基于生态系统服务价值重构的生态安全格局构建--以重庆两江新区为例

生态系统服务是生态安全的前提和保障,各项服务价值变化率和集聚水平的差异,均会影响生态源地的识别结果。在对重庆两江新区生态系统服务静态价值估算的基础上,以生态系统服务价值重要度指数和空间丰富度指数,对2012年的生态系统服务静态价值进行重构,并依据重构结果建立三种安全水平上的生态安全格局。结果表明:(1)各项生态系统服务静态价值量逐年降低,其中以食物生产、土壤形成与保护和碳固定三项服务降速最快。(2)重构后生态系统服务价值范围在201~23634元/hm~2之间,且大部分区域以中低值为主。(3)低、中、高三种安全水平源地面积分别为174.73 km~2、208.69 km~2和222.20 km~2。基于生态系统服务价值的多水平生态安全格局,是城市开发和建设用地布局的重要依据。     

厦漳泉地区生态系统服务权衡与协同关系分析

将地理探测器引入生态系统服务权衡/协同关系的研究,并结合生态服务价值动态度、生态系统服务权衡协同度(ESTD),阐释2006—2016年厦漳泉地区生态系统服务变化特征和权衡/协同关系及其时空格局。结果表明:(1)地区生态服务价值总体增长16.51%,其中林地、湿地、水域的生态服务价值增长明显;(2)食物生产、原料生产、土壤保持服务价值低于地区总体ESV动态度;(3)生态系统服务间作用强度会随对象的转换出现差异性,根据各类服务间作用的紧密程度划分核心和次核心"组团";(4)地区生态系统服务间关系以协同为主,但食物生产与其他服务呈现明显的此消彼长,不同生态系统服务间权衡/协同性质及其程度均呈显著的空间分异。     

基于生态系统服务供需的贵州省生态安全网络构建与优化

贵州喀斯特地区生态本底条件脆弱、生态问题频发,严重制约了区域可持续发展。构建合理的生态安全网络对保障生态环境健康、促进社会-经济可持续发展意义重大。当前针对喀斯特生态安全网络构建的研究多强调生态系统服务的最大输出,忽视了社会-生态系统的相互联系和制约关系,导致构建的生态安全网络总体效果欠佳。基于此,本文以贵州省为例,依据生态系统服务总供给、供需关系界定生态斑块,并结合景观连通性以及重要生态斑块的数量和面积识别生态源地,筛选合适指标构建生态阻力面,通过最小累积阻力模型和重力模型生成生态廊道,并选出重要的生态节点,构建区域生态安全网络;在此基础上,结合生态保护与修复规划,提出区域生态安全格局优化策略。结果显示：(1)基于生态系统服务供需和景观连通性,共识别出研究区23个生态源地,面积为3.42×10⁴ km²,以林草地和耕地的景观类型为主,其中大型生境斑块主要分布在研究区东南部和北部。(2)构建了31条一级生态廊道和34条二级生态廊道,廊道总长度为8.75×10⁴ km;识别出生态节点共78个,沿廊道分布于各区县。(3)为加...     

基于生态系统服务价值变化的生态经济协调发展研究——以石羊河流域为例

以1987年、2000年和2010年石羊河流域遥感影像数据为基础,对生态系统单位面积服务价值当量因子进行修正,结合生态经济协调度(EEH)评估模型对石羊河流域生态服务价值和经济发展与生态环境的协调发展水平进行了评估。结果表明:(1)研究区生态系统服务价值呈下降趋势,其损失主要集中在2000—2010年间;(2)生态系统服务价值增长的县(区)分布在流域中上游,降低的县(区)中,民勤县的损失量和下降幅度最大;(3)研究区的EEH值为-0.0174,生态经济发展总体上已处于低度冲突水平,在空间上,低度协调的县(区)主要分布在流域的上游和中游,而低度冲突的县(区)主要分布在流域的中下游;(4)各县(区)在协调发展水平上呈现出低度冲突—低度冲突、低度协调—低度协调、低度冲突—低度协调、低度协调—低度冲突、低度协调—中度冲突5种形式。     

基于IGBP土地覆盖类型的中国陆地生态系统服务功能价值评估

以国际地圈生物圈(IGBP)所提供的1km^2分辨率土地覆盖分类数据和Costanza提出的生态系统服务功能价值,对中国陆地及各省市的生态系统服务功能价值进行评估。结果表明：中国陆地生态系统服务价值为40690亿元。与陈仲新所研究结果相比较,总体趋势一致,但价值量要小,原因有二：(1)表现为不同时期的中国陆地生态系统服务价值,经济的发展导致生态环境的恶化是生态系统服务价值降低的直接原因;(2)土地覆盖存在着尺度依赖和分类问题,1km^2分辨率的土地覆盖可能会忽略那些面积较小但生态价值很高的土地类型,因此使得计算结果偏小。计算出各省市的生态系统价值均能客观的反映该省的生态环境现状。比较分析各省生态系统服务价值及其1997年的国民生产总值(GDP),发现经济相对发达的省市存在环境质量管理与经济快速发展严重的脱节问题,环境承载能力的大大降低应引起人们的注意。归一化植被指数(NDVI)是土地覆盖分类的依据。探讨了各省典型月份的NDVI值与生态系统服务价值之间的关系,回归分析的复相关系数达0．789,证实了土地覆盖评估生态系统服务价值的可行性。由于测量精度问题及估算方法的不成熟,研究得出生态系统服务价值是一个保守的低值估算,有待于进一步的检验和改进。     

雄安新区生态安全格局识别与优化策略

雄安新区的设立对于调整、优化京津冀城市空间结构具有深远的历史意义。面向“生态标杆”的新区建设理念,生态安全格局识别及优化是保障雄安新区生态安全、实现可持续发展的基本空间途径。本文基于雄县、容城、安新三县生态本底特征,选取并定量评估粮食供给、产水、土壤保持、生境维持和近水游憩5种生态系统服务,识别生态源地;利用VIIRS/DNB夜间灯光数据修正基于地类赋值的基本阻力面,并运用最小累积阻力模型识别生态廊道;最后基于现状生态安全格局,探讨绿色生态宜居新城目标下的生态安全格局优化策略。研究结果表明：雄安三县生态源地占到全区土地总面积的41.88%,包含14个生态源地斑块,主要分布在白洋淀周边;生态廊道总长度107.21 km,分4大组团呈环状分布;现有生态源地辐射面积占到全区的70.6%,在雄县县城周边新建辐射面积为227 km²的生态源地可满足全区85%的源地辐射面积规模要求。本文提出的生态安全格局优化方案可为雄安新区开发建设提供空间指引。     

南京市高淳区村域尺度土地利用功能变化及生态系统服务价值响应研究

基于2009—2019年土地利用调查数据,以高淳区145个行政村为研究单元,利用土地利用变化模型和生态系统服务价值评估方法,研究高淳区土地利用功能转型的时空演变格局,并评估该区域生态系统服务的价值损益情况,同时,利用敏感性系数来衡量生态系统服务价值对土地利用功能转型的敏感程度。结果表明：(1)高淳区生产生态功能、生态生产功能既是研究区分布最广的土地利用功能类型,也是转型最剧烈的土地利用功能类型。生产生态功能的转移面积和比重最大,而且转移速率远高于其同期的新增速率,属于转型收缩型土地利用功能;生态生产功能空间、生活生产功能空间和生态功能空间的新增速度大于同期转移速度,属于转型扩张型功能空间。(2) 2009—2019年,高淳区生态系统服务价值增加了33.78亿元,其中,水域用地、耕地和林地是对生态系统服务价值贡献最大的3种土地类型;水文调节和废物处理是高淳区最主要的生态系统服务功能。(3)当土地利用功能从低利用指数向高利用指数转变时,生态系统服务价值减少,此时土地利用程度引起区域生态系统服务价值的变化强度也较小。当土地利用功能呈现高利用指数向低利用指数的转变趋势时,生态系统服务价值呈现增...     

城市生态安全格局构建与评价研究:以苏州市区为例

集成生态系统服务量化、生态安全格局构建与生态安全评估等多种方法,构建并评估了苏州市区的生态安全格局。结果显示：① 2017年苏州市区食物供给、淡水供给、空气净化、涵养水源、碳汇服务、旅游休闲、土壤保持和生境质量等服务分别为32795.94元/hm²、686.6 mm、283.68元/hm²、28.62 mm、86.99 t/hm²、3736.75元/hm²、174.8 t/hm²和0.47。② 识别出太湖、东山、西山、穹窿山、大阳山-天池山、旺山-上方山、阳澄湖、长漾湖和太浦河等9个重要生态源地。③ 提取出生态廊道36条,生态节点32个,建议100~200 m和60~100 m分别为苏州市区重要生态廊道和一般生态廊道的宽度。④ 苏州市区整体生态网络闭合度较低,生态网络连接水平较复杂,生态节点连接性较低,生态网络成本较高,应优先建设重要性高的生态廊道,加强大面积水域、湿地之间的生态廊道建设,提升水域与周边山地丘陵的连通性。通过此研究以期为探索生态系统服务应用价值、落实长三角一体化发展战略、助力生态文明建设等提供有益借鉴。     

耦合生态服务的区域生态安全格局研究框架

在深入阐明生态系统服务与区域生态安全格局之间内在联系的基础上,根据人类社会与生态系统之间以生态服务流为纽带形成的反馈机制,提出基于驱动（Driver）-压力（Pressure）-状态（State）-影响（Impact）-响应（Response）区域生态安全格局研究框架。该框架有助于深入理解区域生态安全维持和区域生态安全问题形成的机制,拓展区域生态安全评估、生态安全格局维持和提升的视野。当前,耦合生态服务的区域生态安全格局研究有3个关键的前沿议题：① 生态服务需求和生态服务供给的空间耦合及其对人类活动的响应;② 维持生态系统服务流网络结构完整性和稳定性的人类活动阈值;③ 耦合人类生态服务供给和需求的区域生态安全评估模型。     

生态系统服务价值评估理论框架与生态补偿实践

生态系统服务价值评估是生态系统保护和管理的基础。近年来很多研究对不同尺度和类型的生态系统服务价值进行了评估, 有效地增强了人类对生态系统服务及其与人类福祉关系的认识。但其中一些研究的生态系统服务价值评估结果偏离实际较多, 对生态补偿等生态系统管理实践作用有限。因此需要继续深入探讨生态系统服务价值评估的理论框架, 为客观认识生态系统服务价值提供科学的理论依据。基于上述考虑, 本文在已有研究基础上, 综合考虑了各框架的优点, 总结出完整的生态系统服务价值评估理论框架, 并强调了评估的经济学基础、研究尺度及利益相关者问题。该理论框架要求以人类的支付意愿(Wish To Pay, WTP)为基本原则对生态系统服务进行合理估价, 并将各项服务的具体价值分配到不同尺度的利益相关者。这可以增强价值评估结果的应用价值和可操作性, 为生态补偿标准及对象的确定提供指导性帮助。     

基于遗传算法和图论法的生态安全格局构建与优化——以武汉市为例

以武汉市为例,通过分析生态系统服务价值、生态敏感性、景观连通性及生态需求识别武汉市陆地和水域生态源地,利用遗传算法获取最优生态源地。在此基础上,利用最小累积阻力模型（MCR）分别提取陆地和水域生态廊道,将生态源地与生态廊道叠加构建2017年武汉市生态安全格局。研究表明：2017年武汉市生态源地总面积约为1 917.342 km²,其中陆地和水域生态源地面积分别为780.217 km²和1 137.125 km²;利用遗传算法识别的最优陆地和水域生态源地分别为65和32个,所提取的生态廊道总长度为2 305.37 km,其中陆地和水域生态廊道长度分别为1 497.86 km和807.51 km;武汉市生态安全格局呈现“三横、三纵、三团簇”特征。此外,分别新增了8个陆地和水域生态垫脚石及5个生态源地,运用图论法对比优化前后相关指标,发现优化后可构建更完善的生态安全格局,优化方案可行。该生态安全格局构建与优化方法可为高速发展的大都市的生态安全格局研究提供更科学的参考。     

宁波市城市化发展对区域生态系统服务价值的影响

采用城市化综合水平测度模型、生态系统服务价值评价模型及Pearson相关分析方法,在GIS技术支持下,以宁波市1991—2014年城市化相关数据和土地利用变更调查成果为基础数据,定量评价和分析区域城市化发展水平、生态系统服务价值以及二者之间的关系。结果表明:(1)宁波市各项城市化指数均呈逐渐递增趋势,城市化发展进程呈阶段化特征。快速城市化水平驱动区域经济高速发展,同时导致建设用地面积大幅度增加。(2)宁波市生态系统服务价值总体变化呈先增后减趋势,各县(市、区)生态系统服务价值空间分布差异显著,区域城市化水平越高其所贡献的生态系统服务价值越低。(3)当前城市化发展水平与生态系统服务价值演变之间呈显著负相关,经济城市化和土地城市化对生态系统服务功能产生的负面影响较为显著。快速城市化引起区域土地利用的剧烈变化,导致生态景观格局转变,城市人口集聚与工业化导致过度消耗资源与废物排放,对生态系统服务功能产生负面影响。建议提高宁波市城市化发展质量,注重与经济和社会的协同发展。     

农旅融合背景下的汉王镇绿色基础设施优化方法研究（英文）

绿色基础设施作为一项维护生态环境的重要举措,其对产业的发展、经济的增长也具有明显的作用。目前传统的绿色基础设施构建方法是基于垂直和水平生态过程相结合的方法,对于生态系统复杂性以及绿色基础设施对于产业的带动作用考虑不足。如何在考虑到生态系统复杂性的同时发挥绿色基础设施对于产业的带动作用,是本文研究的重点。汉王镇作为我国极具代表的农旅产业主导型村镇,近年来村镇生态安全格局破坏较为明显,绿色基础设施没有发挥出对于产业的带动效应。因此本文以汉王镇为研究区,以第三次全国土地调查数据为基础,结合相关统计数据,从农、旅产业角度出发,以生态系统服务为桥梁,对现有的绿色基础设施构建方法进行优化完善,最终根据优化结果提出优化策略。研究结果表明：（1）优化方法能够较全面地考虑到环境因素的影响,并且将生态服务价值以货币的形式客观地反映出来,以直观的价值来反映生态环境保护的重要性,加强广大人民对于生态环境保护的意识。（2）生态因子选择考虑到汉王村镇当地的特色产业,适当地加入与产业相关的生态因子,使得以生态系统服务为基础的生态源地识别更加具有科学性,也能够为当地居民带来更多福利。（3）新构建的绿色基础设施充分考虑...     

淮海经济区生态系统服务价值演变与安全格局优化（英文）

土地利用变化引起的生态环境效应受到全球关注。作为淮河生态经济带核心组成的淮海经济区,其土地利用、生态安全与区域经济发展发生着互馈演变。基于Google Earth Engine (GEE)提取多期土地利用数据,借助生态系统服务价值（ESV）评估以及最小累计阻力模型（MCR）,探讨了1998–2018年淮海经济区的ESV演变的时空分异特征,优化了区域生态安全格局（ESP）。研究表明：ESV强度存在明显的空间分异,呈东北高、西南低的特征。中值ESV区面积比重最大,高、低值ESV区的占比较小。ESV呈现等级下降与升高并存的时空分异特征。从发展时段看,ESV等级变化呈现向好趋势。生态安全格局优化中,优化识别重要生态源地26个,主要景观生态廊道22条、生态战略节点65个,中水平生态安全区占比最大。ESV和ESP发生变化的主要原因与当地自然资源的变化和政府保护政策的改变与调整密切相关。研究结果可为跨省区的国土空间保护、制定可持续发展战略提供参考。     

塔里木河干流生态系统变化与生态效益分析

以提取1990—2020年植被覆盖度、遥感生态指数、人类干扰指数等遥感生态指标来反映塔里木河干流生态输水工程实施前后,生态状况变化趋势。将遥感生态指标作为驱动因子,提出一种改进的生态系统服务价值计算法,量化供给、调节、支持、文化功能的生态系统服务价值,分析各功能间权衡和协同效应的动态演变关系,对1990—2020年累积生态效益进行估算。结果表明：(1)生态输水以来,干流有近1/3的区域植被覆盖度增加,较低、中、较高、高植被覆盖度面积占比分别增加17%、5%、2%、2.9%。(2)上游生态系统服务价值先增加后渐趋稳定,中、下游生态系统服务价值先增加后减小再增加,表明中、下游对生态输水的响应存在一段滞后期,且受来水水量影响较大。(3)调节和支持功能之间存在协同效应,供给与调节和支持功能之间存在权衡效应。(4)生态输水后期,干流上、中、下游累积生态效益均表现出“边际效益递减规律”,据此从生态修复角度出发,给出断面年径流量的适宜范围,上游不超过42.5×10⁸m³,中游不超过21.5×10⁸m³,下游不超过...     

黑河流域生态系统服务的地形梯度效应及生态分区北大核心CSCD

黑河流域是中国西北地区生态安全重要屏障,厘清该地区生态系统服务的梯度效应对制定差异化生态保护政策具有重要意义。基于InVEST模型和CASA模型等方法,利用多源遥感数据量化2018年黑河流域典型生态系统服务,结合海拔、坡度、地形起伏度和地形位指数因子分析各生态系统服务的梯度效应,根据地形分布指数划分生态分区。结果表明:(1)黑河流域产水、土壤保持、植被固碳和食物供给服务空间分布差异明显,高值区在上游祁连山区,低值区在下游荒漠区。(2)各生态系统服务在各地形梯度上存在明显层级分布,总体上随地形梯度等级的提升而呈先增加后下降的趋势。(3)流域多重生态系统服务重要区空间分布差异明显,生态系统服务重要性随着地形梯度等级的提升而提升。(4)基于地形分异规律,黑河流域可划分为核心生态保护区、山地生态提升区、可持续发展区和生态防护治理区。     

基于生态安全格局的关中城市群生态空间结构优化布局北大核心CSCDCSSCI

构建区域生态安全格局、优化城市群生态空间结构,有利于促进社会经济与生态环境的和谐发展。以中国西部关中城市群为例,在RS与GIS技术支持下,通过生态服务重要性与生态环境敏感性评价识别生态源地,并基于最小累积阻力模型构建区域生态安全格局,进而开展生态空间结构优化布局研究。结果表明:(1)生态保护源地面积共26191.19 km^2,占全区的47.51%;(2)除生态源地外,低、中、高水平安全格局区域分别占全区的39.14%、9.86%和3.49%;(3)源间廊道多呈南北走向且连通成网状的程度较低;(4)提出构建以"四带、三区、七组团、十廊道、多中心"为核心的"绿心廊道组团网络式"布局体系,优化关中城市群生态空间结构。本研究可为区域生态保护与城市群可持续发展提供参考与借鉴。     

1975—2015年甘肃省白龙江流域自然保护区生态系统服务价值及其时空差异

利用1975-2015年7期遥感数据重建甘肃省白龙江流域8个野生动物自然保护区的生态系统时空变化特征,并在对该研究区各类生态系统服务价值当量修订的基础上,采用生态系统服务价值评估模型和敏感性指数,对不同时期的生态系统服务价值进行评估。结果表明:(1)白龙江流域自然保护区以森林生态系统为主,研究期内生态系统格局总体稳定,农田和裸地生态系统面积减少,而森林、草地、水域和人工表面生态系统呈增加趋势,且在2000年后变化最活跃。(2)研究区生态系统服务价值由1975年的239.68×10^8元上升到2015年的243.58×10^8元,净增加3.90×10^8元,农田和裸地生态系统服务价值持续减少,而森林、草地和水域生态系统服务价值则呈增加趋势。(3)整体上,研究区南部生态系统服务价值呈增长趋势,而中北部地区则处于阶段性变化状态,文县大鲵自然保护区单位面积生态系统服务价值密度最高,多儿自然保护区价值密度最低,且为唯一衰退型保护区。(4)在不同生态系统服务类型中,调节服务居主导地位,且以气候调节服务价值最高。白龙江流域自然保护区生态系统服务价值缺乏弹性,水域生态系统面积变化对研究区生态系统服务价值的变化具有放大作用。     

基于土地利用变化的甘肃省黄河流域生态系统服务价值研究北大核心CSCD

为探究1995—2020年甘肃省黄河流域基于土地利用的生态系统服务价值时空变化,选取甘肃省黄河流域1995、2000、2005、2010、2015、2020年6期土地利用数据,分别利用土地利用动态度、土地利用程度指数和土地利用转移矩阵分析了研究区土地利用时空变化特征;通过对单个生态系统服务价值当量的经济价值进行修正,计算分析了研究区6个不同时期的生态系统服务价值,进而探讨了研究区土地利用程度对生态系统服务价值的影响。结果表明:(1)1995—2020年,研究区耕地和未利用地面积总体减小,林地、草地、水域和建设用地面积总体增加,变化最大的是建设用地;(2)1995—2020年,研究区草地的土地利用程度最高,其他地类转为草地的面积最大;(3)1995—2020年,研究区生态系统服务价值总体呈增加趋势,共增加5.104亿元;(4)从2020年土地利用类型来看,草地的生态系统服务价值最大,达255.016亿元;从2020年生态系统服务类型来看,保持土壤生态服务价值最大,达87.94亿元;从生态敏感性指数来看,研究区生态系统服务价值敏感性指数均<1,研究结果可信;从生态系统服务加之分级来看,中级比重较大,面积占比为82.07%;(5)研究区土地利用程度与生态系统服务价值呈显著负相关,相关系数为0.912。     

厦门市同安区生态安全格局构建

以厦门市同安区为例,运用遥感生态指数开展生态质量评价,并基于多期数据判断生态质量稳定性,识别生态源地;选取土地覆被、植被覆盖、地形坡度和距水域距离等因子构建生态阻力基面,并采用夜间灯光数据修正人类活动对生态阻力值的影响;进而运用最小累积阻力模型构建生态阻力面,识别生态缓冲区、廊道和节点,构建城市生态安全格局。研究表明：1）2006、2010和2015年同安区RSEI指数分别为0.577 3、0.664 8和0.632 9,生态质量均处于良等,但在2006—2015年间出现先上升后略微下降的变化。2）同安区生态安全格局由生态源地高、中、低3级缓冲区,44条源间廊道和20个生态节点组成。其中,生态源地总面积为293.19 km2,占全区总面积的44.12%。高、中、低3级缓冲区面积分别为478.81、99.52和83.36 km2,分别占全区面积的72.36%、15.04%和12.60%。3）提出以生态安全格局为基础构建“生态安全屏障—廊道—基质”的生态保护框架,为城镇开发提供参考。基于遥感生态指数综合识别的生态源地,具有高生态系统服务价值和高生态敏感性,分布与重要生态功能区基本一致,可为生态安全格局源地识别方法提供参考。