土地类型的生态适宜性与合理生态系统结构研究——以甘肃省正宁县为例

本文以土地类型生态属性为依据, 以黄土高原正宁县为案例区, 开展土地生态适宜性与生态系统耦合关系研究。研究结果表明, 土地类型与生态系统间有良好耦合关系, 是进行土地生态评价, 构建区域合理生态系统结构的主要依据。文章最后以构建正宁县土地合理生态系统结构与发挥生态综合功能为目标, 提出了该县生态建设战略和对策措施, 对指导黄土高原地区生态建设具有普遍意义。     

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。     

热带岛屿土地利用变化对生态系统服务价值的响应——以海南岛为例

探索热带岛屿生态系统服务价值演变规律及其对土地利用变化的响应,对区域可持续发展及生态建设有重要意义。本研究以海南岛为研究区,基于海南岛2005、2010和2015年土地利用数据,通过价值当量因子法,构建六边形格网估算海南岛生态系统服务价值(Ecosystem Service Value, ESV),随后设置不同情景模拟其对未来土地利用变化响应。结果表明：1)2005—2015年海南岛城镇化快速发展;整体生态系统服务功能变差,全岛ESV减少6.64亿元。2)林地提供了海南岛超过70%的生态系统服务价值,海南岛生态系统服务功能以调节服务为主,其中水文调节服务占比最高,体现出林地和水域在海南岛亟需保护和提升。3)生态优先情景模拟的2025年ESV总量上优于经济优先发展情景,该情景下全岛建设用地的迅猛扩张趋势得到遏制,同时保护了林地及水域等生态用地,有利于海南岛生态和经济的可持续发展。     

西安市绿地生态系统服务功能测算及其空间格局研究

城市绿地是城市自然生态系统的重要组成部分,具有十分重要的生态服务功能.探索其生态系统服务功能价值及空间格局,在揭示其生态服务与城市经济社会功能的协调关系、城市宜居环境建设等方面具有重要的意义.以西安市的SPOT遥感影像与土地利用变化数据为基础,并以ArcGIS和Fragstats3.3软件为平台,应用景观生态学方法测评和分析西安市区绿地生态系统的服务功能及其空间格局特征.结果表明:(1)研究区绿地总面积为3 881.45 hm2,各类绿地景观面积差异大且分布不够合理,景观破碎度较大,蔓延度不好.(2)绿地生态系统服务总价值为7 546.99×104元,其中公共绿地提供的生态服务价值最大,而园地的最小;在其提供的生态系统服务功能中,娱乐文化价值最高,食物生产价值最低.(3)由于受绿地景观格局的影响,生态系统服务功能空间差异明显,环城路至二环路之间区域生态服务功能值较高,环城路向市中心和二环路向外围等地带的生态服务功能值较低,其中,食物生产服务功能由市中心向外围增强,娱乐文化服务功能由市中心向外围减弱,且高值和低值区较集中.     

基于土地利用的生态系统服务价值当量修订方法——以渤海湾沿岸为例

谢高地等的生态服务功能当量研究成果, 在国内被广为应用。鉴于当前许多研究中直接引用而忽视区域差异的现象, 本文旨在探索一套精度较高的基于当量的生态系统服务功能评价方法, 进而应用于今后大、中尺度多时间序列的评价。修订方法可总结为: (1)以农田为基准的地区修订, 采用研究区农田粮食单位面积产量与全国农田粮食单位面积产量的比值作为地区修订系数, 将“中国生态系统单位面积生态服务价值当量表”修订为“研究区生态系统单位面积生态服务价值当量表”,考虑到森林生态系统的复杂性, 用生物量对森林生态系统的服务价值作进一步的修订;(2)基于植被覆盖度的单元格修订, 采用NDVI数据, 计算植被覆盖度系数, 对农田、林地、草地生态系统进行逐单元格修订。实现生态服务功能评价从全国-地区-单元格逐级降尺度的修订, 以保证生态服务价值当量在不同尺度下的可比性, 亦能充分显示出生态服务价值的空间异质性。最后以渤海湾沿岸为例, 采用该方法对研究区生态服务功能及其变化进行了相对评估, 并采用敏感性指数方法进行了检验。本方法较适用于生态服务功能的时间序列对比分析, 可以检测出区域内部生态服务功能的强度差异和时空变化。     

风景名胜区生态安全评价研究——以张家界国家森林公园为例

从生态安全涵义理解出发,建立了包括旅游资源安全、旅游环境安全、生态系统服务功能与生态建设为主要内容的风景名胜区生态安全评价体系,提出了风景名胜区生态安全评价指标和具体评价方法,并以张家界国家森林公园为例进行了生态安全评价,提出了张家界国家森林公园生态安全建设方案.     

石羊河流域生态系统服务价值的空间异质性及其计量

生态系统服务价值评估是当前生态学和生态经济学研究的一个热点,生态服务功能的空间异质性是影响生态系统服务价值的重要因素,也是国家制定生态补偿政策的基础,但不易对其进行定量计算。本文以石羊河流域为例,遵循资源稀缺性原理,依生态区位（自然和社会）差异条件对石羊河各流域生态服务功能空间异质性进行测算。在此基础上,利用2009年石羊河流域各地区基础数据建立计量模型,对其流域内植被系统生态系统服务价值进行测算;并利用ArcGIS9.3对石羊河流域单位面积生态系统服务价值进行可视化处理。结果表明:（1）石羊河流域同一生态系统在不同流域存在巨大差异,其中以耕地最为明显,其下游是上游单位生态系统服务价值的13.99倍;（2）上游地区为典型的生态“输出”型地区,而中游与下游为典型的“输入”型地区;（3）耕地已经成为石羊河流域中游与下游重要的生态系统,其生态系统服务价值分别为334 343.516万元和125 179.201万元;（4）石羊河流域植被系统生态系统服务价值为1 277 691.282万元,占石羊河流域国内生产总值的32.53%。     

区域生态服务价值时空异质性研究——以铜川市城郊区为例

以国内外众多关于生态服务价值研究成果为基础,利用研究区近10年地形、气候、土壤、植被和土地利用变化数据,运用生态服务价值测算模型,在GIS的支持下尝试性地研究了区域不同时段生态服务价值的时空异质性、各自然要素和人类活动对生态服务价值的影响,结果表明:(1)由于各自然要素和土地利用的共同影响,近10年铜川市城郊区生态服务价值年际间变化很大,最大年份达到了15．91亿元,最小年份为5．10亿元。(2)在假定其他要素不变的情况下,LUCC对生态服务价值的变化的影响是积极的,近10年土地利用变化有利于该区生态环境质量的提高。(3)研究区生态服务价值存在空间上的差异性:不同生态系统单位面积生态服务价值不同,同一生态系统又存在内部差异。     

基于生态系统空间异质性的美丽中国生态建设分区

落实“山水林田湖草生命共同体”理念,提出美丽中国生态建设优化途径已成为当前亟待解决的关键科学问题和国家生态文明建设的重大需求。因地制宜地做好美丽中国建设的生态区划,提出生态建设分区方案,是实现美丽中国愿景的重要路径。目前,生态区划对于新时期系统性生态建设内涵,以及全球气候和人类活动变化双重背景对生态系统空间异质性影响的考虑不足。本文通过构建“景观美、服务美、安全美”的三位一体美丽中国生态建设分区的理论框架,综合考虑生态系统结构、格局、质量、服务、胁迫等因素的空间异质性,建立美丽中国生态建设分区三级指标体系,以及对生态现状本底和退化程度进行评估的生态建设综合指数和生态退化综合指数。以全国第三级流域为基本单元,基于指标现状特征及生态综合评估结果,通过空间聚类分析将全国划分为5个一级生态建设区和13类22个二级生态建设区,并在二级分区的基础上选择典型区划分出三级生态建设区。分区结果为美丽中国生态建设提供应用支撑。此外,未来生态建设分区的指标构建应当更加注重指标之间的关联性和生态系统功能的多样性,并进一步耦合气候变化和人类活动对生态系统的双重干扰。     

基于"地理要素禀赋当量"的社会生态补偿标准测算

生态补偿是当前国内外学者广泛关注的热点和难点问题,而科学制定区域生态补偿的空间分配标准又是生态补偿研究中的关键环节.当前对区域空间补偿标准的计算思路大致可分为两种:生态建设成本核算法和生态系统服务功能价值核算法.本文剖析了社会生态补偿与区域社会经济发展的关系,从社会公平的角度出发,利用2007年全国各省市的数据,建立计量经济模型,分析了各省地理要素禀赋差异对区域社会经济发展的影响.在此基础上,提出"地理要素禀赋当量"的概念,分析了该指标在区域生态补偿政策和单项生态补偿政策制定中的应用前景.研究结论如下:①实施社会生态补偿,是各区域获得平等的生存权、环境权和发展权的有力保障,也是促进区域问协调、平衡和可持续发展的必要保证.②各地地理要素禀赋的差异是引起区域社会经济发展差异的重要因素,也是制定社会生态补偿标准的重要依据;③利用"地理要素禀赋当量",可以科学确定区域间社会生态补偿的空间分配标准,有效地避免以往生态补偿政策制定中的"一刀切"现象.     

长江经济带绿色生态廊道建设研究

长江及其流域生态环境保护是长江经济带建设的基础和重要的支撑保障。长江横贯中国东中西三大地带,水量丰沛、水生态系统服务价值巨大。长江经济带生态区位重要,生态系统类型多样,生物多样性丰富,自然与人为因素影响下的生态环境变化呈现明显的区域差异。本文在系统分析长江经济带生态环境现状特征的基础上,总结了长江经济带面临的灾害威胁大、环境污染重和生态退化快等主要生态环境问题与威胁,提出了建设长江经济带绿色生态保障工程体系,加快形成开发集约集中、生态自然开敞的国土空间开发格局,加大生态系统完整性和连通性建设与保护力度,强化节能减排和流域环境综合治理,以及率先建立和完善生态文明制度体系等生态环境保护总体策略,确保长江经济带成为“水清地绿天蓝”的绿色生态走廊。     

长三角城市群生态安全评价与时空跃迁特征分析

采用“压力?状态?响应”模型、突变级数法和探索性时空数据分析方法,对长三角城市群26市生态安全状况进行定量测度和定性评价,分析了各城市生态安全空间格局和时空跃迁的演变特征。结果表明：① 2005—2015年长三角城市群各市生态安全状况有所好转,但大部分城市处于较不安全和较安全水平区间,总体生态安全水平不高。② 长三角城市群中部和东南部城市生态安全水平的空间结构稳定性更好;南通市具有最大的空间依赖性,而上海市表现出最小的空间依赖性;LISA（Local Indications of Spatial Association）时间路径移动方向的分析则表明长三角城市群在生态安全演变上体现出较强的空间整合性。③ Moran’s Ι 的空间凝聚度 $ {K}_{t} $=0.698,即不发生类型跃迁的概率为69.8%,表明长三角城市群各城市生态安全水平存在一定的格局变动但自身相对位置不易发生改变。探讨区域生态安全的协同增长机制,可为长三角城市群生态安全问题的诊断与调控提供理论基础,同时也可为其他城市群的可持续发展提供参考与借鉴。     

长江经济带城市群可持续发展战略问题与分级梯度发展重点

长江经济带是推动中国区域发展由“T”字型战略格局转变为新常态下“H”型战略格局的重要支撑带。长江沿江的六大城市群是推动长江经济带新型城镇化的空间主体,但在发育过程中存在着城市群空间范围界定脱离发育标准、带有强烈的政府主导性,整体发育程度弱于沿海城市群,越往上游城市群发育程度减弱,资源与生态环境保障形势严峻,城市群内部城市之间竞争大于合作,缺乏一体化统筹协调机制等问题。为此,应以流域一体化和交通一体化为主线,推进长江经济带城市群建设的一体化和市场化进程,构建“1+2+3”分级梯度发展的长江经济带城市群新格局;以差异化驱动力为支撑,因地制宜地突出各级各类城市群的发展优势与建设重点。未来,为确保长江经济带城市群可持续发展,应采取以下战略措施：成立长江经济带城市群一体化发展委员会,建立流域一体化的统筹协调机制;遵循城市群发育的科学规律,避免脱离实际催生扩大城市群;构建以城市群为战略桥墩的上下联动、以轴串群的流域生态经济带束簇状城镇体系;建立长江经济带城市群发展的公共财政制度和公共财政储备机制;加强长江经济带城市群发展的生态环境联防联治,建成生态型城市群;加快长江经济带城市群发展的创新驱动步伐,建设创新型城市群;重点建设一批支撑长江经济带城市群发展的重大工程和国家级新区。     

长江经济带乡村功能区域差异及类型划分

深度挖掘乡村功能价值是实现乡村全面振兴的重要途径,论文通过构建乡村功能综合评价指标体系,运用GIS和泰尔指数,揭示了2016年长江经济带130个市(区)乡村“生产-生活-生态”功能地区差异特征和差异来源,并进行功能分区。研究结果显示：① 长江经济带乡村功能具有显著的空间分异特征,农业生产功能强的区域集中在中游和下游平原地区;人居生活功能强的区域集中在下游省会及核心发展城市周边;生态保育功能强的区域在上游和中游山地丘陵地区。② 乡村功能总体区域差异来源于上、中、下游地区内部差异,农业生产功能在上游内部区域差异显著,人居生活功能和生态保育功能在下游内部区域差异显著,中游地区乡村功能整体区域差异较小。③ 基于研究结果将研究区划分农业生产区、人居生活区、生态保育区、人居生活-农业生产复合区、人居生活-生态保育复合区、生态保育-农业生产复合区、农业生产-人居生活-生态保育综合发展区和农业生产-人居生活-生态保育综合协调区8种功能类型区,可为完善长江经济带乡村功能的空间布局提供科学依据。     

生态安全：国内外研究综述

生态安全是21世纪人类社会可持续发展所面临的一个新主题。本文归纳了学术界对生态安全概念的各种理解和认识，并将生态安全内涵概括为：（1）生态系统自身的健康、完整和可持续性，（2）生态系统对人类提供完善的生态服务。简述了生态安全的研究内容，提出了生态安全研究框架。综述10年来生态安全方面的研究进展，概括出生态安全研究十几年来的3个基本理论：①生态系统健康与环境风险评价理论;②环境（生态）安全的国家利益理论;③生态权利理论及其法律实践，以及生态安全研究所采用的几种主要技术方法，最后提出了生态安全研究展望。     

长江经济带岸线资源调查与评估研究

岸线资源是重要而特殊的国土资源与国土空间,在江河沿岸地区经济社会发展和生态环境建设中发挥重要的支撑作用。基于遥感解译、部门座谈、实地勘察和采样测试等技术方法,对长江经济带干支流岸线资源开展了系统的调查评估分析。结果表明,岸线资源条件存在较大的空间差异,岸线资源生态敏感程度较高,开发与保护协调困难,岸线利用对滨岸带水环境和水生态产生影响,局部岸段健康风险突出,滨江湿地呈萎缩、破碎化趋势。从岸线资源空间管控等方面提出政策建议,以期为促进长江经济带绿色高质量发展、生态环境保护规划及国土空间规划等战略和工作提供参考借鉴。     

长江经济带开发与保护空间格局构建及其分析路径

长江流域经济—社会—生态系统完整,是中国国土空间开发最重要的东西轴线,在区域发展总体格局中具有重要战略地位。当下,为应对全球经贸格局重组、国家与区域经济社会转型以及资源环境约束趋紧等新形势,国家提出依托长江黄金水道,构建横贯东西、辐射南北、通江达海、经济高效、生态良好的中国经济新支撑带,这就要求长江经济带形成人口资源环境协调的均衡化开发与保护格局。本文基于“点—轴”、分区式与多中心网络式等空间组织结构,明确空间格局的推演逻辑与思路。进而,在区域差异性分析与空间开发适宜性评价基础上,认为长江经济带需重点构建以“一轴两翼,三区六廊”为主体的开发格局、以“六大片区”为主体的农业发展格局、以“五大屏障”为主体的生态安全格局,并提出不同区域差异化发展导向、路径与制度建议,以及今后长江经济带空间结构需进一步研究的主要科学问题。     

Climatic Changes Dominant Interannual Trend in Net Primary Productivity of Alpine Vulnerable Ecosystems

The Three-River Headwaters (TRH), which is the source area of Yangtze River, Yellow River and Lancang River, is vulnerable and sensitive, and its alpine ecosystem is considered an important barrier for China’s ecological security. Understanding the impact of climate changes is essential for determining suitable measures for ecological environmental protection and restoration against the background of global climatic changes. However, different explanations of the interannual trends in complex alpine ecosystems have been proposed due to limited availability of reliable data and the uncertainty of the model itself. In this study, the remote sensing-process coupled model (GLOPEM-CEVSA) was used to estimate the net primary productivity (NPP) of vegetation in the TRH region from 2000 to 2012. The estimated NPP significantly and linearly correlated with the above-ground biomass sampled in the field (the multiple correlative coefficient R² = 0.45, significant level P < 0.01) and showed better performance than the MODIS productivity product, i.e. MOD17A3, (R² = 0.21). The climate of TRH became warmer and wetter during 1990-2012, and the years 2000 to 2012 were warmer and wetter than the years1990-2000. Responding to the warmer and wetter climate, the NPP had an increasing trend of 13.7 g m^-2 (10 yr)^-1 with a statistical confidence of 86% (P = 0.14). Among the three basins, the NPP of the Yellow River basin increased at the fastest rate of 17.44 g m^-2 (10 yr)^-1 (P = 0.158), followed by the Yangtze River basin, and the Lancang River, which was the slowest with a rate of 12.2 g m^-2 (10 yr)^-1 and a statistical confidence level of only 67%. A multivariate linear regression with temperature and precipitation as the independent variables and NPP as the dependent variable at the pixel level was used to analyze the impacts of climatic changes on the trend of NPP. Both temperature and precipitation can explain the interannual variability of 83% in grassland NPP in the whole region, and can explain high, medium and low coverage of 78%, 84% and 83%, respectively, for grassland in the whole region. The results indicate that climate changes play a dominant role in the interannual trend of vegetation productivity in the alpine ecosystems on Qinghai-Tibetan Plateau. This has important implications for the formulation of ecological protection and restoration policies for vulnerable ecosystems against the background of global climate changes.     

阿尔泰山森林生态系统服务功能及其价值评估

以阿尔泰山森林生态系统为研究对象并依据《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721—2008),通过利用空间分析的方法对阿尔泰山森林资源二类调查数据处理分析,得到了阿尔泰山不同类型森林生态系统的生态服务价值和阿尔泰山生态服务价值的影响因素。结果表明:阿尔泰山森林生态服务价值量为47 957.79×10⁶元·a^-1,价值量的大小为:涵养水源>固碳释氧>保护生物多样性>净化大气环境>保育土壤>积累营养物质,其中涵养水源是主导服务功能;不同林龄的生态服务价值量呈现为:成熟林>过熟林>近熟林>中龄林>幼龄林;按照林场划分,各个林场的生态服务价值呈现富蕴林场>阿勒泰林场>新疆阿尔泰山两河源自然保护区>布尔津林场>青河林场>哈巴河林场>福海林场的顺序。     

基于适应性循环模型的重庆市国土空间生态修复分区

明确国土空间生态修复分区是有序实施国土整治与生态修复的前提与基础。重庆市是长江上游生态屏障的最后一道关口,在国家生态安全格局中的战略地位突出。本文以重庆市为例,探讨基于适应性循环模型的国土空间生态修复分区研究框架,构建评价指标体系诊断国土空间系统潜力、连通度和韧性3维属性的时空演变趋势,识别县域单元所处适应性循环阶段,划定国土空间生态修复分区,并明确基于分区的生态修复策略。结果表明：① 2000—2020年重庆市国土空间系统3维属性整体呈现东高西低的空间特征。当前各县域单元大多处于重组阶段、开发阶段和协调开发阶段,少部分处于保护阶段,尚未进入释放阶段。② 重庆市国土空间生态修复分区包含4个大区和9个亚区。总体而言,生态修复区应关注建成区的系统性生态修复工程,加强环境综合改良与治理力度;生态提升区应逐步提高生态保护修复工程的实施标准,优化各类生态要素的协调度,提升综合生态效益;生态控制区应限制国土空间开发强度,降低人类活动干扰的负面影响;生态保育区应优化自然生态系统功能,加强生态保护区管理与生态问题治理。