生态用地分类初步研究

中国现有的土地利用分类体系对土地的生态属性考虑不足,导致生态用地分类缺乏统一的标准,生态用地难以得到有效保护。基于此,该文尝试对生态用地分类体系进行初步研究,以期为生态用地的科学管护,国土空间格局的优化和生态文明建设的推进提供科技支撑。在总结借鉴国内外学者有关生态用地研究成果的基础上,首先对生态用地概念进行了界定,在剔除《第二次全国土地调查技术规程-土地利用现状分类》中的非生态用地基础上,采用“逆向递推”方法将生态用地合并归类：根据生态用地的概念、内涵和划分依据,将剔除非生态用地后的土地利用现状分类中的二级地类归为35个生态用地三级地类;根据人类活动对生态用地影响范围和程度的不同而导致发挥的生态功能强弱的差异,将生态用地三级地类合并归类为14个二级地类;基于“人类活动-生态用地”影响反馈机理,将生态用地分为原生生态用地、半人工生态用地和人工生态用地3个一级地类。随后,为使生态用地分类系统在生态用地管理与生态建设实践中发挥应有的作用,将土地利用现状分类与生态用地分类实现了有效衔接。最后,作者建议借鉴国内外对于生态系统服务功能的相关研究,考虑从生态系统服务价值等视角来建立相关定量化的系统科学的生态用地分类体系。     

城市土地利用生态经济适宜性评价—以天津居住新区为例

土地利用生态经济评价是近年来国际上进行土地开发与规划,合理利用土地资源的一种重要手段.土地利用不仅要考虑经济上的合理性,而且要考虑与其相关的社会效益和环境效益.本文运用城市复合生态系统理论,采用计算机辅助支持下的定性与定量分析相结合方法,通过专家咨询对评价指标体系中的关键指标进行筛选,在上地利用生态潜力与限制性分析的基础上,采用等级合并规则的选图分析法,得到天津市居住新区土地利用生态适宜性等级.该项结果可为天津市有关决策部门进行居住新区规划提供科学依据.     

恢复生态学相关概念

在综述国内外恢复生态学有关概念的基础上,作者提出,恢复生态学有关生态恢复的科学,旨在研究生态退化和生态恢复的机理和过程。生态恢复包括狭义的恢复和广义的恢复,狭义的恢复指严格意义上的整个生态系统的恢复,广义的恢复指人类社会需求意义上的恢复,也就是依据生态学原理,利用生物技术和工程技术,通过恢复、修复、改良、更新、重建受损或退化的生态系统和土地,恢复生态系统的功能,提高土地生产力的过程。     

基于土地转移矩阵的生态服务功能研究——以南京市仙林新市区为例

以南京市仙林新市区为例,运用土地转移矩阵方法分析土地利用变化,并采用专家打分法和层次分析法对生态服务功能进行分类评价,对其结果进行空间化表达,分析土地利用变化对生态服务功能的影响。结果表明:(1)2003—2013年仙林新市区耕地和水体面积大量减少,而建设用地、密集型草地和裸地面积大量增加。土地利用类型变化主要体现在耕地、水体向建设用地、密集型草地和裸地的转移。(2)区域生态服务功能整体降低,但生态服务功能改变程度具有空间异质性,西北部和中部的大部分区域生态服务功能降低程度高,而东南部小部分区域降低程度低。(3)耕地、有林地和水体向建设用地的转移是造成生态服务功能降低的主要原因,其作用程度达到70%以上。     

中国国家级自然保护区人类活动分布现状

人类活动是当前自然保护区保护与管理面临的主要威胁因素之一。针对不同人类活动的土地利用类型特点进行分类,利用地理信息系统和遥感技术,提取2010年度407个国家级自然保护区人类活动土地利用斑块,进而分析和统计国家级自然保护区内人类活动的分布现状,最终为管理部门管理和控制区内人类活动提供依据。结果表明,405个国家级自然保护区存在人类活动,人类活动斑块土地总面积为242.43万hm~2,占国家级自然保护区总面积的2.58%;人类活动主要分布在实验区内,实验区内人类活动斑块土地总面积为143.06万hm~2,占人类活动斑块土地总面积的59%;涉及保护区数量最多的人类活动斑块土地利用类型为农业生产用地,有360个自然保护区内有农业生产用地,农业生产用地总面积为211.03万hm~2。     

区域生态安全:概念及评价理论基础

借鉴国内外的研究成果,提出区域生态安全的概念是指在一定时空范围内,在自然及人类活动的干扰下,区域内生态环境条件以及所面临的生态环境问题不对人类生存和持续发展构成威胁,并且自然-经济-社会复合生态系统的脆弱性能够不断得到改善的状态。指出生态安全评价是一个多学科交叉的研究领域,其评价理论基础涉及可持续发展理论、生态系统服务功能理论、生态承载力理论、时空论和系统工程论等;生态安全是可持续发展的基础,两者具有内涵和目标的一致性;区域生态安全研究的目的就是平衡人类的自然资源利用与生存环境质量需求的矛盾,保证生态系统在持续安全的状态下提供服务;应用生态承载力的研究成果有助于补充和完善生态安全评价。区域生态安全评价强调研究对象的时空性和研究方法的系统性。多学科整合能更好地指导区域生态安全评价。     

吴江市土地利用变化及其生态效应

利用1993、2000和2004年吴江市的遥感影像,在GIS和RS支持下,通过构建土地利用转移矩阵对土地利用变化进行分析,并对其产生的生态效应进行研究。结果表明,吴江市的耕地基底向建设用地基底转化,生态系统结构的多样性和均匀度降低,景观整体形状趋于规则;生态系统功能退化,耕地的减少以及建设用地面积的增加是导致总价值减少的主导力量,而水域生态服务价值的增加是阻止其显著减少的原因;水源涵养和废物处理功能贡献度最大,超过总价值的50%;汾湖镇所占生态服务价值比重最高,分别为24.2%、25.21%2、5.13%,桃源镇所占比重最低。     

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。     

南京市土地利用的生态环境问题及对策

在综合分析南京市土地利用与生态环境关系的基础上,提出南京市目前土地利用的主要生态环境问题包括:工业与城镇集中区水环境污染比较严重,在一定程度上威胁饮用水源;重化工业及交通的快速发展导致部分地区空气污染问题突出;城市点源与面源污染物排放导致局部地区土壤污染问题严峻;建设用地与人口集聚区热岛效应明显;生态用地破碎化导致生态系统服务功能下降。结论认为环境友好型土地利用模式是协调土地利用与生态环境关系的关键对策,为协调两者关系,必须实施集约利用建设用地、发展绿色工业、划定生态敏感区、实施土地利用分区管制、构建区域生态安全格局等措施。     

基于遥感与GIS的黄河三角洲绿色空间生态服务价值评估

基于黄河三角洲1987、1997和2007年的TM遥感影像解译数据和野外调查结果,得到研究区三个年度的土地利用空间分布图。然后从土地利用的角度重新审视绿色空间的概念和内涵,建立基于土地利用类型的绿色空间生态评估体系,分析黄河三角洲地区的绿色空间生态服务价值及其变化情况。研究结果表明,1987—2007年间黄河三角洲地区绿色空间土地利用变化显著,其中,水体面积增加明显,农田、林地面积略有增加,湿地和草地面积显著减少,未利用地面积略有减少。土地利用面积的变化直接影响到其生态服务价值的变化,研究期间湿地生态服务价值减少了77.72亿元,草地减少9.00亿元,未利用地减少0.16亿元;水体的生态服务价值增加54.54亿元,农田和林地共增加3.41亿元。研究区绿色空间生态服务价值呈逐年减少的趋势,20年间研究区生态服务价值减少了28.94亿元。通过对绿色空间单项生态服务价值功能重要性进行评价,研究表明黄河三角洲地区单项生态服务价值以湿地、农田和水体占主要地位,这与各单项生态系统的面积及其单位生态服务价值量有关。     

基于生态系统服务价值的城市增长边界划定研究:以衡阳市中心城区为例

科学评估土地生态价值,并将其纳入城市规划实践,是落实国家生态文明战略要求的重要手段。城市增长边界是统筹城市开发建设与区域生态保护的重要政策工具,针对以往划定方法对生态系统服务功能考虑不足的问题,提出一种新的城市增长边界划定方法。以衡阳市中心城区为例,基于反规划理念,以2005—2015年区域生态系统服务价值评估为基础构建生态安全格局,通过耦合城市生态安全格局与基于未来土地利用模拟(future land use simulation,FLUS)模型的城市扩张模拟结果划定城市增长边界。结果表明:(1)2005—2015年衡阳市中心城区生态系统服务价值总量从25.71亿元下降到24.75亿元,水文调节和水资源供给服务功能价值量呈上升趋势,其余各项生态系统服务价值呈下降趋势。(2)研究区城市刚性增长边界面积为17 325.72 hm~2,主要沿湘江及其支流蒸水和耒水分布,形成"三廊、三片"的空间结构。(3)2030年城市弹性增长边界面积为20 238.57 hm~2,空间形态呈"一个中心区、多个组团"分布。考虑生态系统服务功能的限制开发条件后,研究区生态用地得到更多保护,区域生态系统服务总价值比基准情景高0.61亿元,更利于区域生态系统服务功能的维持和区域生态安全的发展。该研究方法和结果可用于科学评估城市扩张的生态成本,有效解决城市发展与生态保护之间的矛盾,同时也可为城市总体规划、生态保护专项规划以及国土空间规划提供重要依据。     

青州市峱山经济发展区土地利用与空间布局

根据土地现状、绿地系统和空间布局等因素对城市生态环境具有的重要作用,对山东省青州市峱山经济发展区进行了用地分析和生态评价。依据新区空间发展的生态理念,深入研究了生态空间功能组团、总体功能布局。详细论述了峱山经济发展区的绿地生态系统规划,提出了以生态景观轴线连通各个绿地,形成生态功能突出、配置合理、通达性良好的绿地生态系统,以保障青州市峱山经济发展区生态和谐、健康的发展。     

生态补偿理论研究现状与进展

全球生态环境问题已经引起世界各国的极大关注。生态系统及其服务的可持续性是人类社会可持续发展的决定性约束因素,人类赖以生存与发展的自然环境面临威胁,修复自然生态创伤,实施生态补偿是可持续发展的必然要求。一些生态补偿关键问题成为科学研究热点,如生态系统服务功能的价值核算、生态补偿的对象、标准、途径与方法,以及资源开发和重大工程活动的生态影响评价等。总结了国内外生态补偿相关研究成果,并进行综述,为开展生态补偿研究提供借鉴。     

江苏省生态红线区域划分与保护

生态红线是我国近年来提出的全新概念,也是环境保护转变思路和积极创新的重要成果,生态红线的划定与保护是实现生态系统管理的重要一步。江苏省生态红线区域是在对区域生态环境现状评估和生态环境敏感性评估的基础上,以自然生态系统的完整性、生态系统服务功能的一致性和生态空间的连续性为基准,通过分析生态系统服务功能的重要性划分的。全省共划分为15类生态红线区域,分为两级管控。     

精河流域绿洲土地利用及生态系统服务价值时空变化研究

土地利用变化直接影响着生态系统服务功能及生态安全,在县域尺度上定量分析区域土地利用类型及生态环境效应变化,可为地处干旱生态脆弱区的精河流域绿洲水、土资源合理开发利用提供科学依据。利用1990、2000和2018年3期影像,采用梯次环方法对研究区各土地利用类型生态系统服务价值进行时空分析,并基于生态环境质量指数和生态贡献率对土地利用类型转变后的生态环境效应进行辨识。结果表明:(1)1990—2018年研究区土地利用变化明显,建设用地、耕地、水域和草地面积增加,林地和未利用地面积减少;(2)近28 a来,研究区生态系统服务价值整体变化较大,呈先降后增趋势,2018年生态系统服务价值优于1990和2000年。以城市为中心的梯次环方法分析结果显示,1990和2000年研究区南部地区生态系统服务价值整体高于北部地区,生态系统服务价值高值区出现在S5～S7梯次环;2018年北部地区生态系统服务价值高于南部地区,生态系统服务价值高值区出现在N6～N8梯次环;(3)1990、2000和2018研究区生态环境质量指数分别为0.147、0.120和0.194。研究区土地荒漠化以及林地、草地转为未利用地是在土地利用层面导致生态环境退化的主要原因,未利用地转为林地、草地以及艾比湖水面的恢复是促使研究区生态环境质量改善的主要原因。     

建三江城区用地评价与绿地生态系统分析

根据现状基础数据,以及城市发展对土地利用的需要,对建三江城区绿地和土地利用状进行了分析与评价。通过对现有林地、水系生态要素的有机组织和改造,确定了建三江城区绿地生态系统用地规划目标和绿地生态系统布局,＂一廊、两环、三楔、多点、网络＂,为北方寒地城市建三江城区的生态宜居城市建设提出了建议。     

流域生态补偿理论探讨

流域生态补偿是协调流域生态环境保护和经济发展之间矛盾,调整流域内区域间损益关系的有效手段。文章从流域内人类活动产生的损益人手,论述了流域生态补偿的概念、理论基础和运行机铷,并利用经济学原理,对生态补偿的必要性和补偿标准进行了理论解析,给出了流域生态补偿必要性的理论依据和需要补偿量的理论值。在此基础上,根据流域人类活动的正负外部性等原则,对流域生态补偿进行了分类。依据流域生态补偿分类,梳理出了我国流域生态补偿重点区域。通过对流域生态补偿理论探讨,以期作为进一步研究和应用实践的参考和启示。     

基于生态系统管理的湿地概念生态模型研究

湿地是地球上的一种重要生态系统,基于生态系统管理理念,进行湿地保护与管理,既是湿地科学发展的必然结果.也是当前湿地保护与管理的客观需求.湿地生态模型是以湿地生态系统作为研究对象的模型,是对湿地生态系统组成、结构、过程和功能进行简化、类比或抽象,是用来反映湿地生态系统各种过程和关系的定性或定量化工具.湿地概念生态模型是各类湿地生态模型中最基本的类型,是对湿地生态系统组成及其相互关系的一种简约的定性表达,特别是指人类活动影响下湿地生态系统因子变化及其相互关系的概念性表达.湿地概念生态模型构建的主要目的是旨在识别人类活动对湿地生态系统的驱动与胁迫,这些驱动与胁迫产生的一系列生态效应,以及湿地生态系统对此所表现出来的特征.湿地生态系统是一个多层次、多因子组成的,结构复杂、功能多样、具有多向反馈和调节机制的复杂大系统或巨系统.影响系统状态或驱动系统变化的因子众多,既有来自系统内部的、也有来自系统外部的,它们对系统造成的影响往往具有联动关系和因果效应.湿地概念生态模型就是在生态系统管理理论指导下,将这些系统因子及其关系抽象并提取出来,以"驱动-胁迫-效应-表征"为主线,判断系统变化与演化背后存在的因果关系,构建能够反映系统变化与演化特征和规律的结构性关系网络模型.湿地概念生态模型研究的意义在于在科学与决策之间架起一座桥梁,为实施湿地生态保护与管理提供指导,同时为建立湿地数量化模型奠定基础.     

基于InVEST模型的河北省陆地生态系统碳储量研究

研究土地利用变化对生态系统碳储量的影响可为区域碳库管理提供科学依据。以1990—2015年河北省土地利用数据为基础,分析土地流转方向,利用InVEST模型对建设用地侵占生态用地导致的陆地生态系统碳储量减少进行定量评估。结果表明,河北省碳密度较高的植被类型为沼泽湿地和落叶阔叶林,碳储量高值区主要集中在河北省西北部海拔相对较高的山地林区,碳储量低值区主要集中在南部平原区;1990—2015年河北省陆地生态系统碳储量累计减少44.48 Tg,建设用地扩张导致的碳储量减少29.23 Tg,引起碳储量减少的土地利用变化中,建设用地扩张占比最高;石家庄市建设用地扩张规模最大,碳储量减少8.83 Tg,承德市碳储量减少最少,碳储量减少0.44 Tg。河北省陆地生态系统碳储量呈下降趋势,建设用地扩张是导致碳储量下降的主要原因,其对不同区域碳储量的影响程度不同,扩张规模直接影响碳储量变化速率。     

成渝城市群黑碳气溶胶的时空分异特征及其对土地利用/土地覆被变化(LUCC)的响应

基于2000—2015年MERRA-2的黑碳气溶胶(BC)空间分布数据和土地利用/土地覆被数据,利用GIS空间分析手段和地理加权回归模型,识别成渝城市群BC浓度的时空分异和土地利用/土地覆被变化(LUCC)特征,探讨BC浓度对LUCC的响应关系。结果表明:(1)成渝城市群BC浓度在整体上呈现出中部高、四周低的同心圆格局,且这一态势在15 a中没有发生明显改变;2000、2005、2010和2015年的年均浓度分别为3.86、4.97、4.91和4.51μg·m~(-3),以2005年为拐点呈先上升后下降的趋势,且2005年高值区的空间范围最大,经历了扩张-收缩的变化过程;在季度水平上表现出冬季秋季春季夏季的趋势,秋冬季BC污染形势严峻;(2)2000—2015年成渝城市群土地利用/土地覆被的主要类型为耕地、林地和草地,该时期3种地类面积总和的占比均在94.61%以上,土地利用结构未发生明显改变;以耕地与草地连续减少和建设用地持续增加为LUCC的主要特征,水域、林地和未利用地略有增加;(3)不同土地利用/土地覆被类型下的BC浓度总体上呈现出建设用地耕地水域林地未利用地草地的特征;在不同的土地利用/土地覆被转换方式下,当人工用地转为自然用地时BC浓度降低,当自然用地转为人工用地时BC浓度增加;(4)地理加权回归模型计算结果表明,局域拟合系数较高区域的LUCC对BC浓度的影响较为显著,且呈现出明显的空间分异现象。