生态系统服务对国土空间规划体系的理论与实践支撑

空间规划体系改革是推进生态文明建设的重大举措。面向新的国土空间规划体系,如何整合不同空间尺度下的政策,如何协调人类活动并保护生态格局和自然资源,是空间规划的核心问题,亟需吸纳多学科视角和知识加以回答。生态系统服务关联生态系统与人类福祉,是优化国土空间、推动规划决策更加符合生态文明理念的重要工具。本文立足于国土空间规划体系的构建需求,通过文献梳理和理论分析,从多个维度探讨了生态系统服务对空间规划体系构建的支撑作用。首先,对生态系统服务与空间规划价值目标的关联进行了基本判断,明确了生态系统服务不仅是空间规划进行自然资源价值塑造的载体,也是空间规划面向公共福祉的政府选择。其次,针对国家、省级以及市县和乡镇各纵向层级总体规划的功能定位和内容重点,分别剖析了生态系统服务对实现规划的战略性和政策性、协调性和操作性的支撑作用,并从尺度效应视角探讨了其对构建规划协同机制的促进作用。最后,面向“多规合一”的横向衔接需求,提出生态系统服务在培育部门共同价值,协同多元主体利益及改进空间规划技术三方面的重要作用。研究为指导空间规划体系改革提供理论支持和可行路径,丰富深化了生态系统服务在政策制定中的应用。     

基于遥感的城市绿色空间时空演变与生态效应研究综述

在分析国内外城市绿色空间信息提取、绿色空间时空演变分析和生态效应研究3个方面相关研究的基础上展开综述,系统阐述了城市绿色空间信息提取的主要手段和方法、城市绿色空间的内涵及格局时空演变的定量分析方法,比较分析了国内外学者在城市绿色空间生态效应基础研究与实践方面的不同之处,最后提出了城市绿色空间演变分析与生态效应研究的不足与展望。     

广西国土空间格局演变特征与形成机理

国土空间格局演化与形成机理是人地系统交互关系研究的科学问题和国土空间规划的关键前提。采用地学图谱、标准差椭圆和空间自相关方法,分析2000—2018年广西国土空间格局演变特征,并运用地理探测器揭示其形成机理。结果表明：① 广西城镇空间加速挤占农业、生态空间形成了“一增双减”的面积变化特征,国土空间动态变化速度加快;② 广西国土空间相互转化频繁,转移轨迹多样性特征明显,农业空间与生态空间加速互换以及生态空间内部结构加快重组;③ 城镇空间与农业空间互竞主导了广西国土空间的迁移路径,城镇、农业空间存在“南高北低”和生态空间存在“北高南低”的集聚特征;④ 广西国土空间格局演变受自然地理与社会经济因素的共同作用影响,自然环境条件的限制作用减弱,社会经济发展水平驱动力增强,政策调控力度驱动作用深远。下一步可通过国土空间规划、调整产业布局和引导生产生活方式优化国土空间格局。     

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,生态系统服务权衡协同关系得到关注,但研究多止步于统计描述;③ 在模型使用中,社会水文系统模型是重要研发对象,生命周期模型和生态系统服务流模型也得以使用;④ 在决策支持中,基于水-粮食-生态关联视角并适用于本地旱区的国土空间规划、资源用途管制、资源使用增效途径仍处探索阶段。在未来研究中,有必要深化旱区生态水文过程对农业生产的影响与响应、旱区生态系统服务权衡及其对人类福祉的影响、旱区水生态安全格局优化下的国土空间开发与保护等研究议题,从而架构水-粮食-生态关联研究从科学到决策的桥梁。     

黑土保护与粮食安全背景下齐齐哈尔市国土空间优化调控路径

市域国土空间规划是空间规划体系构建的关键一环,基于黑土资源的特殊性和重要性,东北黑土区的市域国土空间规划需统筹考虑黑土保护与粮食安全双重目标。本文以黑龙江省齐齐哈尔市为例,建立了融合格网尺度与行政区尺度的黑土区国土空间功能评价指标体系,分析了市域“生产—生活—生态”（“三生”）用地的时空演变特征,诊断了其耦合协调状况,并以区域发展的多元性、社会需求的多样性为导向,提出了齐齐哈尔市黑土保护与粮食安全战略背景下国土空间优化调控路径。研究结果表明,2010—2018年齐齐哈尔市生产空间与生活空间均有一定程度的增长,“三生”功能轻度失调和勉强协调地区占比有所增加。国土空间格局冲突表现为“三生”功能协同性弱,冲突强度地域差异明显,对黑土资源的可持续性开发利用存在一定风险。本文以多尺度下“三生”功能冲突诊断结果为约束,建立了“三生”空间格局优化配置模型。研究认为,东北黑土区市域国土空间功能提升要在国家粮食安全保障能力基础上,坚持以黑土保护利用为导向,统筹“人—水—地”资源要素的组合与匹配,依托现有工业基础和产业优势,分别从引导优势功能区发展、加强重点城镇建设、提高黑土资源利用效率,协调城乡国土空间利用水平等路径来具体实施。     

生态文明背景下国土空间功能研究：过去、现在与未来

国土空间功能是反映区域人地耦合关系和构成国土空间规划实践框架的重要理论基础。然而,受困于长期以来的“两规”并行思维以及国土空间规划仍处于探索阶段,国土空间功能这一概念较少被学界所提及,针对相关成果的系统梳理也尚未报道。论文首先从文献溯源的角度指出,国外关于国土空间功能研究偏向于通过构建理论模型解释复杂的社会问题,国内侧重于创新既有的知识框架以指导阶段性的规划实践;其次,通过对国土空间功能分类测评、时空演化、动态权衡、模拟优化等内容的梳理发现,虽然该研究总体上取得了较为丰富的成果,但针对当前特殊背景下的本土化与在地化探索仍然较为薄弱,亟需面向优化国土空间开发格局和推进生态文明建设的理论突破与现实需求开展相关研究;最后,通过对国内外研究成果的总结指出未来国土空间功能研究的几个主要方向：一是全面生态化时代下国土空间功能研究的理论建构;二是治理现代化推进中国土空间功能研究的权衡机制;三是新型全球化视野下国土空间功能研究的内容拓展;四是深度智能化支持下国土空间功能研究的技术革新;五是深度人本化导向下国土空间功能研究的理念转变。     

成都市景观格局与生态系统服务的关联效应

随着城镇化进程的加快,城市景观格局发生巨大变化,进而引起城市生态系统过程和结构变化,降低了生态系统功能的发挥和服务供给.然而,目前关于城市景观格局与生态系统服务的时空变化关系的定量研究较为缺乏.本文以成都市为研究区,利用景观指数分析、InVEST模型和皮尔逊相关分析等方法,分析2000—2015年土地利用中景观格局、生...     

太行山区国土空间格局演变特征及其驱动力

国土空间是人类活动的基础空间载体,开展山区国土空间格局演变特征和分异特征研究,有利于优化区域发展格局。以太行山区为研究对象,选取1980、1990、1995、2000、2005、2008、2010、2015年8期土地利用数据,将其分为城镇空间、农业空间和生态空间,揭示其时空演变特征,并采用地理探测器方法分析太行山区国土空间演变的驱动力。结果表明:(1)太行山区城镇空间散布在各地级市中心,农业空间主要分布在山麓和盆地,生态空间分布在高海拔山区。35年间城镇空间扩张显著,农业空间和生态空间大幅度减少,县域国土空间面积的变化同主体功能区定位相吻合。(2)太行山区国土空间分异显著。1980—2015年国土空间变化以海拔1000 m和坡度15°为阈值,阈值以下城镇空间随地形上升逐渐减少,农业空间逐渐增加,阈值以上生态空间增幅最显著。与此同时,国土空间类型区面积变化在地貌区上存在较高的分异性,特别是在台地、平原以及中、高起伏山地变幅最大。(3)太行山区国土空间格局的演变是自然条件、交通区位、社会经济、国家政策共同作用的结果,其中,自然条件是基础性决定条件,交通区位是重要驱动力,社会经济是主要驱动力,国家政策是外在驱动力。研究结果可为优化山区国土空间格局,与提升国土空间功能提供参照。     

太原市城市复合生态系统调节服务时空格局演化及驱动机制研究

以太原市主城区为例,根据生态系统服务理论对太原不同土地利用类型所提供的正负生态系统调节服务价值分别进行测度计算,并综合分析城市复合生态系统调节服务的时空演化特征,最后,从直接原因（土地利用变化）和根本原因（空间城镇化、人口城镇化、产业空间组织与空间规划、政府相关政策与规划）2个方面,对太原市生态系统调节服务能力变化进行机理解释。结果表明：①从时序发展来看,2004—2016年太原市复合生态系统呈现生态调节服务价值的倒型环境库兹涅茨曲线,城市生态整体向好发展,环境生态调节服务能力逐渐增强;从空间发展来看,2004—2016年生态调节服务价值呈现斑块状、棋盘状格局,整体上,地区复合生态系统调节服务价值从太原市中心城区向周边过渡逐步升高。②太原市复合生态系统调节能力变化的主要驱动机制：土地利用属性的变化是生态系统调节服务变化的直接原因;空间城镇化、人口城镇化、产业空间组织与空间规划、政府相关政策为其根本原因。     

中国城市体系的空间格局研究评述与展望

构建科学合理的城市空间格局,是推进中国新型城镇化的重要内容.本文从中国城市体系的空间分布与空间结构、等级规模结构、职能结构与城市网络的空间格局等方面,对国家尺度城市体系的空间格局现状特征、演变过程及形成机理等方面的研究进展进行了梳理,并据此得出:当前基于社会经济发展的中国城市体系的空间格局研究虽较多,但仍需深化和完善;基于生态环境和自然资源安全的城市体系的空间格局研究较少,不能满足现实需要;而城市体系空间格局优化理论与合理性评价研究较为缺乏,系统模拟与优化模式研究则更为薄弱.因此,未来应在深化和完善现有研究内容的基础上,强化中国城市体系的生态安全格局、资源环境格局、经济社会发展格局的空间耦合研究,加强中国城市体系空间格局的优化理论、合理性评价方法、系统模拟方法、优化模式及优化对策研究,并形成综合集成体系.     

The Evaluation of Urban Green Space Landscape Changes and Ecosystem Services in Beijing

As a very important part of the urban ecosystem, the urban green space system plays an active role in maintaining the urban ecosystem stability, providing ecosystem services, and improving the quality of the urban environment. In order to deal with the problems brought about by the deterioration of the urban ecological environment, it is necessary to study and analyze the spatial distribution pattern, evolutionary characteristics and ecosystem services of urban green space to maximize its ecological benefits and comprehensive functions. In this study, we took Beijing urban area as an example, and based on the spatial distribution data of urban green space and remote sensing data, we first calculated the urban green space type transition matrix, landscape pattern index and ecosystem services. Then, we analyzed the changes in urban green space landscape patterns, ecosystem services and their spatial distributions from 2000 to 2020, and studied the interactive relationships between landscape changes and changes in ecosystem services. The results showed three key findings. (1) Beijing’s urban green space construction has achieved remarkable results from 2000 to 2020. The area of green space has increased by 77.41%, mainly from cultivated land and construction land. (2) From 2000 to 2020, the amounts of dust retention, SO₂ absorption, NO₂ absorption, cooling and humidification, carbon fixation and oxygen release, and rainwater runoff reduction in Beijing's urban green space have shown continuous increases in general. (3) There is a close relationship between urban green space landscape changes and green space ecosystem services, and total area (TA) has the highest correlation with ecosystem services. Except for rainwater runoff reduction, the correlation coefficients between TA and ecosystem services are all higher than 0.85. This research can provide theoretical guidance for optimizing Beijing's green space and determining how to maximize the effect of green space for improving the ecological environment, and ultimately provide a scientific basis for the construction of Beijing's ecological environment.     

城市绿色空间研究内容与展望

伴随社会经济快速发展,城市绿色空间对生态环境和宜居生活的作用逐渐受到关注。同时,随着城市建成区面积的不断扩大,城市绿色空间成为一种稀缺资源。不断减少的城市绿色空间,与城市人口的增加,以及其休闲健康功能需求的增长间形成了一种空间错位。如何合理规划绿色空间,发挥绿色空间的效用和功能,已成为城市地理学和城市规划实践中重要的研究内容。本文系统论述和梳理了城市绿色空间概念提出的背景和发展历程,并在此基础上综合分析不同学科对城市绿色空间的理解及研究成果,提出目前城市绿色空间的相关研究内容和进展;并对其研究趋势进行了分析,从城市规划建设、城市可持续发展、研究方法创新等方面提出了推动城市绿色空间相关研究的建议。     

城市规划建设的绿地功能应用研究新思路

城市绿地作为城市中最易感知的半自然因素，具有比较突出的生态功能、社会功能以及经济效益，能够改善城市的生态环境。该文对城市绿地功能在城市规划建设中的应用进行分析，指出其存在的问题，以生态学以及景观生态学的理论方法重新思考城市绿地功能在城市规划建设中的综合运用，重点探讨城市绿地与城市空间结构关系、城市绿地景观生态规划以及城市绿地生态系统服务功能价值评估等研究热点。综合分析发现，将绿地功能研究运用到城市规划建设中，有利于城市空间的可持续发展和城市生态环境的改善。     

应对气候变化的城市规划实施效应评估研究

伴随气候变化与快速城市化,超大城市与城市群高温、暴雨、雾霾极端灾害事件频繁,生态环境问题愈加突出。应对气候变化的城市规划是缓解与适应极端事件的重要手段,它通过优化土地利用、空间结构、道路交通和生态绿化,减缓气候变化与极端事件影响。论文总结了城市规划实施对气候与环境的影响机制,及其实施效应的评估方法,由此将应对气候变化的城市规划问题归结为极端事件指标、经济可行性、区域适用性等多被控变量、多目标、多约束最优化问题的求解。为此亟需基于气候环境与社会经济的协同作用,开展超大城市和城市群的气候变化影响和适应研究,改进应对气候变化城市规划实施效应的评估手段,构建包含城市规划实施效应的区域气候模式系统和多尺度综合评估体系,以实现气候环境最优及社会经济代价最小的绿色智慧韧性发展策略。     

人地系统耦合框架下的生态系统服务

生态系统服务是连接自然环境与人类福祉的桥梁,是人地系统耦合研究的核心内容。本文在构建生态系统服务与人地系统耦合研究框架的基础上,系统梳理了生态系统服务评估、生态系统服务权衡、生态系统服务影响因素、生态系统服务供给流动与需求等研究前沿,提出了未来生态系统服务研究的重点领域。主要研究结论认为：①国际生态系统服务模型发展迅速,SAORES模型是中国生态系统服务模型优化与参数本地化的突出代表;②生态系统服务权衡具有相对复杂的时空尺度,权衡分析的前提是辨析不同尺度生态系统结构—过程—功能—服务的作用机制;③自然因素是生态系统服务时空分布的基础,土地利用能改变生态系统结构、功能与生态系统服务变化,社会经济因素会导致生态系统服务权衡的差异;④为明晰生态系统服务供给与需求耦合关系,需进一步识别生态系统服务流的运移路径;⑤未来生态系统服务研究需加强生态系统服务对全球变化的响应特征和机制分析、面向可持续发展目标的生态系统服务供给流动与需求研究、生态系统服务的动态评价集成与优化、生态系统服务与人地系统耦合、生态系统服务与大数据集成等。     

城市物质空间更新研究进展与展望

城市物质空间更新是城市发展的自然历史过程。转型期的中国城市,物质空间更新的速度与范围正在逐渐加大,且深度作用于社会经济空间重构过程。本文首先全面总结了国内外城市物质空间更新的相关理论与研究成果,凝练了在城市物质空间更新背景、演替脉络、更新模式及策略方面的核心思想与评判方法,总结了城市物质空间更新的成功做法和经验。其次,从城市物质空间更新的空间判定与时空组织模式、建筑资产拆损、更新模式与综合评估、影响因素与机制定量研究方面对中国未来的城市物质空间更新研究进行了展望。最后,本文认为在新型城镇化和资源节约型社会建设大背景下,有必要加强中国城市物质空间更新的系统研究、综合研究、动态研究和定量研究,进而为制定因地制宜的物质空间更新优化调控政策和方案提供依据。     

基于“双评价”与FLUS-UGB的城镇开发边界划定——以长春市为例

运用系统性思维,在综合考虑国土空间全要素、协调空间规划各阶段的前提下,结合资源环境承载能力评价、国土空间开发适宜性评价（“双评价”）与FLUS-UGB模型,提出了城镇开发边界划定的系统流程,包括基于“双评价”识别本底特征、基于功能遴选划分功能适宜区和基于FLUS-UGB模型划定边界3个步骤。以长春市为例,基于2010-2015年土地利用数据进行模型模拟与精度验证,总体精度为0.922 3,Kappa系数为0.844 6,表明模型具有较高精度,进而模拟了2035年长春市城镇发展形态,划定了城镇开发边界,并制定了切实有效的管控手段。这套划定方法以科学评价识别前端本底,以协同共生整合中端功能,以有机生长优化末端布局,为长春市国土空间开发与保护格局的确立迈出了稳健的一步。     

社区生活圈的新时间地理学研究框架

社区生活圈从居民日常活动及行为视角考察城市社区,是城市地理学和城市相关学科的研究前沿,也是中国国土空间规划体系创新的重要组成部分,以及中国城市社会可持续发展的重要抓手。伴随着流动性和信息化的不断深入,社区生活圈的主体日益多元化、社区活动和居民时空行为日益多样化、社区空间的功能与意义日益丰富化,亟需城市地理学的研究创新与实践引导。时间地理学是理解人与环境关系的社会—技术—生态综合方法,为早期基于时空行为与生活空间的社区生活圈研究提供了重要基础。新时间地理学重视家庭及其他组织企划的交互与时空组合,可为社区生活圈内个体—家庭—社区之间的复杂互动关系研究、时空行为的社会文化制约与多情境分析及模拟提供重要支撑。论文基于新时间地理学方法,从理论、方法和实证3个维度提出社区生活圈的新时间地理学研究框架,具体包括构建社区生活圈的时空行为理论,揭示社区生活圈的时空间结构;创新社区生活圈的时空行为分析和模拟方法;从社区生活圈时空行为优化、社区交往生活圈、社区安全生活圈等方面创新中国城市规划与管理等研究内容。