黄河上游生态脆弱区城市增长边界划定——以临夏回族自治州为例

黄河流域是我国重要的生态屏障和经济区,其上游水源涵养区对黄河流域的生态可持续发展起着决定性的作用。因此,科学统筹城乡发展、合理划定城市增长边界（UGB）,对于黄河流域生态保护与城市高质量发展具有重要意义。以黄河上游典型城市临夏回族自治州为研究对象,基于土地利用及相关遥感数据,运用遥感生态指数（RSEI）、生态敏感性分析评估了临夏回族自治州的生态质量,并在此基础上,结合CA-Markov对比分析了有无生态环境质量评价条件下未来城市增长边界发展情况。结果表明：（1）2005—2015年,临夏回族自治州生态环境整体较差且逐年下降,2015年生态质量（RSEI）结果降至最低（0.38）。同时,生态敏感性也从中度敏感变为低度敏感。（2）2005—2015年,研究区城市扩张面积增长6.04 km²,通过CA-Markov模拟得到的2030年城市建设用地规模为95.88 km²,超出规划面积3.2 km²,城市扩张未得到有效约束。（3）RSEI-CA-Markov模拟2030年的城市建设用地为90.36 km²,小于政府规划面积2.32 km²,符合城市可持续发展要求。因此,基于RSEI-CA-Markov划定的黄河上游生态脆弱地区UGB具有更强的城市管理能力,有利于引导和实现城市可持续发展,也可对中国其他生态脆弱城市生态—经济协调发展提供参考依据。     

基于生态约束的城市开发边界模拟研究——以南京为例

城市开发边界划定是国土空间规划的重要内容,也是实施国土空间管治、城乡建设管理和生态安全管控的关键抓手,对于推动城市空间高质量发展具有基础性和约束性作用。综合利用回归分析模型、InVEST模型和CA模型,探索构建基于生态约束的城市开发边界划定方法,并以南京市中心城区为例,在评价城市生态用地重要性和建设用地空间扩展潜力基础上,开展不同目标年份的城市用地扩张模拟,据此划定城市开发边界。研究表明：城市建设用地扩张具有动态性、复杂性、系统性特征,受到多因子相互作用,基于生态约束的城市开发边界模拟能够兼顾城市空间发展需求和居民高品质生态环境诉求,促进城市发展与生态保护相统一、人口经济和资源环境相协调,有助于丰富城市开发边界划定方法研究,为国土空间规划编制提供科学参考。     

城市增长边界分析方法研究——以长江三角洲常州市为例

诸多国家已采取城市增长边界(Urban growth boundary, UGB)对策以抑制城市蔓延,我国目前城市与土地利用规划也明确要求划定UGB,但其分析方法研究还较薄弱。综合系统动力学模型、元胞自动机及城市承载力分析研究常州市区UGB,结果表明:预测到2020年常州市区城市建设用地面积为30 847 hm²,北部和南部组团外延增长、主城区及南北组团内部填充同步发展,UGB由沿江-德胜河-沪宁高速-新孟河-德胜河-武宜运河-沿江高速-沪宁高速-市域界限等围合而成;模型预测的UGB与GH-UGB(实际规划UGB)北部和东部空间拟合良好,西部和南部拟合较差,表明模型预测对空间整体和要素联系考虑不足,而用地规模偏差则表明模型预测更为客观;UGB分析方法在政策、空间规划理念和整体格局上有待完善。     

岷江上游山区聚落生态位地域边界划分与垂直分异分析

山区聚落生态位是当地居民长期适应山地自然环境的结果,涵盖了人类居所在山地生态系统中所处的地理位置及居民生计所能利用的资源空间.基于SPOT-5遥感数据和GIS技术,对岷江上游山区聚落生态位边界进行甄别,提出了山区聚落生态位地域边界的划分方法,并对其分异特征进行定量分析.结果表明,河流、山脚、山沟、图像纹理和色差等因素对边界划分具有指示意义,是界定山区聚落生态位地域范围的关键因子;岷江上游山区聚落生态位地域面积介于2.27～528.67 hm2之间,且随着海拔升高而增大;在＜1 600m海拔段,聚落生态位的增速较小,当海拔高度超过1 600m时,聚落生态位的增速明显增加.     

基于道路网络特征的建设用地扩张及其对林地景观的影响——以深圳市为例

道路作为景观廊道,与建设用地景观、林地景观之间存在着复杂的生态学联系。在道路网络迅猛扩展的同时,深圳市建设用地迅速扩张,并对林地景观产生了一定影响。基于土地利用变更调查数据,对1996-2008年快速城市化地区深圳市道路密度与建设用地扩张强度、道路密度与建设用地-林地边界动态的相互关系进行了研究。结果表明,建设用地规模与道路密度、建设用地扩张强度与道路拓展强度呈相关关系,道路网络对城市的社会经济发展有着重要的支撑能力。另一方面,研究期间深圳市林地退化严重,与建设用地接触的单个林地斑块的平均边界长度（林建边界长度）增加,建设用地-林地边界呈现出复杂化的趋势。林建边界长度与道路密度成相关关系,道路密度小于2.5 km.km-2时,道路密度越大,林建边界长度越大,建设用地景观和林地景观的生态学作用越剧烈。     

基于足迹家族和行星边界的主要国家环境可持续性多维评价

足迹家族和行星边界都是国际可持续发展研究领域新近出现的热点概念。系统回顾了足迹家族和行星边界的概念缘起,首次提出了基于足迹家族和行星边界的环境可持续性概念及其评价框架。其中,足迹家族定义为：人类在自然资源消费和废弃物排放过程中占用的地球生态系统的再生和消纳能力;行星边界定义为：可供人类安全占用的地球生态系统的最大再生和消纳能力。由此,将环境可持续性定量描述为人类环境足迹小于或等于对应行星边界的情形,反之则为环境不可持续性。分析了该环境可持续性概念的6项基本特征：系统性、选择性、交互性、不确定性、尺度依赖性、赤字可权衡性。在此基础上,以全球30个主要国家为例,对提出的足迹家族-行星边界整合框架进行了实证应用。从与人类社会关系重大的环境问题入手,对各国在气候变化（碳排放）、水资源利用和土地利用3方面的环境可持续性进行了多维测度。结果显示：22国的碳排放呈现不可持续性,人均碳赤字最高为美国的26.1 t·a-1（以CO2当量计）;17国的水资源利用呈现不可持续性,人均水赤字最高为西班牙的1497.8 m3·a-1;15国的土地利用呈现不可持续性,人均土地赤字最高为荷兰的2.3 hm2·a-1。研究表明,碳排放的可持续性与社会经济发展水平关系密切,发达国家对气候变化的贡献明显大于发展中国家;水资源利用和土地利用的可持续性则更多地受各国人均资源禀赋制约。本研究对科学量化和比较不同国家的环境可持续性具有参考价值,该评价方法也适用于其他环境问题或国家以下尺度的核算分析。     

资源枯竭型城市增长边界划定研究——以淮北市为例

城市增长边界是对城市空间增长管理的重要技术和政策之一,对于资源枯竭型城市的可持续发展也具有重要意义。依据资源枯竭型城市的特点,选取了自然因素和人为因素对淮北市城市生态适宜性进行评价;以城市扩张内部动力为基础,从土地利用类型转变的概率角度出发,引入8种空间变量因素建立逻辑回归的元胞自动机模型,其次,辅助近期建设规划,再综合考虑淮北市自然和行政边界线等合理划定城市增长边界。结果表明：1）在生态适宜性高、中、低三种水平下,用地规模逐步上升,分别为：127.90、203.77和590.00 km²;2）依据元胞自动机模拟得到城市扩展用地有效面积为203.45 km²,占研究区面积的22.07%;3）最终得到研究区城市增长边界面积为259.43 km²,占研究区面积的28.15%。研究既明确了区域生态资源的保护范围,又综合考虑了城市的空间拓展方向,不仅可以保护生态空间,而且有利于有序引导城市空间发展,是实现资源枯竭型城市转型和精明增长双赢的重要途径。     

生态水利研究的理论基础与重点领域

生态水利是近些年来涌现出的新兴学科研究领域.论文结合国内外相关研究进展和国家重大需求,总结了生态水利的概念内涵和学科发展特点,从系统理论、二元结构和安全边界角度阐释了生态水利研究的理论基础.在此基础上,进一步从水与生态系统的相互作用、水利工程的长期生态效应、河湖连通与湿地水系网络构建、受损生态系统的恢复、生态需水与生态...