生态环境

• 湖南省空气质量时空特征——基于函数型数据的实证分析

  李科;刘娅;孟珍菊;李姣;

  采用函数型数据分析技术对湖南省2015—2021年空气质量(I_(AQ))的时空特征、影响因素以及未来发展趋势进行研究，结果表明：(1)从时间维度看，湖南省I_(AQ)的优良天数占比由79.2%(2015年)提升为94.35%(2021年);从季节看，秋、冬季节I_(AQ)值最高，春季次之，夏季最好；(2)从空间维度看，湖南省空气质量较差的是东部地区、中部地区和中北部地区，空气质量较好的是西部、西北部、南部和东南部地区；(3)在气象因素中，温度与降雨量有助于改善空气质量，而风速则不利于空气质量的改善，影响强度由大到小依次为：温度、降雨量、风速；(4)在社会经济因素中，第二产业占GDP比例及城市化水平是导致湖南省空气质量变差的主要原因，而建成区绿地覆盖率有效改善了湖南省空气质量；(5)相比传统的时间序列模型，函数型时间序列模型的预测精度更高。

  2024年02期 v.47;No.205 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 886K]
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• 城市三维形态空间分异格局对大气污染时空分布响应研究——以长沙市为例

  杨妍;于成;傅安洲;孙字祥;周楷淳;

  城市化过程通常伴随着高层建筑和立体城市布局的发展，城市区域逐渐从“二维结构”转变为“三维结构”。尽管这种三维城市结构创造了巨大的发展机遇，也带来了许多负面影响。密集的建筑群影响了局部区域的空气流通，使得空气污染成为了一个典型的城市问题。本研究以2020年长沙市主城区的三维建筑物数据和PM_(2.5)监测数据为基础，运用城市三维形态指标分析、随机森林模型、空间自相关分析以及多尺度地理加权回归等方法，分析了长沙市主城区三维景观格局与PM_(2.5)浓度的时空分布格局，并进一步探讨了三维景观格局对PM_(2.5)浓度分布的驱动差异。研究结果显示：1)研究区域内的三维景观类型多样，展现出一定的空间格局异质性；2)研究区域内PM_(2.5)浓度呈现出显著的空间自相关性，但夏、冬两季差异明显；3)三维景观指数在一定程度上驱动了PM_(2.5)浓度的时空异质性，其中建筑数量和建筑高度标准差具有较强的正向驱动作用。

  2024年02期 v.47;No.205 12-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 693K]
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• 丰水及枯水期岩溶区水库总有机碳时空分异特征研究——以平班水库为例

  李娟;焦树林;杨柳英;韦宗校;

  为研究岩溶区水库有机碳的浓度水平和时空分布特征及影响因素，揭示岩溶区河道型水库的碳循环规律，分别于2022年丰水期和枯水期在平班水库进行水样采集及总有机碳质量浓度(ρ_(TOC))和其他理化因子的测定，并对ρ_(TOC)和主要环境因子进行相关性分析。结果表明，平班水库ρ_(TOC)表现出明显的时空分异规律，范围为1.899～8.057 mg·L~(-1),丰水期平均质量浓度为5.215 mg·L~(-1),枯水期为3.336 mg·L~(-1);丰水期库区ρ_(TOC)在空间上存在显著差异，靠近坝址的1号采样点ρ_(TOC)最高，上游入湖区浓度最低，枯水期全湖TOC分布稳定。平班水库表层温度(T_W)、pH值、硝酸盐氮质量浓度ρ(NO~-_3-N)的空间差异较小，电导率(γ_(COND))、总溶解固体物质量浓度(ρ_(TDS))的标准差较大，各点位数据离散程度明显；相关分析表明，ρ_(TOC)与T_W,pH值，ρ(NO~-_3-N)及ρ(NO~-_2-N)显著正相关。研究发现，平班水库ρ_(TOC)与其他湖泊相比处于中等水平，这与库区水体面积、库容有一定关系；平班水库有机碳是径流携带营养盐入湖和浮游植物生长进行光合作用共同影响的结果。

  2024年02期 v.47;No.205 22-28+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 286K]
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• 农户分化对耕地碳生产率的影响研究——以常德市为例

  张凤;张馨瑶;文高辉;

  在社会经济高速发展、追求绿色低碳农业的背景下，提高耕地碳生产率是实现社会经济可持续发展的有效的途径。研究基于2020年湖南省常德市农户调研数据，运用Tobit模型实证检验了农户分化对耕地碳生产率的影响。研究结果表明：在表征农民分化特征的两个变量中，农户职业分化程度对耕地碳生产率有显著的负向影响，且收入分化强化了职业分化对偏非农型农户耕地碳生产率的负向影响效应；收入分化对耕地碳生产率的影响效应受到农户职业分化程度的制约，收入分化对偏农型农户耕地碳生产率有正向影响，职业分化强化了收入分化对偏农型农户耕地碳生产率的正向影响效应；职业分化削弱了收入分化对偏非农型农户耕地碳生产率的影响效应；此外，在其他控制变量中，受教育程度和集镇距离对耕地碳生产率也存在显著的正向影响。

  2024年02期 v.47;No.205 29-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 170K]
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• 土壤模拟增温装置对碳排放监测的影响分析

  邓展乐;王磊;聂小东;李忠武;

  在全球气候变暖的环境下，土壤碳的微弱变化会对陆地生态系统碳循环产生较大的影响，进而对未来气候变暖产生正反馈。目前全球开展了许多有关野外原位模拟增温的实验，主要集中在土壤碳排放与土壤微生物对增温的响应方面。在研究过程中，不同增温装置的增温效果、增温时间以及增温实验开展地点上的差异对研究结果带来的影响不容忽视。基于以往全球气候变化研究的相关成果，本文系统总结了常用增温装置的特点及不足，研究结果表明：(1)在条件允许的情况下，主动增温装置的可控性与增温效果较好，主动增温的效果优于被动增温；(2)大部分增温实验的持续时间集中在1～5年，且增温装置的增温效果仅局限于浅层土壤，建议开展长时间尺度与深层土壤增温实验；(3)增温实验多集中于北半球中高纬度和高海拔地区，未来可以在热带、亚热带地区开展更多的野外原位增温实验；(4)未来应将增温、氮沉降、降雨变化以及CO_2倍增实验结合起来，探究不同全球变化因子间的交互作用对陆地生态系统碳循环的影响。研究结果对后续全球气候变化的相关研究具有一定的参考价值。

  2024年02期 v.47;No.205 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 102K]
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生态经济

• 基于能值的广西“两山”价值转化评价

  张礼黎;胡宝清;张泽;梁高都;董丽丽;黄丽芳;

  为探究广西“绿水青山”与“金山银山”间的价值转化效率，通过能值法构建“两山”价值转化输入输出模型，评价2009—2020年广西“两山”价值转化水平与生态资本减值强度，并利用灰色预测模型预测未来5年“两山”价值转化率。结论如下：(1)2000—2018年间，广西“两山”价值转化水平整体上呈现波动上升的大幅调整过程，2018—2020年有小幅下降趋向。(2)在研究期间，广西生态资本减值强度呈先减少后增加的趋势，推动广西生态资本减值的绝对驱动力量是工业废物排放。(3)2000—2020年间广西“两山”价值转化率预测值与实际值呈较一致的变化趋势，2021—2025年能值转化趋向表现为持续上升。因此，需减少水土流失、工业“三废”以及碳排放对环境的负压，降低生态系统的功能损耗。

  2024年02期 v.47;No.205 44-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K]
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• 长江经济带生态文明建设水平变化特征与影响因素分析

  帅红;吴珍;李鑫;

  长江经济带生态文明建设水平的高低关系到长江流域绿色协调发展能力，深刻影响我国生态安全格局。从生态经济、生态环境、生态社会3个层面构建评价指标体系，使用改进TOPSIS方法模型测算长江经济带生态文明建设水平，利用地理加权回归模型(GWR)分析其影响因子。研究结果表明：(1)在2011—2020年，长江经济带生态文明建设水平整体上呈上升趋势，由东向西沿轴线逐步扩散。(2)各子系统建设水平异质性特征显著，生态经济建设水平东部高于西部，以长江下游地区和省会城市为核心向周围辐射发展；生态环境水平在各省会及其周边城市增长较快，而工业发展型城市有不同程度的降低。生态社会水平高值区集中分布在江浙沪地区，低值区分散分布于中上游各省会城市。(3)地形、常住人口城镇化水平、第三产业占比、恩格尔系数、科技财政支出占比均正向影响了研究区生态文明建设水平，每万人在校大学生数对生态文明建设水平呈弱负相关。

  2024年02期 v.47;No.205 52-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K]
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• “乡土—生态”系统视域下县域城镇化的时空演变及影响机制——以湖南境内武陵山片区为例

  李奥莎;唐健雄;蔡超岳;

  “乡土—生态”系统的稳定运行是县域城镇化发展的着力点和突破点，基于“乡土—生态”系统视域考察县域城镇化发展具有重要意义。将空间尺度置于湖南境内武陵山片区37个县域，构建“乡土—生态”系统下县域城镇化发展评价体系，运用泰尔指数、核密度和地理探测器等方法探索2009—2019年湖南境内武陵山片区县域城镇化的时空演变与影响机制。结果表明：(1)县域城镇化发展水平整体呈快速增长态势，呈现“北高南低、西高东低”的空间分布特征；经济、社会、文化、生态等要素综合作用于县域城镇化发展，发展速度与发展水平皆存在差异。(2)分版块来看，县域城镇化发展水平呈“湘西州板块高于怀化板块，娄邵板块高于张家界板块”的非均衡特征，其中湘西州板块差异最明显。(3)县域城镇化发展的核密度曲线重心与区间呈右移趋势，移动幅度逐渐增大，整体发展水平增长后劲较足。(4)县域城镇化发展受经济发展、社会保障、乡土文化、生态资源等内外源因素的共同影响。

  2024年02期 v.47;No.205 62-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K]
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城市群

• 黄河流域公共文化服务资源的空间分布特征及影响因素研究

  刘志强;尹鹏;孙菲;杨友宝;戴其文;

  运用标准差椭圆、平均最邻近指数、核密度分析和地理探测器模型对黄河流域公共文化服务资源的空间分布特征及影响因素开展分析。结果表明：(1)黄河流域公共文化服务资源整体呈现“东强西弱，下、中、上游依次递减”的空间分布特征，山东省公共文化服务资源数量最多，青海省公共文化服务资源数量最少；(2)黄河流域公共文化服务资源的空间分布方向为东西向，与黄河流域整体流向基本一致，中游地区的长治、晋城和安阳等是空间分布核心；(3)黄河流域公共文化服务资源空间分布具有较为明显的集聚特征，大致呈现“多核辐射、连片分布”的空间分布密度特征，济南、青岛、郑州和西安等是热点区域；(4)人口规模是黄河流域公共文化服务资源空间分布的首要影响因素，财政支出是次要影响因素，科教投入、市政建设等是重要影响因素。

  2024年02期 v.47;No.205 80-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1045K]
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• 山东半岛城市群技术创新网络演化特征及多维邻近性机制

  吴梓华;周明茜;郭付友;

  为研究山东半岛城市群技术创新网络的整体结构、时空演化以及多维邻近性机制，文章采用社会网络分析和MRQAP模型，对2006—2021年136个县级单位间合作申请专利数据进行分析。研究结果表明：(1)山东半岛城市群技术创新网络联系强度逐步提高，通达性较好，“小世界性”显著；(2)空间异质特征明显，层次结构清晰，呈现出“核心-边缘”结构；(3)地理邻近性、技术邻近性、制度邻近性、经济邻近性和行政边界对技术创新联系具有独立影响，同时，邻近性之间对创新网络具有促进或限制的交互影响效应。

  2024年02期 v.47;No.205 90-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 639K]
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• 湖南省“3+5”城市群农业功能权衡-协同特征及优化研究

  刘悦;安悦;谭雪兰;任辉;

  农业各功能之间保持着相互增进的协同关系或此消彼长的权衡关系。本研究以湖南省“3+5”城市群地区的县(区)为研究单元，从生产功能、生态功能和生活功能3个维度构建农业功能评价指标体系，利用熵值法、Spearman秩相关系数法和双变量局部空间自相关模型等对农业功能演变及协同-权衡关系进行测度。结果表明：(1)农业生产功能整体呈增强态势；农业生活功能呈先上升后下降的趋势；农业生态功能往城市群外围扩散。(2)在协同与权衡关系上，农业生产功能和其他两项功能空间分布变动较大，具有较强的不稳定性，生产功能和其他两项功能的协同与权衡关系在空间分布上较为稳定。(3)功能分区上可划分为5种组合类型：生产功能优势区、生活功能优势区、生态功能优势区、多功能并重区和农业功能弱势区。

  2024年02期 v.47;No.205 99-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1539K]
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• 多维要素流视角下环长株潭城市群空间网络结构特征

  朱晶晶;谭雪兰;余航菱;周舟;王卫林;

  城市群空间网络结构特征分析有助于解析城市发展驱动力，减弱城市极化现象，本研究运用修正的引力模型、多维网络度量模型和隶属度模型测定环长株潭城市群内外部空间网络联系强度，分析其网络特征与作用方向，利用社会网络分析法研究城市群空间格局与板块效应。结果表明：(1)内外部总体多维要素网络表现相对一致，联系强度以长沙为中心逐渐向外圈降低。(2)在省内要素网络中，长沙市“一城独大”态势明显；在省际网络中，岳阳市在多维要素网络中表现突出，与武汉都市圈联系密切。(3)环长株潭城市群点度中心度内外部网络差异大，整体网络中介水平低，不利于吸引外部要素交流。其内部综合联系空间网络分为4个凝聚子群，外部综合网络仅分为2个凝聚子群。表明环长株潭城市群仍是以内部联系为主，对外连通性较弱。

  2024年02期 v.47;No.205 109-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 710K]
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基础栏目

• 雅鲁藏布江中游不同生境大型土壤动物群落特征

  李天顺;黄倩;潘虹伯;李明燕;朱文琎;普布;

  为了解雅鲁藏布江中游地区不同生境的大型土壤动物群落特征，于2022年6月和9月进行了2次调查。选择农田、灌木丛、草地、人工林和天然林5种生境，并在每个生境中选择3个采样点作为重复。使用梅花五点法采集土样；采用手捡法和吸虫管法收集土壤表层的大型土壤动物样本，共捕获1 716只大型土壤动物，隶属于3门7纲22目48科。其中，蚁科(Formicidae)是优势类群，占总捕获量的15.97%。非参数检验(Kruskal-Wallis检验)结果显示，5个生境之间的多样性指数差异不显著(P>0.05)。Jaccard相似性系数(J)在0.35～0.73,表示5种不同生境的大型土壤动物群落在相似性程度上介于中等不相似到中等相似之间。置换多元方差分析(PERMANOVA)显示，5个生境群落结构之间存在显著差异(P<0.05)。在雅鲁藏布江中游地区的大型土壤动物功能类群中，以捕食性大型土壤动物为主，占总捕获量的43.13%。相关性分析显示，土壤pH值和全氮(TN)、有效磷(AP)及速效钾(RAK)含量是影响雅鲁藏布江中游大型土壤动物群落分布和多样性的重要因素(P<0.05)。

  2024年02期 v.47;No.205 119-127+135页 [查看摘要][在线阅读][下载 480K]
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• 纳米银-MXene/纤维素水凝胶的合成及催化还原4-硝基苯酚

  陈怡曼;张明珠;黎梦;何婧;张平秀;王倩芳;喻宁亚;

  本文制备了MXene/纤维素复合水凝胶，利用MXene对硝酸银的原位还原获得了一系列纳米银-MXene/纤维素水凝胶复合催化剂。采用透射电子显微镜(TEM),X-射线衍射仪(XRD),X-射线光电子能谱仪(XPS)和电感耦合等离子体光谱仪(ICP-OES)对复合催化剂进行表征。以还原4-硝基苯酚为探针反应，采用紫外可见分光光度计(UV-Vis)对还原反应进行实时监测，考察MXene含量和银负载量对复合催化剂性能的影响。随后选用最优催化剂，考察硼氢化钠用量和催化剂用量对4-硝基苯酚催化还原反应的影响。在最优反应参数下，催化剂的TOF值可达633 h~(-1),K_r可达1.02 min~(-1);并且在连续使用13次后，4-硝基苯酚转化率仍保持在98.2%。

  2024年02期 v.47;No.205 128-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 565K]
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• 超高效液相色谱-串联质谱法测定水体和底泥中的阿维菌素和伊维菌素

  万译文;杨霄;谢仲桂;索纹纹;陈湘艺;肖维;李小玲;

  为建立超高效液相色谱-串联质谱法(UHPLC-MS/MS)同时测定水产养殖环境(水体及底泥)中阿维菌素和伊维菌素的检测方法。先采用HLB固相萃取柱富集和净化水样，采用PSA和C_(18)吸附剂净化底泥样品；样品中的目标物采用Phenomenex Kinetex C_(18)色谱柱分离，以5 mmol/L乙酸铵水溶液和乙腈作为流动相进行梯度洗脱，在电喷雾离子源(ESI)、正离子扫描和多反应监测(MRM)模式下进行测定，外标法定量。在最优实验条件下，阿维菌素和伊维菌素在7.5 min内完成色谱分离分析，目标物在1～100μg·L~(-1)范围内线性关系良好，相关系数均大于0.995。空白水样在0.05,0.50,2.5和5.0μg·L~(-1)共4个添加水平下的回收率为71.6%～88.2%,相对标准偏差(RSD,n=6)在1.51%～8.81%,方法检出限(LOD)为0.02μg·L~(-1),方法定量限(LOQ)为0.05μg·L~(-1);空白底泥在1.0,10.0,50.0和100.0 ng·g~(-1)共4个添加水平下的回收率为75.3%～96.4%,RSD值(n=6)为3.45%～8.99%,LOD值为0.3 ng·g~(-1),LOQ值为1.0 ng·g~(-1)。该方法灵敏度高，重现性好，操作快速简便，适用于水产养殖环境(水体和底泥)中阿维菌素和伊维菌素的分析检测。

  2024年02期 v.47;No.205 136-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 244K]
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• 《湖南师范大学自然科学学报》征稿启事

  <正>《湖南师范大学自然科学学报》创刊于1956年,是由湖南师范大学主管和主办的综合性自然科学学术期刊。本刊被北京大学图书馆《中文核心期刊要目总览》收录(2000—至今);中信所《中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊)》及万方数据股份有限公司《中国核心期刊(遴选)数据库》(2019—2024)收录。此外,本刊还被以下国外数据库收录:数学评论(美),化学文摘(美),日本科学技术振兴机构数据库(日),文摘杂志(俄)等。本刊曾荣获首届国家期刊奖提名奖、第二届国家期刊奖百种重点期刊、教育部优秀高校自然科学学报一等奖、中国高校科技期刊研究会优秀科技期刊称号,是湖南省“十佳”科技期刊。2021年入选首批湖南省培育世界一流湘版科技期刊“梯队期刊”建设工程项目。本刊征稿及发文主题:资源、环境、绿色发展。涉及(但不局限于)以下领域:土壤安全与土地资源,变化环境下我国水资源高效利用,能源和资源的清洁转化与高效利用,资源要素在农业生态系统中的运转规律,区域环境污染过程与调控,污染物的生物有效性与生态效应的化学机制,绿色与可持续化学,饮用水复合污染机制、毒性效应与控制原理,区域可持续发展,生态脆弱区生态保护与恢复的理论与方法,环境变迁中的城市科学,地域人居环境设计理论。约稿及来稿要求如下:

  2024年02期 v.47;No.205 143页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K]
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