人类土地利用活动对自然保护区影响研究:以黑龙江省为例

基于2012年的高分辨率中巴资源系列卫星影像及中国环境系列卫星影像,选定农业、工业、旅游、养殖、交通等10余个人类土地利用活动影响因子,提取并统计各因子在保护区不同功能分区的斑块数量和面积构建人类活动影响指数模型,分析黑龙江省区域尺度下人类土地利用活动对省级自然保护区的影响。结果表明:就人类活动影响因子的斑块数和面积而言,保护区受干扰最为突出的因子为农业活动;从保护区的功能分区上来看,人类活动干扰程度与保护区功能分区的格局基本一致即实验区缓冲区核心区;黑龙江省38个保护区中有70%以上的省级保护区受到了较好的保护,保护区的功能分区起到很好的隔离人类活动的作用;湿地及水域自然保护区是黑龙江省数量最多也是受干扰最为突出的保护区类型;保护区人类活动干扰强度等级空间规律为东北部三江平原区与西南部松嫩平原区干扰强度大,而西北部大小兴安岭山地地区与东南长白山丘陵地区受人类活动干扰较弱,该种等级划分得出的空间分布规律与黑龙江省土地利用分布规律一致。     

生物多样性维护功能评估及其空间尺度效应分析——以陕西省为例

生物多样性维护功能评估是生态系统综合评估的重要内容。基于物种丰富度的海拔梯度格局规律来修正生物多样性维护服务能力指数模型,并探讨该模型在省级、市级和生物多样性优先区三种不同尺度水平的评估响应。结果显示：（1）三种尺度识别的生物多样性极重要区面积和空间分布差异较大,省级尺度评估的极重要区集中于秦巴山地,市级尺度评估时极重要区分布广泛且布局分散,优先区尺度评估时极重要区与自然保护区重叠面积最大。（2）三种尺度评估识别的精准度由大到小依次为：优先区尺度（19.5%）>省级尺度（11.7%）>市级尺度（11.2%）,优先区尺度评估识别的精准度明显高于行政区尺度的评估。（3）优先区尺度评估识别的极重要区面积为28032.3 km²,占陕西省国土面积的13.7%;极重要区内土地利用结构和物种重要性综合评估结果优于行政区尺度的评估结果。     

黄浦江上游水源保护区乡镇企业环境保护对策

一、概况黄浦江上游水源保护区,分布于全市6个县3个区的38个乡6个镇6个街道,面积约为830平方公里,占全市总面积的12.9％。其中,水源保护区面积约为511平方公里,准水源保护区为319平方公里。     

河流型水源保护区划分的法律体系构建与实例

因为修订不及时、规定不详细等种种原因,中国对河流型水源保护区划分的法律体系在执行过程中尚存在如下一些问题:对一级保护区水域的长度难以通过计算方法确定,对二级保护区水域长度的计算结果偏大,准保护区缺乏相关规定,技术规范与新修订的法律相冲突。对此,需要明确要求划定准保护区并在准保护区内"禁增"污染源,在行政区边界交接断面要求优于地表水Ⅲ类水质标准进行交接,对划分保护区的技术规范进行修改,一级保护区水域长度可以由经验类比法划定,二级保护区水域长度根据一级保护区水质满足Ⅱ类水质标准的要求,在保护区内排污口拆除、准保护区排污不新增的情景下进行推算。按照上述修订建议建立起来的"一级保护区、二级保护区、准保护区和行政区边界"4个层次的水源河流保护区划体系是更合适、更有效的体系。以广东省F市S区D河为例,进行了水源保护区划定。     

南京市近十年降尘趋势分析

基于南京市积累的近十年降尘监测数据,按年度、季度和月度分析降尘的时间趋势变化,结果为全市降尘总体呈显著下降趋势,城区降尘污染明显高于郊区县;全市降尘量季度分布是春季〉夏季〉秋季〉冬季,且存在显著性差异;在春季的4月降尘量达到最高。按行政区、功能区分析降尘的空间分布变化,结果为各降尘功能区以交通区污染最重,道路尘、建筑尘和机动车尾气尘是城市环境管理的重点。     

贵州连续性碳酸盐岩上覆景观特征的定量研究

利用GIS软件,探讨了贵州以连续性碳酸盐岩为基底地区的上覆景观单元、破碎化及斑块分形的特征及其形成原因。研究区域中,受岩性控制景现在整体上体现出一致性的基础上,又存在着明显的内部差异性。一致性表现为以灌木林地为优势景观,森林和草地中以次生景观为主,偏小的斑块占大多数,斑块大小分布全为正偏, 其分布曲线多为尖峭峰,斑块研究不存在面积上尺度域,斑块形状在人为强烈干扰下趋于规则而导致类型分维数的值偏小,人为干扰大的景观中斑块的破碎化更加明显。相比连续性白云岩地区,连续性石灰岩地区的水资源利用率低下,抗干扰能力弱,景观多样性不均衡,退化更严重,分割程度更破碎,空间异质性更强,稳定性差,易向逆向演替的方向发展。     

基于InVEST模型和电路理论的昆明市国土空间生态修复关键区域识别

以昆明市为例,综合运用InVEST模型、景观连通性评价和电路理论构建生态安全格局,识别国土空间生态修复关键区域.研究表明,昆明市生态源地共34个,面积6421.95km²,呈西多东少、北聚南散的空间分布状态;提取生态廊道67条,全长859.72km,廊道分布空间差异性明显,构建了“一环、三区、三屏、六轴、多点”的生态安全格局;识别27处生态夹点和33处生态障碍点,为需进行生态修复的关键区域,面积分别为197.68,155.84km²,主要分布在南部地区;综合关键区域的不同地理特征和地类现状,提出自然保护为主、人为修复为辅和人为修复与自然保护并重的两类修复策略.研究可为市域国土空间生态修复提供参考.     

基于微空间单元的岩溶峡谷区土地利用结构演变

采用2004年、2010年和2015年分辨率均为2.5 m的SPOT等遥感影像和社会经济数据,创建200 m×200 m网格的微空间单元,计算单元网格内地类面积占比、土地利用程度综合指数,并结合双变量局部空间自相关和热点分析法,深入研究岩溶峡谷区土地利用结构演变特征。结果表明：（1）2004年林地、耕地、聚落和裸岩裸土网格内平均占比分别为6.46%、11.76%、0.87%、28.86%,2010年分别为10.36%、8.77%、1.27%、27.13%,2015年分别为9.13%、10.30%、26.18%、1.29%;（2）各种土地利用类型在空间分布上具有明显的空间差异特征;（3）耕地热点区呈减少趋势,且后期主要集中在研究区西南部,林地热点区总体增加,裸岩裸土极热点区逐渐向研究区东北部收缩。而近几年土地利用程度热点区逐渐向研究区西北部延伸,花椒林则主要分布于北部干热河谷地带。简而言之,花江峡谷区林地面积增加,且逐渐向集中连片演变,而裸岩地逐渐向峡谷区北部以及东北部收缩,研究区农户生计多样化发展及交通条件的改善,使得土地压力减小,生态环境逐渐转好。本文以典型岩溶地貌单元为代表,揭示中国西南岩溶山地的土地利用演变规律及内部差异性,对研究更大尺度土地利用演变特征与规律具有重要意义。     

饮用水源地非点源风险遥感提取及定量评估

基于高空间分辨率卫星数据,以面向对象分类方法结合人工解译方法获得我国25个典型湖库型饮用水源地保护区的非点源风险空间分布,并基于水源地非点源风险指数(NPPRI)对非点源风险进行定量评价. 结果表明,我国典型水源地一级保护区与二级保护区内居民点、开采用地、农田类用地等非点源风险普遍存在,部分水源地还存在水产养殖、旅游用地、畜禽养殖等风险源. 在监测的25个水源地中,水源地非点源风险隐患为高、较高、偏高、中度、低的比例分别为12%、4%、44%、20%、20%,风险隐患中度及以下的为40%,偏高及以上的为60%,说明水源地中非点源风险隐患总体明显. 另一方面,25个水源地中,非点源风险指数最大为42.0,最小为0.8,表明全国水源地非点源风险现状差异较大,需引起重视. 水源地非点源风险的大小与保护区面积没有正相关关系,各水源地非点源风险程度在全国的空间分布没有明显的空间分布格局,而主要和水源地与城市距离、当地相关部门对水源地重视程度、配套的管理措施及历史状况等因素相关.      

基于MSPA和电路理论的京津冀城市群热环境空间网络

快速城市化加剧了城市热环境系统复杂性,严重影响城市生态环境和人居健康.综合地理信息系统、遥感、形态学空间格局分析和电路理论等理论与技术,应用MODIS地表温度遥感数据,定量识别京津冀城市群热岛斑块时空分布特征,划分城市热岛斑块景观类型并分析其时空转移路径.在此基础上,揭示城市群热环境空间网络和关键廊道时空演变过程.结果表明,2020年城市热岛斑块面积为16 610 km²,占研究区面积比例为7.68%. 2005～2020年京津冀城市群热岛面积和斑块数量显著增加.城市热岛斑块类型由2005年孤岛型为主导转变为2020年以核心型为主导.其中,2020年核心型城市热岛斑块主要来源于2005年的非城市热岛斑块、核心型和边缘型城市热岛斑块. 2020年京津冀城市群热环境源地数量和廊道长度、密度及电流密度均高于2005年.通过城市热环境廊道等级分析发现,2020年京津冀城市群热环境敏感型廊道为主要类型. 2005～2020年敏感型廊道增加数量最多.同时,城市热环境廊道系数增加,表征京津冀城市群热环境廊道趋向稳定型发展.最终提出城市热环境空间网络模式并讨论城市热环境主动适应和...     

基于景观尺度的城市生态健康时空过程——贵阳市案例研究

依据压力-状态-响应概念模型,建立了基于景观尺度的贵阳市生态健康评价指标体系.以1991年TM影像和2006年CBERS影像为基础数据源,采用空间单元网格(1 km×1 km)作为评价单元,在GIS技术支持F获取了与贵阳市景观生态健康评价相关的宏观生态指标,并借助GIS的空间分析功能制作出各单项指标和综合指标的空间分布...     

精明收缩理念下的资源型城市生态安全格局修复实施路径设计——以冷水江锡矿山为例

资源型城市通常面临环境恶化、景观破碎、生态流动性受阻等问题,生态系统亟需修复;同时,其作为收缩城市的重要类型之一,人口外流、经济衰退导致大量用地废弃与房屋空置,低效的用地亟需调整。以冷水江市锡矿山为例,本文将传统生态安全格局修复范式引入到收缩城市空间治理工作中,以电流密度计算结果得到的关键生态流路径和障碍点作为分期修复的依据,结合实际土地利用情况制定分区分期收缩计划,对关键障碍点进行再利用设计策略思考并检验修复效果。将生态安全格局分析和资源型城市空间收缩治理相结合,整合“生态分析—政策研究—规划设计”探索符合资源枯竭城市分步式生态修复路径,及其土地利用和空间形态分期、有序地实现精明收缩和地理设计方法。     

生态环境空间分级管控策略研究

生态环境空间分级管控是为了确保各级尺度下的生态环境空间充分发挥其生态服务功能所采取的管理控制手段与途径,同时给城市生态环境空间的管控提供依据,在不同尺度下,生态环境空间需按照不同精细度的管控方法和不同的土地空间单位进行分级,生态环境空间分级管控主要包括:省域尺度生态环境空间的管控、市域尺度生态环境空间管控和在主城区尺度下生态环境空间管控。通过3种尺度不同管控方法和策略的有效衔接,从宏观、中观和微观3个层次保证了生态规划的完整性和连续性,使生态系统服务真正发挥其价值。     

基于变权的城镇用地扩展生态适宜性空间模糊评价——以江苏省太仓市为例

城镇用地生态适宜性评价有助于引导城镇用地合理扩展。针对传统评价方法的不足及生态适宜性的模糊性,提出基于局部惩罚型变权的空间模糊综合评价方法,并选择7项生态适宜性影响因素,在GIS软件的支持下对江苏省太仓市城镇用地的生态适宜性进行综合评判。结果显示,变权模型可灵活而合理地处理各评价单元各因素的权重值;研究区内适宜、基本适宜、较不适宜和不适宜于城镇扩展的土地分别占土地面积的25.89%、8.35%、37.43%和28.33%,其生态敏感性评价结果及其空间分布与实际相符,通过生态敏感性综合分值的比较可为城镇用地扩展区位选择提供依据。研究表明,基于变权的空间模糊综合评价凸显了"瓶颈"因素的否决作用,更能精确、合理地反映城镇用地扩展的生态适宜性状况。     

基于GIS格网模型的银川市土地生态安全评价研究

为探索市域范围内土地生态安全的粒度特性及其空间效应,论文结合PSR理论框架构建评价指标体系,以公里格网为评价单元,采用熵权法计算区域土地生态安全综合指数。银川市的实证分析表明,2014年整个区域土地生态安全指数为0.488 2,市域范围内土地生态安全存在着空间异质性和结构功能分化的双重特征。从宏观行政区划层面来看,3个中心辖区表现相对较为均衡,2个郊区县差异性较大,仅有贺兰县（0.557 7）高于全市均值;从微观格网尺度来看,北部和城市中心的综合指数较高且呈离散分布,城市边缘区较低且呈集聚分布;从土地利用功能区的角度来看,农业区、城市建城区、湿地和自然保护区的核心区域综合指数较高,而功能边缘区与交叉区较低,土地生态安全和土地利用方式存在耦合关系。通过ESDA空间分析表明,格网尺度下土地生态安全全局Moran’s I指数为0.780 4,生态安全的空间格局表现出空间连续性和聚集效应。因此,从空间建构的视角来看,应充分利用“高高聚集”区的空间扩散和溢出效益,并通过逐步改善影响“低低聚集”区的限制性因子,实现区域内部土地生态安全格局的优化配置。     

基于水污染总量控制的土地利用管控分区——以无锡市为例

分区管控研究是水污染控制研究的热点,基于水污染控制的土地利用管控分区,是实现水污染“源头控制”的有效途径之一。论文从土地利用变化的水环境效应出发,立足区域水污染总量控制目标,综合考虑污染负荷允许排放量、水质净化功能和排污地段的敏感性程度等约束条件,探讨了以水污染总量控制为目的的土地利用管控分区方法,尝试将区域水污染分配任务量控制要求,转化为其对社会经济、土地利用等的约束与调整。研究以无锡市为例,采用目标函数熵值法对水污染物总量进行公平分配,通过各评价单元所需控制污染减排量、水质净化功能价值以及环太湖不同地段保护需要的三维等级解析,将无锡市划分为不同污染控制程度的6 个土地利用管控区,并根据不同管控区土地利用-水污染输出特征,提出相应的管控措施。     

基于LEI和MSPA的南昌市城市扩张类型与生态景观类型变化关联分析

中国正处于城市化快速发展阶段,城市扩张导致大量生态景观日益破碎,分析城市扩张类型与生态景观类型的变化及其关联机制能为改善生态环境提供指导。以南昌市为研究区,采用景观扩张指数（LEI）和形态学空间格局分析法（MSPA）识别南昌市的城市扩张类型和生态用地景观类型,并通过建立缓冲区带分析城市扩张类型与生态景观类型变化的关联特征。结果表明：（1）南昌市城市扩张主要以边缘型扩张为主,生态用地以“核心”形态为主;（2）不同圈层的城市扩张类型和生态景观类型的关系在不同发展阶段差异显著;（3）在城市扩张过程中,总体上生态景观越加破碎,边缘型扩张会加速大型绿色斑块的减小,飞地型扩张促进绿色景观单元的破碎化,填充型扩张则有弱化这一过程的作用。研究结果可为控制城市无序扩张提供可靠的理论参考,并为研究区的城市有序扩张和生态环境保护提供决策依据。     

江苏沿海地区可承载城乡建设用地能力及匹配性评价

城乡建设用地是土地利用的重要类型,确定区域可承载城乡建设用地能力即承载规模和承载边界对土地利用开发具有重要的指导意义。研究从生态限制与适宜性的角度尝试确定城乡建设用地的承载能力,选择地形条件、地质条件、土壤条件、陆域生物多样性保护和水生态保护5个方面的指标要素作为城乡建设用地空间扩展的生态约束条件,基于GIS空间分析方法和“水桶效应”原理,对江苏沿海地区综合生态适宜性和城乡建设用地可承载性进行评价,制作了综合生态适宜性和可承载性格局分布图,确定了江苏沿海地区城乡建设用地承载阈值及其分布,统计了各县市区可承载城乡建设用地丰度,比照江苏沿海地区现状建设用地分布图与城乡建设用地可承载性分布图,开展了可承载与现状城乡建设用地匹配性评价,核算了城乡建设用地承载潜力,得到江苏沿海地区、南通市、盐城市和连云港市承载潜力分别为14.37%、15.29%、12.58%和17.07%,从而为江苏沿海地区城乡建设用地的优化配置和差异化管理决策提供依据。     

基于生态账户的农田生态补偿空间转移研究——以武汉城市圈48个县(市、区)为例

论文以区域农田生态服务价值为基础,以经济发展程度、区域农田生态赤字/盈余与区域提供的生态承载力比值为调节系数,建立农田生态补偿空间转移模型,基于农田生态账户的概念从县(市、区)级层面对武汉城市圈48个县(市、区)的农田生态补偿空间转移额度进行测算。结果显示:1武汉城市圈农田生态系统服务总价值为75.00×108元,涉及农田生态补偿空间转移额2.31×108元。2 48个县(市、区)中,24个为农田生态支付区,支付区中武昌区的支付量最大,达到5 967.92×104元,最小为14.94×104元(铁山区);24个受偿区中最大受偿额为238.91×104元(黄陂区),最小为5.14×104元(英山县)。3农田生态补偿空间转移量占地方当年财政收入的比例在0.07%~5.24%之间波动。论文提出的农田生态补偿空间转移模型简单、可行,也适用于其他更高或更低的尺度上有农田分布的地区进行农田生态补偿空间转移额度的核算。     

西藏自治区生态空间的分类与范围及人类活动影响

生态空间的划定是落实主体功能区制度,确定三种空间、三条红线的重要环节。目前生态空间概念界定尚未有共识、分类体系仍不统一。以西藏自治区为例,探索了生态脆弱区省级生态空间分类体系构建、空间范围识别及人类活动强度模拟的方法。结果表明：（1）按照生态系统类型西藏生态空间可分为林地、草地、湿地、未利用地等4个一级类,13个二级类和29个三级类。按照管制强度可分为I级严格管制区、II级限制开发区和III级动态管制区。（2）识别得到西藏生态空间面积约为105.45万km²,占西藏总面积的87.7%,与其国家重要生态安全屏障的功能定位一致。（3）模拟了西藏人类活动强度,生态空间内受人类胁迫水平整体较弱,约92%的区域人类活动强度指数低于0.0447。本研究可为高寒生态脆弱区省级生态空间划定及管理提供科技支撑。