基于生态敏感性和生态系统服务的黑河中游生态功能区划与生态系统管理

生态功能区划是协调生态保护与经济发展的矛盾、实施区域生态系统管理的重要途径。以黑河中游为研究区,基于基础地理信息数据、自然地理数据和土地覆被数据（1986、1995、2000、2010、2011年）,在生态敏感性和生态系统服务重要性分析的基础上,以最小子流域为基本单元,运用二阶聚类法进行生态功能区划;并依据主导生态系统服务对研究区进行分区管理与生态调控。得出结论：（1）黑河中游生态系统类型以荒漠、草地和农田为主,占总面积的90%;森林、水域、城镇与农村居民点零星分布,所占面积不到10%;1986-2010年,农田经历了减少-扩张-再减少的变化,但城镇与农村居民点一直呈现扩张趋势;（2）西北部生态敏感性明显高于东南部,其中极敏感区（约占24%）主要位于张掖-临泽-高台平原北侧、合黎山、祁连山山前戈壁与荒漠、肃南明花区;高度敏感区（约占58%）分布于走廊中部冲洪积平原;（3）各生态系统服务重要性空间分布格局具有一定的相似性,非常重要和极重要综合服务功能区约占3.2%,位于走廊中部的黑河干流缓冲区内;中等和一般重要地区约占20%,分布在山丹和民乐境内祁连山、焉支山、龙首山附近;（4）黑河中游可分为祁连山森林草地生态区、走廊冲洪积平原农田生态区和走廊北部平原灌丛荒漠生态区3个生态区8个生态功能区,依其主导生态系统服务分为生态保育区、生态协调区和生态控制区3类,进而提出了对应的生态系统管理措施。     

基于玛纳斯河流域生态问题的生态安全评价

 玛纳斯河流域山地-绿洲-荒漠三大生态系统表现出区域生态、经济要素的空间状况有所分异,经过几十年大规模的水土资源开发,流域不同的生态经济功能分区在环境演变和经济发展过程中所存在的生态安全问题的表现形式也各不相同。根据流域土地利用和水资源数据库,并参考各地自然、经济、社会统计资料,在生态经济功能分区的基础上,针对流域不同分区存在的生态经济安全问题选取相应的生态安全评价指标,结合实地调研和专家赋值法确定不同指标的权重,并计算综合生态安全评价指数,对流域各个生态经济功能亚区进行生态安全评价。评估结果表明：（1）玛纳斯河流域分为3个一级区和9个二级分区,根据不同分区存在的生态安全问题选取了13个生态环境指标和4个社会经济指标;（2）Ⅱ4、Ⅲ1和Ⅲ2亚区的生态不安全指数呈上升趋势,Ⅲ3亚区逐渐下降,Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ3亚区存在波动,而对于绿洲区的四个亚区而言,Ⅱ2亚区生态不安全指数最高,存在的生态安全问题最多,而Ⅱ3亚区虽地处沙漠边缘,生态不安全指数相对最低,因此生态不安全指数高的区域需要高度重视,不高的区域由于生态问题会带来诸多不利影响,也需要重视。     

太湖流域水生态功能分区

水生态功能分区是进行流域现代水资源管理的必然要求,是面向水质目标管理污染控制单元划分的基础。在发生学原则、区内相似性原则以及共轭性原则等相关原则的指导下,采用因素分析法对太湖流域一级水生态功能区进行划分,通过对流域DEM和气候、土壤等相关分区指标的比较分析,认为地形是太湖流域一级水生态功能分区的主导指标,分区结果主要包括西部丘陵水生态区和东部平原水生态区,并对两个一级水生态功能区的特征进行了阐述;在此基础上,对太湖流域水生态功能分区体系即分区等级体系、方法体系和指标体系进行了探讨。     

耦合SOFM与SVM的生态功能分区方法——以鄂尔多斯市为例

辨析区域主要生态环境问题及其空间异质性,划定生态功能区,对保障区域生态安全和国土开发优化具有重要指导意义。以往自下而上的分区研究多基于行政区或流域开展,难以体现行政区或流域内部的生态功能分异。以鄂尔多斯市为例,基于生态系统服务与生态敏感性构建区域生态功能分区指标体系,耦合自组织特征映射（SOFM）网络与支持向量机（SVM）划定鄂尔多斯市生态功能分区。结果表明,区域内各生态功能分区指标呈现明显的空间分异特征,通过SOFM网络基于栅格进行指标聚类,构建分类效果指数筛选最佳聚类方案,将区域分为7种不同的生态功能类型。最终,利用SVM识别最优分区界线,将鄂尔多斯市分为11个生态功能区。本文构建分类效果指数实现多分类方案优选,使用机器学习算法解决自下而上的自然分区容易弱化要素空间位置属性的问题,完成了从分类到分区的定量转换,有助于提升分区的空间精度与客观性,为生态功能分区与分区边界划定提供了新的方法途径。     

高原湿地生态结构特征与湿地保护区功能分区探讨

通过对云南高原湿地自然保护区生态结构独 特性及其环境胁迫的分析,从湿地生态系统与陆生 生态系统的生态联系,以及湖滨带的物种组成、结 构特征和功能效益入手,探讨湿地保护区建设与保 护中生态结构特征与功能区分区的不相适性,提出 了湿地保护区功能区分区应遵循生态结构与功能特 征的对策建议。     

胶州湾北岸滨海地区4个时期生态系统服务价值和生态功能区划分研究

生态功能分区是生态系统管理的重要环节,与生态系统服务权衡/协同密切相关,对小尺度区域进行生态功能分区,有助于实现精细化资源管理。以位于胶州湾北岸的青岛市城阳区和胶州市为研究区,采用当量因子法,计算研究区的生态系统服务价值;采用相关分析和双变量局部自相关分析方法,揭示1990年、2000年、2010年和2017年研究区生态系统服务价值的空间集聚特征,分析生态系统各种服务价值间权衡与协同关系;采用K-means聚类分析方法,识别生态系统服务簇,划分生态功能区。研究结果表明,1990～2017年期间,随着时间的推移,1990年、2000年、2010年和2017年胶州湾北岸滨海地区生态系统服务总价值在波动减少,其中,水域、盐田、其它用地和居住用地的生态系统服务价值在波动增加,滩涂、养殖池、耕地、工矿仓储用地和商服用地的生态系统服务价值在波动减少;生态系统服务的集聚区都为沿海滩涂区域,但是,生态系统服务价值的冷点区域不断向东北部和西南部扩张;研究区生态系统服务间的主导关系为协同关系;食物生产与水资源供给、食物生产与土壤保持、食物生产与提供美学景观的关系为权衡关系;胶州湾北岸滨海地区可以划分为生态保护区、旅游发展区、渔业养殖区和混合发展区4个功能区。     

塔里木河流域生态功能区划研究

生态功能区划为流域生态保护与修复提供重要的科学参考。而塔里木河流域由于缺少生态功能区划导致目前生态修复工程缺乏针对性,生态引水工程布局欠佳,以及生态修复和水资源管理的成效低下。为此,在对区域生态环境特征分析的基础上,将流域内不同区域的水文过程与生态结构、服务功能及生态环境敏感性相结合,依据生态功能区划原则、方法和指标体系,形成了塔里木河流域生态功能区划方案,即将该流域分为2个生态大区、4个生态区、28个生态亚区。研究成果不仅为流域实现水资源的优化配置和生态环境保护提供参考依据,也可为相似流域的生态功能区划研究提供示范和借鉴。     

基于“三生”视角的乡村功能分区及调控——以长株潭地区为例

随着城镇化的快速推进,中国社会经济发展进入转型期,乡村功能发展的多元化和空间分异特征日益明显。以长株潭地区23个县市区为研究地域单元,构建乡村功能评价指标体系及评价模型,揭示长株潭地区“生产—生活—生态”功能分异特征并进行功能分区与调控路径研究。结果表明：① 长株潭地区乡村“三生”功能空间分异特征明显,耕地资源丰富的醴陵市、浏阳市等地区生产功能较强,基础设施较为完善的荷塘区、岳塘区等地区生活功能较强,生态环境较好的茶陵县等地区生态功能较强。② 基于评价结果将研究区共划分为东部平原生产区、中部丘陵生活区、南部山地生态区、中部丘陵生态生活区和北部丘陵生态生产区5种类型功能区,其中东部平原生产区、中部丘陵生活区、南部山地生态区为长株潭地区的三生功能优势发展区,基于“优化主导优势功能、提升中等功能、改善弱势功能”的原则,提出各功能分区的调控路径与发展策略,从而为长株潭地区乡村功能转型发展与主导功能的识别及确定提供理论依据。     

复合生态区划的系统分级及其实证研究

复合生态区划重在揭示不同复合生态地域单元的人类活动和自然环境的相似性与差异性，是进行区域复合生态系统研究的基础工作，对于研究不同复合生态地域单元的发展方向与功能定位具有重要的实践意义。比较分析了复合生态区划与自然区划、生态区划的异同点，简要回顾了自然区划、生态区划的历史演变与应用成效，阐述了复合生态区划的主要原则，提出了生态大区-生态区-生态省-生态地区的四级区划系统及其相应的指标体系与区划方法。根据复合生态系统结构特征及其生态服务功能定位的相似性与差异性，突出人工生态系统和社会文化要素的地位和作用，将四川省划分为2个生态大区、3个生态区、4个生态省和9个生态地区，该区划方案对于制订四川省的生态功能分区具有重要的参考价值，也可以有效地指导四川省的资源开发、产业结构调整和生态环境保护。     

玛曲国家级生态功能保护区分区研究

该文以遥感和地理信息系统作为信息获取与处理工具,并利用2000年TM遥感影像为基础信息源,分析玛曲国家级生态功能保护区特征。根据整体性、发生统一性、生态功能相对一致性、主导性和方便管理等分区原则,依照研究区生态服务功能的不同以及生态系统受胁迫程度的差异,运用自上而下的序列划分法对其进行了两级分区,得出了4个一级区6个二级区的分类系统,针对区域的特征和主要生态问题,提出相应的建设目标和措施。     

北部湾南流江流域生态功能区划?

流域尺度的生态功能区划能给流域生态环境保护提供更科学的理论依据。从北部湾南流江流域自身的地理特征出发,制定符合流域实情的区划原则,借助RS、GIS技术,采用定量和定性分析相结合的方法对流域进行生态功能区划。在空间上将南流江流域划分为6个一级生态功能区和18个二级生态功能区。6个一级生态功能区分别是：Ⅰ森林生态系统生态功能区、Ⅱ陆域水环境生态维护生态功能区、Ⅲ水土保持生态功能区、Ⅳ农林产品提供生态功能区、Ⅴ城镇发展生态功能区、Ⅵ滨海海域生态功能区。针对各个生态功能区存在的生态问题提出相应的生态系统管理措施。     

Ecosystem assessment and protection effectiveness of a tropical rainforest region in Hainan Island,China

Ecosystem services have become one of the core elements of ecosystem management and evaluation. As a key area of ecosystem services and for maintaining national ecological security, ecosystem changes and implementation effect evaluation are important in national key ecological function zones, for promoting the main function zone strategy and for improving the construction of an ecological civilization. This article studies the ecological zone of a tropical rainforest region in the central mountain area of Hainan Island, China. Multi- source satellite data and ground observation statistics are analyzed with geo-statistics method and ecological assessment model. The core analysis of this paper includes ecosystem patterns, quality and services. By means of spatial and temporal scale expansion and multidimensional space-time correlation analysis, the trends and stability characteristics of ecosystem changes are analyzed, and implementation effect evaluation is discussed. The analysis shows a variety of results. The proportion of forest area inside the ecological zone was significantly higher than the average level in Hainan Island. During 1990–2013, settlement gradually increased inside the ecological zone. After implementation of the zone in 2010, human activity intensity increased, with the main land use being urban construction and land reclamation. Water conservation in the ecological function zone was higher than that outside the zone. In general, it increased slightly, but had obvious fluctuations. Soil conservation inside the zone was also better than that outside. However, it demonstrated dramatic fluctuations and relatively poor stability during 1990–2013. The human disturbance index inside the zone was significantly lower than that outside, and had a lower biodiversity threat level. Especially in 2010–2013, the increased range of the human disturbance index inside the zone was significantly less than that outside.     

国家重点生态功能区生态状况变化与保护成效评估——以海南岛中部山区国家重点生态功能区为例

自2000年提出生态功能保护区的概念以来,历时17年不断探索和发展完善,中国已经形成了一批国家重点生态功能区和相关配套政策,成为生态保护红线划定的重要依据和主体功能区战略实施的主要组成,对保障国家生态安全和优化国土空间格局具有十分重要的意义。海南岛中部山区在2001年成为国家生态功能保护区试点,2010年被确定为国家重点生态功能区,是较早实施生态功能保护的重点管控区域之一。本文以海南岛中部山区热带雨林重点生态功能区为研究区域,综合利用多源卫星遥感数据和地面观测统计数据,集成地统计学和生态评估模型模拟方法,以生态系统格局、植被长势、服务功能为主要评估内容,通过时空尺度拓展和多维时空对比分析,探讨了该重点生态功能区生态系统变化和保护成效。结果发现：① 2013年功能区森林面积占比为84.5%,显著高于海南岛平均水平。1990-2013年功能区内建设用地逐渐增加。2010年功能区实施后,人类活动强度仍然呈现持续增加态势,面积比例从0.5%增加到0.8%,主要表现为城镇建设和耕地开垦。② 功能区水源涵养服务功能明显优于功能区外部,1990-2013年水源涵养服务功能总体上略有增加,但是不同时间段的波动变化明显,特别是1990-2000年和2000-2013年两个时间段内均表现为先减少后增加的变化特征。功能区单位面积的水源涵养量为51.78万m²/km²,明显高于功能区外部。③ 功能区土壤保持服务功能明显要优于功能区外部,1990-2013年表现出剧烈波动、稳定性较差。功能区单位面积的土壤保持量为1.95万t/km²,明显高于功能区外部。④ 功能区人类扰动指数明显小于功能区外部,生物多样性威胁程度明显偏小,有利于生物多样性的保护。功能区平均人类扰动指数为0.3664,比功能区外部低0.1152。1990-2013年功能区外部人类扰动指数变化幅度为0.0152,约为功能区内部变化幅度的5.31倍。特别是2010-2013年,功能区内部人类扰动指数增加幅度要明显小于功能区外部。     

洞庭湖生态经济区生态服务供需平衡研究

基于洞庭湖生态经济区土地覆被类型和土地利用现状,测算并研究区域内供给服务、调节服务、支持服务和文化服务及生态服务总量供给的价值当量;根据国家相关建设指标规定和人均资源消耗量,估算各项生态服务需求量价值当量;进而对区域内生态服务的供—需盈亏状态进行分析。结果表明：① 洞庭湖生态经济区各项生态服务及生态服务总量供需状况良好,供需比均大于1.2;② 不同生态服务供需状况存在差异,支持服务（1.46）>调节服务（1.44）>供给服务（1.39）>文化服务（1.28）;③ 供需比在空间上整体呈现“四周高中间低”的分布模式,北侧荆州供需比偏低;④ 城乡供需状况差异显著。本次研究囿于行政边界,基于自然边界的供需状况研究有待深入。     

成都市环城生态区人工湿地生态系统服务评价

人工湿地生态系统服务评价对人工湿地的规划和建设具有重要意义。以成都市环城生态区为研究对象,基于层次分析法和模糊隶属度函数法构建人工湿地生态系统服务综合评价体系,并进行生态系统服务评价。结果表明:成都市环城生态区内人工湿地生态系统服务评价指数为0.517,整体服务水平良好,能够在一定程度上发挥人工湿地的生态服务功能。其中物质生产服务、生态调节服务和文化科研服务分别为0.0511、0.1210和0.3447,各类服务贡献率分别为10%、23.4%和66.6%。评价结果不仅能提高公众和管理部门对成都市环城生态区的认识,也有助于进一步推进成都市人工湿地的规划和建设工作。     

生态交界带特征与动态变化机理分析

文章论述了生态交界带是两个以上生态系统交接的过渡带，它具有特有的生态系统结构，生态交界带生态系统的结构，功能和物质，能是以及信息的交流与相邻生态系统有密切的联系，但又表现出明显的异质性，其动态变化机理显示生态交界带内物质，能量和信息的均衡状况。     

西藏高原国家生态安全屏障保护与建设

西藏高原是青藏高原的主体,平均海拔>4000m,是全球独特的生态地域单元,拥有许多特殊和特有的生态系统类型,其生态过程对保障我国乃至东亚生态安全具有独特的屏障作用,表现在对我国东部气候与环境的影响,对众多亚洲著名河流的水源涵养与水文调节作用,减少高原沙尘对周边地区的影响以及为高原特有生物多样性提供栖息地。受全球变化和人类活动的影响,西藏生态环境问题日趋凸显,生态安全屏障功能受到威胁。在上述分析基础上,提出构建西藏高原国家生态安全屏障的思路和由保护、建设和支撑保障三大体系组成的屏障体系构架。通过西藏生态经济分区,揭示区域生态经济系统结构与功能的地域差异。在此基础上,提出西藏高原国家生态安全屏障保护与建设的总体布局。     

基于利益相关者的LUCC生态风险研究——以延河流域为例

采用生态服务价值的大小代表生态服务功能的强弱,以生态系统服务功能理论为基础,以土地利用/覆被变化导致的生态系统服务功能下降作为LUCC生态风险,分别针对土地利用的各利益相关者——土地的所有者或经营者(个人、社区和国家),定量分析各利益相关者在土地利用/覆被变化的背景下所承受的生态风险。研究表明,由于土地利用/覆被变化的因素,延河流域2000-2006年间生态服务功能总体上升了28.91%,这主要归功于延河流域实施的退耕还林还草措施。对LUCC的不同利益相关者进行分析的结果表明,2000-2006年间,国家、社区和个人的生态服务功能均有所增强,增加值分别为34.71%、33.64%、14.57%;它们所面临的主要生态风险是,个人在本区域获取食物供应的能力下降了5.71%,国家在生物控制方面的能力下降了24.56%。