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煤炭资源枯竭区不同模式村庄整治对农户生计适应性选择的影响——以苏北、鲁南地区典型村庄为例

自然资源学报 2025年第2期40卷 534-549页

作者：杨斌马晓涵宋小青杨剩富中国矿业大学公共管理学院徐州221008 中国矿业大学矿区土地利用与生态安全治理研究中心徐州221008 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院武汉430070 中国地质大学(武汉)公共管理学院武汉430074

探究煤炭资源枯竭区村庄整治对农户生计适应性选择的影响,对于提升矿区农户生活质量以及促进宜居宜业和美乡村建设具有重要的现实意义。从“生计福祉—生态依赖”视角构建农户生计适应性选择概念框架,并基于苏北、鲁南地区典型资源枯竭... 详细信息

探究煤炭资源枯竭区村庄整治对农户生计适应性选择的影响,对于提升矿区农户生活质量以及促进宜居宜业和美乡村建设具有重要的现实意义。从“生计福祉—生态依赖”视角构建农户生计适应性选择概念框架,并基于苏北、鲁南地区典型资源枯竭村庄农户调查数据对生计福祉和生态系统服务依赖度水平进行量化,运用PSM-DID模型分析不同村庄整治模式对农户生计适应性选择的影响。结果表明:(1)压煤搬迁型、特色提升型和整治完善型三种村庄整治模式后农户福祉水平均呈现较大提升;压煤搬迁型农户生态系统服务依赖度指数小幅上升,特色提升型有所下降,整治完善型变化不显著。(2)压煤搬迁型、特色提升型和整治完善型三种整治模式促使农户“生计福祉—生态依赖”耦合关系实现“高福祉—低依赖”转换概率分别为20.0%、43.7%和21.6%,均对农户适应性产生正向影响。(3)不同整治模式对农户适应性选择影响存在差异,其中特色提升型作用效果最好,整治完善型其次,压煤搬迁型最小。基于此,今后不仅要继续加大煤炭资源枯竭区村庄整治投资力度,还要因地制宜选择整治模式,制定差别化村庄发展方案,促进农户“生计福祉—生态依赖”关系耦合优化。

关键词：村庄整治生计福祉生态依赖适应性资源枯竭区

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基于GBDT的望奎县农田土壤有机碳主控因子研究

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1407-1417页

作者：祝元丽冯向阳闫庆武吴子豪中国矿业大学公共管理学院江苏徐州221116 中国矿业大学矿区土地利用与生态安全研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学中国资源型城市转型发展与乡村振兴研究中心江苏徐州221116

利用多源公开数据,针对于2012年搜集到的农田土壤有机碳(SOC)数据,通过梯度增强决策树(GBDT)探究SOC的主控因子,揭示SOC空间分异机理.选择国家商品粮食生产基地县和全国产量大县-望奎县作为研究区域,结果表明,GBDT模型相较于一元线性回... 详细信息

利用多源公开数据,针对于2012年搜集到的农田土壤有机碳(SOC)数据,通过梯度增强决策树(GBDT)探究SOC的主控因子,揭示SOC空间分异机理.选择国家商品粮食生产基地县和全国产量大县-望奎县作为研究区域,结果表明,GBDT模型相较于一元线性回归模型在所有的自变量上均具有更好的预测效果,总体的R^(2)为0.958,表明该模型能够很好地解释目标变量的变异;碱解氮、有效磷、气温、土壤微生物多样性、速效钾、土壤pH和降水量依次是影响有机碳含量最为显著的几个因素,其中碱解氮以33.85%的影响权重位居最高;7个环境协变量均观察到对SOC的阈值效应,且均具有两个阈值.研究发现任意两个变量都不是独立的,均存在相互作用的负值效应.表明环境变量对SOC含量的影响是一个复杂的交互作用,而不是简单的叠加.侧面证明了过度施肥并不会达到增加土壤肥力的作用,而会造成资源浪费和农田生态污染问题.

关键词：土壤有机碳农田梯度提升决策树主控因子黑土区非线性关系

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基于多尺度地理加权回归的土壤镉污染局部影响因子分析

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地球信息科学学报 2023年第3期25卷 573-587页

作者：吴子豪刘耀林冯向阳陈奕云闫庆武中国矿业大学公共管理学院徐州221116 中国矿业大学矿区土地利用与生态安全研究中心徐州221116 武汉大学资源与环境科学学院武汉430079

探明土壤镉(Cd)在不同空间位置的影响因子和污染来源,对于防控土壤Cd污染、保障粮食安全和城市居民健康有重要意义。多尺度地理加权回归(Multi-scale Geographically Weighted Regression,MGWR)在传统地理加权回归模型的基础上考虑了不... 详细信息

探明土壤镉(Cd)在不同空间位置的影响因子和污染来源,对于防控土壤Cd污染、保障粮食安全和城市居民健康有重要意义。多尺度地理加权回归(Multi-scale Geographically Weighted Regression,MGWR)在传统地理加权回归模型的基础上考虑了不同解释变量的差异化作用尺度,是识别目标变量局部影响因子的有效方法,但尚未应用于土壤重金属污染研究。因此,本研究在武汉市黄陂区采集了110个土壤样本,通过对多元线性回归、地理加权回归和MGWR进行模型评估来验证MGWR的有效性,进而使用MGWR模型探究Cd与11个解释变量间的空间异质关系,据此确定各点位Cd的影响因子和污染来源,最后结合污染现状和来源划定4类Cd污染风险区,提出相应的Cd污染管控措施。研究结果可以概况为3点:(1)模型评估的结果表明MGWR模型最优,其建模R2为0.733;(2)MGWR结果显示不同解释变量的有效带宽差异较大。此外,从整体上看,p H、黏粒含量和地形湿度指数是Cd空间分布的主要影响因子,城镇化和土壤母质是Cd的主要来源;从各点位来看,不同空间位置Cd的局部影响因子和主要来源差异较大;(3)研究区55.5%的样本存在Cd污染;结合污染源类型和污染情况划定了高、中高、中、低4类风险区,并分别提出Cd污染防控建议。本研究证实了MGWR模型的有效性和考虑解释变量差异化带宽的必要性,研究成果可以为其他地区土壤重金属污染的局部影响因子探究、污染来源确定和防控措施制定提供参考。

关键词：土壤镉污染多尺度地理加权回归模型空间异质性关系局部影响因子污染来源风险区划定

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基于梯度提升决策树的东北黑土区农田土壤有机碳空间分异及主控因子研究

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中国环境科学 2024年

作者：祝元丽冯向阳闫庆武吴子豪中国矿业大学公共管理学院中国矿业大学矿区土地利用与生态安全研究中心中国矿业大学中国资源型城市转型发展与乡村振兴研究中心

农田土壤有机碳(Soil Organic Carbon， SOC)的空间分异特征及主控因子探究对于保持东北黑土区农田土壤肥力和生产力，进而保护好黑土地这一“耕地中的大熊猫”意义重大.SOC与环境协变量之间非线性关系已被广泛证实，但环境协变量对SOC... 详细信息

农田土壤有机碳(Soil Organic Carbon， SOC)的空间分异特征及主控因子探究对于保持东北黑土区农田土壤肥力和生产力，进而保护好黑土地这一“耕地中的大熊猫”意义重大.SOC与环境协变量之间非线性关系已被广泛证实，但环境协变量对SOC含量的阈值和交互作用效应往往被忽略.本研究利用多源公开数据，针对于2012年搜集到的SOC数据，通过梯度增强决策树(Gradient Boosting Decision Tree， GBDT)探究SOC的主控因子，揭示SOC空间分异机理.选择国家商品粮食生产基地县和全国产量大县-望奎县作为研究区域，研究结果可以概括为3点：①GBDT模型相较于一元线性回归模型在所有的自变量上均具有更好的预测效果，总体的R2为0.958，表明该模型能够很好地解释目标变量的变异；②碱解氮、有效磷、气温、土壤微生物多样性、速效钾、土壤pH和降水量依次是影响有机碳含量最为显著的几个因素，其中碱解氮以33.85%的影响权重位居最高；③7个环境协变量均观察到对SOC的阈值效应，且均具有两个阈值。研究发现任意两个变量都不是独立的，均存在相互作用的负值效应。表明环境变量对SOC含量的影响是一个复杂的交互作用，而不是简单的叠加。侧面证明了过度施肥并不会达到增加土壤肥力的作用，而会造成资源浪费和农田生态污染问题.这些发现强调考虑环境协变量的阈值和相互作用效应，以便了解SOC积累的潜在过程，并对黑土区可持续农业发展具有重要的意义.

关键词：土壤有机碳农田梯度提升决策树主控因子黑土区非线性关系

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徐州市农业碳排放时空特征与脱钩效应

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水土保持通报 2023年第5期43卷 395-403页

作者：徐玥王辉韩秋凤中国矿业大学公共管理学院江苏徐州221116 中国资源型城市转型发展与乡村振兴研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学矿区土地利用与生态安全治理研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

[目的]分析徐州市时空尺度下农业碳排放时空特征与脱钩效应,为江苏省徐州市及其周边资源型城市未来农业的绿色高质可持续发展以及农业经济的良性增长提供理论与数据参考。[方法]采用排放系数法测算2000—2020年时空尺度下徐州市农业碳... 详细信息

[目的]分析徐州市时空尺度下农业碳排放时空特征与脱钩效应,为江苏省徐州市及其周边资源型城市未来农业的绿色高质可持续发展以及农业经济的良性增长提供理论与数据参考。[方法]采用排放系数法测算2000—2020年时空尺度下徐州市农业碳排放总量、强度和结构,而后基于Tapio脱钩模型分析其与农业经济发展间的脱钩关系。[结果](1)徐州市农业碳排放变化趋势总体呈“快速上升—波动上升—快速下降”3阶段,从2000年的1.61×10^(6) t先增后减至2020年的1.69×10^(6) t,形象地表现为“M”形。对农业碳排放贡献率大小依次是耕地利用(46.44%)、作物种植(31.90%)和牲畜养殖(21.66%),化肥是最主要碳源。(2)徐州市各区(县、市)农业碳排放量差异明显,经历了由升到降的长期演化进程,空间层面上总体呈现出“中部高,周边低”的分布格局,邳州市最为突出;(3)徐州市农业碳排放与农业经济发展总体经历了“弱脱钩—强负脱钩—扩张负脱钩—强脱钩”的变化历程,且“十三五”以来主要表现为强脱钩。[结论]徐州市农业碳排放随着低碳减排理念的不断深入而日趋合理,农业经济发展也取得了一定成效。

关键词：农业碳排放时空特征脱钩效应农业经济发展江苏省徐州市

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我国耕地碳排放时空特征与影响因素

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江苏农业科学 2022年第16期50卷 218-226页

作者：徐玥王辉韩秋凤姜念念温丹丹中国矿业大学公共管理学院江苏徐州221116 中国资源枯竭型城市转型发展与乡村振兴研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学土地利用与生态安全治理研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 徐州市自然资源和规划局江苏徐州221008

耕地是碳汇,同时也是重要的碳源。为探究我国耕地碳排放时空特征及其影响因素,采用联合国政府间国际气候变化专门委员会(IPCC)碳排放系数法,基于化肥、农药、农用薄膜、农用柴油、翻耕、农业灌溉共计6类碳源,间接测算我国2000—2019年... 详细信息

耕地是碳汇,同时也是重要的碳源。为探究我国耕地碳排放时空特征及其影响因素,采用联合国政府间国际气候变化专门委员会(IPCC)碳排放系数法,基于化肥、农药、农用薄膜、农用柴油、翻耕、农业灌溉共计6类碳源,间接测算我国2000—2019年耕地碳排放总量与碳排放强度,并运用对数平均迪氏指数分解法(LMDI)模型对耕地碳排放影响因素进行分解研究。结果表明,我国耕地碳排放总量从2000年的6013.69万t按照先增后减的趋势逐渐递减至2019年的8093.62万t,年均递增率为1.58%,其中化肥、农药、农用薄膜、农用柴油、翻耕、农业灌溉所产生的碳排放量年均递增率分别为1.40%、0.44%、3.15%、1.70%、0.32%、1.29%。耕地碳排放总量较高的省份有河南、山东、河北、新疆、江苏等省(区),大多集中在传统农业大省;耕地碳排放强度较高的省份有福建、广东、上海、浙江、海南等省(市),大多集中在沿海发达地区。农业生产结构、单位化肥人均使用量、农业生产效率因素对耕地碳排放的增长具有抑制作用,农业经济水平和化肥施用量因素对耕地碳排放的增长具有促进作用。近20年来我国耕地碳排放量总体呈波动递减趋势,预计未来耕地碳排放量还将持续下降。

关键词：耕地碳排放时空特征影响因素 LMDI

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县级尺度下耕地碳收支区域差异与公平性——以江苏省为例

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河北农业大学学报（社会科学版） 2023年第1期25卷 62-73页

耕地既是碳源也是碳汇。针对县级尺度,采用排放系数法、参数估算法、基尼系数法,探究江苏省2000—2020年耕地碳收支区域差异及公平性。结果表明:(1)江苏省耕地碳排放总体呈“快速下降—波动上升—平缓下降”3阶段变化趋势,化肥和稻谷是... 详细信息

耕地既是碳源也是碳汇。针对县级尺度,采用排放系数法、参数估算法、基尼系数法,探究江苏省2000—2020年耕地碳收支区域差异及公平性。结果表明:(1)江苏省耕地碳排放总体呈“快速下降—波动上升—平缓下降”3阶段变化趋势,化肥和稻谷是最主要碳源,农用柴油和农业灌溉的比重在不断上升。空间上沭阳县、射阳县、兴化市、东海县、泗洪县碳排放位居前五。(2)江苏省耕地碳吸收总体呈“波动下降—波动上升—平缓上升”3阶段变化趋势,粮食作物和蔬菜瓜果是最主要碳汇。空间上沭阳县、东台市、东海县、兴化市、射阳县碳吸收位居前五。(3)各县级单位耕地碳排放经济和生态系数差异明显,前者为“南北高、中间低”的分布格局,后者为“西北东南斜线高、周边低”的分布格局。总的来看,江苏省各县级单位耕地碳收支差异较大,需根据实际情况制定和分配减排指标。

关键词：耕地碳收支区域差异县级尺度公平性江苏省

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中国农业净碳效应与农业经济发展的时空耦合规律研究

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新疆农垦经济 2023年第7期 1-12页

农业既是碳源又是碳汇,农业减源增汇是助力“双碳”目标如期实现和农业强国建设的必要关键一环。文章采用排放系数法和参数估算法测算2000—2021年中国农业碳源碳汇体量、结构和强度,而后基于耦合协调度模型和Tapio耦合指数探究中国农... 详细信息

农业既是碳源又是碳汇,农业减源增汇是助力“双碳”目标如期实现和农业强国建设的必要关键一环。文章采用排放系数法和参数估算法测算2000—2021年中国农业碳源碳汇体量、结构和强度,而后基于耦合协调度模型和Tapio耦合指数探究中国农业净碳效应与农业经济发展的耦合协调性。结果表明:(1)中国农业碳排放量或已于2015年达到峰值,总体经历了“波动上升期—平缓上升期—平缓下降期”三阶段变化历程。各类碳源的贡献程度、发展趋向和达峰节点各有异同,牲畜养殖(42.67%)是最主要碳源。(2)中国农业碳吸收量远高于农业碳排放量,二者的平均比值为2.64,总体经历了“波动上升期—平缓上升期”两阶段变化历程。粮经园作物的碳吸收量、贡献程度和发展趋向差异显著,呈现粮食作物(75.18%)一边倒态势。(3)中国农业净碳效应与农业经济发展呈现出协调和失调共同存在并且协调程度量多占优的局面,其中尤以粮食主产区省份协调程度突出。(4)绝大多数年份的耦合指数散点均落于第一象限内,且愈发呈现出趋向性的经济主导型耦合状态。总的来看,中国农业净碳效应体量呈平稳上升态势,且“十三五”以来经济效应总体领先环境效应。

关键词：农业净碳效应时空特征耦合协调度 Tapio耦合指数农业碳排放

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基于RSEI模型的平朔矿区生态环境变化研究

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中国矿业 2022年第4期31卷 62-70页

作者：毕卫华钱倬珺王辉赵庆合姜念念李清彩花逢春皖北煤电集团有限责任公司通防地测部安徽宿州234000 中国矿业大学公共管理学院江苏徐州221116 中国矿业大学矿区土地利用与生态安全治理研究中心江苏徐州221116 山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队山东济宁272100 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

矿区生态环境问题涉及到社会经济可持续发展,一直是社会普遍关注的问题。本文选取1987年、1998年、2007年、2013年、2018年五期遥感影像为数据源,提取绿度、湿度、干度、热度指标,采用主成分分析法计算各指标贡献率,构建RSEI模型,研究... 详细信息

矿区生态环境问题涉及到社会经济可持续发展,一直是社会普遍关注的问题。本文选取1987年、1998年、2007年、2013年、2018年五期遥感影像为数据源,提取绿度、湿度、干度、热度指标,采用主成分分析法计算各指标贡献率,构建RSEI模型,研究平朔矿区32年的生态环境质量及其变化趋势。结果表明:1987—2007年,受煤炭开采的影响,平朔矿区生态环境质量下降,RSEI指数由0.564下降至0.512;2007—2018年,平朔矿区大力开展生态恢复治理工作,生态环境逐渐改善,RSEI指数逐渐上升至0.576,生态质量优与较优等级的面积分别提高了4.14%和3.65%。平朔矿区北部地区生态质量较好,安家岭露天矿、安太堡露天矿周边及南部地区生态质量较差,经过生态恢复治理后,矿区周边及南部地区生态环境得到改善。本文建议后续仍应着重开展南部地区生态治理工作,注重整体土地利用的协调性。

关键词：生态环境 RSEI模型煤炭资源平朔矿区

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新疆煤炭资源-水资源-自然生态地理组合类型划分及生态修复策略

绿色矿山

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绿色矿山 2024年第2期2卷 191-205页

作者：于昊辰张建韩晓彤牟守国卞正富青岛科技大学经济与管理学院山东青岛266061 中国矿业大学矿区土地利用与生态安全治理研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学矿山生态修复教育部工程研究中心江苏徐州221116

源于不同类型资源配置或要素组合之下所呈现的区域差异性,分区分类、因地制宜是科学实施生态保护修复的题中之义。在新疆,大规模采矿扰动与干旱脆弱生态环境的空间耦合所导致的土地退化问题严峻,而资源禀赋及生态环境差异又决定了不同... 详细信息

源于不同类型资源配置或要素组合之下所呈现的区域差异性,分区分类、因地制宜是科学实施生态保护修复的题中之义。在新疆,大规模采矿扰动与干旱脆弱生态环境的空间耦合所导致的土地退化问题严峻,而资源禀赋及生态环境差异又决定了不同矿区生态问题及保护修复措施的差异将是一种必然,但尚缺乏保护修复分类方案的理论与实践探索。为此,尝试从“煤炭资源-水资源-自然生态地理(简称CR-WR-PGE)”的不同组合类型出发,对新疆5个煤炭基地所涉及的矿区进行分类,进而提出差异化的生态保护修复策略。结果表明:(1)基于CR-WR-PGE的定性关联分析,构建了基于空间叠置法的CR-WR-PGE组合类型划分理念及概念模型,提出了包括3个方面、5项指标叠置的简化划分方式。(2)以5个煤炭基地为例,共划分出69种CR-WR-PGE组合类型,其中准东、吐哈、伊犁、库拜、和丰分别有15、17、25、33、24种不同的组合类型,并较为系统的分析了5个煤炭基地各自组合类型的主要特征。(3)结合CR-WR-PGE不同组合类型的共性与特性提出了新疆矿区三级分类体系,包括戈壁荒漠矿区、荒漠草原矿区和绿洲矿区3个Ⅰ级类,并细化为6个Ⅱ级类和17个Ⅲ级类。(4)基于Ⅰ级类划分结果,提出差异化的生态保护修复策略,其中戈壁荒漠矿区可适当放宽对于植被恢复的要求,并重视规模性砾幕层重构;荒漠草原矿区则可通过引导型修复模式,消除或减少人类活动负面扰动来促进土地生态系统要素的自我恢复;绿洲矿区在生态保护方面仍需由政府规划主导,但生态修复方面可允许资本有序注入矿山生态修复领域,探索建立多元市场化修复机制。未来,建议在矿区生态保护修复领域树立CR-WR-PGE组合类型这一新理念,既可为“一矿一策”提供边界和指导,又能为维护区域生态安全提供科学依据。

关键词：新疆煤矿区生态保护修复煤炭资源水资源自然生态地理

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