基于生态适宜性的昆明城市空间增长边界研究

城市空间增长是城市发展中的重要研究内容,基于生态适宜性评价的刚性增长研究还未得到充分的关注。研究结合昆明高原山地生态环境的脆弱性和独特性特点,选取地形、地质、河湖水库、历史文化遗产保护区、自然保护区、土地覆被等指标,运用层次分析法进行土地生态适宜性评价,研究划定昆明城市空间刚性增长边界范围面积为782.45 km~2。研究表明:(1)对比刚性UGB范围和昆明城市总体规划的中心城区空间管制范围(852.93 km~2)发现,城市总体规划应制定更为严格的生态环境保护措施,尤其是滇池沿岸的水资源环境保护;(2)现状建设用地超出刚性UGB的总面积为27.74 km~2,占总体建设用地面积的6.49%,主城区发展空间受限,未来建设用地最大增长余量为355.21 km~2,主要集中在呈贡新区和空港新区。需要从区域的角度进行宏观调控,进一步降低资源、产业、人口在主城集聚的程度;尤其是结合滇池流域水资源供给现状合理制定人口规模和产业规划等内容。提出规划建议:(1)加强生态管控和土地利用结构整合。在滇池沿岸及面山生态敏感区周边建立生态保护缓冲区(带),保护生态脆弱区的生态安全;(2)严格控制城市建设用地开发时序,分期完成城市内部更新及新区建设;(3)分阶段将超出刚性UGB范围的建设用地进行退让转移,保证生态安全本底边界和城市周边生态环境的完整性。     

秦岭山地生物多样性保护红线划分研究

生物多样性保护是划定并严守生态保护红线的重要内容,如何准确识别生物多样性维护功能极重要区是科学划定生物多样性保护红线的关键。基于秦岭山区物种丰富度的海拔梯度格局,通过对生物多样性维护功能重要性评估模型的改进优化和校验,最终形成秦岭地区科学的生物多样性保护红线方案。结果表明:(1)修正后的NPP定量指标评估法,提高了陕西秦岭地区生物多样性重要区域识别的准确性,可适用于我国中东部物种丰富度随海拔梯度呈中峰型或单调递增型的山区;(2)秦岭生物多样性保护红线区的总面积达24 688.33 km~2,占到秦岭山区总面积的39.11%,空间分布整体上呈现出西部集中、东部分散,南坡多、北坡少的空间分布特征;(3)森林生态系统是秦岭生物多样性保护红线区的重要支撑系统,面积占比高达96.12%。本研究提出的修正方法和研究结果,不仅提高了区域生物多样性维护功能重要区识别的准确性,而且为其他地区生物多样性保护红线的科学划定和边界优化提供了参考。     

西南喀斯特区域生态环境敏感性评价及其空间分布

西南喀斯特区域生态环境本身的脆弱性再加上不合理的人类活动的影响，生态环境问题突出，识别易发生生态环境问题的区域，为西南喀斯特地区生态环境保护和恢复提供科学依据十分必要。在ArcGIS支持下，选取影响西南喀斯特区生态环境的4个敏感性因子（水土流失、石漠化、酸雨及生境生物多样性）作为评价因子，采用层次分析法和综合指标法，评价西南喀斯特区域生态环境敏感性程度及空间分布情况。结果表明：西南喀斯特地区水土流失、石漠化、酸雨敏感性很高，前二者的中度敏感以上区域均占西南喀斯特区域总面积的60%以上，酸雨中度敏感以上区域达50%以上；生境生物多样性敏感性相对较低，不敏感区占西南喀斯特区总面积的40%。西南喀斯特区生态环境综合敏感度极高，中度敏感以上区域占整个研究区总面积的80%以上，不敏感和轻度敏感区主要分布在湘中南、鄂东南、广西中部喀斯特峰林平原区及云南、贵州山间盆地及河谷地区。地质背景、地形及气候是西南喀斯特区域生态环境敏感性的主导因素     

贵州赤水河流域生态红线区划分研究

为保持生态系统平衡,维持社会健康、有序的发展,实现可持续发展的战略目标,在生态环境敏感脆弱区和重要生态功能区划定生态红线,确定生态红线区分布范围,科学指导开发活动,对生态环境进行有效管理,是我国当前在国务院政策指导和学界智力支持下的一项重要工作任务。以贵州赤水河流域为研究对象,选用水土流失敏感性、石漠化敏感性评估作为环境生态本底评估,综合土壤保持功能、水源涵养功能、生物多样性保护功能和禁止开发区,将生态需要和社会服务功能有机结合,通过空间综合叠加分析与处理等技术手段,共划分出9大类生态红线区,总面积为5 030.58 km²,占整个流域面积的44.16%。结合赤水河流域的生态环境现状,提出了相应的生态红线区管理建议,期望为赤水河流域生态环境保护和后续科学研究提供一定的科学基础。     

生态红线划定方法及其在长江岸线中的应用

长江岸线产业发展和生态环境的矛盾突出,划分长江岸线的生态红线对于长江生态保护以及岸线的有序开发具有重要的意义。通过梳理生态红线的概念和内涵,概述生态红线的研究现状和理论基础,从生态敏感性、生态功能重要性、禁止开发区3个方面,建立长江岸线生态红线评价指标体系,最终阐明长江岸线生态红线的划定技术方法和流程。研究结果表明:长江岸线生态红线一级保护区长度为597.11 km,占长江岸线长度的7.55%,包括荆州、咸宁、安庆等部分岸段。生态红线一级保护区实施最严格的管控措施,禁止任何开发建设的活动。长江岸线生态红线二级保护区长度为1 171.29 km,占长江岸线总长度的14.81%,包括岳阳、池州、苏州等部分岸段。生态红线二级保护区应严格空间开发活动的强度,确保生态红线功能不降低,红线面积不减小,且不超过资源利用上线。该研究对于岸线科学合理利用和长江生态环境保护具有重要的理论价值和实践意义。     

基于生态敏感性分析的湖泊保护与利用——以湖北省斧头湖为例

为了湖泊生态系统健康及功能的可持续性，需要根据湖泊的具体情况加强对湖泊生态系统的管理，建立在湖泊生态敏感性分析基础上的生态功能分区，可为湖泊生态管理的具体措施的实施提供依据。以斧头湖为研究对象，在进行斧头湖生态环境调查基础上，选择有代表性的生态因子，利用GIS技术，采用因子叠加法，对其进行生态敏感性分析。结果表明:极高和高生态敏感区面积占斧头湖面积的32.0%，中度敏感区占斧头湖面积的57.1%，说明斧头湖生态敏感性总体上很高；同时根据生态敏感性分析结果对斧头湖保护与开发提出建议。首次将GIS矢量技术应用于湖泊生态敏感性区划，使生态敏感性因子空间叠加分析更为有效。同时，建议选取更多的因子如水生生物多样性、生物量等因素作为评价指标，可得到更全面的生态敏感性分区结果。     

三峡库区（重庆段）石漠化敏感性评价及空间分异特征

以石漠化敏感性机理为基础，运用GIS与RS技术分别分析了喀斯特岩性因子、地形因子、植被覆盖因子、土壤类型因子的空间格局特征及其对研究区石漠化敏感性的影响程度。在此基础上，基于ArcGIS的空间叠加分析，完成单要素的叠加运算，实现研究区石漠化敏感性的综合评价。探讨了三峡库区（重庆段）这一特殊生态地理区域石漠化敏感性的高低分布规律及其在不同主导因子作用下的石漠化的空间分异特征。结果表明：（1）研究区石漠化敏感区面积为17 376.5 km2（3765%），以高度和极敏感类型为主。（2）空间分布具有明显水平地域差异特征，整体上呈现弧状 条带性分布。东北部和南部最为敏感，中西部基本为不敏感地区。（3）研究区石漠化现状与石漠化敏感性之间有着很好的对应关系，局部地区受人类不合理的干扰活动影响，石漠化现状与石漠化敏感性存在一定的差异     

基于“重要性-敏感性-冲突性”的陕北生态保护重点区域辨识

在城镇化快速发展背景下,生态环境遭到破坏的风险增加,这必将影响经济社会与生态系统的稳定与安全。基于RS和GIS相关技术,从生态系统服务重要性、生态敏感性和空间冲突3个方面,采用NPP定量指标评价法、空间冲突测度评估法和析取运算法,对陕北生态环境情况进行综合评估。在"重要性-敏感性-冲突性"框架下,辨识陕北生态保护重点区域,提出一定管控建议。结果表明:(1)陕北生态保护重点区域主要分布于陕北南部的黄龙山、子午岭地区、中部黄土丘陵沟壑区和北部榆林市境内的毛乌素沙漠敏感区。(2)延安市南部生态高价值与高敏感性并存,同时是空间冲突热点区,生态风险高。(3)延安市空间冲突水平相比于榆林市较强烈。能源开采活动、地形起伏、道路扩张及(生态工程)地表破碎性影响,给当地生态环境带来压力和风险。"重要性-敏感性-冲突性"框架的构建可为生态保护提供新思路,客观辨识出生态重点保护区域,对协调城镇开发建设和生态环境保护之间的矛盾及政策参考方面具有重要意义。     

城镇化过程中生态功能红线划定的生态服务效益快速评价——以成都市温江区为例

中国正经历的大规模城镇化带来耕地流失和城市土地扩张,并由此引起一系列生态环境问题。国家出于维护生态安全和可持续发展的目的,提出对需特殊保护的区域划定生态保护红线。其中生态功能红线的划定,必然会直接制约土地利用变化过程,并有可能改变整个区域的土地利用/覆盖的变化趋势。通过对LUCC的约束,生态功能红线对环境综合效应的影响,是城镇化过程中生态环境保护决策部门迫切需要掌握的信息。基于2013年基准年以及2020预测年两期土地利用分类数据,结合成都市温江区生态功能红线划定成果,对温江区生态功能红线划定前后的生态服务价值进行了对比分析,结果表明:温江区在未来5a仍处于快速城市化过程中,耕地、园地将继续被建设用地占用。另外,农村将进一步向城市集中,旧城改造仍将持续。通过生态功能红线划定,增加了2020年预测年的林地面积,抑制了城市建设和农村建设用地在红线区域的扩张。在整个温江区范围内,2013年全区生态服务价值14 212.10万元/a,2020年无红线情境(UN-R2020)为12 946.20万元,预计下降1 265.90万元/a,下降幅度占2013年温江区生态服务价值的8.91%;2020年有红线情境(R2020)温江区全区生态服务价值14 730.28万元/a,与2013年相比有所增长,扭转了UN-R2020情境下温江区生态服务价值相比2013年下降的趋势。在温江区红线范围内,R2020情景生态服务价值比UN-R2020情境增加了1 784.08万元/a,增加值占2013年生态服务价值的17.64%;2020年,红线范围内与整个温江区的生态服务价值比例,在UN-R2020情境和R2020情境下分别是78.14%、80.79%。通过红线划定,2020年生态红线区生态服务价值增加了13.78%;一级区保护效益由138.84%提高到了145.74%,增加了6.9%;二级区增加了16.01%,三级区则增加了1.83%;整个红线区域共增加了4.39%。     

淮河流域脆弱生态区生态系统特征及区划

脆弱生态区是指稳定性差、对外界干扰比较敏感,在遇到不利干扰时容易向生态退化方向发展的生态环境区域。研究以淮河流域为案例,通过生态敏感性评价,分析了流域脆弱生态区生态系统的特征。分析结果表明,山地、丘陵生态系统对土壤侵蚀、酸雨比较敏感,盐渍化和沙漠化敏感区则主要分布在平原地区。综合生态敏感性以中度及以上敏感为主,几乎没有不敏感区。极敏感区主要分布在桐柏山、大别山和苏东沿海,高度敏感区分布在沂蒙山区、江淮丘陵和桐柏山,分别占流域面积的15.0%、9.0%。在生态敏感性评价的基础上,根据区划的原则和主要生态环境问题,采用自上而下的分区方法和GIS技术,提出了淮河流域脆弱生态区3级区划方案。方案将整个流域划分为3个脆弱生态区1、3个脆弱生态亚区和43个脆弱生态地区,一级分区即伏牛山-淮阳山水土流失酸雨脆弱生态区、黄淮平原盐渍化沙漠化脆弱生态区和山东丘陵水土流失脆弱生态区。脆弱生态分区为确定淮河流域脆弱生态区退化生态系统整治恢复的重点和措施提供了重要依据。     

贵州喀斯特峰丛区石漠化土地调查与评价——以毕节老街村为例

脆弱喀斯特生态环境在人口压力和不合理经济活动作用下日益恶化,土地石漠化已成为喀斯特地区最严重的生态环境问题之一,直接威胁着当地居民的生存与发展。在对老街村进行实地踏勘和采样的基础上,调用SPSS软件分析,结果显示:地形坡度、表土层厚度、岩石裸露程度是引起该区土地景观分异的主导因素,其方差累积贡献率达81.224%。在此基础上,以地貌面、土壤类型、裸石景观特点为主导标志,并结合灌草分布,以GPS为定位手段,借助GIS平台,完成老街村土地类型单元调查和制图;并利用多因子得分的几何平均数综合评价石漠化土地适宜性,评价结果与实际吻合较好,为土地生态设计和生态修复奠定基础。     

贵州喀斯特峰丛区石漠化土地调查与评价——以毕节老街村为例

脆弱喀斯特生态环境在人口压力和不合理经济活动作用下日益恶化, 土地石漠化已成为喀斯特地区最严重的生态环境问题之一, 直接威胁着当地居民的生存与发展。在对老街村进行实地踏勘和采样的基础上, 调用SPSS软件分析,结果显示:地形坡度、表土层厚度、岩石裸露程度是引起该区土地景观分异的主导因素, 其方差累积贡献率达81.224%。在此基础上, 以地貌面、土壤类型、裸石景观特点为主导标志，并结合灌草分布, 以GPS为定位手段, 借助GIS平台, 完成老街村土地类型单元调查和制图; 并利用多因子得分的几何平均数综合评价石漠化土地适宜性, 评价结果与实际吻合较好, 为土地生态设计和生态修复奠定基础。     

贵州喀斯特山地的“石漠化”及防治对策

贵州是一个碳酸盐岩分布广泛，生态环境脆弱、“石漠化”严重的山区省份，本文在综合大量实地考虑资料的基础上着重阐述了贵州喀斯特地区的山地“石漠化”现状及危害，探讨了“石漠化”过程的成因，指出不合理的人类活动是近期贵州喀斯特山地“石漠化”过程加快的主导因素，并据此提出了相应的防治对策。     

贵州山区石灰土侵蚀及石漠化的地质原因分析

石灰土是广泛分布于亚热带喀斯特山区的一种非地带性土壤，近几十年来，位于西南喀斯特分布中心的贵州石灰土地区石漠化扩张速度明显加快，已经对该地区数千万群众的基本生存条件构成严重威胁。从地质学角度详细分析这一地区石灰土土壤侵蚀和土地石漠化的形成原因，分析结果表明：石灰土本身的矿物学特征和基本理化性质较好，并不是造成土壤侵蚀和石漠化的主要原因。石灰土成土速率慢，土壤允许流失量小；作为土壤营养库的富含有机质和矿质养分的表土层一旦被剥蚀，土壤结构迅速退化，土壤侵蚀愈演愈烈；喀斯特独特的二元结构和地形地貌是石灰土侵蚀的主要影响因子；石灰土与基岩之间缺少风化母质的过渡，岩土界面的土壤侵蚀是石灰土侵蚀的重要特征；这些因素才是导致石灰土地区土地石漠化的主要原因。     

亚热带喀斯特石漠化土地退化特征研究

喀斯特石漠化退化土地是目前西部地区经济发展、生态恢复与重建工作最为严重的问题之一。喀斯特石漠化是一种严重的土地退化，石漠化土地退化过程中存在社会经济反馈、动力反馈和生物原反馈等多层次反馈结构。由于喀斯特生态系统的独特性和脆弱性，喀斯特石漠化土地具有不同于其它生态脆弱区土地退化的特征，因而将其归纳为土地退化恢复过程的基岩差异性、退化恢复过程与土地利用方式的相关性、退化土地成因的地域差异性、石漠化土地的空间异质性与尺度相关性、恢复过程的土壤—地形决定性、土壤资源的不可再生性，石漠化土地退化的本质是喀斯特生态系统服务功能的下降和丧失，是一种功能性荒漠化。对石漠化土地的特征进行全面深入的探讨，有助于石漠化土地分类治理和生态恢复重建。     

基于加权叠加模型的高原湖泊流域重要生态用地识别——以星云湖流域为例

生态用地在维持区域生态平衡和保障区域生态安全具有重要意义。以云南星云湖流域为研究区,运用层次分析法和GIS技术,从水土保持、地质灾害规避与防护、生物多样性保护和水资源安全4个方面,构建了流域重要生态用地识别指标及其识别方法,并识别出流域重要生态用地空间分布。结果表明:(1)加权叠加模型更适用于高原湖泊流域重要生态用地识别;(2)根据生态用地重要性分为核心型、辅助型、过渡型和非重要生态用地,面积分别为75.98 km~2、105.05 km~2、89.47 km~2和65.11 km~2,分别占流域生态用地总面积的22.64%、31.30%、26.66%和19.40%。识别结果能较好地反映重要生态用地维护流域的生态安全。以星云湖流域作为高原湖泊流域的典型,为高原湖泊生态保护提供科学方向,以期协调流域经济发展与生态保护的矛盾,促进可持续发展。     

喀斯特石漠化及其景观生态学研究展望

喀斯特石漠化是广泛分布于我国西南喀斯特地区的一种生态灾害,近30年来其扩展速度明显加快,严重制约了我国西南地区的经济发展和生态质量的提高。首先从概念、成因及防治等方面探讨了目前喀斯特石漠化的研究现状,并指出石漠化研究中的不足,主要表现为研究内容较片面,缺乏定量研究,标准不统一和缺乏景观水平上的研究。景观生态学有其特有的理论优势和方法体系,若利用景观生态学的理论和研究方法来研究石漠化,可以解决目前石漠化研究中的某些相关问题。最后,在此基础上,从景观生态学的角度出发,展望了喀斯特石漠化未来研究的4个方向,即景观格局变化、景观异质性及其分区、石漠化过程空间动态模拟和生物多样性.