生态环境脆弱地区城市化发展特征及城市发展路径选择流程研究

脆弱的生态环境会对城市化进程产生一定的约束作用。生态环境脆弱地区的城市化,表现出与非脆弱地区不同的特征。以往的研究,更倾向于对各类生态环境脆弱地区分别进行研究。本文试图站在更宏观的角度,通过研究生态环境脆弱和非脆弱地区这两个大类在城市化发展方面的异同,明确生态环境脆弱地区城市化发展的特征及合适的路径。首先在阅读了大量国内外相关文献的基础上,总结了干旱区、喀斯特地区、高寒地区、过渡区等类型的生态环境脆弱区的共性,了解其城市化现状及约束因素,并结合学者们的研究,与生态环境良好地区的城市化进行了对比,提出发展的对策。在理论分析的基础上,文章第二部分初步构建了一个生态环境脆弱地区城市化发展路径的选择方法及流程。研究表明生态环境脆弱区城市化的制约因素主要有地质条件、地形、水文、气候、植被和地上地下自然资源等,与生态环境良好地区城市化的差异主要体现在产业选择、人口承载力及城市建设用地等方面,这些方面也是该类地区在城市化过程中应格外重视的。生态环境脆弱地区城市化路径选择流程主要分为以下几个步骤：归类、分析城市化水平及阶段、分析生态环境演变历程、研究城市化与生态环境的相互作用机制、情景分析、制定战略规划,确定城市的功能、定位等。     

中国城市发展与湿地保护研究

城市湿地是以自然景观为主的城市公共开放空间,是城市生态环境的重要组成部分。然而在城市化进程中,由于缺乏对湿地的保护,一些不合理的开发行为引起城市湿地面积减少、污染严重、湿地功能退化等问题,城市湿地的保护工作受到国内外的广泛关注。目前中国城市湿地的研究远远滞后于城市的快速发展,保护工作还处于起步阶段。文章从城市湿地的概念及功能出发,明确了中国城市湿地的区域及城市分布,分析了中国城市湿地保护目前在湿地面积、湿地水质、湿地生物多样性以及湿地保护政策方面所存在的主要问题;在肯定近年来中国城市湿地保护所取得的成效基础上,指出目前中国湿地研究中存在的主要问题有:(1)研究方法逐渐增多,研究领域逐步扩大,区域不平衡依然存在;(2)与发达国家的研究相比,技术创新水平较低;(3)定性研究较多,而以模型为工具的定量研究相对较少;(4)对湿地的生态效果研究较多,机理工作研究较少。同时综述了国内外城市湿地修复技术研究进展,列举了湿地模型在国内外湿地监测工作中的应用情况,提出了未来湿地模型研究的发展趋势应与城市生态环境因子结合,通过比较国内外湿地的政策保护,借鉴国外城市湿地保护的成功经验并结合中国的实际国情,展望了中国城市湿地保护的发展方向,使城市湿地资源实现可持续发展。     

城市化与生态环境响应研究综述

城市化是学者们一直比较关注的重点问题,他们从不同视角对城市化及其过程进行了大量而富有创新的研究,并取得了丰硕的成果。伴随着城市化进程的加快,人们对生态环境问题的关注,城市化与生态环境的响应关系是城市地理新的关注点。文章分别就国内外学者对城市化、城市生态环境、城市化与生态环境响应的研究进行了综述,认为国内外学者对城市化、城市生态环境的研究起步早,成果多,近年来研究范围日益拓展,研究程度日益加深,并加强了新技术新方法的应用。国内学者对城市化的研究集中于城市化道路选择问题的探讨、城市化水平测度以及城市化的动力机制三个方面。对城市生态环境的研究多集中于社会一经济一自然复合生态系统及生态城市的研究。对于城市化与生态环境响应关系的研究则多见于生态学家、经济学家及地理学家的成果中,主要集中在单方面的城市化对生态环境的影响研究,而对于生态环境是怎样反过来影响城市化进程的研究则比较少见。另外,学者们的研究以微观单个影响因子的研究居多,从宏观综合角度出发进行的研究较少。这将是今后研究的一个重点问题。     

城市化与生态环境响应研究综述

城市化是学者们一直比较关注的重点问题,他们从不同视角对城市化及其过程进行了大量而富有创新的研究,并取得了丰硕的成果。伴随着城市化进程的加快,人们对生态环境问题的关注,城市化与生态环境的响应关系是城市地理新的关注点。文章分别就国内外学者对城市化、城市生态环境、城市化与生态环境响应的研究进行了综述,认为国内外学者对城市化、城市生态环境的研究起步早,成果多,近年来研究范围日益拓展,研究程度日益加深,并加强了新技术新方法的应用。国内学者对城市化的研究集中于城市化道路选择问题的探讨、城市化水平测度以及城市化的动力机制三个方面。对城市生态环境的研究多集中于社会—经济—自然复合生态系统及生态城市的研究。对于城市化与生态环境响应关系的研究则多见于生态学家、经济学家及地理学家的成果中,主要集中在单方面的城市化对生态环境的影响研究,而对于生态环境是怎样反过来影响城市化进程的研究则比较少见。另外,学者们的研究以微观单个影响因子的研究居多,从宏观综合角度出发进行的研究较少。这将是今后研究的一个重点问题。     

半城市化地区生态环境研究进展

随着经济的高速发展和城市化的快速推进,半城市化过程对于生态环境造成的压力逐步加大.为了了解目前国内外半城市化地区生态环境研究的主要动向,在搜索整理相关文献的基础上,从半城市化与生态环境的相互关系、半城市化地区的环境污染及其治理、半城市化地区生态环境空问格局的变化、影响因素及生态环境空间格局优化等方面进行了内容梳理.结果发现,目前国内外的研究存在以下特点:(1)以单一要素的地区环境污染研究为主,缺少对于当地生态环境状况的整体把握;(2)以半城市化与生态环境之间矛盾的揭示为主,原因及对策研究比较薄弱;(3)以描述半城市化地区生态环境空间格局特征及其变化为主,缺乏变化的影响因素及作用机理分析;(4)国外研究一般综合运用多种分析方法与分析模型,而国内研究方法相对单一.为了深化我国半城市化地区的生态环境研究内容,应加强不同学科领域之间的交叉、融合,强化半城市化地区生态环境变化的影响因素、作用机理分析以及多角度的空间格局优化研究,突出比较法与空间分析法在研究中的应用.     

城市生态可持续性的内涵及其支持系统评价指标体系研究

构建城市生态可持续性支持系统评价模型并对其发展水平进行综合评价,是城市生态可持续性从理论研究阶段进入可操作的实际应用阶段的重要步骤。针对城市生态可持续性基本内涵,根据＂承载力-支持力-吸引力-延续力-发展力＂（CSAED）模型框架,构建城市生态可持续性支持系统的评价指标体系,以泛长株潭地区为例,分析了该区域各地市在生态环境有效改善、资源能源集约利用、社会民生和谐进步、经济高效公平增长、人口质量综合提升、政策和制度调整与完善等方面的基本情况与提升方向。评价结果表明：泛长株潭地区大部分城市生态环境有效改善水平、资源能源集约利用效率、社会民生进步程度以及经济高效公平增长水平都普遍偏低,这意味着当前该区域亟需解决城市生态承载力不够强、环境容量有限、产业结构仍待升级、就业结构不优及公共服务不足等区域经济社会发展不协调问题,以维持区域城市生态可持续性。     

基于遥感的城市绿色空间时空动态演化效应研究综述

城市绿色空间减少产生的环境生态问题引起了国内外学者的关注.在梳理城市绿色空间的概念、提取方法的基础上阐述了城市绿色空间的动态演化效应的研究方法和绿色空间的作用功能,并总结了国内外研究热点和成果,分析国内外相关领域的薄弱环节,提出城市绿色空间演化效应研究的不足与展望.     

国土空间规划体系下生态空间规划思想内核与技术框架初探

中国生态安全区域的土地面积约占陆地国土面积的58.81%,生态空间规划是中国国土空间规划体系下重要的专项规划之一。为了合理保护和开发中国生态功能区,促进生态地区的生态服务与经济发展相平衡,实现区域协调发展,在快速推动生态文明建设的新形势下研究区域尺度生态规划编制技术具有非常重要的意义。传统城市规划存在对生态资源定量分析不足,空间特征识别以定性判断为主、对生态环境不重视等问题,一定程度上造成了城市发展不协调、生态环境污染严重。文章首先总结空间性规划体系的演进,分析其体系下生态空间规划的定位、任务和功能等;其次,以"两山"理论(生态山、经济山)为导向,分别相应构建了中国生态空间规划的生态综合格局(生态安全评价、生态服务功能价值测算)、产业绿色发展正负清单的核心框架;最后探讨了该技术路径在不同尺度空间上的一般特征和规律。同时,该框架在山东省级生态功能区潍坊南部山区生态空间规划中得以应用,对促进潍坊南部山区的生态保护和绿色发展提供了切实可行的方案与建议。     

冻融作用对高寒草地土壤理化和生物学性质的影响

冻融作用是高纬度和高海拔地区常见的土壤随温度变化反复冻结-融解的自然现象,频繁的冻融过程将对土壤理化和生物学性质产生不同程度的重要影响。对于脆弱且敏感的高寒草地生态系统而言,冻融作用将可能更为复杂地影响其土壤生态环境及生物地球化学循环过程。文章系统地论述了冻融过程对高寒草地土壤物理结构、化学和生物学特性、主要养分转化以及植被生长等方面的作用特征,指出冻融过程及其格局变化将导致草地土壤养分迁移转化和植被生产力的复杂和差异性响应,进而可能对草地生态系统服务功能发挥及高寒区生态环境产生不容忽视的重要作用。建议未来研究应当立足于土壤冻融过程的复杂性及高寒生态系统对气候变化响应的敏感性,重视区域尺度长期定位监测及技术创新,优化冻融作用下土壤生态环境变化研究内容,加强关于气候变化背景下高寒冻土区土壤冻融格局时空变化规律及作用机制理论研究,明确土壤冻融格局变化对不同类型冻土区和草地土壤剖面生化特性及其植被生理生态效应等的影响。重点关注冻融格局和多年冻土退化下植被生态系统演替及服务功能变化状况,探索减少冻融期土壤养分流失的优化条件和技术措施,这对于指导制定高寒区生态安全调控策略,维持草地生态系统平衡和可持续发展具有至关重要的作用。     

张掖市生态功能分区

生态功能分区是依据生态环境敏感性和生态服务功能重要性等特征的空间分异规律而进行的地理空间分区。针对张掖市存在的主要生态环境问题,利用调查资料和相关研究成果,在GIS支持下,对张掖市生态敏感性和生态服务功能重要性进行了评价,明确了生态敏感性和服务功能重要性空间分布格局,在此基础上,将张掖市划分为5个生态功能区,并提出了各功能区生态保护与建设的重点与措施,为区域土地利用规划、生态环境保护与建设规划提供科学依据。     

城市生态气象监测评估初步研究与实践——以北京为例

气象条件作为影响生态系统最活跃、最直接的驱动因子,影响着生态系统的质量和人类生存的环境,关系着生态保护和建设的成果,而城市生态系统具有与其他系统不一样的气候特征,目前还未形成一套有关城市的生态气象监测评估方法。基于生态气象学理论,分别从城市气候环境、与气候相关的陆表环境、大气环境、人居环境以及城市高影响天气气候事件等5个方面选择不同的要素和指标开展了城市生态气象监测评估初步研究,并以北京为例,利用2018年国家和区域自动气象站资料、大气成分观测资料、2002—2018年MODIS卫星资料、Landsat及环境一号卫星资料,开展了2018年北京城市生态气象监测评估。监测评估显示,(1)2018年北京城市“热岛”和“干岛”气候特征明显,并在北京二环与五环之间存在一个“冂”形风速低值区。(2)2018年北京陆表生态环境、大气环境、人居环境进一步好转:其中植被覆盖度达61.6%,创2002年以来新高,气象条件贡献率达50%,生态涵养区植被生态质量处于正常偏好的面积比例达93.2%;中心城区陆表温度为2011年以来最低值;重要水源地密云水库、官厅水库水体面积均为2000年以来最大值;气溶胶光学厚度、霾日数、大气静稳指数分别较过去4年平均值下降14%、31%和8%,大气扩散条件偏好,对霾日减少贡献率达21%,外地污染传输对PM2.5贡献达到53%;城市生态冷源较2013年明显增加,城市“热岛”得到缓解。(3)历史罕见的夏季高温闷热、冬季阶段低温、极端强降水以及持续无降水等高影响天气气候事件给城市安全运行和生态环境带来不利影响。综合评估表明2018年北京气象条件总体利于陆表生态环境改善,有利的气候条件提高了生态环境的质量,但城市生态质量仍面临着极端天气气候事件、城市热岛、低风速以及外来大气污染输送等风险。     

Application of ecosystem health cost-effect analysis in eco-planning in Guangzhou City, China

Ecosystem health has been a focal point and research frontier of applied ecology in recent years, increasingly used in urban ecological studies. To quantify the effect of ecological improvement from eco-planning, an ecosystem health assessment method is used in eco-planning evaluation and decision support in the urban eco-planning research of Guangzhou City of China. Based on features of an urban ecosystem, five factors such as vigor, organizational structure, resilience, ability to maintain ecosystem service, and influence on people’s health were selected to develop the assessment indicator system. Then, to evaluate the validity of planning measures, a cost-effect analysis of the different scenarios on eco-planning was made, taking investment of the planned projects as the cost and ecosystem health state after implementing the scenarios as the effect. To establish priority of all the proposed planning schemes or countermeasures, variation of the ecosystem health state was evaluated when the investment of eco-environmental construction projects changes by ±10%, ±20% and ±50%, respectively. Thus, the order of importance of eco-environment construction projects to the urban ecosystem health state can be worked out, providing a reference for prioritizing the implementation of such urban eco-environmental projects. The study proved the trial value of an ecosystem health evaluation method in urban eco-planning research.     

意大利东北部滨海湿地演变及其影响因素监测分析

意大利东北部海岸分布着独特的滨海湿地景观,在地中海区域具有极其重要的生态价值.该研究主要利用遥感影像监测1984—2016年滨海湿地演变,覆盖该区域所有的国际重要湿地保护区,并在此基础上定量分析滨海湿地演变的影响因素,深化对滨海湿地演变规律的认识,为今后制定与实施滨海湿地保护政策提供科学依据.研究结果显示,(1)滨海湿...     

Urban ecological security assessment and forecasting,based on a cellular automata model: A case study of Guangzhou,China

Forecasting changes in urban ecological security could be important for the maintenance or improvement of the urban ecological environment. However, there are few references in this field and no landmark research work has been reported, particularly quantitative research. A forecasting model for ecological security based on cellular automata (CA) was developed using preliminary spatial data from an ecological security assessment of Guangzhou conducted previously (1990–2005). The model was constrained using transformation rules based upon proposed planning for 2010–2020. A simulation accuracy of 72.09% was acquired. Using a one-bit assessment grid for 2005 as the starting state for the simulation, the model was used to forecast ecological security for 2020. This revealed that although the ecological security status would be improved relative to current trends, there would still be an overall decline in ecological security over the next 15 years. Even if new urban plans were implemented, landscape pattern analysis suggested a more scattered and homogenous distribution in the urban landscape of Guangzhou and significant variation in landscape characteristics among districts. This suggests that further measures must be adopted to reverse the current trends in Guangzhou's ecological security. The model highlights the need to make ecological protection an integral part of urban planning. This study demonstrates the potential of CA models for forecasting ecological security. Such models could make an important contribution to decision-making for regional governors and to the development of urban planning incorporating assessment and prediction of ecological security.     

森林土壤种子库研究进展

土壤种子库与物种多样性存在密切相关性,森林土壤种子库是植被天然更新的物质基础。文章阐述了森林土壤种子库的内涵、森林生态系统土壤种子库的基本特征及其主要研究方法,探讨了影响种子库的基本因素及当前极为关注的热点问题。在受损森林生态系统目标树种培养、植被群落快速恢复和生态系统科学管理等领域仍存在一些理论和实践急待解决的问题,如随着群落进展演替土壤种子库种子数量在增加而质量却在逐渐下降,面临如何解决生态系统健康稳定发育和物种多样性长期维持问题。文章认为今后应加强土壤种子库与生物多样性保护、防止外来物种入侵乡土物种利用及对全球变化的响应等领域的研究工作,以期为从事森林土壤种子库研究和退化森林植被群落恢复实践提供理论指导。     

生态环境监理——天津市大港区的探索

环境保护包括污染防治和生态保护两大方面 ,目前 ,在污染源治理取得明显效果 ,生态环境遭受不同程度破坏的情况下 ,实施生态环境监理势在必行。大港区环保局就生态环境监理开展了探索性的工作。     

Distinguishing stressors acting on land bird communities in an urbanizing environment

Urbanization has profound influences on ecological communities, but our understanding of causal mechanisms is limited by a lack of attention to its component stressors. Published research suggests that at landscape scales, habitat loss and fragmentation are the major drivers of community change, whereas at local scales, human activity and vegetation management are the primary stressors. Little research has focused on whether urbanization stressors may supplant natural factors as dominant forces structuring communities. We used model selection to determine the relative importance of urban development, human activity, local and landscape vegetation, topography, and geographical location in explaining land bird species richness, abundance, and dominance. We analyzed the entire community and groups of species based on ecological characteristics, using data collected in remnant forests along a gradient of urban development in the Lake Tahoe basin, California and Nevada, USA. Urbanization stressors were consistently among the principal forces structuring the land bird community. Strikingly, disturbance from human activity was the most important factor for richness in many cases, surpassing even habitat loss from development. Landscape-scale factors were consistently more important than local-scale factors for abundance. In demonstrating considerable changes in land bird community structure, our results suggest that ecosystem function in urban areas may be severely compromised. Such changes compel local- and landscape-scale management, focused research, and long-term monitoring to retain biodiversity in urban areas to the extent possible.     

典型化学污染物在环境中的变化及生态效应——国家自然科学基金“八·五”重大项目介绍

国家自然科学基金“八·五”重大项目——“典型化学污染物在环境中的变化及生态效应”已被批准立项,并将于1992—1995年内付诸实施。本项目研究内容涉及典型化学污染物在环境中迁移、转化及降解的化学过程;在多介质环境中的循环过程及模型;生态毒理学效应;对生态系统结构与功能的影响和预测;以及生态调控对策等五个课题。它是一项涉及环境化学、环境生态学和环境预防医学的多学科交叉的综合性研究项目。此项目科学意义重大,不仅是因为它与我国国民经济、生态环境和人体健康有着密切的关系,而且还因为它的研究将促进我国有关环境科学领域的基础和应用基础理论研究提高到一个新的水平。此外,它将为污染物的环境化学行为及生态效应的多学科,综合性研究积累方法学经验,从而为我国环保工作做出贡献。     

北方城市干涸河流生态环境治理途径

以滹沱河石家庄市区段为例,针对目前我国北方城市干涸河流治理和改造存在的问题,提出"以绿代水"的生态恢复与重建模式。在对河流进行生态输水、水资源合理管理与调度的同时,选择适宜的研究尺度,恢复流域内自然植被,实现河道中心区草本滞洪补潜、缓冲区灌木束水导流、杨柳护堤造岸、过渡区林果防风固沙的"绿色滹沱",为北方城市干涸河流的生态环境治理提出新的理念和途径。