《学术简报》每季度发布一期，每期包含若干篇国发院近期成果的凝练简介。敬请关注！

目录

1、美国国土空间格局演化特征、影响因素及启示

——薄立明、尹力、赵浪、魏伟

2、数字经济发展对中国工业碳生产率的影响研究

——吴传清、邓明亮

3、基本公共服务设施对居民满意度的作用机理研究—基于“城市人”理论视角

——洪梦谣、魏伟、尹力、夏俊楠

4、柳堰集水库渔光互补工程对水环境影响的数值模拟研究

——张万顺、邓浪浪、彭虹、刘馨、蒋安娜、周奉

一、美国国土空间格局演化特征、影响因素及启示

当今世界正处于“百年未有之大变局”，新发展阶段下我国对空间治理体系现代化的要求达到了新高度——建立国土空间规划体系并监督实施，将主体功能区规划、土地利用规划、城乡规划等“多规合一”为国土空间规划。国土空间作为复杂的人—地耦合系统，对其历史演化过程和形成机制的解析是支撑未来国土空间格局优化的基础性工作，虽然不同国家之间存在着土地制度、社会文化、地理环境等诸多差异，但对应人类社会发展基本需求的城镇开发、粮食生产和生态保护的国土空间主导功能是基本一致的，国土空间与人类活动的联系存在内在的共通性，这为跨国别国土空间比较研究提供了基础支撑我国新时期国土空间规划体系从2020年初步建立到2035年目标基本达成，长达15—20年的时间跨度使得空间战略要求与国土未来演化间充满了不确定性。我国对于世界上其他国家的国土空间演化研究较为缺乏，就美国而言，作为现代化发展的先行者，其在本土城乡建设、农业现代化及生态环境保护等方面作出诸多规划实践，拥有大量空间治理经验，研究参考价值突出。

本文以美国本土国土空间为研究对象，以“城镇开发、农业生产、生态保护”的主导功能为国土分类方式，定量分析新世纪以来与一个国土空间规划实施周期相当时间跨度内（2001—2019年）美国国土空间格局演化特征及其影响因素，以期为我国国土空间规划体系完善，助力人与自然和谐共生的中国式现代化提供理论支撑和经验参考。

文章选取了美国本土48个州以及哥伦比亚特区所辖陆域为研究主体，提取美国5期(2001—2019年，每5年1期，但综合考虑土地利用数据质量和影响因素数据的可获性，最后1期时间跨度定为3年)国土空间分布数据的土地利用基础数据为美国国家土地覆被数据库，通过美国国土空间功能划分、演化特征分析、影响因素分析，得出以下结论：

一是美国整体国土空间格局演化以城镇扩张、农业生产、水生态保护和裸土地治理为导向，大规模的城镇发展空间扩张和绿色生态空间缩减仍是突出变化特征；西部地区以城镇发展空间扩张、农业生产空间扩张以及绿色生态空间退化为主；中部地区变化稳定，但其他生态空间增加较为剧烈；南部、东北部城镇发展空间高强度扩张的同时，农业生产空间、绿色生态空间有逐渐向沿海平原地区、大都市带周边聚集的趋势；

二是农业生产空间与生态空间相互转换是美国国土空间内部的主导交叉转换类型，“耕—畜一林”之间正在进行深刻空间布局调整，这种变化在促进农业扩张及其生产效率提高、裸地治理与生态环境优化的同时导致了大规模绿色生态空间流失，西部地区是近20年国土空间交叉转换最为剧烈的热点区域；

三是美国国土空间格局演变整体上受到地理条件和基础设施建设、国土开发政策、自然灾害及区域基本特征的综合影响，降水、气温及湿度等水文气候条件起到重要的促进作用，人口、经济和产业等因素仅在城镇发展空间产生局部作用；其中美国城镇扩张是以大都市区为核心空间载体，以人口迁移、非农产业扩张为主要动力的发展模式，城镇退化现象和贫困发生高度相关；农业空间和绿色生态空间的转入、转出受到水文气候条件变化的剧烈影响，地理条件、设施建设、国土政策、区域特征起到了基础性的推动作用；联邦政府的直接管理和资金投入加剧了农林格局变化，尤其对裸地治理起到了关键影响作用。

美国国土空间演化模式的K-means聚类划分及土地管理权属情况

综上可得：尽管中美两国在土地制度、发展阶段和空间治理体系方面具有差异，但客观的国土空间演化实际规律却具有共通性和参考价值，更需要结合我国国土空间治理体系特色和实际条件进行甄别。

启示如下：一是重视长时序气候变化对农业空间、生态空间布局的动态影响，二是注重不同等级、不同地区间城镇空间新增规模参数分配的差异，三是预防传统粮食主产区农业空间退化，构建裸地治理、重大土地工程与国土空间规划体系的弹性衔接路径。

整理自研究论文《美国国土空间格局演化特征、影响因素及启示》，作者薄立明、尹力、赵浪、魏伟，《世界地理研究》2023 年12月8日网络首发

二、数字经济发展对中国工业碳生产率的影响研究

促进数字经济加快发展是世界各国加快经济社会绿色低碳转型的重要选择。“加快发展数字经济”和“积极稳妥推进碳达峰碳中和”是党的二十大报告明确提出的决策部署，数字经济是构建现代化经济体系的重要支撑，工业绿色低碳转型是实现碳达峰碳中和目标的必由之路。以人工智能、云计算、大数据等为代表的数字技术在各领域广泛应用，催生出一系列新产品新业态，传统产业发展模式和产业边界正不断变革，这有效带动了中国经济增长、能源效率提升和资源要素优化配置，也为生态环境治理、节能减排、绿色低碳发展带来新的机遇和路径。而工业是碳减排和碳中和的关键领域，工业领域碳达峰是实现双碳目标的重点任务，工业数字化、绿色化协同转型是制造强国战略的重要内容。加快推进中国新型工业化进程，如何深入挖掘数字经济助力工业领域“双碳”目标实现的作用场景和实现机制，充分激发数字经济赋能工业领域绿色化低碳化转型发展的效能和潜力，实现“降碳”和“增效”双重目标，成为当前数字经济发展和工业绿色低碳转型的热点和难点

关于数字经济发展的影响效应，国内外学者主要聚焦经济刺激效应、创新激励效应、降污减排效应展开系列探索。纵观学术界现有研究成果，国内外学者从不同角度完成了数字经济发展系列探索，但关于数字经济能否有效促进中国工业碳生产率提升、存在何种时空特征和影响机制，仍需进一步挖掘和分析。本文基于2015—2021年中国省级面板数据，从数字基础设施、数字产业化、产业数字化、公共服务数字化等方面构建指标体系测算中国数字经济发展水平，并从直接效应、空间溢出效应、区域异质性、机制路径等多角度实证考察数字经济对中国工业碳生产率的影响。为反映数字经济发展对工业碳生产率的影响，在传统C－D生产函数基础上，引入数字经济、科技创新、产业结构和工业碳生产率等因素，文章构建了数字经济影响工业碳生产率的理论分析模型。

在理论模型分析基础上，进一步从直接效应、空间效应、路径机制三个方面，对数字经济影响工业碳生产率的逻辑关系进行梳理，得出如下结论：

一是数字经济能够有效促进中国工业碳生产率提升，同时表现出显著空间溢出效应，本地数字经济发展能够带动相邻地区工业碳生产率的提升。

二是数字经济对中国工业碳生产率的影响表现出显著空间异质性特征，在东中西和东北地区、沿海和内陆地区、不同经济发展水平地区、不同创新水平地区，数字经济的工业绿色低碳转型赋能效应存在差异，在高经济社会发展水平和高创新水平地区更加显著。

三是数字经济能够促进绿色技术创新和产业结构升级，并通过绿色技术创新和产业结构升级间接促进工业绿色低碳转型，推动工业碳生产率提升。

鉴于此，本文提出以下四点建议：

一是充分考虑空间特征，针对性设计工业低碳路径。立足经济社会发展背景，提升各地区工业领域绿色低碳转型发展路径针对性科学性。

二是挖掘数字应用场景，助力工业绿色低碳转型发展。充分发挥数字经济在工业领域绿色低碳转型过程中的支撑作用，不断挖掘推广工业数字化低碳解决方案。

三是完善创新激励机制，提升工业绿色低碳创新水平。坚持把创新作为推进工业绿色低碳转型的第一驱动力，继续加强产业创新、技术创新和制度创新，提升工业绿色低碳创新能力和水平。

四是贯彻新发展理念，促进工业经济高质量发展。新型工业化是实现中国式现代化的重要内容，提升工业碳生产率是加快实现新型工业化、促进工业经济高质量发展的必由之路。高质量发展是体现新发展理念的发展，促进工业经济高质量发展应全面贯彻新发展理念，充分发挥数字经济的赋能作用。

整理自研究论文《数字经济发展对中国工业碳生产率的影响研究》，作者吴传清、邓明亮，发表于《中国软科学》2023 年第 11 期

三、基本公共服务设施对居民满意度的作用机理研究—基于“城市人”理论视角

基本公共服务设施是中国和谐宜居城市建设与人民美好生活愿望的重要构成，承担着满足一定区域内常住人口基本日常物质和精神生活需求的职能。现有关于基本公共服务设施对居民满意度的影响机制研究存在两点不足：一是当前研究中基本公共服务设施通常作为满意度影响因素体系的部分而非主体进行研究，设施类型选取不全面、评估维度界定不明晰，对于设施的规模供应、功能内涵、服务品质等综合层面的满意度影响机制研究较少，难以精准把握设施提升方向；二是由于缺乏针对性的研究理论与方法框架，在挖掘各类要素对满意度的影响机制的同时，其影响路径尚需明确，尤其对于安全、方便、舒适、美观感知体系的相互作用关系研究不够深入。

本文基于“城市人”理论视角下的以空间接触机会为核心、以人为本的规划思维范式，构建“人居系统要素―居民时空感知―居民满意度”的认知―测度框架，运用结构方程模型开展武汉市为例的实证研究，深入揭示基本公共服务设施对居民满意度的影响机制是实现高水平公共服务供给与以人为本人居空间构建的重要前提，对未来基本公共服务设施的优化提升提供一定的基础支撑。

文章通过“城市人”视角下的理论模型构建，基于居民满意度模型，提出四点基本假设，并构建了以社区为研究单元的居民满意度影响机制，采用结构方程模型进行实证分析。基于1122份有效问卷构建模型，其结果验证了设施点的布局、量的供应及质的服务在居民安全、方便、舒适、美观感知的中介作用下，对居民满意度产生显著的正向影响。在系统性总结满意度影响机制与路径基础上，提出设施及空间优化策略，为社区基本公共服务设施规划提供理论依据与实践参考。综上得出以下结论：

一是设施可达、规模及服务品质对居民满意度有着显著正向影响，其中服务品质的影响更为直接，而可达与规模则通过中介效应产生影响；对居民安全、方便、舒适、美观感知具有显著的正向影响。二是居民的安全、方便、舒适、美观感知具有层层递进的特征，具备从“物性”到“理性”的传导性，安全、方便更倾向于基础性、保障性感知，而舒适、美观则更多体现对品质、审美的追求；并在基本公共服务设施特征作用于居民满意度时具有显著的中介效应。三是基本公共服务设施特征作用于居民满意度时受到居民与社区基本空间属性的双重影响，居民中“未婚未育的青年群体”与其他群体的感知差异较为显著，体现在其对舒适性要求相对较低，而对美观性感知则更敏锐，要求也更高；而人居属性中密度、年代对居民满意度的影响较为显著，中心城区、年代较新、高层为主的人居空间总体满意度较高，其中舒适性感知较高，但美观性感知较低，可能的原因是此类空间交通更便捷、服务设施的配置也更佳，但居住者相对受教育程度、收入都更好，具备更高的审美需求。四是“城市人”理论框架中对人居空间、空间接触机会、城市人基本属性的内涵定义能够有效描述要素特征，并能够对设施优化、人居品质提升形成针对性的指引。

文末提出几点讨论，一是城市人理论可为探究基本公共服务设施对居民满意度的影响机制提供理论框架；二是从基本公共服务设施对居民满意度的作用机理来看，研究将设施可达性、规模承载力、服务品质全方位进行考虑，并证明了除大部分研究所验证的可达性以外的设施属性对满意度的显著正向影响；三是本研究结论对以人为本的社区公共服务设施优化提升、社区人居环境优化具有一定的启发性；四是本研究也存在一定的局限性，在“人居空间”层面，研究没有深入探讨不同社区空间的差异化人居系统作用机制，今后应面向更多尺度的人居空间、更全面的建成环境要素开展实证分析，探讨不同人居系统中人与空间接触机会、人居空间之间的供需匹配关系。

整理自研究论文《基本公共服务设施对居民满意度的作用机理研究—基于“城市人”理论视角》，作者洪梦谣、魏伟、尹力、夏俊楠，发表于《人文地理》2023 年第 5 期

四、柳堰集水库渔光互补工程对水环境影响的数值模拟研究

面对能源短缺和传统化石能源消耗造成生态环境严重破坏的时代背景，渔光互补作为一种新型“光伏+”产业模式，将太阳能光伏发电与传统渔业结合，能够助力能源供应脱碳，赋能双碳目标和高质量发展，同时可以成为国家重要的能源改革途径之一。

目前已有学者通过构建MyLake模型、Ce-qual-W2模型、ELCOM-CAEDYM模型等开展了光伏工程影响下水体水环境变化规律模拟研究。以上模型尚未从机理上实现工程模式与模型的耦合，更侧重于研究光伏工程对能量、水质、水文过程、生态要素等单一过程或要素的影响，存在模拟指标体系不完善、评价结果准确性较差、要素过程单一等问题。如构建了动态预报温度和热通量的模型但在与水体水动力、生态环境模型耦合方面还需进一步完善。“空-地-水”一体化模型耦合了流域陆地面源模型、水动力模型、水质模型、水生态模型和工程模式，能够精细模拟工程影响下水环境时空动态变化特征，实现了水量-水质-生态-工程多要素全过程的底层耦合，但应在此基础上完善光伏工程影响模式，从而实现水陆统筹视角下光伏工程对水动力、水温、水质和生态等过程或要素影响的精准定量研究。

不可否认渔光互补光伏发电产业具有诸多优点，但针对渔光互补工程对水环境的物理、化学、生物作用机制的影响研究较为匮乏，渔光互补工程对水质及水生态指标的影响效应至今仍缺乏全面、精准的量化研究，渔光互补工程的环境效应仍不明确，使政府审批工作缺乏支撑依据,制约了渔光互补产业的推广应用。研究渔光互补工程对水环境的影响效应和影响程度，对指导水上光伏工程的建设，促进光伏发电工程与社会、环境协调发展，助力碳达峰碳中和战略的实现具有重要的意义。

本文以柳堰集水库为研究区，通过分析研究包括气象数据、土地利用数据、土壤数据以及污染源数据，利用2020年中国气象科学数据共享中心老河口气象站的相对湿度、日降水量、气温、风速数据建立气象数据库；利用中国科学院资源环境科学数据中心第8期100m×100m的土地利用数据建立土地利用数据库；基于中国科学院南京土壤研究所的中国土壤数据集建立土壤数据库；基于2021年襄阳统计年鉴获得污染源数据，构建水动力-水质-水生态-工程耦合数值模型体系，选取水温(T)、化学需氧量(COD)、溶解氧(DO)、总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a(Chl-a)的质量浓度进行模拟，分析自然情景和渔光互补工程实施后水库各指标的时空变化规律，揭示工程对水库生态环境的影响效应，旨在实现社会过程、自然过程和光伏工程影响的耦合，明晰渔光互补水上光伏发电工程的环境效应，为科学规划渔光互补光伏发电产业提供参考。

本文通过分析渔光互补工程对水质、对水体富营养程度的影响，得出以下结论：一是通过耦合流域陆地面源模型、水库水动力模型、水质模型、水生态模型和光伏工程影响模式，建立了柳堰集水库水动力水质水生态工程耦合数值模型体系，模型模拟相对误差均在15%以内，可以实现渔光互补工程影响下水环境时空动态变化的精细模拟。二是空间分析表明，渔光互补工程实施后，水温和Chl-a、DO质量浓度均呈现下降趋势，光伏板下伏水域TN质量浓度下降、TP质量浓度升高，库心水域变化趋势则相反；时间分析表明，各指标在工程实施前后的差异呈逐渐减小的趋势。尽管渔光互补工程实施前后各指标浓度发生改变，但水库水环境等级并未发生显著变化，工程实施对水质未造成根本影响。三是自然情景下柳堰集水库处于中营养状态，渔光互补工程布设情景下入汇口水体富营养化程度显著下降，中央库区水体富营养化指数升高了5.61~16.00,呈现上升趋势，水体富营养化等级略有升高，但未对库区的营养状态产生显著影响。

整理自研究论文《柳堰集水库渔光互补工程对水环境影响的数值模拟研究》，作者张万顺、邓浪浪、彭虹、刘馨、蒋安娜、周奉，发表于《水资源保护》第 39卷第 5 期

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