基于主导功能的国土空间生态修复分区的原理与方法

国土空间规划是统筹区域资源开发利用和生态保护格局、促进空间治理体系现代化、服务生态文明建设和国家现代化战略的重大举措,国土生态修复是针对区域空间格局失调、资源利用低效、生态功能受损的国土空间进行综合整治与生态修复的活动和过程,是编制和实施国土空间规划的重点内容,生态修复分区则是合理编制国土空间生态修复规划和科学高效开展生态修复的重要前提。通过分析区域国土、生态、经济等主导功能的分区定位与内涵特征,依据"生命共同体理论"、"三生协调理论"、"适宜性管理"等国土空间规划与生态文明建设的基本理论,基于"自上而下"和"自下而上"相结合,提出了基于主导功能型区划的国土空间生态修复分区的思路与方法:1)摸清自然资源本底,完成一级生态功能基础分区;2)评价区域生态功能状况,完成二级生态修复格局分区;3)明确生态修复重点区域,完成三级生态修复模式分区。通过在江西省国土空间生态修复分区进行实践应用,可将江西省生态修复区划分为5个大区,以及24个亚区、70个修复小区,研究可为江西实施生态修复工程和国土空间管治提供决策依据。该方法归纳起来有以下4点特征:一是突出主导功能;二是遵循生态规律;三是适配空间尺度;四是强化上下衔接。研究对于国土空间生态修复规划编制、实施和生态管控具有积极的意义,可为国土空间整体保护、系统修复、综合整治与推进美丽中国建设提供科技支撑。     

国土空间生态修复实践与思考——以广东省为例

国土空间生态修复是加强生态文明建议和高质量发展的重要抓手。基于"山水林田湖草"生命共同体理念,本文以广东省已开展的20个生态修复案例为素材,采用实地调研、案例研究和归纳总结等方法,进行了国土空间生态修复的类型划分和实践经验总结。结果表明:国土空间生态修复可分为三种类型:保护型、干预型和重塑型,不同类型生态修复案例的生态修复对象、理念、目标及路径不同。案例中"再野化"理念、生态材料的选用、资源的优化配置、生态修复技术的合理运用等可为国土空间生态修复实践提供参考。同时,生态修复过度依赖政府财政资金扶持、生态修复职能分散等现实问题仍有待解决。     

黄土高原地区流域生态空间管控模式

流域尺度的生态空间管控是落实黄土高原地区高质量发展的重要空间蓝图,充分体现了中国生态空间规划与管控思路的转变。该研究为解决黄土高原地区流域生态空间管控低效、无序开发的难题,通过梳理国土空间规划下的流域生态空间管控内涵特征,提出了基于生态水文过程的流域生态空间管控研究框架,从要素与分区两个层面构建了"水文过程刚性约束,生态要素弹性管控"的要素管控模式以及"纵向分层传导,横向制约管控"三层双向的流域生态空间分区管控模式。通过在旬邑三水河流域进行实践应用,从"空间结构布局-片区功能指引-单元指标控制"的管控途径入手,划分3级生态空间分区,梳理出75条生态廊道,提出3种村庄类型;同时确定了三大功能片区及21个管控单元;最后以C-04管控单元为例,将土地利用、村庄发展、景观格局及水文过程等控制指标及指引策略进行整合与落位,可为三水河流域生态空间修复与综合治理提供决策依据。研究结果对黄土高原地区的生态环境改善提供了科学的方法指引,有利于提高中国流域尺度下的国土空间管控的操作性与实施性。     

西北生态脆弱区省域国土空间生态修复分区

在生态文明建设背景下的国土空间治理时代,国土空间生态修复是优化国土空间结构、提升国土空间功能的重要举措。针对西北生态脆弱区省域国土空间生态修复分区的理论创新与实践需求,该研究以县(区)为基本研究单元,将生态系统服务供需分析与国土空间生态修复分区结合起来,探索基于生态系统服务供需匹配程度差异的西北生态脆弱区省域国土空间生态修复分区思路与方法。对甘肃省的案例研究结果表明:1)除食物供给服务外,全省县域水源涵养服务、固碳释氧服务和土壤保持服务的总供给均大于总需求,但供给与需求存在明显的空间不匹配问题。2)甘肃省存在"高供高需""高供低需""低供高需"和"低供低需"4种供需匹配类型,但各项生态服务的主导供需匹配类型主要以"高供低需"和"低供低需"为主。3)依据区域生态系统服务供需差异及供需匹配类型,将甘肃省划分为绿洲保育、固碳提升、水源涵养和土壤保持4个生态修复大区,并按照自然地理特征与区域生态环境问题将4个大区划分为10个亚区,同时提出不同区域相应的生态保护修复工程措施。     

黄土区矿-农-城复合区土地利用时空转换特征

黄土区矿一农一城复合区在工业化、城镇化、城乡一体化的背景下,区域的土地利用类型转换频繁,尤其受到生态退耕政策、城乡建设、露天采煤损毁的影响。该研究旨在揭示矿.农一城复合区近30年土地利用类型转换的过程、特征及影响土地利用类型转换的主要原因。该文利用研究区1986—1996年、1996—2000年、2000—2004年、2004—2009年、2009—2013年及1986—2013年土地利用类型转换图分析了各研究阶段主要转换类型的重要值、面积、空间分布,基于各研究阶段土地利用类型转换过程划分了土地利用类型转换分区,并开展土地利用类型转换原因的讨论。研究结果表明:1)不同研究阶段土地利用转换类型差异明显,总体上呈现转换类型增加,而转换重要值和降低的趋势。转换类型由早期农用地互转逐渐过渡到农用地互转、农用地转向建设用地、农用地转向损毁土地三者共存的状态。2)各种土地利用转换类型在地域分布上呈现趋同性与差异性,并依据趋同性与差异性划分了农用地转建设用地区,农用地转损毁土地区,农用地互转区。3)农用地减少主要以耕地减少为主,耕地减少主要受到生态退耕、建设用地占用、采煤损毁等活动的影响。建设用地增长一是受到保障城镇发展和空间拓展的影响;二是受到新农村建设、农民建新房改善居住环境及"抢盖抢建"的影响。损毁土地的增长主要与煤炭资源开采规模扩大紧密相关。该研究成果可为研究区土地可持续利用及生态环境保护提供参考。     

黄土丘陵区纸坊沟流域农用地功能变化动态分析

以纸坊沟流域1938—2008年调查数据为基础,对其农业生态经济系统各阶段的农用地功能进行判定,并采用单一动态度指数和土地利用综合指数分析了其动态变化过程。结果表明,随着农业生态经济系统的演变,该流域农用地功能经历着"生存、生态功能→收入、就业功能→生态、收入功能"的演变过程;流域农用地的利用方式也经历了林地向耕地流转→耕地向园地和林地流转的过程;引起这一演变过程的驱动要素主要是流域人口、农民需求、农业效益以及国家政策的宏观调控。     

南方红壤丘陵区耕地生态问题识别与修复分区

农业空间生态修复是国土空间生态修复的重要内容之一,耕地作为农业空间的重要载体,精准识别耕地生态问题并对其系统分区,是新时期耕地高质量发展与科学高效开展国土空间生态修复的重要前提。该研究以南方红壤低山丘陵区耕地生态修复为研究对象,以江西省为例,针对国土空间规划中耕地生态修复的景观连通性、矿山生态负面影响、恢复退化土地生态功能和农业开发对生态空间胁迫程度4个方面,识别了江西省耕地的破碎化、矿山损毁、水土流失以及与生态用地冲突4种生态问题,采用基于修正的通用水土流失方程（Revised Universal Soil Loss Equation, RUSLE）模型、景观指数、土地利用转移矩阵和GIS空间分析等方法对各生态问题的指标程度进行定量化分析;基于组合权重构建了生态修复综合指数,依据流域、主要生态问题与修复程度分区方法,对全省耕地生态修复进行了综合分区。结果表明：1)2000—2018年间,江西省耕地水土流失主要以轻度侵蚀为主,水土流失总面积减少50.98%,赣江上游流域和鄱阳湖环湖区等水土流失现象加重;耕地斑块密度、破碎度趋于增加,聚集度趋于离散;耕地占用林地、水域与湿地等生态用地面积...     

山水林田湖草系统治理在铁路工程生态修复中的应用

山水林田湖草系统治理是新时期铁路建设工程生态修复的重要指导方向。在分析铁路建设工程生态环境破坏特征基础上,从铁路建设工程路域范围的土壤、植被和水体3个系统要素角度,结合生态环境问题及生态破坏评估指标,提出铁路建设工程山水林田湖草生态修复理念和生态修复系统,构建山水林田湖草生态修复模式。今后应加强铁路建设工程地表变形远程监测预警系统研发,完善山水林田湖草生态修复模式,建立生态修复效果评价体系。研究结果可为铁路建设及类似线性工程生态修复提供理论参考和技术依据。     

成渝地区双城经济圈生态空间区划及管控机制

成渝地区双城经济圈生态空间是我国西南地区生态文明建设重要组成部分。以成渝地区双城经济圈生态空间为研究对象,基于复合生态系统、山水林田湖草沙一体化保护和治理等理论,从政策目标、公众需求等方面综合选取评价指标,采用变异系数法、判断矩阵法开展生态空间区划并提出相应管控机制。结果表明:(1)10年间ESQ表现出稳中向好趋势,空间上呈中部低,四周高的"盆地型"分布格局,质量等级变化呈"中部向好、四周持稳"特点,以不变和变好为主;(2)ESQ处于弱变异和中等变异之间,且弱变异面积占比大,ESQ整体较稳定;(3)综合质量变化特征和稳定性分析,将生态空间划分为重点保护区、潜在修复区、重点修复区和生态保育区,对重点保护区重点实施原生态保护,开展封禁自然保育;重点修复区主要为人工生态系统,重点实施人工修复,开展生态修复和治理工程;潜在修复区应以保护优先,自然恢复为主,努力提升整体生态状态;生态保育区是研究区生态空间的主要类型,应实施生态保育,在生态保护的基础上,可合理进行生产开发建设,该区域可为研究区未来城市发展提供战略方向并作为发展预留空间。对生态空间分区管控研究可方便决策者对生态保护修复空间进行识别和管理,为未来成渝地区双城经济圈发展方向提供新思路。     

基于"重要性-脆弱性-服务价值"的国土空间生态保护与修复管控

国土空间生态保护修复是维护国家生态安全格局的重要保障，科学划定与管控保护修复关键区对维持区域生态系统功能与可持续发展具有重要意义。该研究以福建上杭县作为典型研究案例区，在综合生态系统完整性、系统性与生态效益的基础上，构建了"重要性-脆弱性-服务价值"（I-F-V）的多维生态系统测度框架，进而分析了区域生态系统的多维特征、测度因子间的权衡与协同关系，运用空间聚类（分组分析）划定了生态保护与修复空间，并基于各分区的空间分异性及生态系统结构特征，提出分区管控措施。结果表明：1）上杭县生态系统具有较强的空间异质性，整体上呈现重要性较高、脆弱性程度低、服务价值较高的空间分异格局；2）上杭县各生态系统测度因子间协同与权衡关系并存，综合重要性、脆弱性和服务价值之间均为协同关系，生态系统保护与修复区域可能存在高度重叠；3）上杭县可划分为III-I-V（中等重要-一般脆弱-极高价值）、III-III-V（中等重要-中等脆弱-极高价值）、III-II-V（中等重要-较为脆弱-极高价值）、III-III-IV（中等重要-中等脆弱-较高价值）、II-III-I（较为重要-中等脆弱-低价值）和IV-I-I（高度重要- 一般脆弱-低价值）6个分区，其中，III-I-V和III-II-V两个分区面积较大，是区域发展的生态系统功能基底，各分区所在的土地覆被类型构成也存在明显的空间异质性，林地、灌丛、耕地和园地属于优势土地覆被类型；4）依据生态保护与修复措施将研究区进一步划分为生态保护区（生态保育区、绿色发展区、适度开发区）和生态修复区（生态修复区、保护修复统筹发展区）。研究结果可为区域国土空间生态保护修复规划与建设、生态安全格局维护提供较为科学、全面的研究思路和实践借鉴。     

生态文明时代农业空间规划内涵及发展趋势

农业空间是国土空间的重要组成部分,开展农业空间规划研究,对于保障中国粮食安全和重要农产品供给、提高农业质量效益和竞争力、扎实推进生态文明建设具有重要意义。在界定农业空间规划内涵的基础上,通过回顾既有相关规划实践,分析农业空间发展趋势,提出生态文明时代农业空间规划策略。结果表明:1)农业空间规划是对一定时期内农业空间保护、利用、整治修复做出的统筹安排。2)既有农业空间相关规划很好地解决了当时农业农村发展迫切需要解决的空间问题,但大多是聚焦于农业空间的某一项活动或某一项要素,缺乏对农业空间各类活动、各项要素的协调统筹,易导致空间保护低效、空间利用无序、生态环境本身的系统性被破坏等问题。3)进入生态文明时代,农业空间呈现出发展功能复合化、发展需求优质化、发展模式绿色化、发展手段数字化、发展路径融合化等趋势,相应地提出生态文明时代农业空间规划策略,包括坚持生命共同体理念优化农业空间系统结构、坚持人与自然和谐共生原则分析规划底线、坚持民生福祉导向分析规划目标任务、坚持主体功能原则优化区域布局、坚持绿色经济模式优化产业布局、坚持融合发展理念合理布局平台载体、坚持数字赋能提升规划和管理效率等。该研究结果可为国土空间规划编制提供一定思路借鉴。     

人地协调的土地整治模式与实践

为丰富转型期中国农村土地整治的理论与实践,该文综合论述了人地协调的土地整治理念、模式与技术途径,并结合典型案例进行了实证。结果表明,作为人地关系系统正向反馈的土地利用调控路径,人地协调的土地整治需立足于生产、生活、生态三大空间的结构优化与功能整合,积极响应社会经济发展阶段需求。在转型期,人地协调的土地整治模式应以保障粮食安全和食品安全、推动农业现代化发展,支撑新农村建设、优化城乡发展空间,构建生态安全格局、提升生态景观服务功能为导向,在整治目标、整治重点、运作模式上与乡村地域空间结构与功能相匹配,在行为理性上坚持价值理性与工具理性的有机统一,在技术上强调生产空间农用地整合技术、生活空间农村建设用地盘活技术和生态空间生态景观提升技术三者的智能融合。通过人地协调的土地整治模式实践,研究区生产空间的适度规模经营面积比例由整治前的18.00%增至整治后的30.53%,户均耕地地块数降低1.6块,耕地灌溉保证率由29.68%增至51.22%,综合机械化率由42.50%增至61.80%,特色优势产业壮大;生活空间24个片块的闲置废弃农村居民点被复垦再利用,乡村景观协调性、田块连片性及聚落的风貌形象得到提升;生态空间形成了以生态节点修复与完善、生态廊道连通、核心生态用地保护为主导,"点—线—面"一体化的生态景观格局。因此,在中国高度紧张的人地关系背景下,土地综合整治的思路应由不同整治类型的组合转向整治内容的融合,从人地关系调控入手确立人地协调的土地整治模式,是应对人地关系、城乡关系矛盾和转型发展需求的理性选择。     

基于耕地质量综合评价的县域基本农田空间布局

当前耕地质量综合评价已具有较丰富的研究成果,但其对耕地生态安全因素方面考虑稍显不足。全面系统评价耕地质量是基本农田划定与高标准基本农田建设等工作科学开展的重要前提,该文在深入剖析耕地质量评价理论与方法的基础上,针对基本农田划定内在要求,从耕地自然质量、利用条件、空间形态与生态安全4个方面选取相关指标,构建耕地质量综合评价体系,基于GIS平台实现各指标定量化分析与耕地质量综合指数测算。在此基础上,依据最大相似性原理将北京平谷区现有5 916块耕地地块划分为优先划定、适宜调入、重点调控和缩减退出4大类型,通过分析各类型耕地综合质量特征,整理得到平谷区基本农田划定时空配置方案。该研究结果客观反映了区域耕地资源综合质量状况,为县域范围耕地资源功能分区与差别化管控、基本农田保护区划定及高标准基本农田建设提供参考。     

大都市郊区景观生态型土地整治模式设计

开展景观生态型土地整治规划,是实现土地整治多功能发展战略的迫切需求。以上海市金泽镇土地整治项目为例,评价项目区景观格局与污染风险,提出江南水乡景观重建的土地整治目标。依据不同类型景观基底及生态功能需求设计景观调整优化模式:水系景观整治模式通过河网贯通、圩堤建设与堤边绿化,提高湖、河、塘的景观连通度;点源污染整治设置"乔灌草"缓冲带,提高隔离防护功能;基本农田整治模式强调田块撤并与农田水利建设,提高农田景观生产功能;村庄整治模式建设生活基础服务与休闲观光设施,改善村庄景观的生活休闲功能。景观生态型土地整治与传统的农地整治,在模式设计的思路与工程设置方面存在明显差异。     

基本农田保护区规划调控下的土地利用空间重构分析

为了提高基本农田保护区专项规划对土地利用的空间导向作用,加强基本农田建设,探索土地利用空间重构的技术方案。该文以顺义区杨镇基本农田保护区专项规划分析为例,通过划定12个基本农田保护区,利用农用地分等成果,辅助耕地邻域替代评价和适宜性评价方法,确定了保护区内设施农用地、农村居民点用地、未利用地的土地整治方向,以及整治地块的空间分布和时序安排。分析结果显示,一、二、三级土地复垦整治地块面积为459.44hm2,未利用地高、中度适应性评价面积为35.12hm2,对该部分地块的整治能有效地增加基本农田保护区内耕地的比例;农田景观指数分析结果显示,随着待整治地块向耕地转变,基本农田保护区内耕地的集中连片度不断提高。基于土地整治行为的土地利用空间重构方式,成为编制基本农田区专项规划的有益探索,深化了对土地利用规划的研究。     

基于多源数据的国土空间规划用地分类体系构建和土地类型识别

准确、可靠、现势的国土空间基础数据是科学开展"双评价""三类空间"划分及其格局优化、国土空间规划编制的前提,当前中国国土空间分类存在国土调查、城乡用地、地理国情调查等多种分类体系,分类标准不一、数据来源较多,迫切需要开展国土用地分类体系优化,多源数据条件下地类转换规则、识别方法等开展研究。该研究以鹤壁市为例,采用归纳比较法对国土空间规划用地分类体系进行初步探讨,通过综合对比分析法、GIS空间叠加分析法对国土空间规划用地分类体系重构、多种分类体系转换衔接规则、国土地类识别方法进行研究。研究得出:1)国土空间规划用地分类体系分为生态保护用地、农业生产生活用地、区域设施用地和城镇发展用地4个一级类,12个二级类和45个三级类;2)基于多种分类体系下的国土分类转换策略,建立了面向国土空间规划用地分类的地类转换衔接规则和多源数据融合识别方法;3)完成了鹤壁市国土地类转换和识别,为鹤壁市进行"生态/农业/城镇三类空间"划分与格局优化、"双评价"、规划编制提供了数据支持。     

农地确权成果在耕地景观格局分析中的应用

如何将农地确权数据成果应用于农业发展尚在探讨中。研究将农地确权数据成果应用在耕地景观格局分析中,以郑家镇为例,基于2015年农村土地承包经营权确权登记工作中实测法得到的承包地块矢量数据,结合多光谱遥感影像数据,采用景观指数法,分别从镇级、村级两种空间尺度对耕地的自然景观和权属景观格局特征进行了对比分析。结果表明,相同空间尺度下,耕地自然景观与权属景观存在差异,承包经营权制度对耕地景观格局具有影响。在村级尺度下,各村耕地分配具有差异性。郑家镇耕地整体景观表现为一致的聚集程度高,但不同空间尺度下耕地破碎化、连片分布情况和斑块形状复杂程度不一致。农地确权数据成果可在不同空间尺度支持耕地景观格局分析,依据分析结果可以支持不同行政级别的农村耕地承包地权属分配、流转用地经营空间布局和耕地利用整理等农业管理工作,辅助智慧农业发展。     

基于土地利用与其功能动态耦合性的县域国土空间分类体系构建

国土空间分类是建立国土空间规划体系并监督实施的基础。该研究综合应用地理探测器q统计和地理时空分析法,基于土地利用及其功能的时空异质性和动态耦合性,建立了一种国土空间分类体系构建方法,并以四川省邛崃市为例,开展了县域国土空间分类体系构建及其与土地利用分类体系的衔接关系研究。结果表明：1）2010-2020年,邛崃市土地利用优势国土空间功能存在时空异质性,土地利用与其优势国土空间功能在空间分布上存在耦合性,二者耦合度以及与地类耦合的国土空间功能结构均存在时间异质性,这证实在国土空间分类体系构建中考虑土地利用及其功能的时空异质性和动态耦合性的必要性;2）邛崃市国土空间分类体系由3个一级空间类型、7个二级空间类型和14个三级空间类型组成,不同于国土空间分类理论框架体系,进一步证实土地利用及其功能的时空异质性和动态耦合性会影响国土空间分类结果,基于土地利用及其功能的时空异质性和动态耦合性构建的国土空间分类体系更符合实际,可以避免定性分析理论构建产生的偏差;3）建立了国土空间类型与土地利用类型的对应关系,实现"虚"的国土空间功能通过"实"的土地利用得以表达,为利用历史数据和成果资料提供了有效途径。研究可以为当前国土空间规划与管理提供参考。