快速城市化地区生态系统对土地利用变化的响应——以长株潭城市群为例

采用土地利用经济生态位模型、土地利用程度综合指数模型和生态服务价值评价方法,结合长株潭区域1996—2005年的土地利用更新调查数据,研究该区域生态系统对土地利用变化的响应。结果表明：（1）长株潭城市群非农用地对农用地的捕获力呈逐年增强的趋势,土地利用整体上朝利用强度增大、广度增加的方向发展,而区域生态系统服务价值量则呈现逐年下降的趋势;（2）长株潭城市群生态服务功能价值量分别与土地利用生态位差值和土地利用综合指数呈显著的负相关关系,其中与土地利用综合指数相关度最高;（3）在推进新型城市化过程中,控制非农用地的外延扩展,增加农地转用的生态补偿,减小土地利用的经济生态位差值能有效抑制农地的快速减少,促进区域“经济”与“生态”的协调发展。     

景观生态风险研究进展及基于生态系统服务的评价框架: ESRISK

在快速城市化过程中,高强度人为活动对生态系统结构和服务功能造成极大扰动,进而产生一定生态风险。近年来,景观生态风险评价的兴起为景观格局—生态过程互馈研究提供了新的视角,可有效支持生态系统管理。本文在探讨生态风险、区域生态风险与景观生态风险联系与区别的基础上,重点评述了景观指数法和风险“源—汇”法等主要景观生态风险评价方法,归纳了基于生态系统服务的景观生态风险研究进展。进一步地,以生态系统服务退化为损失表征,从地形、人为胁迫、生态恢复力、景观脆弱性等维度构建概率表征指标体系,提出了基于生态系统服务的景观生态风险评价（ESRISK）框架,以期为景观生态风险研究提供一个更为完善、综合的评价方法参考,并辅助支持风险减缓策略制定和有限资源的高效分配。最后,从生态系统服务权衡与协同关系、评价结果不确定性分析、景观生态风险与景观格局多尺度关联关系、脆弱性研究深化等方面做出展望。     

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北大核心CSCDCSSCI

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。     

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。     

近20a来巢湖流域生态服务价值空间分异机制的地理探测

生态系统服务功能是生态系统和生态过程形成和维持的自然环境条件及作用。基于1995—2017年遥感分类数据,对研究区按3 km×3 km幅度网格化2019个样方,利用空间统计和缓冲区等方法进行巢湖流域生态服务价值时空演变特征分析,应用地理探测器工具揭示生态服务价值空间分异的主导因子及因子交互作用机制,并提出生态服务价值空间优化策略。结果表明：① 巢湖流域生态服务价值量由1995年的303.17亿元分别下降为2005年300.95亿元和2017年287.70亿元,近20a来减少约5.11%,年均下降率0.23%,其中合肥市区、巢湖南部和东部地区降速明显;② 生态服务价值等级空间转移分析表明,巢湖流域低级别生态服务价值区域在扩展,中等及高级别区域在缩小。以巢湖为核心的缓冲区分析表明,20a来缓冲区核心环带内生态服务价值量下降18.55%,巢湖流域水环境保护核心区的生态系统功能变化值得关注;③ 地理探测分析表明,人为影响综合指数是生态服务价值空间分异的主导因子;地形、气象因素是重要影响因子;人为影响指数因子、自然因子及社会经济因子的交互协同增强效应共同影响了流域生态服务价值在空间上的分异效果。研究结果在一定程度上可为巢湖流域生态系统调控与优化提供理论依据。     

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。     

基于碳储存变化的海岸带生态系统修复策略——以海南岛东南海岸带为例

碳达峰碳中和、国土空间生态修复、海域海岛可持续管理均是国家重大发展战略的重要内容。海南东南海岸带近年来因自然因素、人为干扰和全球气候变化的影响,生态系统破坏严重,碳汇功能明显下降。其生态质量的下降与海南自由贸易港和国家生态文明建设试验区的定位要求明显不符,基于碳储存的生态系统修复工作亟需开展。文章以海南岛东南海岸带为例,基于InVEST模型的碳储存模块,结合研究区2000、2010、2020年土地利用数据,估算研究区碳储量,划分“碳汇、碳源区”,评价其碳储存功能,识别近20年来研究区碳损失状况,明晰碳损失严重区域,划分生态修复功能区。结果表明：2000—2020年,研究区建设用地扩张明显,林草地面积削减;生态系统受到不同程度的破坏,碳储量持续下降,20年降低了0.11 Gt;碳储量低的区域沿着海岸带环线向内陆延伸,万宁市区域单位栅格碳密度值最低,三亚市区域单位栅格碳密度降低最多;碳源区面积始终大于碳汇区面积,碳储存功能为差和极差的区域面积分别为39.84和27.31 km2,主要分布于北部万宁市和乐镇、南部蜈支洲岛上方、西南部三亚市右侧等区域;基于碳损失和生态系统服务价值等级细分了自然...     

区域生态安全格局构建研究进展与展望北大核心CSCDCSSCI

近年来,城市化的不断推进使得生态系统面临巨大压力甚至诱发生态灾难,而另一方面人类对于生态系统服务福祉的提升提出了新要求,因此经济发展和生态保护两者之间的矛盾不断激化。生态安全格局作为沟通生态系统服务和人类社会发展的桥梁,目前被视为区域生态安全保障和人类福祉提升的关键环节。在系统梳理生态安全格局与城市增长边界、生态网络、绿色基础设施和生态控制线等概念内涵异同的基础上,从热点区域、生态源地指标筛选、生态阻力面设置与修正、相关研究成果应用等方面阐释区域生态安全格局构建的近今研究进展,并指出当前研究的主要不足;同时提出了区域生态安全格局构建的重点方向,即生态安全格局构建的重要阈值设定、有效性评价、多尺度关联和生态过程耦合等四个方面。     

青藏高原高寒草地生态系统服务价值评估

基于Constaza等提出的方法,在对青藏高原天然草地生态系统服务价值根据其生物量订正的基础上,逐项估算了各种草地类型的各项生态服务价值,得出青藏高原天然草地生态系统每年提供的生态服务价值为2571 78×108元,占全国草地生态系统每年服务价值的17 68%。受各类草地生物群落分布广度和单位面积生态服务功能强弱的综合影响,各类草地的生态服务价值贡献率有很大差异,其中,高寒草甸、山地草甸、高寒草原对草地生态系统总服务价值的贡献率分别为62 52%、14 14%、12 92%。根据高寒草地的地域分异特征分亚区进行的生态价值估算结果表明,亚区生态服务价值具有沿东南向西北迅速减小的趋势,这与青藏高原气候条件自东南向西北由温暖湿润转向寒冷干旱是一致的。说明生态系统的地域分布条件对生态服务价值的大小有直接的影响。对毁草种田所产生的生态价值损失估算表明,仅青海和西藏两省区的生态损失每年高达2 29×108元,占两省区GDP总值的0 9%。     

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...     

生态系统服务供给安全阈值视域下喀斯特地区生态安全演变

以贵州省为研究对象,基于生态系统服务价值构建供给安全阈值与生态安全评价模型,研究生态脆弱区生态安全时空演变。结果表明,2005—2018年：① 贵州省生态系统服务总价值从7875.38亿元增加到18 072.89亿元,年均增长6.60%,集聚高值区主要分布在黔东南州、黔南州和黔西南州等。② 贵阳市生态系统服务供给价值低于供给安全阈值,生态系统提供服务无法满足人们最低生存保障需求;其余地区生态系统服务价值仅比供给安全阈值略高,且呈减少变化。③ 贵阳市生态安全指数小于1,生态系统处于不安全状态;其余地市生态安全指数与生态安全度均呈降低变化。④ 各地市人类活动强度指数与生态安全指数、人均生态系统服务价值呈显著负相关。     

基于PSR模型的区域生态持续性评价概念框架

区域可持续发展是可持续发展的重要基础, 生态持续性则是实现区域可持续发展的重要前提与基本途径, 但目前仍缺乏普遍认可的生态持续性目标分解方案;而在人类活动对自然生态影响日益显著且不断增大的背景下, 生态系统健康、风险、安全与可持续性评价已成为当前宏观生态学的研究热点, 虽然在各类评价之间普遍存在概念混淆、指标体系雷同等问题。本研究在系统梳理生态持续性相关概念逻辑关联的基础上, 将区域视为人类自然-经济复合生态系统, 强调人类活动的主导性, 基于“压力-状态-响应(PSR)”模型, 从生态胁迫、生态系统健康和生态可持续能力3 方面构建了一个具有鲜明生态意义的区域生态持续性评价概念模型, 并对评价模型、评价指标筛选及其阈值与权重展开了深入探讨。研究认为:系统工程的综合评价法是区域生态持续性评价的基本方法;不存在绝对的评价标准, 区域生态持续性评价的终极目标, 不在于静态的评价某时某地人类-自然复合生态系统可持续与否, 而在于定量表征时空尺度上系统可持续性的动态变化与空间分异。     

旱区人地耦合系统水-粮食-生态关联研究述评

气候变化和人类活动影响下的旱区水-粮食-生态关联机制,是人地耦合系统研究的前沿科学问题之一,为全面保障以水安全为纽带的旱区生态安全和粮食安全提供科学支撑.本研究通过梳理水-粮食-生态关联研究前沿,凝练得到四方面认识:①在时空特征判别中,旱区土地利用是普遍涉及的水-粮食-生态关联载体;②在驱动机制分析中,生态系统服务权衡...     

西藏自治区乃东县生态系统的健康性评价

以野外实地调查数据和卫片影像解译为资料，在对乃东县生态系统特征进行定性与定量综合分析的基础上，选取侵蚀强度、功能缺损程度、生产力水平三项指标对乃东县99种生态类型进行健康性评价。以此为乃东县生态社会经济系统的可持续发展提供科学的立论依据。     

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.     

基于遥感数据的西藏高原自然生态系统脆弱性评估

基于生态系统结构、功能、生境的脆弱性评价指标体系,以MODIS为基础数据源,评估了西藏高原自然生态系统的脆弱性,并揭示其空间异质性特征。结果表明：① 分别基于气候、结构以及功能指标的西藏高原生态系统脆弱性程度空间分布呈现出相似规律,整体为从东南向西北脆弱性程度逐渐加剧的趋势;而基于地形指标的生态脆弱性则呈现相反的分布格局,说明了相对地形而言,气候因子对于西藏高原生态系统宏观分布状况更为重要;② 综合生态系统结构、功能及气候和地形生境特征对脆弱性的影响,全区呈现从东南向西北综合脆弱性水平逐渐升高的趋势,在评估区范围内综合脆弱性等级为中等及以上的地区共占74%,整体脆弱性程度较大,其中综合脆弱性等级为很高水平的地区占了45.8%。明晰西藏高原自然生态系统的脆弱性程度及其空间分布特征,可为典型脆弱生态系统的监测和综合评估提供科学依据,进而有利于青藏地区生态环境治理工作的顺利进行。     

1970-2015年大别山区生态服务价值尺度响应特征及地理探测机制

生态系统服务功能对于区域生态平衡、生态系统健康、国土生态安全及全球气候变化等方面具有重要作用,生态服务价值的尺度效应及空间分异机制问题值得探讨。以大别山区为研究对象,基于土地利用分类等数据,应用空间统计、热点分析和地理探测器等方法探讨1970-2015年大别山区生态服务价值动态演变、尺度响应特征及生态服务价值的空间分异机制。结果表明：① 1970-2015年,大别山区生态服务价值整体上升9.51亿元,但2010-2015年下降3.95亿元,占总增加值的41.54%,下降热点区主要位于大别山边界处（湖北省境内）及核心区东北部（安徽省境内）;② 4种类型9级幅度的尺度对比分析表明,乡镇单元尺度是大别山区生态服务价值空间分异的特征尺度,其生态服务价值空间差异信息量丰富;③ 地理探测机制表明,16个影响因子中的生态用地占比、土地利用程度和人为影响综合指数对生态服务价值空间分异的解释力q值近40%,是导致空间分异的主要原因;高程和坡度因子q值近30%,为次要影响因素。交互探测q值达50%以上的交互组合主要有三大类30种,自然因子和人为干扰因子、景观格局因子交互协同作用增强了对生态服务价值空间分异的解释力。研究结果可为大别山区生态系统服务功能的精准、多元化调控提供一定的理论依据。     

生态系统服务供给和需求研究进展

生态系统为人类供给产品与服务,人类对其产品与服务形成需求和消费,供需两者共同构成生态系统服务从自然生态系统流向人类社会系统的动态过程。对生态系统服务的供给和需求进行识别、度量、空间化及均衡分析是生态系统服务研究的重要组成部分,有助于生态系统有效管理以及自然资源合理配置,为生态系统服务付费和生态补偿提供理论支撑。本文基于国内外理论和案例研究成果,首先梳理生态系统服务供给和需求的含义,其次总结和对比从供需空间特征角度对生态系统服务的分类,并归纳生态系统供给和需求的空间化方法,最后从实际供给和潜在供给、实现需求和总量需求、供需数量和空间关系3个方面探讨生态系统服务供需均衡分析框架。     

湿地脆弱性评价研究进展

湿地脆弱性评价是近年来湿地科学及可持续性科学领域的热点和前沿.湿地脆弱性评价研究经历了从湿地脆弱性特征定性评价,到湿地脆弱性定量评价,再到气候变化下湿地脆弱性评价的发展历程.首先,在对湿地脆弱性概念归纳总结的基础上,提出湿地脆弱性是在自然环境和人为压力下湿地退化的程度和可能性.其次,定性介绍了水土流失、水热分配不均、湿地退化等主要脆弱性特征表现;并以脆弱性评价的基本步骤为主线论述了模型法、特征法、综合指数法、EFI评价法、空间分析法等主要研究方法;同时,从不同角度概述了气候变化背景下的湿地脆弱性,总结了湿地水文景观分类法、生物完整性指标法、模型法、空间分析等评价方法.最后,指出湿地脆弱性研究中存在的概念不统一、评价标准不一致、评价指标范围较狭窄、动态研究偏少、定量评价的不确定性等主要问题,提出了完善评价体系、加强动态研究和国内对气候变化下湿地脆弱性的定量研究以及不确定性分析、脆弱性评价与决策管理衔接等湿地脆弱性未来研究的重点.