安徽鹞落坪自然保护区乡村聚落空间格局特征及其影响因素分析

我国自然保护区大多面临生态保护与脱贫攻坚的双重任务。保护区内乡村聚落空间格局则是当地自然环境、社会经济等多重因素作用的结果。开展保护区乡村聚落空间格局研究能够查明保护区内聚落空间特征及分异规律,为今后规范和引导保护区乡村建设,实现生态保护与经济社会协调发展提供决策参考。以安徽鹞落坪国家级自然保护区为例,综合运用GIS技术、景观指数定量分析方法分析鹞落坪自然保护区乡村聚落规模、形态、分布特征,探索地形、水源、区位以及社会等因素对乡村聚落空间格局的影响。结果表明:(1)鹞落坪保护区乡村聚落空间格局呈现出显著的功能区分异特征,核心区、缓冲区聚落规模小、形态复杂、分布稀疏,而实验区聚落规模大、形态规则、分布密集;(2)地形、水系、道路对保护区聚落空间格局有显著影响,区内聚落主要分布在海拔800 m以下,坡度15°以下,距河流、道路200 m以内的区域;(3)保护区聚落空间格局还与人口分布、经济发展、保护政策等社会因素密切相关。     

基于生态保护格局的丘陵山区乡村聚落空间重构策略

从生态保护和建设的角度重构乡村聚落空间,是强化"山水林田湖草"生命共同体,实现生态宜居乡村建设的重要手段。以重庆市荣昌区为例,在分析其乡村聚落空间分异特征的基础上,结合景观生态学理论,运用最小累积阻力模型构建生态保护格局,根据乡村聚落现状布局对研究区生态保护的影响划分乡村聚落调整类型,并提出各类聚落的空间重构策略。结果表明:(1)研究区乡村聚落空间分异特征明显,总体上表现出布局散乱、数量多、规模小、沿河傍水等特征。(2)研究区乡村聚落空间布局现状不利于生态环境保护,将已有的乡村聚落划分为优先整治、限制扩张、适度建设、重点发展4种类型,结合乡村发展实际和区域生态功能定位,提出相应的重构策略。研究结果可为丘陵地区生态宜居乡村建设提供可靠的理论支撑和决策参考。     

福州山区乡村聚落空间格局及其与水土资源的耦合态势

分析山区乡村聚落与水土资源的耦合态势有助于辨析山区乡村的优势与特色,促进区域乡村振兴。以福州山区为例,综合运用GIS手段及空间耦合关联模型分析山区乡村聚落的空间分布特征及其与水土资源的耦合态势。结果表明,2015年福州山区共有乡村聚落斑块5 232个,数量多、规模小,主要分布在海拔650 m以下区域;乡村聚落整体呈现中心聚集、南北扩散的空间格局特征,在各镇域内均为集聚分布类型,具有明显的分异特点;聚落整体与耕地的耦合态势较好,与水系耦合态势一般,空间分布呈现明显的"耕地指向性"和小范围的"水系指向性",与道路无明显相关性;耕地和水系资源对乡村聚落的影响作用呈现较强的空间异质性,是制约福州山区乡村聚落发展转型的重要因素,自然、经济与社会因素对乡村聚落与水土资源的耦合态势亦产生重要影响。     

基于兴趣点(POI)挖掘的重庆主城区农家乐空间分布特征

发展乡村旅游是实现乡村振兴战略的重要抓手之一。为了解重庆主城区农家乐的空间分布特征,以期对其进行布局优化,以从百度地图上抓取的564个农家乐兴趣点(POI)为研究对象,运用GIS空间分析技术和数理统计方法,从分布类型、均衡性和空间格局角度定量研究重庆主城区农家乐空间分布特征。结果表明,重庆主城区农家乐分布类型为凝聚型,地区分布不均衡,空间格局为"多中心集群分布"型,存在"U"型农家乐核心密度圈,基本形成集中连片的带状空间格局,以北碚区和南岸区为高密度聚集中心点。农家乐空间分布主要影响因素为地形地势、植被覆盖、交通条件、旅游资源、客源市场和经济密度。     

基于最小累积阻力模型的生态安全格局构建研究进展

"山水林田湖草是生命共同体"理念强调生态系统修复的整体性。构建生态安全格局可以连接破碎生境,提高景观连通性,优化生态网络,进而维护区域生态安全。采用文献分析法,以"格局要素规划与设计-源地识别-阻力面设置与修正-廊道提取-格局优化与有效性评价-研究成果应用"为逻辑线,系统梳理基于最小累积阻力模型构建生态安全格局的各重要环节,整理和分析当前各环节研究要点和存在问题,提出未来研究方向的建议。结果表明:(1)生态源地识别应采取直接识别与间接识别相结合的方式,满足实践中管理监督的需求;(2)目前阻力面构建方式主要有基于土地覆被/土地类型打分赋值和基于生态系统服务赋值2种,分别存在主观性较强和适用性较差的缺陷,应完善相关指标体系,提高生态阻力面赋值科学性;(3)生态网络相较于生态保护红线更加强调景观连通性,可以通过生态廊道和生态节点优化生态保护红线布局;(4)最小累积阻力模型相较于其他方法具有适用性较强和兼容性较好的优势,但未来仍需加强多路径分析和生态节点的研究,更加注重研究对象空间尺度的差异性,提高模型的客观性和适用性。     

资源枯竭型城市生态保护修复关键区识别研究：以江西省大余县为例

依据"生态安全格局-关键区-保护修复策略"思路,以江西省大余县为研究区,识别生态源地、生态"夹点"、障碍点、断裂点和破碎生态空间等关键区数量及空间分布,提出生态保护修复类型区及其相应措施。研究结果表明:(1)大余县生态源地共147.36 km~2,涉及林地、水域和草地,生态廊道69条,呈现出两横五纵的空间特征。研究识别生态"夹点"12处,生态障碍点13处,生态断裂点23处,破碎生态空间57.46 km~2。(2)生态保护修复类型区包括矿山修复区、山水治理区、农田整治区、农村建设用地整治区和交通用地优化区,建议分别采取矿山复绿、山体治理和水污染防控、农用地整理和耕地污染防控、居民点整合和农村道路复垦、建立野生动物通道和沿线植被恢复等策略。(3)基于生态安全格局构建,从区域整体视角识别生态保护修复关键区,依据关键区所覆盖土地利用类型划分生态保护修复类型区,并以此为基础提出系统性的保护修复策略。研究结果有助于资源枯竭型城市生态系统从关键点、线、面的修复工程向山水林田湖草系统修复推进。     

关于生态屏障若干问题的探讨

生态屏障是生态文明建设中构建国家生态安全战略格局的重要组成部分,生态安全是生态屏障建设的目标,生态屏障则是生态安全的保障。许多学者从不同角度对生态屏障理论与方法进行了深入的探讨,进而形成生态屏障是处于特定的区域,具有保护功能的生态安全系统的理念,但由于生态屏障具有复杂性与特殊性,目前其概念、类型及特点等尚处于发展中。文章在总结前人研究基础上,基于生态系统服务理论,梳理了生态屏障的概念及内涵,认为生态屏障多处于过渡地带,是经过人工改良的具有明确保护与防御对象的复合生态系统,具有一定的空间跨度,在空间上呈封闭或半封闭分布,能提升生态系统服务,促进区域或国家生态安全。它具有如下特点:(1)防护性,即对反生态系统服务的防御或者对正生态系统服务的保护;(2)梯度性,即根据保护的区域重要性或者反生态系统服务的严重程度而建立的不同等级的生态屏障;(3)指向性,即生态屏障具有明显的方向性;(4)动态性。本文根据屏障对象性质将生态屏障划分为正向服务保护型、反向服务防护型和退化服务恢复型,其中"两屏三带"防护体系中的东北森林带为正向服务保护型,北方防沙带、川滇-黄土高原生态屏障和南方丘陵山地带为反向服务防护型,青藏高原生态屏障则为退化服务恢复型。该研究可为生态保护和恢复提供科学基础。     

基于最小累积阻力模型的山地石漠化地区生态安全格局构建:以重庆市南川区为例

基于源地-廊道模式构建生态安全格局,对提升区域生态安全水平意义重大。从生态本底与人类需求的视角出发,以典型山地石漠化地区重庆市南川区为例,基于生态系统服务功能重要性、生态环境敏感性以及居民生态需求程度进行核心型生态源地识别;采用多因素综合决策法,从自然环境因素、人为干扰因素以及生物因素方面构建生态源地扩张综合阻力评价指标体系;将最小累积阻力模型和水文分析相结合识别生态廊道,进而构建全区生态安全格局。结果表明:(1)核心型生态源地以林地景观为主,面积达389.25 km~2,总体呈现出由中部向南北方向递减的趋势;(2)生态廊道表现为以关键生态廊道为主,潜在生态廊道为辅的特征,并呈"渔网状"分布,中部密集,两极稀疏,关键生态廊道呈"三横三纵"格局,"三横"贯穿东西,"三纵"连接南北,潜在生态廊道沿生态环境较好的山地丘陵地区分布,与关键生态廊道共同构成了区域物种迁移和能量流通的网络;(3)建议搭建"一轴连两翼"的生态网络框架,加强区域生态安全格局的构建。     

基于最佳尺度的景观生态风险时空变化研究：以重庆市江津区为例

探究景观生态风险的时空变化规律,合理评估生态风险状况,有利于维护区域生态安全和经济社会可持续发展。以2000、2009和2018年3期遥感影像为基础,综合运用景观格局指数、空间自相关分析和地理探测器工具,探究最佳尺度下江津区景观生态风险时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1)景观指数随粒度和幅度的改变而呈现不同的变化规律,90 m栅格和3 km网格尺寸能更好地体现景观格局空间异质性特征;(2)2000—2018年研究区景观生态风险空间格局变化较大,景观生态风险威胁程度整体有所上升,中风险区逐渐成为区域主导类型;(3)研究区各时期景观生态风险空间集聚特征显著,景观生态风险指数空间分布以高-高集聚和低-低集聚为主;(4)人类活动对于区域景观格局和生态系统的影响愈发强烈,人口密度和GDP是影响景观生态风险时空分布的重要驱动因素。研究结果可为长江上游重要生态屏障建设提供决策参考。     

村镇建设生态承载力：内涵、对象测算和提升路径

村镇建设与区域主导生态功能、生产-生活-生态(简称"三生")空间布局和产业结构密不可分,开展村镇建设生态承载力研究与承载对象测算,有助于提高村镇建设生态安全水平和衔接脱贫攻坚成果。该文辨析了区域、聚落、村镇和乡村相关概念,界定了村镇建设生态承载力的内涵和复合生态系统的属性,在划分村镇类型和明确建设要求的基础上,构建了村镇建设复合生态承载力评价方法,进而明确了生态安全约束下村镇建设承载对象测算思路,包括人口数量、主导生态功能和产业规模。最后,初步探析了村镇建设生态承载力提升路径,包括减轻村镇建设的生态压力、提高村镇建设的生态弹性力、增强村镇复合生态系统的承载力。研究结果对重要生态功能区村镇生态承载力提升方案的制定和生态环保扶贫政策的优化具有一定理论与实践意义。     

基于Ann-CA-Markov模型的生态空间预测模拟：以重庆市万州区为例

生态空间是提供生态服务功能及保护国家生态安全的重要区域,对未来生态空间的模拟预测可以为生态环境保护的政策制定及国土空间的优化管控提供参考依据。以万州区为研究区,使用万州区2000、2006、2012和2018年4期土地利用、数字高程模型(DEM)、道路交通、河流、行政中心、生态红线和自然保护地等数据,界定万州区的生态空间类型为林地、草地、水域和未利用地,对万州区的生态空间变化特征进行分析,并构建Ann-CA-Markov模型对万州区2024年生态空间进行模拟预测,同时对生态空间的生境质量进行评估。结果表明,该研究构建的Ann-CA-Markov模型具有较高的模拟精度,以元胞自动机模型(CA)为主体,结合Markov和Ann模型,有效解决了CA模型的不足,既能够对生态空间类型的转移数量和概率进行预测,又能够处理好影响因子与生态空间变化之间的复杂的非线性关系,从而对生态空间分布进行预测,其模拟的精度达0.983 6。万州区生态空间面积呈现持续增加趋势,但是生态空间斑块的破碎度、分化程度及面积均匀化程度越来越大,生态空间稳定性逐步下降,且生态空间的生境质量呈现逐年下降趋势。因此,在保证生态空间数量规模增加的同时,要兼顾生态环境保护与生态空间的优化管控,以保证生态空间的稳定性及生境质量。     

安徽鹞落坪自然保护区聚落用地适宜性评价

自然保护区大多面临生态保护与脱贫攻坚的双重任务,协调好乡村建设与生态保护的关系是问题的关键。以安徽鹞落坪自然保护区为例,从自然条件、生态限制和社会经济3个方面选取10项指标构建鹞落坪自然保护区聚落用地适宜性评价指标体系,对聚落用地适宜性进行评价。结果表明:鹞落坪保护区适宜建设区域面积仅占保护区总面积的21.80%,限制建设区域面积占19.03%,禁止建设区域面积占59.17%;现有聚落面积的75.10%分布在适宜建设区域,8.44%分布在限制建设区域,16.46%分布在禁止建设区域。根据评价结果,对现有聚落斑块分别提出发展、限制和退出3种布局优化策略。该研究有助于实现自然保护区内聚落的合理布局和生物多样性保护,对促进经济社会与生态环境协调发展具有现实意义。     

基于景观格局的草海流域生态风险评价

喀斯特高原景观生态风险变化研究,对建立生态风险预警机制、降低生态风险概率和促进喀斯特高原地区景观格局优化具有重要意义.以2009、2014和2017年的3个时期高分辨率遥感影像为景观格局分析主要数据源,构建景观生态风险评价模型,研究了草海流域景观生态风险时空变化及其空间模式.结果表明,2009—2017年间,研究区景观结构变化较大,耕地和灌草地景观类型面积均呈减少趋势,林地、沼泽地、建设用地和水域景观类型面积呈增加趋势.2009—2017年间,高和较高生态风险主要分布在流域北部、东北部,中生态风险主要分布在流域东部、西南部,较低生态风险主要分布在流域南部-西部-西北部段,低生态风险主要集中在湖泊及其周围.2009—2017年间,研究区生态风险以低和较低生态风险为主,占流域面积的72.38%以上;2009—2014年间,高生态风险、较高生态风险和中生态风险的面积呈不同程度增加;2014—2017年间,高生态风险、较高生态风险和中生态风险的面积明显减少.2009—2017年期间,研究区景观生态风险存在显著空间正相关,"高-高"和"低-低"聚集是主要的生态风险集聚模式,"低-高"或"高-低"零散分布.     

广东省乡村聚落用地演变及其主控因子分析

进行乡村聚落用地演变主控因子识别与分析可推动乡村转型发展与空间重构的理论研究和行动实施。利用景观扩张指数,揭示1980—2015年广东省乡村聚落用地演变的扩张模式,借助地理探测器识别主控因子并进行机理分析。研究结果表明:(1)广东省乡村聚落用地呈现以珠三角为主、东西两翼为辅的空间扩张格局;(2) 1980—2015年乡村聚落用地扩张以边缘式为主,并与填充式、飞地式交替变化;(3)人均GDP、人均粮食产量、人均农业总产值等社会经济因子为各时段乡村聚落用地演变的主控因子;(4) 1990—2000年乡村处于工业化和城镇化高度发展期,形成了景观要素复杂化、空间结构分化和地域功能多元化的态势,乡村聚落用地面积增加较为明显,2000—2015年乡村规划集中化和一体化趋稳,乡村聚落用地变幅较小。因此,为推进我国乡村振兴与新型城镇化战略的实施,需要深入研究区域社会经济与乡村聚落用地变化之间的关系,多视角剖析其作用机理。     

基于主导生态功能保护的美丽宜居村镇生态建设模式研究

"村镇建设生态安全评估与绿色生态建设模式研究"是国家重点研究计划"村镇建设资源环境承载力测算系统开发"项目的课题4,研究内容包括不同区域/类型村镇建设主导生态功能辨识研究,村镇承载力测算体系和评价模型构建,区域生态安全对村镇建设的约束影响,生态安全约束下村镇发展的适宜产业与优化途径,美丽宜居村镇绿色生态建设和可持续发展模式。该研究在全国尺度上探明了生态乡镇和特色小镇的空间分布特征、集聚程度和主导生态功能,辨析了全国综合减灾示范社区时空格局;基于5个重要生态功能区的主导生态功能(水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙和减灾防灾)以及黄山市新明乡、仁怀市茅台镇、重庆市武陵镇、敦煌市月牙泉镇和汶川县威州镇等典型村镇产业特点,通过"以点带面"和"以面束点"研究思路,探究了村镇建设生态安全约束下的产业适宜性评价方法,初步提出了茶产业模式、酒产业模式、特色农业模式、生态旅游模式和防灾减灾模式等针对不同类型美丽宜居村镇的生态建设模式。研究结果可以为巩固脱贫攻坚成果和支撑乡村振兴的环境管理提供决策支撑,对重要生态功能区村镇承载力提升和可持续发展具有一定的实践意义。     

洞庭湖区景观生态风险评价及其时空演化

洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊,该区生态系统服务极为重要,也是中国重要的农产品提供区域。科学评估洞庭湖区景观生态风险,揭示其时空演化特征,对探究其生态格局形成过程与机理,降低生态风险胁迫具有重要意义。利用1990、2000、2010、2015年4期LandsatTM多光谱遥感影像,分析了1990—2015年洞庭湖区土地利用演变特征;基于景观生态学理论引入景观生态风险评价模型,将研究区划分为1 165个生态风险评价单元,基于GIS和地统计学,构建景观生态风险指数模型,对洞庭湖区土地利用动态变化下的景观生态风险时空分布特征及空间关联格局进行了研究。结果表明:(1)1990—2015年,洞庭湖区各土地利用类型均发生了显著变化,其中建设用地面积增加较大,年均增幅达3.61%,主要由林地和耕地的转入;(2)1990—2015年,洞庭湖区的景观生态风险状况以较低生态风险、中等生态风险为主,其面积占景观总面积的70%以上。但高生态风险区域呈增加趋势,面积占比由1990年的4.95%,增加到2015年的8.70%;与2010年相比,中等风险区面积由46.09%降到2015年的34%,这期间低生态风险区和较低生态风险区的面积明显增加;(3)研究区各时期景观生态风险呈现正的空间相关性,且在空间上趋于集聚。景观生态风险分布与区域地理环境具有较高的耦合性,人类活动的集聚程度与风险的空间集聚程度是对应的。以湖滨地带为核心区和远离湖滨区为两大群体,高值-高值(H-H)风险聚集区主要分布湖滨周边,低值-低值(L-L)风险聚集区主要分布于远离湿地核心区的县市区域。研究结论以期为洞庭湖区生态保护与环境整治,调控生态风险提供参考。     

区域生态安全格局规划研究进展及规划技术流程探讨

区域生态安全格局规划是化解生态保护与经济发展之间矛盾冲突的有效途径,进行区域生态安全格局规划研究具有重要理论和现实意义。但是,目前尚缺少对区域生态安全格局规划概念内涵、支撑理论、技术方法等相关文献的系统梳理和归纳总结。鉴于此,通过查阅大量文献资料、总结分析国内外相关研究成果,厘清了生态安全格局相关概念之间的逻辑关系,给出了区域生态安全格局规划的确切定义,对景观生态分类与适宜性评价、景观格局演变分析与动态模拟、生态安全预测预警、空间规划决策技术方法等区域生态安全格局规划相关支撑理论和技术方法,研究成果总结发现：景观生态分类指标构建理论和分类结果可靠性验证研究较为薄弱;应用较多的景观生态适宜性评价方法有“千层饼”法、层次分析法等传统方法和人工神经网络、遗传算法、元胞自动机等现代人工智能方法;景观格局变化驱动因子定量识别相对缺乏,各驱动因子间相互作用关系探讨不深入,常忽视景观格局本身对驱动因子的自适应和反馈作用;在众多景观格局动态演变模拟模型中, CA-Markov模型综合了CA和Markov模型的优点,可实现研究对象时空演变信息的精确挖掘;生态安全预警可弥补传统生态安全评价不能揭示生态环境质量长期动态变化状况的不足,能反映区域生态安全状况动态变化过程,是生态安全格局规划的重要基础;常见的空间规划决策技术方法主要有多准则数量优化法、空间分析技术方法、情景分析法、人工智能优化法和综合优化法,在综合优化法中 CLUE-S 模型能综合土地利用变化各驱动因子对不同时空尺度下的土地利用变化进行预测模拟,集成模型能集成多个模型优点来解决一些复杂空间格局优化问题,两者对进行区域生态安全格局规划方法探讨皆具有重要参考价值和借鉴意义。在此基础上,依据现阶段比较成熟的景观生态学理论、景观生态规划原理,综合集成现行空间规划决策技术方法,将区域生态安全格局规划技术流程概括为景观生态分类、景观格局演变分析、景观生态适宜性评价、景观格局演变动态模拟、生态安全预测预警、生态安全需求预测、多情景模式构建和总体规划目标确定、生态安全格局规划、多种规划方案比选、方案试点效果监测与评价、规划实施与执行监管等14个步骤。今后加强区域生态安全格局规划基础理论、技术方法、实践应用这3方面研究是未来该领域研究的重要方向。     

浙闽山地丘陵区地形因子对土地利用格局的影响分析:以福建省永泰县为例

地形因子不仅控制土地利用分布格局,而且对区域生态建设及土地可持续利用具有重要影响。选取高程、坡度和地形起伏度3个地形因子,以福建省永泰县为例探究了浙闽山地丘陵区不同地形因子对土地利用格局的影响,结果表明:(1)居住地、工矿交通用地、耕地、园地、水域在高程小于500 m、坡度小于25°的区域呈优势分布,地类间竞争激烈,应合理布局5种地类关系;林地和草地主要分布在高程大于750 m、坡度大于35°的生态脆弱区,应重点考虑生态保育。(2)低山丘陵和河谷平原地带受人类生产生活影响,斑块类型复杂,异质性较高;山地丘陵和边缘山区地带由于自然生态系统占据优势位,斑块形状规则,连通性较强;Pearson相关性分析表明,地形因子与景观格局指数之间存在显著相关性。(3)山地丘陵对土地利用格局具有重要空间限制性,在对其进行开发利用时,需要根据各地类在不同地形条件下的分布规律进行合理安排与协调,才能实现土地资源的可持续利用。     

兰州—西宁城市群城乡建设用地开发强度空间格局变化及影响因素分析

明确土地开发强度空间格局特征和演变规律,对城市发展边界、生态安全红线和耕地保护红线划定具有重要的指导意义。以1995、2005、2015和2018年兰州—西宁(兰西)城市群39个县级单元为研究区,运用趋势面分析、空间自相关和地理探测器等方法,分析兰西城市群城乡建设用地开发强度空间格局特征及其影响因素。结果表明:(1)兰西城市群城乡建设用地开发强度均值总体呈增长态势,由1995年的2.74%增长到2018年的4.45%,在空间上呈现兰州—西宁2个中心高、外围地区依次降低的"核心—外围"空间分布格局。(2)东西方向和南北方向空间差异较大,且呈现出扁平的倒"U"型曲线分布态势。(3)城乡建设用地开发强度空间上存在显著正相关性且集聚特征明显,冷热点区的空间分布具有相对稳定性。(4)1995—2018年城乡建设用地开发强度受人口集聚水平、经济发展水平、产业结构水平和海拔等要素综合影响。研究结果可为兰西城市群以及同类型地区城乡建设用地管控和高质量发展提供决策参考。     

胶东半岛生态安全格局识别与优化布局

识别与优化生态安全格局对保障区域生态安全、促进区域可持续发展意义重大。以胶东半岛为研究区,通过生态重要性评价确定初步生态源地区域,与自然保护区数据进行匹配度验证后进一步整合至生态源地,利用夜光数据模拟人类活动强度,校正基于不同地类赋值得到的生态阻力面,应用最小累积阻力模型识别生态廊道和生态缓冲区。研究结果表明,胶东半岛陆域生态源地面积为3 296.85 km~2,占研究区总面积的10.78%;除生态源地外,生态缓冲区、生态过渡区和开发建设区占比分别为32.21%、30.22%和26.86%;识别生态廊道13条,总长度为624.5 km;根据研究区的自然地理特征与土地利用现状,对区域内生态安全格局各组分要素进行优化重组,依托自然水系、丘陵、山地,提出构建以"一廊、一带、四区、四组团"为核心的生态廊道组团网络化的布局体系,实现胶东半岛区域全方位、复合型、网络化的生态空间结构。研究可为推进胶东半岛区域一体化发展和生态空间保护规划提供重要的参考与借鉴。