乡村景观多功能权衡–协同关系时空格局研究——以上海市青浦区为例（英文）

景观多功能定量化及其权衡–协同关系研究是景观生态学研究的热点。研究针对景观功能相互表征的科学性和景观多功能间关系定量化问题,以上海市青浦区为例,采用"生产–生活–生态"功能框架构建6种乡村景观功能,利用1980–2018年的基础数据,采用Spearman秩相关系数分析和双变量空间自相关相结合的方法,对该区域184个行政村的乡村景观多功能间权衡–协同关系变化特征进行研究,得到以下结果:(1)都市郊区的农业生产功能不能取代经济发展功能,青浦区经济发展功能已成为主导的功能形态。(2)青浦区乡村景观多功能间权衡–协同关系时空差异显著,表现为:农业生产功能与经济发展功能、经济发展功能与生态调节功能、经济发展功能与环境维衡功能始终呈现为权衡关系,为该区不可回避的矛盾,该结果表明该区经济发展是以牺牲生态环境为代价实现的;经济发展功能与景观美学功能间权衡关系显著,且二者关系格局呈东部权衡、西部协同,权衡区的数量递增;经济发展功能与空间承载功能间关系格局呈现东部权衡和西部协同格局,且协同关系区呈增长趋势;景观美学功能与生态调节功能/环境维衡功能间权衡区集中在青东区域,协同区分布于青西区域,且权衡区数量先增后减,协同区先减后增。(3)时空结合的分析方法能准确全面地反映乡村景观多功能间权衡–协同关系演变特征。     

2005~2015年耕地多功能时空演变及其协同与权衡研究——以重庆市沙坪坝区为例

基于2005~2015年近10 a面板数据,在测算重庆市沙坪坝区耕地多功能基础上,探究其时空演变规律、多功能间协同与权衡关系,据此构建耕地空间组织经营模式。结果表明：耕地生产功能、景观游憩功能、社会保障功能及建设空间储备功能时空演变特征差异显著。耕地“生产-景观游憩-社会保障”功能间存在两两协同关系,且协同度均值 “生产-景观游憩”>“社会保障-景观游憩”>“生产-社会保障”;耕地建设空间储备功能与其他3项功能间存在此消彼长的权衡关系。据此构建了“一带两区”即山地休闲农业带、郊野农业游憩区、传统农业提升区的耕地空间组织经营模式。     

基于多源数据的乡村功能空间特征及其权衡协同关系度量

本研究基于土地利用、兴趣点、社会经济统计等数据,从乡镇尺度揭示了北京生态涵养区经济发展、农产品生产、社会保障、生态服务、旅游休闲以及综合功能的空间特征,并运用Spearman秩相关分析、生产可能性边界（PPF）、权衡强度指数等定量探讨了多功能间的权衡-协同关系及其权衡程度。结果表明：① 经济发展、社会保障和休闲旅游功能的空间格局相似;生态服务功能与经济发展、社会保障和农产品生产功能的空间格局基本相逆。② 经济发展与农产品生产/社会保障功能为显著协同关系;经济发展/农产品生产/社会保障与生态服务功能为显著权衡关系。③ 按照“‘权衡强度越小,功能间共生发展’‘权衡强度越大,最多发展一种功能’”的思路,以追求乡村功能组合的综合效益最大化为目标,将生态涵养区划分为I（4种功能共生）、II（3种功能共生）、III（2种功能共生）和IV（单一功能发展）4种类型区。研究结果将为区域乡村振兴规划编制提供参考,为乡村功能协同发展路径设计提供技术支撑。     

长三角快速城市化地区景观多功能性演变——以苏州市为例

评估快速城市化地区的景观多功能性演变特征对于理解城乡发展转型下的资源配置与优化、制定合理的区域土地管理与规划政策至关重要。论文以长三角经济区中城市化进程最为突出的代表性城市——苏州市为研究区,选取居住承载、粮食供给、生境维持、水源涵养、气候调节与土壤保持6种景观功能指标,通过空间分析、SOFM网络模型等方法,基于1 km景观单元对区域景观多功能性的热点演变规律、权衡协同演化关系等进行分析。研究表明：① 受城市扩张影响,2000—2015年间苏州市景观多功能以居住承载功能的扩散态势为主,其他景观功能均呈现差异化缩减趋势,其中粮食供给与生境维持的功能弱化最为显著,且3种调节功能的空间分布特征存在一致性。② 随时间推移,苏州市景观多功能性逐渐增强,其高值区(>2)范围集中分布在林草地与耕地景观。在社会经济发展影响下,区域景观多功能性时空演变特征由强到弱并逐渐趋于稳定,演变热点区主要分布在乡村地区与城乡结合部,冷点区则以生态空间集聚为主。③ 景观多功能之间权衡与协同关系在研究期内的特征规律并未因时间序列演进表现出差异性,但权衡与协同程度存在波动性变化趋势。结合多功能权衡特征与多功能性热点变化规律,可在景观单元与乡镇行政单元上将苏州市划分出8类主导景观功能与4类城乡发展分区。整体而言,长三角快速城市化地区的景观多功能性优势呈“城市→近郊区→远郊区→乡村”的圈层式空间迁移过程,但多功能性映射出的土地利用多样化势必会导致更多的土地利用冲突问题,决策者应在多尺度时空耦合视角综合考虑景观管理或土地利用政策的设计与实施。     

珠三角城市群地区都市农业功能演变及其协同-权衡关系

以珠三角城市群地区的县（区）为研究单元,从生产供给、经济发展、社会保障和生态保育四个维度构建都市农业功能评价指标体系,利用熵值法、时空差异诊断模型、Spearman秩相关系数法和双变量局部空间自相关模型等对2005年、2012年和2019年珠三角地区都市农业多维功能演变及协同-权衡关系进行测度。结果表明：① 2005—2019年,珠三角地区都市农业的生产供给、经济发展和社会保障功能均值先下降后上升而生态保育功能反之;生产供给和生态保育功能总体呈现稳定的外部较强而中心偏弱的空间格局,经济发展和社会保障功能的空间分布格局变化较大。② 时间上,2005年珠三角都市农业经济发展功能较其他功能相对独立发展,2012年功能之间权衡关系显现,2019年各功能之间以协同关系为主;空间上,珠三角地区都市农业生态保育功能与其他三项功能的协同-权衡关系较为稳定,社会保障功能与生产供给、经济发展功能的协同-权衡关系较为稳定。③ 都市农业功能演变及协同-权衡关系发展具有阶段性特征,大致呈现“相互独立/低位协同-相互权衡-高位协同”的演化规律。     

基于GRA和TOPSIS模型的都市郊区乡村景观多功能定位

乡村景观功能具有明显的时空异质性。随着中国城镇化、工业化和农业现代化的快速推进,乡村景观功能分异化和多样化不断增强,景观多功能发展趋势明显,对其科学定位成为新的学术热点。以上海市城郊青浦区为例,利用2004-2014年的基础数据,采用多维评价模型、灰色关联分析和逼近理想解的排序法,以“乡村景观多功能性定位—主副功能定位—障碍功能定位”的景观多功能综合定位方式,实现对该区乡村景观多功能科学定位。结果表明：① 乡村景观多功能定位作为区域功能确定的有限方案多目标最优决策,应遵循最优决策法则;② 景观多功能综合定位方法能对该区乡村景观多功能科学定位,适用性较好;③ 该区乡村景观多功能复合显著,乡村景观多功能性东西差异明显、极值区域凸显且呈现集聚状态,主副功能和主副障碍功能空间异质性强且功能间依存度高;其中,乡村景观多功能性最大值区域为赵巷镇和朱家角镇,其值分别为3.44和3.02,低值区域为金泽镇和徐泾镇,其值分别为1.48和1.45;11个乡镇的主导功能和副功能均差为0.007,主副障碍功能均差为0.005。该研究以期为将来开展乡村景观规划与景观管理研究提供科学依据。     

西部地区生态状况变化及生态系统服务权衡与协同

西部大开发战略实施20年以来,一系列重大生态建设工程使得西部地区的生态状况和生态服务发生了重要变化,本文分析西部地区生态状况变化及其生态服务时空变化特征,并运用相关分析法研究其服务功能权衡协同关系。研究发现西部地区2000—2019年间：① 聚落和湿地生态系统面积显著增加,草地有逐年下降趋势。② 植被覆盖度呈波动上升趋势,存在年际差异且空间差异较大。③ 水源涵养服务有轻微下降趋势,下降区域主要分布在藏东南地区、三江源西部地区、喀斯特石漠化地区等;土壤保持服务波动中呈上升趋势,上升区域主要黄土高原地区、川滇西部地区、藏西北地区、藏东南地区等;防风固沙服务呈下降趋势,大幅下降区域主要位于内蒙古中西部地区、西藏和北疆部分地区。④ 生态系统供给与水源涵养、土壤保持主要为协同关系,与防风固沙主要为权衡关系且分布在农牧交错带地区。⑤ 生态工程区内生态系统服务协同程度大于非工程区。定量评估生态系统服务变化及其权衡协同关系有助于进行科学化生态管理,最大化生态效益。     

村域尺度的城郊乡村多功能演化与发展路径——以徐州市铜山区为例

城郊地域是乡村多功能发展典型区域,文章选取典型的城郊乡村地域——徐州市铜山区的319个行政村为研究对象,构建乡村地域多功能评价指标体系,揭示2009—2019年研究区乡村经济发展、农业生产、生态保育和生活保障等4类功能的时空演化特征,利用Spearman相关系数分析功能间交互变化,总结功能演化类型,探究城郊乡村发展路径,以期为推进城乡融合发展提供科学依据。结果表明：(1)从村域层面看,城郊乡村地域多功能演化的数量结构分异性与空间格局的集聚性并存;(2)根据乡村地域功能间的相关性与交互性演化过程,功能间交互演化的总体关系与局部关系存在一致性,也存在一定差异性,可将其归纳为5种功能演化类型;(3)乡村地域功能演化的路径具有动态性和复杂性特征,可划分为功能融合发展、主导功能引领发展、双功能协调推进发展和多功能综合发展等4种路径。     

基于粒子群算法的大城市近郊区景观格局优化研究--以成都市龙泉驿区为例

景观格局优化是实现区域生态安全的重要途径。以成都市龙泉驿为研究区,在景观适宜性评价、景观数量优化基础上,构建PSO景观格局空间优化模型与求解算法,对经济发展、生态保护、统筹兼顾情景景观空间布局进行优化。结果表明:基于PSO的景观格局空间优化模型与算法能利用粒子位置模拟景观分布进行空间格局优化,实现了数量与空间优化的有机耦合,是景观格局优化的有效方法。目标年,经济发展情景优势景观为城乡人居及工矿、果园,景观格局呈现出西部坝区以城乡人居及工矿、农田为主,东部山区以果园为主的分布特征;生态保护情景优势景观为森林、城乡人居及工矿,景观格局呈现出西部坝区以城乡人居及工矿、果园、农田为主,东部山区以森林为主的分布特征;统筹兼顾情景优势景观为森林、城乡人居及工矿和果园,景观格局呈现出西部坝区以城乡人居及工矿、农田为主,东部山区以森林、果园为主的分布特征。统筹兼顾情景方案未来潜在可能性最大,其经济、生态、综合效益均得以优化提升,是目标年研究区最佳景观格局空间布局方案。     

农业多功能的地域类型与优化策略——以吉林省为例

中国农业的发展正面临可持续发展、消费者需求变化、全球化的挑战。农业供给侧改革和乡村振兴背景下,应深入研究农业多种功能的空间格局、地域类型和优化策略。论文首先简要探讨了多功能农业的发展过程和农业功能时空差异的理论基础,然后以吉林省为例,构建了农业多功能的评价指标体系,采用聚类分析等方法,对农业多功能的地域类型及优化策略进行了实证研究。研究表明：① 农业多功能具有联合生产和外部性特征,经济社会发展阶段、农业资源禀赋以及两者的组合作用,是导致农业多功能时空分异的关键因素;② 吉林省县域农业各功能的空间分异具有不同特征,农产品供给功能高值县域主要分布在中西部松辽平原,经济发展功能高值县域主要为大农业发达的县域,社会保障功能高值县域主要为东部城镇化水平高且劳均农业产值高的县域,生态服务功能高值县域主要为林地、草地、水域面积占比高的东部和西部县域;③ 吉林省县域农业多功能的地域类型可分为4类,即农产品供给优势区、多种功能并重区、非生态功能弱势区和生态服务优势区;④ 不同农业多功能的地域类型具有不同的功能组合特征和区域发展背景因素的结构性差异,应有针对性地采取差异化的发展策略。     

基于乡村多功能评价的城市边缘区“三生”空间划分研究

城市边缘区乡村多元价值凸显,迫切需以乡村多功能理论为指导划分“三生”空间,以空间重构促进转型发展。论文首先从生产、生活与生态功能方面评价城市边缘区多功能时空变化;其次进行图斑尺度“三生”空间适宜性评价,两者共同得到基于乡村多功能的“三生”空间适宜性;最后据此设计算法划分“三生”空间。研究发现：① 城市边缘区乡村休闲娱乐、观光农业等功能显现,需要重构多功能空间促进转型发展;② 江苏徐州市铜山区乡村非农生产与生活功能主要分布在与中心城区较近地区,农业空间主要分布在中心城区远郊外围,生态功能则表现出高度空间异质性,农业、非农生产与生活功能在提升,而生态功能则普遍下降;③ 县域“三生”空间划定需多尺度联合,既要考虑乡镇尺度多功能差异,还要体现图斑尺度适宜性,才能为空间规划提供有意义的借鉴。论文提出的基于乡村多功能评价的“三生”空间划分可为即将开展的国土空间规划提供科学依据。     

生态系统服务权衡与协同研究进展及地理学研究议题

由于生态系统服务的多样性、空间分布的不均衡性以及人类使用的选择性,在人为活动和自然因素作用下,服务之间的关系出现了此消彼长的权衡、相互增益的协同等变化。理解服务权衡与协同的表现类型、形成机理、尺度依存和区域差异,对于制定区域发展与生态保护"双赢"的政策措施具有重要意义。从相互作用与联系、类型与形成机制、研究方法与工具、尺度效应以及不确定性等方面评述了生态系统服务权衡与协同的国内外研究进展和局限性,并对研究趋势进行了展望。在此基础上,提出从地理学视角研究生态系统服务权衡与协同的主要议题,包括服务供需的时空异质性、权衡与协同的形成机制、尺度依存和区域差异等。可为拓展生态系统服务权衡与协同研究的深度和广度,提升地理学综合研究水平提供借鉴与参考。     

长株潭地区乡村功能评价及地域分异特征研究

通过构建乡村功能评价的指标体系及测度模型,以长株潭地区23个县市区为地域单元,对研究区乡村经济发展、粮食生产、社会保障与生态旅游功能的地域分异特征与规律进行研究。结果表明：① 长株潭城市群的经济发展功能、粮食生产功能、社会保障功能和生态旅游功能指数普遍较低,但各功能之间发展较为均衡;② 长株潭城市群的乡村功能地域分异特征较为明显,经济功能一级区主要分布在长株潭城市群的核心区,以长沙市6个区及国家级经济技术开发区所在地长沙县为主,粮食生产功能一级区主要分布在芦淞区、浏阳市、湘潭县、宁乡县,社会保障功能呈现出由中心城市向外围地域逐渐减弱的特征,且距离中心城市越远,其功能越弱,生态旅游功能强势区主要分布在茶陵县、芙蓉区、岳麓区、韶山市、炎陵县、宁乡县、浏阳市、雨花区等山区丘陵地带。     

经济发达地区乡村地域多功能空间分异及影响因素——以江苏省为例

随着经济社会发展和土地利用格局变化,乡村地域功能和发展定位的多元化和空间差异特征日益明显。以经济发达的江苏省为例,采用定量化价值评价方法,研究县域尺度乡村地域生态保育、农业生产、工业发展和社会保障功能的空间差异,识别各县市区主导功能类型,揭示不同类型乡村地域功能的影响因素。结果表明：乡村地域多功能特征明显,工业发展功能占据主导;4 类乡村地域功能空间集聚程度均较低,生态保育功能高值区集中于沿湖、沿海或苏南山丘地区,农业生产功能集中于苏北和苏中,工业发展功能以苏南最强,社会保障功能则集中于市辖区及其临近市县;乡村地域功能组合类型多样,共可分为9 种;4 类乡村地域功能的影响因素存在较大差异,自然地理、空间区位、经济社会发展等因素的影响在强度和影响方向上明显不同。研究可为针对性地定位乡村功能和发展导向、增强县域乡村功能特色和竞争力提供参考依据。     

基于多源地理数据融合的黑河中游土地多功能性时空格局与权衡研究

土地多功能利用是提高土地利用效率、缓解人地矛盾、促进区域可持续发展的重要途径。研究构建了“生产-生活-生态”功能的土地多功能性评价指标体系,基于3 km×3 km格网,融合了遥感、统计、POI等多源地理数据,利用投影寻踪模型对黑河中游土地多功能性进行评价,通过变量相关分析和双变量局部空间自相关分析,揭示了土地多功能权衡与协同关系,并采用RGB三通道合成与二阶聚类分析相结合进行土地功能分区。结果表明:(1)黑河中游在不同利用方式下呈现不同功能,在走廊平原区土地功能以生产功能为主导,生活功能和生态功能为辅。生产功能在走廊绿洲农业区优势明显,生活功能高值区集中于城镇等基础设施条件较好的地区,祁连山、龙首山发挥着生态屏障作用。(2)研究时段内,土地多功能性稳中增强。土地多功能性与一级功能的空间格局保持稳定,土地功能间协调性普遍增强,不同功能在空间上日益重叠。(3)按照主导利用方向,土地可划分为以农业生产与城镇空间为主体的重点开发区、优化开发区和适度开发区,以及以生态空间为主的生态屏障区、生态缓冲区和生态修复区。(4)土地多功能利用仍有提升空间,尤其要加强对非主导功能的关注,协调功能间的固有矛盾;统筹推进生态修复,关注自然资本增值,从构建区域绿水青山的格局挖掘土地价值新的增长点。     

乡村地域多功能时空格局演变及影响因素研究——以江苏省为例

以经济发达的江苏省为例,采用价值评价方法核算1990、1995、2000、2005和2010年乡村地域生态保育、农业生产、工业发展、社会保障功能及其综合价值,分析时间演变与空间分异规律,解析关键影响因素。结果表明：乡村地域综合功能价值呈现快速增长态势,工业发展功能增速最快且始终占主导地位;生态保育功能相对集中于苏北和苏南,农业生产和社会保障功能集中于苏北,工业发展功能则集中于苏南;综合功能重心位于地理中心南偏东方向,呈钟摆式移动态势,各类地域功能重心位置和移动过程存在明显差异;政策导向及经济社会发展是影响综合功能及各类功能时间变化和空间差异的主要原因。     

基于空间差异的黑河中游土地多功能利用研究

土地多功能利用是提高土地利用综合效率、协调用地矛盾的有效途径。选择人地关系较活跃的黑河中游为研究区,融合多源数据,采用集对分析、热点分析和空间自相关等方法,对2000-2014年土地多功能利用进行动态评价及空间关系揭示。结果表明：土地利用功能增加了近一倍,以社会功能和经济功能为主;各功能之间表现为协同或互斥关系：社会功能和经济功能、环境功能和文化功能之间均呈正相关关系,但社会功能和环境功能之间呈负相关关系;土地利用各功能均具有明显的空间聚集性特点,多功能利用集中在黑河水系形成的绿洲平原区、区县建成区和南部山区。研究结果对干旱区土地持续利用管理具有重要的借鉴意义。     

西北河谷盆地生态系统服务的权衡与协同分析——以银川盆地为例

明晰生态系统服务权衡与协同的表现类型、形成机理、尺度依存和区域差异,是制定区域发展与生态保护“双赢”政策措施的有效途径。以银川盆地为研究区,对2000年和2014年净初级生产力（NPP）、保土、保水、固沙等生态系统服务物质量进行估算,利用相关分析法、ESTD模型和空间热点制图法分析了生态系统服务之间的权衡协同关系和生态环境空间分布特征及形成机理。结果表明：2000-2014年,4种生态系统服务物质量都有显著提高;空间分布均呈现中间高,四周低的格局;相关分析显示协同作用是各生态系统服务之间的主导关系;NPP与保水、固沙之间的协同程度较高;空间热点制图显示高值项增加的栅格占总数21.64%,高值项减少的栅格占总数21.49%;表明在银川盆地整体生态系统服务功能增加的趋势下内部增减规律并不一致。在南北方向上降水因素对生态系统服务有主导性影响,相关度为0.368;在东西方向上起主导作用的是植被和海拔,相关度分别为0.572和0.563;在东北-西南方向上海拔和湿度对生态系统的影响最大,相关度分别为-0.487和-0.417;在西北-东南方向上其主要影响的也是海拔和湿度,相关度为0.628和-0.628。生态系统服务的权衡与协同关系随尺度的变化而变化,具有明显的尺度依存性;同一尺度空间分布格局的影响因素也存在很大的差异性。