景观生态风险评价研究进展与展望

面向全球城市化进程的快速推进与生物圈环境变化的不断增强,生态风险评价能够明晰制约区域生态持续性的主要生态要素与过程,成为当前自然地理学与宏观生态学应对社会—生态系统综合管理的热点研究领域之一。景观生态学高度关注空间异质性及景观格局—过程互馈,景观生态风险评价则为这一领域提供了新的研究视角。本文明确界定了景观生态风险评价的概念内涵,系统梳理了景观生态风险评价与生态风险评价、区域生态风险评价的异同;从评价对象的类型选择、评价单元的景观意义表征、评价方法的范式统一、评价模型的指数化途径和评价指标权重设定等方面,探讨了国内外景观生态风险评价的近今进展;同时,研究还展望了景观生态风险评价的重点发展方向,即基于景观过程的生态内涵明晰、尺度推绎在风险评价中的应用、评价结果的不确定性分析、耦合非线性生态模型的风险阈值判定、生态系统服务及其价值的整合、源汇景观过程识别与模型综合集成。     

基于生态水文学的黄河口湿地生态需水评价

根据生态系统保护的要求,以提高生态系统承载力、保护河口生态系统完整性和稳定性为原则,以促进区域生态系统的良性维持为目标,从生物多样性保护的角度,研究确定了23600hm^2的黄河三角洲应补水的湿地恢复和保护规模。在此基础上,采用景观生态学的原理和方法,在湿地植物生理学、生态学、水文学研究基础上及遥感和GIS技术的支持下,研究水分—生态耦合作用机理,建立基于生态水文学的黄河口湿地生态需水及评价模型,并运用预案研究方法和景观生态决策支持系统的规划评价思想,预测和评价了黄河口湿地不同补水方案产生的生态效果,重点研究了丹顶鹤、东方白鹳、黑嘴鸥等指示性物种适宜生境条件与湿地补水后的生态格局变化。评价结果表明,黄河三角洲湿地具备东方白鹳及丹顶鹤等保护性鸟类的繁殖和越冬的潜在生境条件,但其生境质量并不十分理想,通过湿地补水,作为珍稀鸟类重要栖息地芦苇湿地面积从现状的10000hm^2增加至22000hm^2,生态承载力大幅提高;研究在统筹黄河水资源条件、水资源配置工程措施和湿地生态系统综合保护需求后,推荐提出了黄河三角洲湿地恢复和保护的3.5亿m^3黄河补水量及补水时期。     

丘陵地区土地可持续利用的景观生态评价

景观生态学以人与景观的相互关系为着眼点，既注重景观系统的功能特征，又注重景观系统的稳定性和持续性，与土地可持续利用概念具有高度的一致性。以位于桂东南丘陵地区的广西横县为例，以土地可持续利用为目标，将土地利用持续性评价与景观生态学原理相结合，从景观生产力、景观受胁度与景观稳定性3方面构建土地利用可持续性的景观生态评价指标体系，包括水土流失面积比、地均工农业产值、景观破碎度和生产力多样性等14项指标，对丘陵地区土地持续利用的景观生态学评价方法和程序进行探讨和分析。     

景观生态学原理在沙漠化研究中的应用

景观生态学的主要研究对象是景观的结构、功能、变化和景观规划管理,其基本原理包括:景观结构和功能原理、生物多样性原理、物种流动原理、营养再分配原理、能量流动原理、景观变化原理和景观稳定性原理等。沙漠化发生发展的过程实际上是指在自然和人为因素的作用下,生态系统结构遭受破坏、功能过程受阻和演变发生异化的过程。所以,景观生态学原理在沙漠化的研究和治理实践中有着重要的意义。本文从沙漠化与生态系统结构、功能变化、沙漠化与生物多样性、沙漠化生态系统的物质循环和能量流动以及沙漠化生态系统的稳定性等方面论述了景观生态学原理在沙漠化研究中的应用。     

国家重点研发项目:中国陆地生态系统生态质量综合监测技术与规范研究（英文）

生态质量是指一定时空范围内生态系统要素、结构和功能的综合特征,具体表现为生态系统的状况、生产能力、结构和功能的稳定性、抗干扰和恢复能力。生态系统的质量是我国生态文明建设和生态环境监测的重要内容,多时空尺度观测技术的发展为生态系统质量监测与评价提供了新机遇,但同时也对国家尺度生态要素、生物多样性和生态功能的观测标准与技术规范提出了新的要求。本国家重点研发项目自2017年7月立项以来,围绕国家尺度生态质量监测技术与规范,开展了生态系统网络观测技术规范、台站生态要素监测、区域生物多样性和区域生态功能监测技术与规范的研究,在典型农林草湿地生态系统开展应用示范。项目在生态质量综合监测指标体系构建、生态系统研究网络观测技术、区域生物多样性和区域生态功能监测、基于无人机和机器学习的荒漠植被监测等方面取得了重要进展,促进了生态质量监测技术的发展。我们组织本专辑从不同视野集中系统介绍本项目已取得的生态质量监测技术和评价方法,以期促进生态学及其观测技术的发展。     

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。     

河流景观生态学概念、理论基础与研究重点

较系统地概述了河流景观生态学概念、理论基础与研究重点及其在河流生态学研究中的应用。在河流景观视角下,将河流作为空间异质性的完整景观单元,而不仅仅是传统景观生态学研究中将河流作为采样点或线。河流景观生态学将景观生态学原理与方法应用于河流景观的空间分布、斑块、格局、时空尺度、异质性、干扰和联结性等研究之中,并作为其关键研究内容。此外,建议强化河流景观制图、河流生态系统健康评价与服务价值评估、河流生态系统修复以及河流景观管理等研究内容。总之,把河流生态系统视为"河流景观",将有助于从更加综合的视角和更普遍的概念框架开展河流乃至滨河湿地的研究与保护工作。     

西部干旱区土地资源动态评价理论与技术方法探讨

土地资源的生态化管护成为土地资源可持续利用的主要目标。从土地评价发展历史出发,利用土地资源学理论,界定了土地生态系统管理的含义是将人与社会的可持续发展作为土地生态系统发展的最终目标,充分发挥不同利益团体的协调能力,由政策、协议和实践来实施的土地资源多功能结构的生态管护。采用景观生态学理论和方法建立了土地资源的动态评价分析方法,注重空间格局与多生态过程。在信息技术支持下建立了土地资源动态评价技术路线,并以干旱区为例进行了3S指标体系的初建。该动态评价方法充分利用较为方便和经济的遥感历史时序信息为土地生态系统监测评价服务。     

滇西北生态脆弱区土地利用变化及其生态效应 ——以云南省永胜县为例

土地利用/土地覆被变化及其生态环境效应研究是当前地理学全球变化研究的核心内容,而生态系统服务功能则是生态学、生态经济学研究的热点问题。作者利用滇西北生态脆弱区--永胜县1988年、1994年和1999年的TM遥感影像,采用景观生态学的空间格局指数分析研究区近10年来的土地利用动态变化特征,并以生态系统服务功能衡量相应土地利用类型的相对生态价值,评价区域土地利用/土地覆被变化的生态效应,尝试将二者有机结合起来。研究表明,全县景观总体构成表现为景观破碎度较高,斑块数目较多;林地和未利用地一直占很大比重,林地的不断增加与未利用地的迅速减少是研究时段内土地利用变化的突出特征;研究时段内全县土地利用变化带来了较好的生态效应,土地利用生态效益持续提高,并表现出了较大的空间差异。     

风景名胜区规划实施的景观生态效应——以南京市幕燕风景名胜区为例

景观生态学不仅可为风景名胜区的规划设计提供新的理论和方法 ,而且通过对规划实施后可能引起的景观生态效应的研究 ,还可以为进一步完善改进规划提供重要的科学依据。本文以南京市幕燕风景名胜区为例 ,从风景区的景观格局、景观生态质量、景观稳定性等方面分析了风景区规划实施的景观生态效应 ,并据此提出改进完善风景区规划的建议。     

整合景观生态学的理论基础

整合景观生态学的核心概念是"整体人类生态系统",是全球生态各个阶层协同进化的最高水平,由生物圈景观和石油燃料驱动的技术圈景观组成,整合景观生态学致力于将两者从结构和功能上整合为一个和谐、可持续的生态圈。文章在讨论整合景观生态学产生的历史背景和发展意义的基础上,初步论述了整合景观生态学的理论基础,包括整合景观生态学的系统论基础、控制论和可持续发展理论基础、自组织理论基础、协同进化理论基础、等级理论基础、相互作用系统理论基础和隐含次序理论基础,目的是使整合景观生态(经济和自然景观)和其他跨学科一起,共同促进当今自然与人类社会的"共生"过程。     

景观生态学与生态旅游规划管理

现代地理学与生态学结合下产生的景观生态学,正在不断地发现和拓展其应用领域。目前其对生态旅游的研究尚处于起步阶段。在从旅游供给方、旅游需求方和二者的综合层次三个方面定义生态旅游的基础上,强调生态旅游的空间范围和生态内涵,初步探讨了景观生态学在生态旅游上述三个方面尤其是生态旅游规划管理中的应用。景观的结构与功能、生态整体性与空间异质性、景观多样性与稳定性以及景观变化等景观生态学理论,可以作为生态旅游规划管理的理论基础之一。     

区域沙漠化程度评价研究进展、问题及分析

通过回顾景观尺度及区域尺度的沙漠化程度评价发展过程,概括了国内外典型的区域沙漠化程度评价方法,通过假设各种情景分析、总结了目前各类区域沙漠化程度评价方法中存在的典型共性问题：(1)当被比较评价的几个区域中各类沙化土地面积相等时,目前所有的评价模型失去比较能力;(2)忽略了不同类型沙化土地空间分布的生态学意义及其对区域沙化整体程度的影响;(3)目前考虑了不同类型沙化土地空间分布的模型由于指标因子选择不恰当其评价结果在有些情况下与实际情况有距离。提出了在现有评价方法的基础上根据景观生态学原理引进景观生态学方法,特别是景观格局分析的方法,可以弥补现有区域沙漠化程度评价方法中存在的缺陷和不足,并且可以使区域沙漠化程度评价具有生态学意义。     

过程与格局的关系及其在区域景观生态规划中的应用

景观生态学基本原理被广泛应用于景观设计和区域生态规划中,生态过程与生态格局之间的关系是区域生态规划面对的重要问题。在回顾景观生态学生态过程与生态格局关系认识过程的基础上,提出二者之间"过程为体,格局为用"的哲学关系。"体"即根本和内在的东西,"用"为"体"的外在表现。面对具体的规划区域时,分析问题的切入点和解决问题的着眼点都是"格局",但是规划的根本出发点和目的都是"过程"。围绕二者关系主线,建立了一个基于生态过程的区域景观生态格局规划方法框架,主要包括3个阶段的研究工作:分析区域历史景观格局演变过程,确定面向生态过程需求的生态格局以及制定提升生态系统功能的对策措施。     

景观生态学原理在土地整理中的应用

土地整理是实现土地资源合理配置、提高土地利用率和生产力的重要途径.目前土地整理项目比较重视增加耕地面积、提高土地的质量和生产力,而对整理过程对整理区造成的生态环境影响及整理后土地的生态效应尚未引起足够重视.景观生态学作为一门研究景观结构、功能和变化的交叉学科,其原理和方法能够应用在土地整理活动的全过程中.从景观生态学的原理入手,基于土地整理的全过程分析,系统阐述了景观空间镶嵌模式、景观时空异质性理论、景观连接度理论、景观安全格局理论,并分析了其在土地整理景观生态效应研究、景观生态规划设计、景观生态评价与管理等方面的应用,提出了我国目前土地整理景观生态研究存在的问题及其发展趋势.     

景观格局与生态过程相互关系研究进展

景观格局的形成反映了不同的景观生态过程,与此同时景观格局又在一定程度上影响着景观的演变过程。空间格局、生态过程与尺度之间的相互关系是景观生态学研究的核心内容。本文对景观格局与生态过程的研究方法、景观格局与生态过程相互关系等方面的国内外研究进展进行了综述。最后分析了目前景观格局与生态过程相互关系研究中存在的问题与不足、未来的研究热点及发展趋势。     

西部干旱区土地资源动态评价理论与技术方法探讨

土地资源的生态化管护成为土地资源可持续利用的主要目标，从土地评价发展历史出发，利用土地资源学理论，界定了土地生态系统管理的含义是将人与社会的可持续发展作为土地生态系统发展的最终目标，充分发挥不同利益团体的协调能力，由政策，协议和初中来实现的土地资源多功能结构的生态管护，采用景观生态学理论和方法建立了土地资源的动态评价分析方法，注重空间格局与多生态过程，在信息技术支持下建立了土地资源动态评价技术路线，并以干旱区为例进行了3S指标体系的初建。该动态评价方法充分利用较为方便和经济的遥感历史时序信息为土地生态系统监测评价服务。     

基于土地利用变化的盐城海岸带生态风险评价

在GIS和RS技术支持下,以行政区划为评价单元,从景观结构角度构建生态风险评价模型,借助地统计分析及空间自相关分析方法,对盐城海岸带地区2000-2010年景观生态风险的时空分异特征进行定量评价。结果表明：2000-2010年,盐城海岸带地区整体生态环境质量有所下降。10年间,研究区生态风险平均值从0.35增长至0.39,高等级生态风险区不断增加。土地利用生态风险程度整体空间分异性不断增加,局部呈现高—高聚集和低—低聚集。较高风险区和高风险区主要分布于射阳县、大丰市大丰港以北的沿海区域以及东台弶港附近,其原因主要是随着沿海开发的推进,临港产业和临海城镇的发展,海岸带土地利用变化加剧,沿海地区生态系统稳定性被破坏。     

衡水湖流域生态系统健康评价

生态系统健康评价是当前环境科学和生态学研究的热点问题之一,流域尺度的生态系统健康评价是生态系统健康评价研究的一个重要发展方向。对流域进行生态系统健康评价,将为流域的规划、管理和保护以及流域综合治理提供决策依据。回顾了国内外流域生态健康评价的历史和现状,阐述了流域生态系统健康评价的主要理论与方法。以衡水湖国家级湿地自然保护区为例,建立了评价指标体系,并据此对该流域进行了生态健康评价,结果表明:衡水湖流域生态系统健康处于中等或者亚病态,最后提出衡水湖生态健康可持续发展的建议。     

县域农业生态景观规划与设计——以北京市密云县为例

景观生态学属宏观尺度生态空间研究范畴 ,其理论核心集中表现为空间异质性和生态整体性。景观生态规划与设计是以景观生态学原理为指导 ,进行景观尺度地域生态规划 ,并提出相应的规划与设计方案。该文以景观生态规划的设计原则与方法为指导 ,进行密云县农业生态景观规划与设计 ,最终目的是设计一个可持续发展的县域农业生态景观体系