基于生态网络优化的生态保护重要性评价——以陕西省为例

生态保护重要性评价是开展生态保护工作的科学基础。本研究基于自然资源数据库对陕西省生态保护重要性进行评价,在此基础上使用生态网络分析的方法对生态保护重要性评价结果进行优化,进而构建陕西省生态保护空间格局。结果表明：陕西省生态系统调节功能极重要区面积为67 562.30 km2,占全省总面积的32.8%,主要分布在秦巴山地、关山和子午岭地区;生态极敏感区面积为13 260.88 km2,占全省总面积的6.4%,主要位于黄土高原地区。研究区内包括30处生态源地和106处生态节点,呈现出南多北少、西多东少的分布特点,103条生态廊道则以南北纵向分布为主。利用生态网络对生态保护重要性初始评价结果进行优化,识别并增加3.3%生态保护极重要区域。全省生态保护极重要区面积为84 362.30 km2,占全省总面积的40.97%。基于生态保护重要性评价优化结果,可构建点-线-面相结合的网络状生态保护空间格局。本研究通过叠加分析和生态网络相结合的方法构建区域生态保护格局,可以有效提高生态保护与修复区域划定的准确性和科学性。     

区域生态保护空间类型划分及保护对策探讨——以广西崇左市为例

合理划分生态保护空间是协调区域经济开发与生态保护之间关系,实现区域可持续发展的重要手段。该研究总结了区域生态保护空间的概念,把区域生态保护空间分为禁止开发的生态空间和限制开发的生态空间,探讨了禁止开发的生态空间和限制开发的生态空间的划分方法,提出了区域生态保护空间的保护对策。在GIS技术支持下,对广西崇左市的生态保护空间进行了划分,得知崇左市生态保护空间面积5 899.94 km2,占崇左市总面积的34.04%,其中禁止开发的生态空间面积1 555.35 km2,占崇左市总面积的比例为8.97%;限制开发的生态空间面积4 344.59 km2,占崇左市总面积的比例为25.07%。通过分析,最终提出区域生态保护空间的保护对策。     

基于GIS的区域生态功能红线划分

生态保护红线是指生态空间范围内具有特殊重要生态功能、必须强制严格保护的区域以及生态环境敏感区和脆弱区等区域划定的严格管控边界,是区域生态安全的底线。以吉林省为例,基于生态系统服务重要性评估和生态敏感性评估,通过识别去区域生态保护关键区域,划定吉林省生态保护红线区,为吉林省生态保护红线的划定提供思路和方法。划定吉林省生态保护红线区总面积为6.38万km~2(扣除重复面积),占全省总面积的34.04%,分为5类,分别是水源涵养红线区、水土保持红线区、生物多样性维持红线区、防风固沙红线区、水土流失红线区。     

国家生态保护重要区域植被长势遥感监测评估

国家生态保护重要区域植被长势对于维持区域生态系统结构和功能的稳定性至关重要.以国家重点生态功能区、国家重要生态功能区、国家生物多样性保护优先区和国家级自然保护区等四类生态保护重要区域为研究区,选取年累积NDVI作为指示因子,监测评估了1998-2007年间国家生态保护重要区域的植被长势特征.结果表明:(1)国家生态保护重要区域总面积为536.59万km2,占全国陆地国土面积的55.89％.国家生物多样性保护优先区与国家重点生态功能区、国家重要生态功能区的重叠面积较大,分别占到相应生态功能区总面积的53.36％和50.20％.国家级自然保护区与其他三种类型区域的空间叠加关系较好,尤其与国家重点生态功能区,重叠面积占国家级自然保护区总面积的75.10％.国家重点生态功能区和国家重要生态功能区的重叠面积分别占各自面积的63.73％和39.15％.(2)对于植被长势总体状况,国家生态保护重要区域中东部的植被状况好于西部.植被状况较差的区域面积为10.59％,植被状况一般的区域面积为29.59％,植被状况好的区域面积为23.44％,植被状况较好的区域面积为36.39％.国家级自然保护区和生物多样性保护优优先区的植被状况好于国家重要生态功能区和国家重点生态功能区.国家级自然保护区的空间分布差异最大.(3)对于植被长势变化趋势,国家生态保护重要区域的植被状况整体呈现出变好趋势.62.39％区域面积的植被状况较为稳定,22.69％区域面积的植被状况呈现出变好趋势,14.93％区域面积的植被状况呈现出变差趋势.国家重要生态功能区的植被变好趋势最为明显,其次为国家生物多样性保护优先区.国家生物多样性保护优先区的植被变化趋势空间差异最大,国家级自然保护区的植被变化趋势空间差异最小.     

基于“三线一单”的省域生态空间划定研究——以浙江省为例

选取长三角地区的南翼——浙江省作为研究区域,开展了生态空间划定研究,采用《"生态保护红线、环境质量底线、资源利用上线和环境准入负面清单"编制技术指南(试行)》明确的方法,结合浙江省实际,识别了浙江省生态空间,共划定陆域生态空间54 535.79 km~2,占浙江省陆域面积的52.28%。     

基于生物多样性保护的生态空间辨识研究——以吉林省辽河流域为例

吉林省辽河流域是农业种植和畜禽养殖的重点区域,由于生产与生活空间的不断扩张,基于生物多样性保护的生态空间受到侵占,科学地识别和划定生态空间对于维持区域生态平衡、保障区域生态安全具有重要意义。在构建包括植被覆盖指数、植被类型、生境服务质量指数、河流廊道连通性指数等4个指标的生态空间重要性评价体系的基础上,综合运用3S技术(即遥感技术、地理信息系统、全球定位系统),集成多源空间数据,运用空间分析与因子分析法对吉林省辽河流域基于生物多样性保护的生态空间进行评价,辨识出关键性生物多样性保护用地空间。研究结果表明:极重要、重要的生态空间主要分布在研究区东南部的林地和河流廊道两侧,须重点保护、严禁或限制开发;研究区的西北部除城镇外的区域评价等级为较重要,主要为农田生态系统;建设用地的生物多样性程度较低。研究结果可为吉林省辽河流域的生态建设规划与生物多样性保护提供相应理论依据。     

基于建设用地扩张的皖江地区生态用地格局演化与优化

【目的】分析皖江地区生态用地的时空演化特征,并提出生态用地格局优化策略,为皖江地区生态用地保护、生态安全格局优化及实现区域可持续发展提供新思路和理论依据。【方法】利用1980-2018年皖江地区土地利用数据、交通数据、社会经济统计数据以及自然概况数据,通过统计分析法,提取皖江地区滁州、合肥、马鞍山、芜湖、宣城、安庆、铜陵、池州8个城市耕地、林地、草地、水域用地、建设用地、未利用地等6类用地面积并计算面积增长率;利用凸壳原理法识别皖江地区建设用地扩张模式及系数,利用空间分析法识别皖江地区生态用地并计算生态用地指数,基于最小累积阻力面和自然断点法构建皖江地区生态用地安全格局,并提出优化策略。【结果】(1)1980-2018年,皖江地区耕地和林地面积持续下降,分别减少了2 552.48和306.58 km~2,草地、水域用地、建设用地、未利用地面积总体呈增加趋势。皖江地区建设用地加速扩张,其中合肥市最为明显,共增加了865.62 km~2,宣城市、芜湖市、池州市建设用地扩张比例均超过100%,铜陵市建设用地扩张面积最小。(2)1980-2018年皖江地区平均生态用地指数为0.412,其中宣城市、安庆市、池州市生态用地指数均高于皖江地区平均水平,其他城市低于区域平均水平。1980-1990年和2000-2010年皖江地区生态用地指数均有所增加,而在1990-2000年和2010-2018年均有所下降,且后一阶段下降明显。(3)建设用地扩张与生态用地产生的冲突区域面积以合肥市最大,其次为芜湖市、马鞍山市和滁州市,铜陵市冲突区域面积最小,仅有81.18 km~2。【结论】通过合理选择建设用地扩张空间、差异化保护生态用地斑块、加强生态用地间廊道连接可促进区域生态用地空间格局优化,是维护皖江地区生态用地系统安全的有效途径。     

基于“双评价”的科尔沁地区三生空间划定

为在水土资源承载力的约束下科学合理的划定生态、生活和农业生产空间,以科尔沁区域为例,“双评价”为核心,探究国土空间优化布局。首先基于模糊综合评价法对区域水土资源承载力进行评价,并以农业生产保障、城镇建设潜力、生态屏障约束为导向构建国土空间适宜性评价体系,然后,基于“双评价”结果划定科尔沁地区的生态空间、生活空间和农业生产空间。结果表明：1）科尔沁区域生态、生活和农业生产的面积所占比例分别为50.00%、3.55%和46.45%。2）农业生产占地面积最大的地区为阜新市和白城市,生态面积最大的地区为赤峰市和兴安盟,生活适宜区主要集中在白城市。本研究可为科尔沁地区生态空间的保护、生活空间的发展以及农业生产种植区的选择提供依据。     

国土空间生态修复关键区域系统识别与修复

基于生态系统问题诊断与生态安全格局构建,探索国土空间生态修复关键区域识别与修复的方法路径。以武汉市蔡甸区为研究区域,从数量、质量、空间格局等3个方面系统诊断了生态系统的退化程度、退化类型及其空间分布。基于生态源地的识别,并以土地覆盖类型、距离水源距离、植被覆盖度、坡度、高程等5种因子构建生态阻力面,通过最小阻力模型识别潜在生态廊道,进而构建生态安全格局。在此基础上,综合生态系统问题诊断与生态安全格局需求,系统地辨识出了武汉市蔡甸区的生态保育区、自然修复区、人工修复区和生态廊道建设区。结果显示,共提取出1 901.52 hm²林地和水体作为生态源地,识别出18 168.12 m潜在生态廊道。从生态保育、自然修复、人工修复、生态廊道建设4个方面提出了对应的生态保护修复措施。     

区域关键性生态用地空间划定研究——以河北省青龙满族自治县为例

由人类高强度的建设活动对生态系统的结构、功能所造成的改变大多是不可逆转的。因此,在经济飞速发展和人地矛盾日益突出的压力下,应注重识别和保护具有重要生态服务功能的土地单元及空间,从而维护区域的生态安全。以河北省青龙满族自治县为例,借助Arc GIS软件,采用净初级生产力(net primary productivity,简称NPP)定量指标评价方法,从土壤保持、水源涵养、生物多样性保护等3大方面,评价研究区2013年土地利用现状的生态系统服务功能重要性,并在此基础上,划定其关键性生态用地空间。结果表明,研究区关键性生态用地面积为113 481.96 hm2,占全区总面积的33.18%,主要分布在县域东部的凤凰山乡、祖山林场、祖山镇以及县域西北部的都山林场,它们是高强度的人类建设活动不应逾越的底线。该研究有利于区域基本生态屏障的建立,从而为建立生态保护关键区提供依据。     

干旱绿洲区生态安全格局研究——以喀什地区为例

【目的】探究喀什地区的生态安全格局，为区域生态安全保护和绿洲区永续发展提供生态保障。【方法】以我国典型的干旱绿洲区——喀什地区为例，基于形态学空间格局分析(MSPA)模型和景观连接度对生态源地进行分析与确定，应用最小累积阻力(MCR)模型和重力模型对连接各生态源地的生态廊道进行识别与分析，结合生态断裂点识别和生态网络分析对区域生态安全格局进行提升。【结果】(1)喀什地区生态斑块面积占比较高，有较好的生态安全基础，但斑块数量多、面积差异大，导致生态斑块破碎度大，有较大的生态安全隐患；(2)生态斑块、生态源地及核心生态源地的分布形成明显的差异性分区，最终确定出16块核心生态源地；(3)识别出66条总长为5693.356 km的生态廊道，其连通生态源地的作用较好，能满足连通层次的安全；(4)提出“一源、一廊、两区、两带、三核、三轴”的生态安全格局，为生态安全保护提供选择的优先级。【结论】喀什地区的生态安全格局构建与修复对区域生态安全意义重大。     

基于生态红线的洱海流域生态安全格局构建

目的构建区域生态安全格局解决生态环境问题,是实现区域可持续发展的重要途径。生态红线是国家和区域生态安全的底线,对维护区域生态安全具有重要作用。通过构建生态安全格局,为洱海流域土地资源和生态系统管理提供科学依据。方法本研究以洱海流域为对象,通过生物多样性保护和水源涵养重要性评价的方法划定红线区;基于土地适宜性评价,将生态红线区作为生态源地,建立最小阻力模型,构建生态安全格局。结果根据生态红线具有的生态系统服务功能,将其划分成“生物多样性保护生态红线区”“生物多样性保护—水源涵养生态红线区”和“水源涵养生态红线区”3类,面积分别为81.92、656.37和536.06 km2,占研究区总面积的3.15%、25.24%和20.62%。洱海流域生态安全格局由生态源地,高、中、低3种水平缓冲区,47条生态廊道和14个生态节点构成。其中,高、中、低3种生态安全格局缓冲区,面积分别为359.88、294.9和1 945.42 km2,分别占总面积的13.84%、11.34%和74.82%。结论本研究根据土地利用/覆盖类型与生物多样性保护、水源涵养功能之间的空间对应关系,选取参评因子划定生态红线,为区域生态红线的划分提供了实践参考。根据生态红线区识别生态源地构建生态安全格局,不仅具有全面性和准确性,也为区域生态红线的划定及应用于生态安全格局的构建提供实践参考。      

长株潭都市圈生态质量时空变化及生态保护优先区域识别

基于遥感生态指数和恢复生态学理论,对1990—2020年长株潭都市圈生态质量时空变化特征进行分析,并识别其生态保护优先区域,以进一步推进长株潭都市圈的生态保护与修复。研究发现,1990—2020年长株潭都市圈生态质量呈现出“总体较好、有所改善”“四周高、中间低”的时空格局特征;大部分地区的生态质量没有发生明显变化,生态质量变好的地区主要分布在长沙县、浏阳市、醴陵市、岳麓区、宁乡市等,生态质量变差的地区主要分布在浏阳市、宁乡市、湘潭县、醴陵市、长沙县等。就生态保护修复分区而言,长株潭都市圈面积最大的为自然恢复区,其次是一般保护区,而优先保护区面积较小,其主要分布在城乡结合部且呈现出明显的沿道路分布特征;望城区北部、长沙县中部、浏阳市西北部的优先保护区较多。在此基础上,提出长株潭都市圈的优先保护区可进一步优化蓝绿空间格局,加强道路沿线防护林、绿带等基础设施建设,结合全域土地综合整治等工程的开展进一步优化国土空间格局等建议。     

基于PLUS模型的山区城镇景观生态风险动态模拟

  目的  探究山地重点开发区景观生态风险时空演变特征,模拟预测景观生态风险变化趋势,为缓解中小城镇生态保护和建设开发矛盾、促进中小城镇土地资源可持续利用、发挥中小城镇区域中枢功能、推动区域高质量发展提供支持。  方法  以2000、2010、2020年土地覆被数据为基础,运用基于景观格局指数的景观生态风险评价模型,揭示云南省安宁市景观生态风险时空演变特征,并采用在FLUS模型基础上改进的PLUS模型动态模拟预测安宁市2030年不同情境下景观生态风险空间分布特征和变化趋势。  结果  2000—2020年,研究区人造地表面积呈上升趋势,耕地、草地、灌木地、水域面积总体呈下降趋势,林地面积相对稳定;景观生态风险值空间集聚状态明显,但集聚程度呈下降趋势。景观生态风险等级整体以中等生态风险、较高生态风险为主,占总面积的59.76%~52.95%;2030年3种不同情景中生态保护情景下的高生态风险区面积最小,低生态风险区面积最大,恶化区最少。  结论  山区中小城镇生态风险管控和建设开发矛盾明显,生态风险时空分布特征与人类活动干预强度密切相关,高生态风险区主要分布于各街道城镇扩展的边缘地带,应重点关注城镇用地扩张所导致的景观类型结构及其生态风险的动态变化;基于生态保护情景的安宁市景观生态风险空间分布特征和变化趋势更接近生态安全格局优化路径,更符合安宁市区域经济社会的高质量发展。图5表5参30     

"三区"视角下滨湖县国土空间用途管制格局耦合协调性与机制分析

[目的]探讨滨湖县国土空间用途管制格局,并对其耦合协调性的内在机制进行分析.[方法]构建评价指标体系,识别"城镇-农业-生态"国土空间用途管制格局;运用耦合度与耦合协调度模型,对其耦合协调性进行研究;引入结构方程模型(SEM),分析耦合协调性内在机制.[结果]①湖口县国土空间用途管制格局中,农业空间比重最大,面积占比47.94％,生态空间次之,占比39.53％,城镇空间最小,占12.53％;②湖口县"城镇-农业-生态"国土空间用途管制耦合协调度总体呈"西北高,东南低"格局,总体协调性较好,未出现勉强协调以及不协调情况.整体以中级协调地区为主(占比84.17％),良好协调地区次之(占比14.99％),初级协调地区仅占0.84％,且分布较为零星;③湖口县城镇发展通达性对农业生产适宜性的直接效果为0.963,农业生产适宜性对生态保护迫切性的直接效果为1.151,同时作为中介变量,城镇发展通达性通过农业生产适宜性对生态保护迫切性的间接影响效果为1.108,城镇发展通达性对生态保护迫切性的直接效果为-0.162.[结论]湖口县城镇空间发展有力推进农业空间质量提升,而农业空间的质量提升亦对生态保护起到强有力的支撑作用.但城镇空间的发展还是以牺牲生态空间的质量为代价,两者还处在不协调阶段.研究结果可为湖口县用途管制格局的合理确定提供一定依据.     

协同视角下乡村"三生空间"演变轨迹与格局重构

乡村"三生空间"的协调发展和格局重构有利于推进乡村振兴.通过构建"三生空间"分类体系,以重庆市綦江区高庙村和团结村为研究对象,采用"三生空间"转移矩阵、重心迁移、耦合度和耦合协调度等方法,对研究区2010～2018年"三生空间"的演变轨迹进行了分析,并探讨了乡村"三生空间"格局的重构.结果表明:(1)从面积变化上来看,生产空间面积持续减少,生活空间面积有所增加,生态空间面积波动较大,主要是生产空间和生态空间之间的相互转化.(2)从重心迁移的角度来看,生产空间和生态空间整体由西向东迁移,生活空间由东北向西南迁移,生活空间迁移距离较远.(3)研究区"三生空间"总体处于"磨合—基本协调"的水平.(4)生产空间重构以产业发展为着力点,优化产业结构;生活空间重构着重改善人居环境,推动传统单一的生活空间向"生活—生产"复合空间转变;生态空间重构以划定山水林田湖草边界为主,保护乡村生态环境.     

基于MSPA的内蒙古生态用地及其连通性时空动态

基于1980—2018年8期土地利用数据,结合内蒙古自治区实际和相关文献对生态用地进行界定与提取;通过形态学空间格局分析(Morphological spatial pattern analysis,MSPA)划分生态用地连通性类型,借助转移矩阵等方法得到生态用地及其连通性的时空动态特征。结果表明,1980—2018年内蒙古自治区生态用地面积占比减少了3.459个百分点,主要原因是草地明显减少;非生态用地面积占比增加,但仍低于生态用地的面积占比。较多连通性功能类型转移为非生态用地,保留下来的生态用地连通性降低,核心区内部聚集程度下降,出现穿孔。空间上,北部地区连通性比南部地区好,由东到西主要的生态用地组分不同;构成结构上,低覆盖草地对提升区域生态用地连通性意义重大。城镇化速度加快、资源粗放式开发经营加上特殊的自然条件是造成生态用地面积减少、连通性下降的主要原因,内蒙古自治区仍需因地制宜加强生态保护;MSPA方法可以有效地识别生态用地连通性的整体水平和空间分布特征。     

朝阳县“三生”空间冲突演化及其生态修复策略研究

定量探讨“三生”空间之间冲突及其演化趋势，可为国土空间管控和国土空间规划编制提供科学依据。基于朝阳县土地利用的主导功能及性质，将朝阳县土地分成生活生产空间、生态生产空间、生产生态空间和生态空间4大类型，使用景观生态指数方法构建空间冲突指数，对2010年、2020年朝阳县“三生”空间冲突的区域和强度进行识别。结果表明，2010～2020年朝阳县生产生态空间基本稳定，生态空间与生产生态空间面积增加，生活生产空间面积减少，生态空间和生态生产空间通过占用生活生产空间进行快速扩张；“三生”空间整体态势良好，冲突减弱，可控区域增加，冲突程度从大到小依次为：生态空间>生产生态空间>生态生产空间>生活生产空间。针对评价结果提出了“三生”空间生态修复策略。     

成渝城市群生态保护红线分析及其配套政策建议

生态保护红线的确定,为区域生态安全格局构建和生态空间保护政策的制定提供了重要的参考价值.以成渝城市群为例,综合考虑生态服务功能重要性、生态敏感性和自然保护区,确定研究区生态保护红线范围,运用修正的生态服务价值(ecosystem service value, ESV)评估模型,对红线内的ESV进行估算.结果显示：(1)成渝城市群生态保护红线的面积为45 718.86 km²,占研究区总面积的24.71%, 2000-2020年生态保护红线区域草地、耕地和湿地的面积减少,林地、水域和建设用地等土地利用类型的面积增加;(2)红线区ESV总量呈上升状态,但增幅减小,土壤保持、气体调节、生物多样性和水文调节是最主要的生态系统服务类型,且林地贡献了生态保护红线区域77.79%的ESV;(3)生态保护红线区单位面积ESV是整个研究区的1.36倍,各土地利用类型单位面积ESV从大到小依次为水域、湿地、林地、灌丛.研究区的生态环境治理得到改善,但治理力度有待进一步加强,应制定合理的区域配套政策,优化土地利用结构,提升治理能力现代化水平,实现成渝城市群高质量发展.     

国土综合整治与生态修复格局划分浅析

整治与修复格局的构建是生态文明背景下优化国土空间的重要推动力,本文以陕西省鄠邑区为例,通过生态保护重要性的单因子评价对自然本底进行识别;农用地通过潜力分析确定重点整治区域;结合研究区现状从山林、水域、农田、镇村角度分析问题,形成问题框架,再根据现有规划以及需要重点保护管控的生态空间,针对具体问题和特殊空间分布对研究区域进行划分。