评价范围从单一路段拓展至全路段。(2)与各路段历史沙害记录对比验证,相关系数(r)达0.91(P<0.001),表明二者在95%置信区间内呈现极显著正相关,避免了评估中人为的主观影响。(3)尉-且沙漠公路整体沙害问题较为严重,公路沿线三级沙害路段占比最高(65.46%),四级沙害路段其次(30.91%),无一级沙害路段。公路沙害风险呈南北两端低、中间高、自北向南逐渐加重的空间分布规律。其中,K180~K250和K30~K60路段沙害最为严重,应重点预防。研究结果为沙漠公路沙害风险识别和预测提供了新方法,为沙漠公路沙害预防和治理提供了重要依据。
盐结皮是干旱区典型的地表结构,显著影响土壤-大气界面水分传输过程。盐结皮蒸发阻力是土壤水分蒸发过程中的一个关键控制参数,然而,目前关于不同影响因素下盐结皮蒸发阻力的定量分析仍不明确。为此,通过模拟试验与理论分析方法,动态监测及分析土壤粒径(细砂:0.10~0.25 mm;粗砂:0.50~0.85 mm)、辐射(200 W·m-2、500 W·m-2和800 W·m-2)、盐分浓度(5.0%和17.5% NaCl)、风速(3.5 m·s-1和8.0 m·s-1)、水力学联系(逐渐干燥和供水)以及演化时间等因素影响下的盐结皮形成及蒸发阻力变化过程。基于沙普利加性解释(SHAP)方法,量化了各因素的贡献并对其重要性进行了排序。结果表明:(1)盐结皮蒸发阻力随着演化时间的推移呈现出持续增长趋势。在试验结束时,DL3(5.0% NaCl、逐渐干燥、800 W·m-2辐射,细砂)处理下盐结皮蒸发阻力最大,达9.39×104 s·m-1;而在WH2(5.0% NaCl、供水、8.0 m·s-1风速,细砂)处理下则最小,为293.08 s·m-1。(2)各影响因素对盐结皮蒸发阻力的贡献排序为:水力学联系>辐射>演化时间>土壤粒径>盐分浓度>风速。其中,辐射对盐结皮蒸发阻力具有正向影响,土壤粒径对盐结皮蒸发阻力具有负向影响。研究结果将为盐结皮蒸发阻力的定量描述提供理论支持。
生态、旅游和文化3个子系统构成交互作用的复杂系统,系统协调发展对于推动区域可持续发展具有重要意义。基于2011—2022年中国31个省域面板数据,构建“生态-旅游-文化”系统综合发展评价指标体系,运用综合评价函数模型、耦合协调度模型与模糊集定性比较分析法,探究系统协调发展的时空分异与影响路径。结果表明:(1)各子系统综合发展水平趋势各异,指数均值的比较排序为自然生态>生态>社会生态>文化>旅游,生态子系统尚有承载空间。(2)“生态-旅游-文化”系统整体耦合协调度呈现“下降-上升”循环交替态势,由2011年的0.507波动上升至2022年的0.526,在濒临失调与勉强协调等级之间波动,区域耦合协调度的比较排序为东部>中部>东北>西部,呈现“东南高、西北低”的分布特征。(3)高协调发展类型有多元发展型、政府主导产业型与经济-市场-科技驱动型,非高协调发展为政府-科技局限型。
快速交通、旅游经济与旅游生态效率的协调互动,对于推动旅游业绿色转型进而实现高质量发展具有重要意义。基于2009—2022年中国省际面板数据构建面板向量自回归(PVAR)模型,探究三者的互动机理、交互关系及异质特征。结果表明:(1)快速交通、旅游经济与旅游生态效率均呈现较为积极的增长态势,由低逐渐向高发展水平支撑下的良性均衡过渡是三者协调发展的主流趋势。(2)快速交通与旅游经济在全国和东部地区存在双向格兰杰因果关系,二者呈现良性的正向交互响应但并不持久。快速交通的自我强化特征突出,旅游经济在以自驱为主的同时主要受到快速交通的较强影响。(3)快速交通与旅游生态效率间仅存在单向格兰杰因果关系,快速交通对旅游生态效率的正向驱动趋向波动递减,旅游生态效率对快速交通的冲击普遍微弱。二者互动失调明显,相互呈现低水平的方差贡献度。(4)旅游经济与旅游生态效率在全国存在双向格兰杰因果关系,具有旅游经济驱动短期强势且有效、旅游生态效率作用持续乏力且无序的互动响应特征。旅游生态效率的内部推力不足,在东部和中部地区旅游经济对其方差贡献率最大。
数字、文化和旅游产业作为黄河流域经济高质量发展的重要组成部分,其耦合协调发展对于区域经济的可持续发展具有重要意义。在分析数文旅产业耦合协调机理的基础上,构建数文旅产业耦合协调评价指标体系,采用加权求和法与耦合协调度模型对2012—2022年黄河流域9省区数字、文化、旅游产业及其耦合协调发展状态的时空特征进行分析。结果表明:(1)黄河流域数字产业发展呈“先快后缓”的波动增长趋势;文化产业稳中有升但受疫情影响略有回落;旅游产业则呈“倒U”型演变特征;数文旅产业综合发展水平总体上呈波动上升状态,空间分布特征均表现为“下游>中游>上游”。(2)数文旅产业耦合协调水平呈波动上升态势,表现出“下游>中游>上游”的空间分布特征且区域差异显著。(3)数文旅产业耦合协调等级的区域演变为:上游地区从中度失调发展为轻度失调;中游地区从轻度失调发展为濒临失调;下游地区从基本协调发展为初级协调。
从劳动者、劳动资料、劳动对象3个维度构建新疆文旅新质生产力发展综合评价指标体系,运用熵值法、空间自相关、地理探测器等研究方法,探究2013—2023年新疆14个地州文旅新质生产力发展水平的时空演变特征及其驱动因素。结果表明:(1)2013—2023年新疆文旅新质生产力总体水平呈持续增长态势,各维度发展水平均有所提升,其中文旅劳动资料维度的提升幅度最大。(2)新疆文旅新质生产力发展水平呈现“北疆>南疆>东疆”的空间发展格局;空间集聚程度逐渐减弱,但总体空间集聚特征明显。(3)经济发展水平、产业发展水平、市场需求、科技投资强度、教育水平和交通条件是新疆文旅新质生产力发展的重要驱动因素,其中交通条件和市场需求的驱动作用最显著。研究结果可为新疆文旅产业新质生产力的培育提供数据支撑,有助于实现文旅产业高质量发展。
旅游业是新疆的重要支柱产业,体育旅游是推进旅游兴疆战略的重要抓手。揭示体育旅游资源的空间分布特征及影响因素,可以为新疆体育旅游产业可持续发展提供科学依据。以2022年新疆体育旅游资源为研究对象,综合运用探索性空间数据分析和地理探测器定量探究其空间分布特征及影响因素。结果表明:(1)2022年新疆体育旅游资源空间分布具有显著的不均衡性,呈高度聚集分布,主要集中分布在乌鲁木齐市、昌吉回族自治州和伊犁哈萨克自治州直属县市;整体上呈现出“北多南少”的分布特点,形成“一主两次”的三核心空间分布格局;此外,空间依赖特征明显,空间关联性差异较大,冷热点区域分布不均。(2)新疆体育旅游资源空间分布受地理、交通和资源等多维度因素的影响,其中,年均降水量、距交通枢纽距离、年均气温和高程是主要影响因素,而路网密度和人口数量影响相对最小;交互作用类型主要以双因子增强为主,表明新疆体育旅游资源空间分布是多因素共同作用的结果。基于此,为新疆体育旅游产业的可持续发展提出科学合理的建议。
资源型城市转型脱碳是实现“双碳”目标的关键。测度2006—2021年中国资源型城市转型脱碳水平,采用空间马尔科夫链和模糊集定性比较分析(fsQCA)方法,探究资源型城市转型脱碳的时空演进特征及路径选择。结果表明:(1)资源型城市转型脱碳水平逐年上升,发展格局由以滞后区为核心的集中连片分布向跨越区和先行区为核心的组团式分布进行演变;转型脱碳总体差异明显,区域内差异和成熟型城市分别是导致总体差异变大的主要原因及来源。(2)转型脱碳类型的转移具有稳定性,存在“路径依赖”现象;保持初始状态的概率较大,呈现“俱乐部收敛”特征;并在连续向上转移过程中存在“马太效应”,且空间溢出效应明显。(3)技术、组织、环境因素均不能单独构成实现转型脱碳的必要条件,各因素多重并发,形成资源型城市转型脱碳的3种组态路径,分别为“技术-环境”协同驱动型、“技术-组织”协同驱动型与“技术-组织-环境”联合驱动型,其中绿色技术创新发挥核心作用。(4)不同类型资源型城市倚重不同因素:成长型城市依赖数字技术与环境关注,成熟型城市通过技术创新、产业升级和环境因素等多方面联合驱动,衰退型城市受环境因素影响更大,再生型城市强调技术创新与环境因素协同驱动。研究结果可为中国资源型城市实现转型脱碳提供有益经验和实践启示。
加快传统固态能源向清洁能源转型是生态脆弱区农村应对气候变化、强化环境治理和促进区域间可持续发展的必然选择,然而,在被动参与清洁能源改革政策时,中国西北生态脆弱区农户作为经济水平相对落后的群体,普遍存在现代清洁能源设备“改而未用”“基本不用”“低水平使用”的脆弱性现象。为此,采用能源转型的逆向思维,对陕西、甘肃、宁夏和青海地区13个县(区),包括180个村庄的2002户农户进行实地调研,建立“暴露度-敏感性-适应能力”模型综合评估农户清洁能源使用的脆弱性,并利用多元Logit回归模型从“经济-社会-家庭”3个层面分析脆弱性影响因素。结果表明:(1)中国西北生态脆弱区农户清洁能源使用的脆弱性处于低、中、高水平的占比分别为26.12%、46.55%、27.33%,且脆弱性空间异质性显著。(2)耕地面积、能源补贴政策、社会网络、年龄、生计类型、家庭规模等因素均显著影响脆弱性。(3)不同生态脆弱区脆弱性影响因素作用效果存在差异。为此,政府应基于不同生态脆弱区农户清洁能源使用的脆弱性特征,立足区域实际情况,实施差异化的能源补贴政策与推广模式等,以巩固清洁能源改革政策成果。
物流企业在区域经济中发挥着至关重要的作用,其分布情况直接影响区域经济的资源配置和市场竞争力,研究地级市物流企业空间格局演化特征及影响因素,有助于揭示物流企业集聚的形成机制。基于2006—2023年中国地级市物流企业地理位置数据,运用核密度分析、标准差椭圆、平均最近邻、空间自相关等空间分析方法,获取地级市尺度下物流企业时空格局及演化特征,并使用多尺度地理加权回归模型分析影响物流企业空间格局的因素及其空间分异特征。结果表明:(1)中国物流企业空间分布始终保持集聚特征,其空间格局经历了“一核带动、多点集聚”转变为“多核”,再逐渐转变为“双核”的演化过程,且存在廊道扩散和邻近扩散效应。(2)物流企业发展存在显著的正向溢出效应,发展较快的城市能够带动周边城市的发展。欠发达城市受发达城市的“虹吸效应”影响,处于“虹吸潮”的低洼地带具有显著的负向溢出效应。(3)第三产业就业人数和进出口总额为物流企业空间格局的主要影响因素。其中,进出口总额、外资企业数量为全局影响因素;第三产业就业人数和人均GDP为局部影响因素。
易地扶贫搬迁是中国消除深度贫困的关键举措,如何推动安置区与新型城镇化进程有效融合,已成为搬迁政策从生存保障向高质量发展转型的核心议题。基于2023年12月—2024年3月宁夏易地扶贫搬迁安置区662户搬迁农户的实地调研数据,构建安置区融入新型城镇化效果的评价指标体系,采用CRITIC赋权法进行综合评价并全面分析其关键影响因素。结果表明:(1)宁夏易地搬迁安置区融入新型城镇化效果得分为0.6320,达到良好水平;但经济效益的低得分和高权重反映出安置区新型城镇化建设中的经济转化问题应得到重视。(2)融入效果受多维因素的共同作用,政策感知、社区治理、社会资本以及科技惠农是其中的关键因素,个人特征、家庭特征等因素的影响有限。(3)宁夏5市安置区的融入效果虽存在显著区域差异,但极差值较小,为0.1239;综合表现为:吴忠市>中卫市>银川市>固原市>石嘴山市,在各维度的效益中,吴忠市依旧处于领先地位。(4)不同关键因素对各维度的影响具有差异性,源于其在推动安置区融入新型城镇化过程中的作用机制不同;在多种安置方式里,集中安置的优势显著,更利于向高质量的新型城镇化转型。
探讨数字经济对城乡收入差距的作用机理对促进城乡融合发展、实现共同富裕具有重要意义。基于2012—2022年甘肃省14市(州)相关数据,运用固定效应模型和空间计量模型实证分析甘肃省数字经济对城乡收入差距的影响机制及空间效应。结果表明:(1)甘肃省数字经济对城乡收入差距的影响呈“缩小-扩大-缩小”的非线性关系,从2022年开始处于数字经济扩大城乡收入差距的鸿沟期。(2)区域异质性显示,甘肃省数字经济对城乡收入差距的影响在不同区域有所差异,陇东南地区呈明显“倒N”型关系,陇中地区较为微弱,而河西地区不显著。(3)作用机制分析显示,产业结构升级和农业社会化服务是甘肃省数字经济影响城乡收入差距的重要机制。(4)甘肃省城乡收入差距存在显著的空间集聚现象,数字经济对城乡收入差距的直接效应、间接效应和总效应均表现为“倒N”型关系,说明数字经济对城乡收入差距的影响具有空间溢出效应。