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城市群地區城鎮化與生態環境時空演變特征及脅迫效應 版權信息
- ISBN：9787030710970
- 條形碼：9787030710970 ; 978-7-03-071097-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
城市群地區城鎮化與生態環境時空演變特征及脅迫效應 內容簡介
城市群作為區域尺度上的復合生態系統，人與自然之間的交互影響和協同作用比單個城市更為復雜。本書內容是以我國典型城市群為案例，以復合生態系統理論框架為指導，定量研究京津冀特大城市群地區城鎮化與生態環境要素的時空分布特征及其動態變化，解析不同城鎮化發展模式與生態環境要素之間的交互脅迫特點與范式；揭示城市群不同社會、經濟活動對區域生態環境的脅迫效應，以及區域生態環境對城市群發展的支撐與約束作用，對引導我國城市群未來發展及其相關政策制定，具有重要支撐意義。
城市群地區城鎮化與生態環境時空演變特征及脅迫效應 目錄
目錄
前言
第1章城市群地區基本特征1
1.1引言1
1.2行政區劃與生態環境基本特征2
1.2.1地區概況2
1.2.2地理和氣候4
1.2.3土壤和植被5
1.2.4發展定位5
1.2.5資源環境優勢與特點7
1.3城鎮化時空特征9
1.3.1時間變化特征9
1.3.2空間變化特征11
1.4城鎮化背景下生態環境演變15
1.4.1土地利用時空演變15
1.4.2植被動態與時空演變16
1.4.3城市熱環境時空演變18
1.5小結19
參考文獻20
第2章城鎮化時空演變格局與模式21
2.1引言21
2.2人口城鎮化趨勢與空間分布格局21
2.3產業城鎮化趨勢與空間分布格局23
2.4土地城鎮化趨勢與空間分布格局26
2.5綜合城鎮化趨勢與空間分布格局28
2.6城鎮化驅動機制與階段性特征30
2.6.1人口驅動階段(1990～2000年)30
2.6.2土地和產業共同驅動階段(2000～2010年)30
2.6.3土地驅動階段(2010～2018年)30
2.7城市空間擴張時空特征31
2.7.1城市邊界確定31
2.7.2城市空間形狀34
2.7.3城市擴張特征35
2.8城市空間擴張的經濟溢出效應39
2.8.1計算方法40
2.8.2增長溢出效應時間變化特征40
2.9小結45參考文獻46
第3章城鎮化社會經濟驅動因子識別48
3.1引言48
3.2數據來源與研究方法48
3.2.1數據來源48
3.2.2研究方法49
3.3社會經濟要素時空變化特征52
3.3.1城鎮體系特征52
3.3.2經濟發展總體特征54
3.3.3人口增長與分布特征55
3.3.4產業發展特征56
3.3.5工業化特征57
3.3.6社會公共服務發展特征58
3.3.7交通發展特征60
3.3.8創新發展特征61
3.4社會經濟發展對城鎮化的驅動作用61
3.4.1人口城鎮化驅動因素分析61
3.4.2土地城鎮化驅動因素分析65
3.5小結77
參考文獻79
第4章城鎮化自然生態環境影響因子識別80
4.1引言80
4.2數據來源與研究方法81
4.2.1數據收集及標準化81
4.2.2灰色關聯分析82
4.2.3方差分析83
4.3自然環境要素時空變化特征84
4.3.1水要素變化特征84
4.3.2土地要素變化特征86
4.3.3植被要素變化特征87
4.3.4能源要素變化特征87
4.4城鎮化關鍵自然生態環境影響要素識別89
4.4.1城鎮化與要素的關聯度分析89
4.4.2影響城鎮化的關鍵要素識別91
4.5城鎮化與關鍵自然影響要素交互強度92
4.5.1灰色關聯分析均值92
4.5.2整體交互強度排名94
4.5.3不同城市交互強度特征95
4.6小結95
參考文獻96
第5章京津冀城市群地區生態環境交互脅迫98
5.1引言98
5.2數據來源與研究方法98
5.2.1數據來源98
5.2.2研究方法101
5.3“人-地”交互脅迫102
5.3.1“人-地”交互脅迫時空變化特征102
5.3.2“人-地”交互脅迫影響機制107
5.4“人-水”交互脅迫109
5.4.1“人-水”交互脅迫時空變化特征109
5.4.2“人-水”交互脅迫影響機制114
5.5“人-碳”交互脅迫119
5.5.1“人-碳”交互脅迫時空變化特征119
5.5.2“人-碳”交互脅迫影響機制124
5.6小結141參考文獻143
第6章城鎮化與生態環境交互脅迫時空演變模式144
6.1引言144
6.2數據來源與研究方法144
6.2.1數據來源144
6.2.2城鎮發展與生態環境交互脅迫評價指標體系146
6.2.3城鎮發展與生態環境交互脅迫評價方法152
6.3城鎮發展與生態環境交互脅迫時間演變特征156
6.3.1生態環境綜合水平時間演變特征156
6.3.2城鎮發展與生態環境交互脅迫時間演變特征162
6.4城鎮發展與生態環境交互脅迫空間演變特征164
6.4.1生態環境綜合水平空間演變特征164
6.4.2城鎮發展與生態環境交互脅迫空間演變特征167
6.5城鎮發展與生態環境交互脅迫類型與模式169
6.5.1生態環境綜合健康程度演變模式169
6.5.2城鎮發展與生態環境交互脅迫類型和模式169
6.6小結171
參考文獻172
第7章城鎮化的生態環境脅迫效應174
7.1引言174
7.2城鎮化對水資源的脅迫效應175
7.2.1數據來源與計算方法175
7.2.2市級尺度水資源脅迫分析177
7.2.3區縣尺度水資源脅迫分析179
7.2.4城鎮化的水資源脅迫效應分析182
7.3城鎮化對大氣環境的脅迫效應183
7.3.1數據和方法183
7.3.2京津冀地區PM2.5污染時空格局演變特征184
7.3.3京津冀地區城市PM2.5污染潛在風險時空格局特征188
7.4城鎮化對植被生態的脅迫效應195
7.4.1城鎮化過程與植被動態變化196
7.4.2城鎮化背景下植被NPP時空特征198
7.4.3土地利用類型轉換引起的NPP凈變化200
7.5城鎮化對城市熱環境的影響202
7.5.1城市地表溫度空間變化特征202
7.5.2城鎮化對城市熱島效應的影響208
7.6小結210參考文獻211
第8章城鎮化的區域生態系統服務效應與優化調控212
8.1引言212
8.2數據來源與研究方法213
8.2.1數據來源213
8.2.2研究方法214
8.3生態服務空間分布格局221
8.3.1區域尺度生態系統服務空間分布特征221
8.3.2城市尺度生態系統服務空間分布特征224
8.4城市群增長對生態系統服務影響的多情景模擬226
8.4.1城市增長多情景模擬226
8.4.2未考慮生態紅線政策的城市群增長情景233
8.4.3考慮生態紅線政策的城市群增長情景235
8.5城市群增長優化調整的對策與建議237
8.6小結238
參考文獻239
前言
第1章城市群地區基本特征1
1.1引言1
1.2行政區劃與生態環境基本特征2
1.2.1地區概況2
1.2.2地理和氣候4
1.2.3土壤和植被5
1.2.4發展定位5
1.2.5資源環境優勢與特點7
1.3城鎮化時空特征9
1.3.1時間變化特征9
1.3.2空間變化特征11
1.4城鎮化背景下生態環境演變15
1.4.1土地利用時空演變15
1.4.2植被動態與時空演變16
1.4.3城市熱環境時空演變18
1.5小結19
參考文獻20
第2章城鎮化時空演變格局與模式21
2.1引言21
2.2人口城鎮化趨勢與空間分布格局21
2.3產業城鎮化趨勢與空間分布格局23
2.4土地城鎮化趨勢與空間分布格局26
2.5綜合城鎮化趨勢與空間分布格局28
2.6城鎮化驅動機制與階段性特征30
2.6.1人口驅動階段(1990～2000年)30
2.6.2土地和產業共同驅動階段(2000～2010年)30
2.6.3土地驅動階段(2010～2018年)30
2.7城市空間擴張時空特征31
2.7.1城市邊界確定31
2.7.2城市空間形狀34
2.7.3城市擴張特征35
2.8城市空間擴張的經濟溢出效應39
2.8.1計算方法40
2.8.2增長溢出效應時間變化特征40
2.9小結45參考文獻46
第3章城鎮化社會經濟驅動因子識別48
3.1引言48
3.2數據來源與研究方法48
3.2.1數據來源48
3.2.2研究方法49
3.3社會經濟要素時空變化特征52
3.3.1城鎮體系特征52
3.3.2經濟發展總體特征54
3.3.3人口增長與分布特征55
3.3.4產業發展特征56
3.3.5工業化特征57
3.3.6社會公共服務發展特征58
3.3.7交通發展特征60
3.3.8創新發展特征61
3.4社會經濟發展對城鎮化的驅動作用61
3.4.1人口城鎮化驅動因素分析61
3.4.2土地城鎮化驅動因素分析65
3.5小結77
參考文獻79
第4章城鎮化自然生態環境影響因子識別80
4.1引言80
4.2數據來源與研究方法81
4.2.1數據收集及標準化81
4.2.2灰色關聯分析82
4.2.3方差分析83
4.3自然環境要素時空變化特征84
4.3.1水要素變化特征84
4.3.2土地要素變化特征86
4.3.3植被要素變化特征87
4.3.4能源要素變化特征87
4.4城鎮化關鍵自然生態環境影響要素識別89
4.4.1城鎮化與要素的關聯度分析89
4.4.2影響城鎮化的關鍵要素識別91
4.5城鎮化與關鍵自然影響要素交互強度92
4.5.1灰色關聯分析均值92
4.5.2整體交互強度排名94
4.5.3不同城市交互強度特征95
4.6小結95
參考文獻96
第5章京津冀城市群地區生態環境交互脅迫98
5.1引言98
5.2數據來源與研究方法98
5.2.1數據來源98
5.2.2研究方法101
5.3“人-地”交互脅迫102
5.3.1“人-地”交互脅迫時空變化特征102
5.3.2“人-地”交互脅迫影響機制107
5.4“人-水”交互脅迫109
5.4.1“人-水”交互脅迫時空變化特征109
5.4.2“人-水”交互脅迫影響機制114
5.5“人-碳”交互脅迫119
5.5.1“人-碳”交互脅迫時空變化特征119
5.5.2“人-碳”交互脅迫影響機制124
5.6小結141參考文獻143
第6章城鎮化與生態環境交互脅迫時空演變模式144
6.1引言144
6.2數據來源與研究方法144
6.2.1數據來源144
6.2.2城鎮發展與生態環境交互脅迫評價指標體系146
6.2.3城鎮發展與生態環境交互脅迫評價方法152
6.3城鎮發展與生態環境交互脅迫時間演變特征156
6.3.1生態環境綜合水平時間演變特征156
6.3.2城鎮發展與生態環境交互脅迫時間演變特征162
6.4城鎮發展與生態環境交互脅迫空間演變特征164
6.4.1生態環境綜合水平空間演變特征164
6.4.2城鎮發展與生態環境交互脅迫空間演變特征167
6.5城鎮發展與生態環境交互脅迫類型與模式169
6.5.1生態環境綜合健康程度演變模式169
6.5.2城鎮發展與生態環境交互脅迫類型和模式169
6.6小結171
參考文獻172
第7章城鎮化的生態環境脅迫效應174
7.1引言174
7.2城鎮化對水資源的脅迫效應175
7.2.1數據來源與計算方法175
7.2.2市級尺度水資源脅迫分析177
7.2.3區縣尺度水資源脅迫分析179
7.2.4城鎮化的水資源脅迫效應分析182
7.3城鎮化對大氣環境的脅迫效應183
7.3.1數據和方法183
7.3.2京津冀地區PM2.5污染時空格局演變特征184
7.3.3京津冀地區城市PM2.5污染潛在風險時空格局特征188
7.4城鎮化對植被生態的脅迫效應195
7.4.1城鎮化過程與植被動態變化196
7.4.2城鎮化背景下植被NPP時空特征198
7.4.3土地利用類型轉換引起的NPP凈變化200
7.5城鎮化對城市熱環境的影響202
7.5.1城市地表溫度空間變化特征202
7.5.2城鎮化對城市熱島效應的影響208
7.6小結210參考文獻211
第8章城鎮化的區域生態系統服務效應與優化調控212
8.1引言212
8.2數據來源與研究方法213
8.2.1數據來源213
8.2.2研究方法214
8.3生態服務空間分布格局221
8.3.1區域尺度生態系統服務空間分布特征221
8.3.2城市尺度生態系統服務空間分布特征224
8.4城市群增長對生態系統服務影響的多情景模擬226
8.4.1城市增長多情景模擬226
8.4.2未考慮生態紅線政策的城市群增長情景233
8.4.3考慮生態紅線政策的城市群增長情景235
8.5城市群增長優化調整的對策與建議237
8.6小結238
參考文獻239
展開全部
城市群地區城鎮化與生態環境時空演變特征及脅迫效應 節選
第1章 城市群地區基本特征 1.1 引言 “城市群”是指以中心大城市為核心，在空間上關聯、功能上交互、與周邊一系列城市形成的具有高密度生產和生活空間，以及高密度人口、資源、環境效應的城市集群（陳利頂等，2016）。我國城市化特征復雜多樣，近年來，國內特大城市與超大城市的規模和數量都不斷增加，逐步形成了若干城市群。隨著大大小小的城市群相繼建立和快速發展，其面臨的生態環境問題也越來越突出，嚴重阻礙了我國城市群的健康發展。在城市群內部，城鎮化發展仍存在時空分異特征，而區域生態環境對不同城鎮化特征的響應也有所不同（劉彥隨和楊忍，2012）。系統研究城市群地區的城鎮化與生態環境因子的時空演變特征，對于探討城鎮化與生態環境之間相互作用關系，實現區域一體化協調發展具有重要意義。 城市群地區城鎮化過程在土地、人口以及經濟方面均存在時空分異特征，并且與周邊地區存在交互耦合的作用關系。其中，土地城鎮化伴隨著建成區面積的聚集性增加和水域、自然植被以及耕地的不斷減少，對區域氣候調節和水土保持產生了潛在負面影響，這在大城市地區表現得尤為明顯。除了土地外，城鎮化還存在人口和經濟的集聚效應。近20年來，人口的集聚性在城市群地區持續上升，且人口流動數量與城市規模呈正相關關系，這對城市經濟發展起到了促進作用，但與此同時也導致了一定程度上農村地區勞動力不足（張車偉和蔡翼飛，2012; 呂文靜，2014）。由于各地區生態稟賦和產業基礎不同，城市化發展過程中的路徑往往存在差異。城市群內部各城市在GDP總量上往往存在較大差異，并且在產業結構和經濟增速上也不盡相同，這種差異為城市群資源優化配置和協同發展提供了調控空間。除此之外，城市群在地理空間上的集聚性與經濟上的集聚性還存在顯著的正相關性。 生態環境對城市群地區城鎮化過程的響應也存在時空分異性（李波和張吉獻，2015）。一方面，各地區自然資源豐度不同；另一方面，不同的城鎮化過程對自然資源的利用程度有所不同。總的來說，城鎮化過程將導致不透水層面積顯著增加，主要包括建成區以及道路、工礦用地等，并且伴隨有耕地、林草用地被侵占等生態環境破壞過程。城市建成區擴張與城市經濟發展和人口總量密切相關，大城市經濟發展和人口集聚速率較快，建成區擴張速度要顯著快于中小城市。水資源方面，城鎮化過程導致用水總量持續上升，很多地區的地下水資源已經瀕臨枯竭。隨著城鎮化水平的逐步提高帶來的技術改進以及政策法規的實施，城市用水效率也在不斷提升，而在大城市地區往往提升得更為明顯（鮑超，2015）。整體上，工業用水效率仍然較低。能源方面，城市群地區能源消費總量不斷攀升，部分地區能源利用結構仍需要進行大力優化調整，需進一步提升清潔能源比例和改善能源利用效率（王蕾和魏后凱，2014）。環境方面，從整體看，大型城市在污水處理率、固廢處理能力方面較為領先，但是在城市熱環境、碳排放強度以及大氣污染方面的生態環境壓力相對較大（趙亞芳等，2017）。 綜上所述，城市群地區的城鎮化過程往往較快，人口和經濟聚集性較強，對區域發展具有顯著的帶動作用。同時，快速城鎮化對區域生態環境的壓力也在持續增大，這些均會給水資源、土地資源、大氣環境等要素的生態承載能力帶來較大挑戰。本章以京津冀城市群為例，通過分析城鎮化和生態環境二者的時空演變特征，可以準確描述相關要素對二者耦合關系的影響，從而為識別關鍵影響要素、構建城鎮化與生態環境交互耦合分析模型奠定基礎。 1.2 行政區劃與生態環境基本特征 1.2.1 地區概況 京津冀城市群是我國的政治中心和重要的經濟中心（圖1.1和圖1.2），包括北京、天津和河北的保定、唐山、廊坊、石家莊、秦皇島、張家口、承德、滄州、衡水、邢臺與邯鄲。京津冀城市群地域面積約21.6萬km2，占全國國土面積的2.3%。從全國經濟發展來看，京津冀城市群在促進我國經濟轉型和經濟崛起方面扮演著重要角色。截至2019年末，京津冀城市群地區生產總值84580.08億元，占全國的9.4%；常住人口為11307.4萬人，占全國總人口的8.08%；糧食總產量3991.2萬t，占全國糧食總產量的6.01%。 圖1.1 京津冀城市群位置示意圖 圖1.2 京津冀城市群示意圖 京津冀地區具有十分重要的戰略地位。北京作為*都，政治地位突出，文化底蘊深厚，科技創新領先，人才資源密集，國際交往密切；天津擁有北方*大的綜合性港口，制造業基礎雄厚，研發轉化能力較強，發展勢頭良好；河北自然資源豐富，勞動力相對充裕，產業基礎較好，經濟體量較大，具有廣闊的發展空間。京津冀地緣相接、地域一體，為實現優勢互補、區域一體化協同發展奠定了基礎。 1.2.2 地理和氣候 京津冀地區地處我國華北地區，西部鄰接太行山山脈，北部為燕山山脈，東臨渤海，南部為平坦的華北平原（圖1.3）。京津冀地區不僅地貌多樣，而且氣候類型差異顯著。京津冀地區地處環渤海核心地帶，屬于溫帶-暖溫帶，半濕潤-半干旱大陸性季風氣候，年均降水量300～800mm，年均氣溫4～13℃，四季分明，地勢西北高、東南低，區位與生態優勢明顯。 圖1.3 京津冀地區土地覆蓋類型特征（基于2018年MCD12Q1土地分類數據繪制） 具體地，京津冀地區由北到南可以進一步分為半干旱氣候、半干旱偏濕氣候、暖溫帶半干旱氣候以及暖溫帶半干旱偏濕氣候等氣候類型，其中半干旱偏濕氣候是面積所占比例*大的類型。自20世紀60年代以來，京津冀地區的氣候干濕分界線有部分偏移，京津冀地區整體變干的趨勢較為明顯（郝然等，2017）。近50年來，京津冀地區的氣溫升高顯著，大部分地區降水減少，這也是京津冀地區變干的原因之一，而整個區域的蒸發量在減少，部分補償了京津冀地區的干旱趨勢（李鵬飛等，2015）。 1.2.3 土壤和植被 京津冀地區植被類型豐富，并且具有顯著的地帶性特征（圖1.3）。西北部有高山草地和高原草甸，主要分布于張家口境內；森林資源則主要分布于北部的承德、北京北部以及京津冀西部山區；華北平原大部分地區均為耕地，其次為各個城市的建成區。1985年以來，快速城市化使得京津冀城市建成區面積快速增加，耕地被大量占用，區域發展中心也向西北方向轉移。京津冀地區耕地比例*大，其次是林地與城鎮建設用地。例如，2015年京津冀地區耕地比例43.5%，林地比例33.0%，城鎮用地比例10.8%。京津冀地區城鎮化對耕地的影響*大，城鎮用地的增加以侵占耕地為主，1984～2015年，京津冀地區人工表面從5.6%增加到10.8%，而耕地面積則從50.5%下降至43.5%，增加的人工表面主要來自對耕地的侵占，平衡京津冀地區城鎮化與耕地保護的矛盾是京津冀地區發展規劃關注的重點之一。此外，水體的占比雖然不大，一直保持在3%左右，但其重要的生態服務價值對京津冀地區的可持續發展具有至關重要的作用。 區域土壤類型的分布與地形地貌密切相關（圖1.4）。北部壩上高原主要為鈣層土，山地地區主要為淋溶土、半淋溶土、鈣層土以及初育土，而石家莊、北京北部以及唐山北部主要為半淋溶土和半水成土；平原方面，衡水、天津、廊坊以及滄州等地為半水成土。研究表明，京津冀地區土壤質量的本底狀況整體較好，良好以上土壤面積約占80.89%。其中，優質等級土壤占比為1.72%，主要分布在河北三河、雞澤和天津寧河等部分地區；優良等級土壤占比為67.10%，廣泛分布于全區；良好等級土壤占比為12.07%，主要分布于沿海灘涂和灤河流域地區。密集的人口和工業區對土壤質量有顯著影響，中等質量土壤占京津冀全域面積的19.11%（馬震等，2017）。 1.2.4 發展定位 根據《京津冀協同發展規劃綱要》（以下簡稱《綱要》），京津冀城市群的功能定位如下：北京是全國政治中心、文化中心、國際交往中心和科技創新中心；天津是全國先進制造研發基地、北方國際航運核心區、金融創新運營示范區和改革開放先行區；河北是全國現代商貿物流重要基地、產業轉型升級試驗區、新型城鎮化與城鄉統籌示范區以及京津冀生態環境支撐區。因此，京津冀城市群城鎮化過程與生態環境的交互脅迫機理是保障未來京津冀地區協同可持續發展的重要基礎。
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