基于景观格局的广州市边缘区生态压力研究——以番禺区为例

基于RS、GIS技术和统计分析方法,选取破碎化指数、斑块结合度指数、分形维数3个景观指数和土地利用脆弱性指数构建生态压力指数,以番禺为例从景观尺度研究城市边缘区在城市化梯度上的生态压力空间分异。结果表明:不同用地类型的景观指数在3个梯度区内依人为干扰的强烈程度出现明显的空间分异,生态压力呈现自北向南依次降低的空间分布格局。景观生态压力强弱的分布与区域内土地利用方式和强度具有较高的相关关系,人为干扰是影响景观生态压力扩散的重要原因。     

盐城开发空间区划及其思考

在国家“十一五”规划纲要中, 将国土空间划分为优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发四类主体功能区, 这是新时期传统区划理论和方法为国民经济和社会发展服务的一次重要创新。作者认为: 主体功能区划主要在于解决区域问题, 用科学发展观协调区域发展。 因此, 功能区区划的理论和方法也需要与时俱进的创新。文章通过盐城沿海开发空间区划实例进行功能区区划的理论和方法探索。首先, 综合经济区划。运用传统的综合经济区划理论与方法进行经济区划分, 大致确定不同经济区的经济发展布局方向; 其次, 控制开发区划。 综合考虑上述综合经济区的功能, 景观生态体系建设需要, 土地利用现状、辐射沙洲分布、近海海域污染、海港分布、水源保护地以及自然保护区和生态保护区等, 确定相关的禁止开 发区和限制开发区; 第三, 开发潜力区划。以乡镇为基本单元, 运用多因子分析方法, 按照资源环境承载力、现有开发密度强度、未来发展潜力3 个主因子进行开发潜力区划; 最后, 在上述三个区划的基础上, 进行主体功能区划。文章也认为: 主体功能区实质是一种区域发展政策区, 其区划也只是一种纯粹的区域划分, 是目前经济社会发展规划、土地利用规划和城市总体规划“三规”分立走向“三规”合一的空间平台。     

长江金沙江段生态屏障建设的功能区划——以昭通市为例

以昭通市为例,探讨生态屏障地区的功能区划方案。生态屏障地区是国家“十一五”规划提出的4大类功能区中的限制开发区或禁止开发区,其目标是实施以国家、区域或流域生态安全为保障的生态系统恢复和保护工程。运用功能区划的基本思想,以昭通市自然、生态与社会经济主要因子的评价为基础,借助G IS分析工具,以参评因子的空间态势为依据,划分生态保护和经济发展功能兼备的主体功能区,为在中小尺度的生态保护地区划分功能区提供了研究案例。     

北京郊区生态安全动态评价与分析

以京郊三个具有不同功能的区(县)为例,基于景观生态学的基本理论,探讨在GIS和RS技术支持下从景观格局角度进行快速城市化地区的生态安全动态评价方法.首先,根据遥感数据解译出1996和2005两期土地利用图;然后计算景观干扰指数和景观脆弱度指数,它们合成景观稳定性指数,在此基础上,构建生态安全指数(ESI);最后,利用空间分析方法对生态安全指数进行空间化,并对生态安全指数的采样结果进行半变异函数分析和空间插值分析.结果表明:(1)1996-2005年研究区的各景观类型呈不同的变化趋势,其主要的景观变化特征为建设用地景观持续增加、耕地景观大量减少,尤其以建设用地景观变化最快;(2)研究区的斑块数量、破碎度、多样性指数和分形维数都表现出增加的趋势;(3)生态安全指数受人为干扰影响较大,局部区域的景观类型从1996年的零散分布发展至2005年的连片分布,整体生态安全强度的空间分布不均匀性增强;(4)生态安全指数值从城市功能拓展区(朝阳区)到远郊城市发展新区(顺义区)和生态涵养发展区(密云县),呈现出由低而高的变化趋势,其低值区域随着城市化进程的加快而逐渐扩大.表明生态安全指数能够定量评价区域生态环境的状况及其演变方向.     

基于地理探测器模型的疏勒河流域景观生态风险评价及驱动因素分析

疏勒河流域地处河西走廊最西端,是典型的干旱内陆河流域,生态环境极其脆弱,也是我国重要的生态屏障之一。借助Fragstats软件从斑块和景观2个尺度,结合2000—2018年土地利用数据,评价分析疏勒河流域景观生态风险时空变化特征,利用地理探测器定量分析了该流域景观生态风险驱动因素。结果表明:(1)疏勒河流域主要景观类型为未利用地和草地,其斑块个数(NP)、景观形状指数(LSI)、最大斑块指数(LPI)和聚集度指数(AI)值均较高;2000—2018年蔓延度指数(CONTAG)值下降、香农多样性指数(SHDI)和香农均匀度指数(SHEI)值缓慢上升,流域景观破碎度严重。(2)疏勒河流域景观生态风险空间分布呈现北高南低,2000—2018年呈现流域景观生态风险逐渐下降趋势,其中较高风险和高风险地区面积下降明显。(3)人为干扰度是影响景观生态风险空间分布的主要因子,归一化植被指数(NDVI)次之,人口密度影响最小;景观生态风险的影响均为双因子增强或非线性增强,无显著差异大多表现在自然和自然因子间,自然和人为因子之间存在显著性差异。因此,对流域进行景观生态风险指数评价和驱动因素分析至关重要。     

自然遗产地生态脆弱性分析与评价——以托木尔区域为例

以托木尔区域为研究区,从景观生态学的角度,结合生态环境特征,选取分离度、分维数倒数、破碎度、植被覆盖指数和土壤侵蚀指数作为评价指标,探讨各景观类型区域生态环境脆弱度的空间分异规律,并依据生态环境的脆弱度等级结果进行区划。结果表明：（1）依据研究区海拔、坡度值划定地貌特征区,包括极高山、高山边缘区,南北部中山区,红层地貌区和南北部低山丘陵区;（2）建设用地的分离度最大,各景观类型的分维数倒数值差别不大,低覆盖度草地破碎度、景观类型脆弱度最大;（3）托木尔区域生态环境脆弱度指数具有强烈的空间自相关性,是自然因素和人为因素共同作用的结果;（4）区域生态环境脆弱度指数空间表现为“北低南高”的趋势,自然因素是影响生态环境高脆弱度区域（7～9级）的主导干扰因素;人类活动与自然因素共同作用于生态环境中脆弱度区域（4～6级）;影响低脆弱度区域（1～3级）生态环境脆弱度的主要因素是人类活动;（5）根据研究区内生态环境脆弱度值,结合当地自然特征、社会经济发展现状,研究区可划分为保护区、限制开发区和可开发区,并对其实施差别化的政策管理与保护措施。     

黄河流域生态经济协调发展研究

以主体功能区规划为依据,运用层次分析法(AHP)测算不同主体功能区生态和经济的权重,改进生态经济协调度模型,对1991—2015年黄河流域8个省份642个县域不同主体功能区的生态经济系统协调程度进行评估。结果表明:(1)流域生态价值呈曲线波动上升趋势,从2001年的8 230亿元增至2015年的11 420亿元。(2)流域GDP呈线性增长态势,人均GDP高值区和中高值区集聚在黄河流域九大都市圈附近,成为人均GDP热点区域;冷点区域主要分布在生态保护区和农业开发区。(3) 1991—2015年流域生态经济协调度先升后降,中下游生态经济协调度普遍处于上升状态;生态经济协调发展度偏低,类型以失调-经济滞后型为主。协调发展区域主要集中在以济南市和青岛市、郑州市、西安市、呼和浩特市、兰州市和西宁市为中心的五大城市群;失调区域面积占比高达86%,位于黄河中上游的生态限制开发区和能源丰富的重点开发区。     

基于三维魔方的芜湖市域主体功能区划研究

按照一定的分区原则,运用适当分区技术路径,合理选择主体功能区划指标体系,综合运用层次分析法和熵值法确定指标权重,从资源生态保护度、社会经济发展强度、发展潜力3个方面分别进行指标评价,将评价单元划分不同等级.在此基础上,采用三维魔方法,构建魔方单元与主体功能区对应关系,将市域划分为优化开发区域、重点开发区域、适度开发区域、限制开发区域,定性确定禁止开发区域,分区评价及提出相应发展策略.     

限制、禁止开发区旅游业发展模式探索——以云南省为例

国家主体功能区划政策出台后,云南省大部分国土将被划入限制开发区和禁止开发区域。根据区域特征,在区域内构建基于山地景观生态养生发展模式、基于坝区的古镇、民族村寨发展模式和基于谷地的乡村生态旅游发展模式3种旅游业发展模式。实施区域旅游业的可承载发展之路,在限制、禁止开发区域内制定相应的旅游发展政策与管制措施,从而实现经济效益和生态效益的最大化。     

区域主体功能区规划模型、方法和应用研究——以京津地区为例

通过分析国家"十一五"规划中关于区域主体功能区划分的原则要求,将关键自然资本不能减少的强可持续发展生态阈值理论与区域综合生态价值观相结合,受经典力学定律启发,构建了区域主体功能区规划的"承载力-潜力-压力-阻力"模型,提出了计算区域空间开发所受合力的方法,得到了区域主体功能区的综合划分指数,根据规划空间单元综合划分指数的大小实现4类主体功能区地划分,解决了目前区域主体功能区规划中的开发类和保护类的阈值确定这一技术难点。以京津地区为实证,根据对未来发展决策导向的预期,应用区域主体功能区规划模型和方法实现了京津地区4类主体功能区地划分,获得了良好的应用效果。     

黄河源区不同主体功能区草地恢复措施效果评价

位于青藏高原的黄河源区的高寒草地生态系统和牧民生计都极为脆弱,中国政府已经实施了一系列工程以恢复该区的退化草地。2014年青海省实施的主体功能区规划,依据资源环境承载能力、现有开发强度和发展潜力将研究区分为重点开发区、限制开发区和禁止开发区。本文旨在识别不同主体功能区采用的草地恢复措施并评估其生态和社会经济影响,以筛选有效的恢复措施。基于195份牧户调查问卷和遥感、统计数据,分析发现3类主体功能区的生态和社会经济特征差异:(1)研究区域应用了5种草地恢复措施;(2)2000-2016年间,重点开发区的草地恢复效果优于限制开发区和禁止开发区;(3)重点开发区的家庭纯收入最高;(4)重点开发区牧民对于草地保护和退化草地治理的认知和意愿比其他区域更为积极,该区牧民更多采用围栏+灭鼠+人工饲草地+暖棚舍饲措施。根据不同的发展目标,评估不同区域草地恢复措施的效果有助于促进草地可持续利用和理解区域生态承载力。     

黄河源区不同主体功能区草地恢复措施效果评价（英文）

位于青藏高原的黄河源区的高寒草地生态系统和牧民生计都极为脆弱,中国政府已经实施了一系列工程以恢复该区的退化草地。2014年青海省实施的主体功能区规划,依据资源环境承载能力、现有开发强度和发展潜力将研究区分为重点开发区、限制开发区和禁止开发区。本文旨在识别不同主体功能区采用的草地恢复措施并评估其生态和社会经济影响,以筛选有效的恢复措施。基于195份牧户调查问卷和遥感、统计数据,分析发现3类主体功能区的生态和社会经济特征差异:(1)研究区域应用了5种草地恢复措施;(2)2000—2016年间,重点开发区的草地恢复效果优于限制开发区和禁止开发区;(3)重点开发区的家庭纯收入最高;(4)重点开发区牧民对于草地保护和退化草地治理的认知和意愿比其他区域更为积极,该区牧民更多采用围栏+灭鼠+人工饲草地+暖棚舍饲措施。根据不同的发展目标,评估不同区域草地恢复措施的效果有助于促进草地可持续利用和理解区域生态承载力。     

中国主体功能区划方案

中国主体功能区划方案是刻画未来中国国土空间开发与保护格局的规划蓝图,主体功能区规划已上升为主体功能区战略和主体功能区制度。2004-2014年,笔者组织系列研究项目,配合国家编制主体功能区规划,研究地域功能基础理论和功能区划技术流程,提出国家和省区尺度进行空间管制的地域功能区域类型为城市化区域、粮食安全区域、生态安全区域、文化和自然遗产区域等4类,在此基础上转化为以县级行政区划为单元的优化开发、重点开发、限制开发和禁止开发4类主体功能区。研制了由水资源、土地资源,生态重要性、生态脆弱性、环境容量、灾害危险性、经济发展水平、人口集聚度和交通优势度等9类可定量指标及战略选择为1项定性指标构成的地域功能识别指标体系,进行了单项指标评价,开发并运用地域功能适宜程度综合评价指数进行了综合评价,测算了各省区保护类区域下限、开发类区域上限以及开发强度等关键参数;研讨了以规划为应用指向的主体功能区划分方法,形成中国首部主体功能区划方案,按照全国主体功能区规划口径,2020年与2010年相比,全国国土空间开发强度从3.48%增加到3.91%;按照省区集成的主体功能区规划口径,优化、重点、限制开发区域的土地面积比重分别为1.48%、13.60%、84.92%,城市化、粮食安全、生态安全区域的土地面积比重分别为15.08%、26.11%、58.81%。结合区域发展水平、资源环境承载状态、民生质量等相关分析,给出了主体功能区的主要特征。通过区划方案校验,国家和省区分两级采用笔者主持制定的《主体功能区划技术规程》互动完成的全国主体功能区划方案,同预判的吻合程度多为80%以上。     

基于地理模拟方法的昆明市空间拓展情景分析简

改革开放以来,西部高原湖滨城市经历的快速城镇化进程给湖泊流域带来了较为严重的生态环境问题,未来城市空间发展政策的调整需要关注城市空间拓展对区域生态环境的影响。以位于滇池湖滨地区的昆明市为例,设定6种不用的城市空间拓展政策情景,应用SLEUTH模型预测了6种情景下未来20年的城市空间格局,采用空间指数和空间分析方法对预测结果进行了分析评价。结果表明：昆明市城市建成区具有典型的摊大饼式空间拓展模式,城市道路网对城市形态具有重要的影响。6种情景模式下未来昆明市建成区空间格局既有相似性,也表现出显著的差异。城市建设用地空间格局总体上呈集约、紧凑型的发展趋势。生态保护与城市发展管制相结合的政策情景对滇池湖滨地区的景观影响最小。多中心城市发展格局和城市发展管制相结合的政策情景对城市总体空间规模的控制具有明显的效果,但不宜在湖滨地区实施。滇池湖滨地区需要划定景观或生态保护区,严格禁止城市建设用地对湖滨用地景观的占用与分割。滇池湖滨以外的区域,适宜执行生态保护与城市发展管制相结合的多中心发展模式。     

基于地理模拟方法的昆明市空间拓展情景分析

改革开放以来,西部高原湖滨城市经历的快速城镇化进程给湖泊流域带来了较为严重的生态环境问题,未来城市空间发展政策的调整需要关注城市空间拓展对区域生态环境的影响。以位于滇池湖滨地区的昆明市为例,设定6种不用的城市空间拓展政策情景,应用SLEUTH模型预测了6种情景下未来20年的城市空间格局,采用空间指数和空间分析方法对预测结果进行了分析评价。结果表明：昆明市城市建成区具有典型的摊大饼式空间拓展模式,城市道路网对城市形态具有重要的影响。6种情景模式下未来昆明市建成区空间格局既有相似性,也表现出显著的差异。城市建设用地空间格局总体上呈集约、紧凑型的发展趋势。生态保护与城市发展管制相结合的政策情景对滇池湖滨地区的景观影响最小。多中心城市发展格局和城市发展管制相结合的政策情景对城市总体空间规模的控制具有明显的效果,但不宜在湖滨地区实施。滇池湖滨地区需要划定景观或生态保护区,严格禁止城市建设用地对湖滨用地景观的占用与分割。滇池湖滨以外的区域,适宜执行生态保护与城市发展管制相结合的多中心发展模式。     

怒江流域云南段生物多样性保护地人为干扰分析

基于乡镇单元选取具有代表性的人为干扰社会经济指标,计算怒江流域云南段2005、2010、2015年各乡镇人为干扰指数（HDI-Human Disturbance Index）,分析了怒江流域云南段乡镇单元、已建自然保护区和相关保护优先区的人为干扰强度变化。结果表明：2005年以来,研究区乡镇HDI整体呈增长趋势,低和较低HDI乡镇数量减少但整体HDI增长,中度和较高HDI乡镇数量和整体HDI都增加,高HDI乡镇数量增加不大但整体HDI增幅最大;各级自然保护区人为干扰强度都呈增加趋势,国家自然保护区增幅最大达到较低人为干扰强度,省级自然保护区一直为较低人为干扰强度,县级自然保护区处于中度人为干扰强度,需加强永德大雪山、龙陵小黑山、临沧澜沧江、南捧河4个自然保护区所涉中度及以上HDI乡镇的人为干扰管理,避免人为干扰压力的大幅增加;研究区分布的3类保护优先区人为干扰强度缓慢增长,至2015年基本为低或较低人为干扰状态,有优化的空间和潜力;建议在怒江流域云南段上游增设碧罗雪山自然保护区,在下游考虑已建自然保护区外部空间扩展和自然保护区斑块间的生态廊道构建,在其他中度或较高HDI乡镇可根据保护需求开展迁地保护或自然保护小区建设。     

中国重要生态保护区域人类干扰时空变化特征分析

构建人类干扰指数,从时间和空间双重角度,评估中国重要生态保护区域人类干扰变化特征。研究表明：① 总体来说,2018年中国重要生态保护区域人类干扰低于全国平均水平,1980―2018年,和全国平均水平相比,中国重要生态保护区域人类干扰增加幅度小、增长趋势慢,定量说明中国重要生态保护区域人类活动整体管控成效好;② 1980―2018年,3类重要生态保护区域（国家级自然保护区、生物多样性优先区、重点生态功能区）人类干扰指数均呈逐步增加趋势。以“胡焕庸线”为界,重要生态保护区域以西、以北人类干扰总体较小,增加相对缓慢;以东、以南人类干扰相对明显,增加也相对明显,今后对这些区域要重点加强管控;③ 国家级自然保护区人类干扰指数在5个监测年份均最低,增加趋势最平缓、增幅最小,人类活动实际管控成效最好;重点生态功能区和生物多样性优先区人类干扰相对较大,管控成效有待显现,结果反映中国对重要生态保护区域分类管控力度和梯度的差异;④ 重要生态保护区域内部人类干扰指数及增幅均低于外部未受保护区域,构建重要生态保护区域有效降低人类干扰。     

主体功能区划背景下的宁夏生态文明建设

生态文明建设自2012年以来在中国特色社会主义事业战略布局中的地位愈加突出。宁夏回族自治区作为中国西部生态环境最为脆弱的省区之一,生态文明建设任务艰巨,建设进展备受关注。以宁夏国家级主体功能区划中不同功能区（重点开发区、限制开发区、禁止开发区）的典型区域作为研究单元,结合《国务院关于加快推进生态文明建设的意见》中对生态文明建设限定的主要指标,系统分析了近年来宁夏典型区域生态文明建设的发展趋势。结果显示：2012—2015年宁夏的生态文明建设成效显著,但部分区域的城市扩张控制效果不佳,能源消耗强度没有持续下降;全区整体环境质量得到改善,但工业废水处理率这一定量指标暗示了重点开发区和限制开发区的环境改善仍有较大提升空间。     

流溪河流域土地利用景观生态安全动态分析

在GIS技术支持下,基于景观干扰指数和景观脆弱度指数构建景观生态安全评价指标体系,分析流溪河流域2000年、2005年和2009年3相土地利用景观生态安全变化。景观生态安全指数定量化地表征了流域景观生态安全状况,结果表明：（1）流域景观生态安全格局受城市化及人类活动干扰显著增强,林草地和耕地面积减少,园地面积增加,10年间各景观类型的破碎度、分离度总体呈现增加趋势,且流域内优势景观类型发生改变,2000年和2005年以林草地和耕地为优势景观,而2009年优势景观转变为林草地和园地;（2）2000-2005年,流域过半景观生态安全格局发生了变化;2005-2009年期间流域景观生态安全转移率约为60%,约有90%的流域景观生态安全格局在空间分布上发生了变化;（3）2000年整个流域景观生态安全指数都大于0.6,其中大于0.8的面积占99.99%;2005年,生态安全度大于0.6的面积比例为98.48%,景观生态安全指数大于0.8的面积较2000年降低55.93%;景观生态安全度大于0.6的区域2009年比2005年减少了72.93%,主要分布于流域上游;整个流域范围内没有生态安全指数大于0.8的区域分布,流域景观生态安全度呈现整体降低趋势。     

中国沿海陆地自然保护区景观连接度评价

人类社会发展进入人新世时期,以人类活动为主导的高频率干扰和自然资源的高强度开发对生态环境造成严重威胁,提升自然保护区的景观连接度是缓解和应对外界干扰的关键手段之一。传统意义上景观连接度研究侧重于景观基质对物种迁徙的累积负向阻碍作用,评价体系中忽略了生物多样性对物种迁徙的正向支持作用。本文以中国沿海省份作为研究区域,将生物多样性空间分布作为生态系统关键功能的表征,并将其纳入景观连接度评价体系,构建了生态廊道的连通适宜性及生态支持力二维评价新方法,进一步分析人类活动干扰和物种空间分布对自然保护区景观连接度的影响。研究结果表明沿海地区人类活动对景观连接度的影响存在明显的边缘效应,即自然保护区边缘地带的人类干扰范围（46.46%）明显高于其内部区域,人类活动干扰使保护区面积减少约720.25 km²,且造成廊道起点和终点位置的改变。自然保护区边缘地带人类干扰导致了研究区域内95条廊道的连通适宜性下降;78条廊道的生态支持力有明显提升,“一降一升”的评价结果能有效地衡量景观基质对物种迁移的支持能力变化。基于景观基质阻碍和促进作用的二维评价可为中国未来自然保护区连通性和生物多样性保护提供更为全面的时空格局动态变化模拟,为优化自然保护区空间布局提供更为完善的景观连接度评估新方法。