基于生态敏感性和生态系统服务价值的生态安全格局构建与优化

生态安全格局构建对于引导城市空间发展格局、定义城市空间形态、指导城市土地利用有着重要的意义,是实现城市精明发展与保障城市生态安全的重要途径。本文以黄石市为例,结合区域自然环境特征,在综合考虑生态系统敏感性与生态系统服务重要性基础上识别生态源地,然后利用灯光数据(VIIRS/DNB)修正基于地类赋值的基本生态阻力面,然后应用最小阻力模型(MCR)提取生态廊道网络,构建黄石市生态安全格局,以探讨资源枯竭型城市生态转型过程中的生态安全格局优化策略。结果表明:黄石市生态源地总面积为944.60km~2,占全市21.24%,主要分布在东部的长江沿岸及周围湖泊、林地地带以及西北部的保安湖地区。生态关键廊道总长度约256.40km。为优化生态安全格局,建议新增3个重要的生态源地,提高生态源地整体的连通性。     

基于供需视角的生态安全格局构建与优化研究——以鄱阳湖生态经济区为例

生态安全格局的识别与优化是维护生态系统完整性、保障区域生态安全的基本途径之一。文章以鄱阳湖生态经济区为案例,通过生态服务重要性和景观连通性识别生态供给空间,以生态服务需求强度和道路通达度识别生态需求空间,运用最小阻力模型提取廊道;基于生态安全格局,探讨生态保护视角下的生态安全格局优化策略。结果表明:鄱阳湖生态经济区源地面积为13679.43km~2,占总面积的26.74%,主要分布在鄱阳湖、庐山西海等地;高生态需求区面积为3336.91km~2,主要分布在各县级行政辖区政府驻地的集中建成区;生态廊道总长度为3879.8km,源源廊道长度为1631.4km,源需廊道长度为2248.4km,生态节点有58个,廊道断裂点有92处。文章提出"两带、一核心、一轴、五分区"为核心的生态安全格局优化模式,形成鄱阳湖生态经济区功能化和网络化的生态安全结构体系。     

青龙满族自治县景观生态安全格局研究

[目的]引用俞孔坚的景观安全格局理论,借助Arc GIS10、Conefor Sensinode2.2和In VEST2.2.0制图软件构建青龙满族自治县景观生态安全格局,针对景观生态安全格局各组分的分布特点,提出相应的生态规划对策,以期为青龙满族自治县维护生态系统稳定、合理进行生态规划提供借鉴。[方法]首先,综合考虑斑块自身特征属性和外界环境因素,通过景观斑块质量评价来识别源地;其次,根据最小累积阻力模型构建最小累积阻力面并划分为3个最小累积阻力等级,分别对应生态保育区、生态防护区和生态培育区3个生态功能区;最后,确定生态廊道和战略点。[结果]源地占研究区总面积的3.59%,源地内耕地、园地、林地、草地、水体所占比例分别为0.14%、0.25%、66.86%、17.21%、15.54%;生态保育区占研究区总面积的34.98%,生态保育区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为6.73%、8.69%、49.32%、29.57%、3.40%、2.29%;生态防护区占研究区总面积的36.40%,生态防护区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为10.31%、18.57%、37.68%、26.67%、1.87%、4.91%;生态培育区占研究区总面积的28.62%,生态培育区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为11.31%、15.57%、39.80%、26.70%、2.28%、4.34%;沿景观低阻力区分布有7条生态廊道;有8个战略点。[结论]文章所构建景观生态安全格局基本符合青龙满族自治县实际情况,各景观生态安全格局组分有不同的特点,对应有相应的生态规划对策。     

基于生态重要性和MSPA核心区连通性的生态安全格局构建 ——以桂江流域为例

研究目的：探索基于“生态重要性”和“形态学空间格局分析（Morphological Spatial Pattern Analysis, MSPA）核心区连通性”的生态安全格局构建方法,为国土空间生态保护修复和生态安全格局构建提供参考。研究方法：基于生态重要性识别生态源地,利用最小累积阻力模型提取潜在生态廊道并以重力模型评价其重要程度,提出基于MSPA核心区的“非源地核心区面积生态网络连接率（C）”和“非源地核心区生态廊道长度比率（E）”指数并结合网络结构分析综合评判生态网络优劣。研究结果：（1）桂江流域含生态源地11处,总面积7 948.50 km2,占桂江流域总面积的41.20 %。 （2）潜在生态廊道38条,总计1 839.95 km,其中重要生态廊道26条,总计1 278.29 km,包括一级生态廊道12条（515.47 km）和二级生态廊道14条（762.82 km）。（3）以26条重要生态廊道构成最优的生态网络,E处于峰值,非源地核心区生态廊道长度比率较高;C值更高,生态网络对于研究区内主要生态空间斑块的连通性更好;α指数和γ指数接近等于1,即网络基本达到最大限度回路数且每个节点都彼此相连;β指数更高,网络结构比较复杂且结构完善。研究结论：该方法能够有效评判生态网络优劣和实现生态安全格局构建,为国土空间生态保护和修复提供技术支撑。     

基于景观安全格局的县域生态用地保护研究 ——以浙江省青田县为例

研究目的:以浙江省青田县为例,基于景观安全格局理论和方法构建具有不同安全水平的综合安全格局,探讨土地利用管理中的生态用地保护途径,提出相应的政策建议,以期为中国土地管理中的生态用地保护提供借鉴。研究方法:利用景观安全格局法和GIS空间分析法构建区域景观安全格局,并依此展开生态用地保护研究。研究结果:研究区低、中、高水平安全格局下生态用地面积分别为1445.31 km~2、327.87 km~2、171.09 km~2,分别占全县面积的58.34%、1.32%、0.69%。低水平安全格局下的生态用地是维持区域生态安全的关键和底线,应以严格的保护为主;中安全水平的生态用地是生态保护核心区的缓冲地带,应以保护其自然生态系统为主;高水平安全格局内可开展适当的开发建设,但应控制开发建设对生态用地的干扰,发挥其生态隔离作用。研究结论:基于景观安全格局的生态用地保护有利于满足区域生态保护的综合需求,可为区域土地利用提供重要参考。     

基于MSPA和InVEST模型的淮河源生态网络构建

生境斑块破碎及孤岛化威胁着区域生态安全与可持续发展,构建生态网络,提高生态斑块间景观连通性对生物多样性保护及生态服务功能维系具有重要意义。以淮河源为研究区,结合形态学空间格局分析(MSPA)和生态系统服务评估与权衡(InVEST)模型筛选生态源地,基于最小累积阻力模型(MCR)构建阻力面,识别区域生态廊道,叠加现有结构性廊道后形成生态网络。最后通过景观连接性指数、重力模型分别对源地和廊道分级并提出规划建议。结果表明:(1)淮河源地区总体生态状况较好,但生境质量空间分布不均。生境质量高值区集中在西、南部山区丘陵地带,而东、北部平原地区的生境质量较差。(2)淮河源生态源地共68处,生态廊道191条,其中重要生态源地3处,重要廊道97条。源地呈现西、南部大而密,东、北部少而稀的格局,生态廊道则是东、北部地区相对较长。(3)未来还需增设23处踏脚石、修复155处生态断裂点以优化淮河源生态网络。研究结果可为区域生态建设及国土空间生态修复提供决策参考。     

基于最小累积阻力模型的西安市生态格局构建研究

高质量的生态格局构建有助于维护区域生态安全,提高区域的生态环境承载能力,进而为区域提供更好的生态服务和生态产品,进一步改善人居环境。本文以西安市行政辖区为研究区域,评价其生态系统服务功能重要性、生态脆弱性,筛选>1平方公里的生态极重要、极敏感的斑块作为生态源地;选取坡度、土地利用类型以及距道路、居民点、水体、自然保护地的距离等因子,评价形成综合阻力面,采用最小累积阻力和重力模型,识别潜在的生态廊道和关键节点,进而确定西安市生态格局。研究结果表明,西安市的生态源地主要集中分布在南部秦岭山区,连接各个生态源地共形成23条重要的生态廊道,34个重要生态节点,构建西安市“一屏一带七廊多节点”的生态格局。     

国土空间生态保护修复重点区域识别研究 ——以宁波市为例

研究目的：基于生态安全格局识别宁波市国土空间生态保护修复重点区域，并提出保护修复策略。研究方法：构建综合评价体系以确定生态源地，利用电路理论模型识别生态廊道和生态夹点，并引入廊道生态质量评价指标帮助确定各条廊道的合适宽度。研究结果：（1）识别生态源地23处，土地利用类型以林地为主。（2）识别生态廊道38条，廊道宽度集中在12～72 m。（3）宁波市生态廊道按质量分级，一级廊道6条，二级廊道10条，三级廊道22条，总体生态质量有待提高。（4）识别生态夹点区域14.37 km2，夹点的分布具有“南少北多、西多东少”的特点。研究结论：该方法识别了宁波市的生态源地、生态廊道及生态夹点，确定了廊道的适宜宽度，为国土空间生态保护修复重点区域识别提供有效的参考路径。     

黄河流域内蒙古段生态安全格局优化研究

目的 黄河流域生态保护与高质量发展已成为沿黄区域可持续发展的共识，亟需优化流域生态安全格局。方法 文章以黄河流域内蒙古段为研究区，采用InVEST模型定量评价1990—2018年流域生境质量变化；从生态系统服务功能重要性、生态敏感性两个角度划定流域生态保护红线，提取生态源地；建立生态源地扩展阻力指标体系，将评价结果分级后与“三生用地”相叠加，构建流域生态安全格局；从“点—线—面”架构生态网络，优化流域生态空间。结果 （1）研究时段内，研究区生境质量呈“U”形变化趋势，生境质量水平整体偏低；其空间演变表现为低水平生境面积不断扩大，高水平生境范围有所萎缩。（2）流域生态保护红线面积共10.7万km²，与实际生态用地的空间叠置率为69.01%。流域共提取9个生态源地，识别一级生态廊道9条，生态绿心40个，组合各地理要素提出“一楔两屏三带四区多中心”的生态空间规划建议。结论 生态安全格局利于黄河流域高质量发展，可在此基础上控制流域草原畜牧区载畜量，巩固流域农牧区产能优势，提高农牧区人居环境质量，强化农牧空间管控。     

区域景观格局视角的绿地生态网络优化研究——以徐州为例

[目的]基于景观格局演变的区域绿地生态网络与生态功能优化研究是景观生态学研究的热点领域之一。[方法]文章以徐州示范为例,在城市研究区景观格局演变及其异质性研究分析基础上,探索城市规划区城乡绿地景观格局的优化路径;运用经济学与生态学原理,按“山水林田湖草”一体化理念,以区域生态系统服务优化及人与自然和谐发展为前提,从市域与城市规划区视角,合理配置城乡绿地生态网络景观组分,进而优化区域绿地生态网络。[结果]研究得出2005—2015年研究范围城市化造成大量耕地消失,城市建设用地快速增加,随着生态园林建设的快速推进,林地面积占比大幅度增加;地表覆被变化直接表现为景观格局的快速破碎化和景观多样性的下降,景观类型的丰富度和复杂度急需提高,景观多样性指数、景观均匀度指数也均呈现较为明显的下降趋势。同时,重点提出了强化景观格局与过程的完整性与连通性,挖掘潜在生态功能等的区域绿地生态网络一系列优化方案。[结论]文章为研究区及延伸的城乡区域绿地生态网络构建和生态系统服务优化提供了科学的依据、方法与途径。     

基于InVEST和MCR模型的神木市生态网络问题识别

我国城镇化进程不断加快,生境斑块破碎化程度日益加剧,生态要素连通性受阻严重,生态网络安全稳定受到威胁。准确识别生态网络问题,可为生态保护及修复提供科学依据,对区域生态安全保护具有重要意义。本文深入贯彻党中央生态文明思想,以神木市为研究区,利用生态系统服务和权衡的综合评估模型（In VEST）结合地表覆被NDVI值,识别出对景观连通贡献最大的生境斑块作为生态源地,选取8项阻力因子构建综合阻力面,基于最小累积阻力模型（MCR）,采用最小成本路径生成潜在廊道,利用重力模型对关键性生态廊道进行提取,并诊断出对景观生态连接起到关键性作用的生态节点。经研究,神木市现状生态网络存在景观破碎化程度相对较高,生态斑块缺失严重,生态廊道连通性受阻,生物迁徙流通存在障碍。通过定量数据分析的研究方法识别出生态源地、廊道、节点,能够较为准确地诊断出现状生态网络问题,研究结果可为高破碎化地区生态网络问题识别及生态安全格局构建提供参考和依据,对生态修复工程的实施也具有一定的指导意义。     

北戴河新区耕地景观生态安全时空变化研究

[目的]分析北戴河新区耕地景观生态安全,试图找出其格局变化规律和变化原因,以期为北戴河新区制定耕地保护对策提供借鉴。[方法]文章选取景观指数建立耕地景观生态安全评价模型,分析北戴河新区1991年、2001年及2013年的耕地景观生态安全时空变化特征,在此基础上,分析了耕地景观生态安全重心变动轨迹,进一步分析耕地景观生态安全的时空变化规律。[结果]研究表明:1991~2013年间,1991年为0.647 6,2001年为0.593 9,2013年为0.527 6;其逐年下降原因主要是人类活动加剧导致耕地景观连通性下降,耕地景观生态安全程度分布不均衡,各安全指数级别出现相互转化的现象;耕地景观生态安全重心总体呈现向东北部移动的变化规律,1991~2001年移动距离为4.06km,2001~2013年动距离为1.43km。[结论](1)北戴河新区耕地景观生态安全指数从1991~2013年持续下降且下降幅度不断增大,耕地景观生态安全受到威胁;(2)北戴河新区的耕地景观生态安全空间分布不均衡,安全程度不稳定;(3)利用景观格局分析耕地安全的研究方法可行。     

梧州:生态网络格局的构建与优化

广西梧州市通过对"山水林田湖草"全系统、多要素进行生境质量分析,选取生态源地、构建成本阻力面,采用最小累积成本路径提取连接生态源地的生态廊道,探索构建生态网络。随着梧州市经济社会的快速发展,生态安全与经济社会发展的矛盾日益突出,出现了一些国土生态问题,如水资源分布不平衡、水源涵养能力降低、水土流失和石漠化现象严重、森林质量退化、涵养水源和保护生物多样性能力降低等,对梧州市国土生态安全构成了一定威胁。     

基于生态安全格局的国土综合整治关键区识别与策略研究——以辽宁省庄河市为例

研究目的：基于生态安全格局视角识别庄河市国土综合整治关键区域并针对性地实施保护策略,避免整治过程中对景观连通性和完整性的破坏,为生态型国土综合整治提供参考。研究方法：MSPA、连接度分析、成本距离分析、空间句法。研究结果：（1）从空间结构和生态功能两方面综合选取生态源地可以兼顾连通性与生态价值,空间句法的引用则对于源地及廊道的优先级确定提供了有益的补充。（2）庄河境内生态源地共计18个,面积达558.11 km2,北部山区的主要类型为林地,南部平原地区则以湿地为主;（3）生态廊道达653.67 km,由南向北逐渐复杂化、网格化,连通性逐渐增强;（4）国土综合整治关键区域中,未利用地避免开发面积5.66 km2,建设用地需减量化11.05 km2,采矿废弃地优先治理区达80.55 hm2,生态障碍点共计6处。研究结论：从生态安全格局视角出发,识别国土综合整治关键区并提出对应策略,可以有效避免传统土地整治过程中的生态流阻隔、生态孤岛等问题,为生态型国土综合整治提供了一种新的思路,也为当前空间规划的实施提供支撑,未来需探讨海陆统筹的国土整治与修复。     

叶尔羌河平原绿洲土地生态安全预警演变与时空格局分析

[目的]探索叶尔羌河平原绿洲土地生态安全预警问题及其时空格局变化,旨在为叶尔羌河平原绿洲土地生态安全及可持续利用提供科学的参考依据。[方法]文章运用PSR模型构建预警指标体系,采用熵值法测算各指标权重,对2000—2016年叶尔羌河平原绿洲土地生态安全警情格局进行综合分析,并利用GIS技术分析其2000年、2005年、2010年和2016年土地生态安全空间格局变化,最后运用障碍度模型探索其障碍因子。[结果](1)2000—2016年叶尔羌河平原绿洲土地生态安全综合预警指数总体呈上升态势,生态预警状态由"较不安全"转为"临界安全",警度亦由"重警"变为"中警"。(2)从空间格局来看,空间上各县域土地生态安全水平差异明显,研究初期西部地区土地生态安全状态优于东部地区, 2016年呈现出中部高、东北—西南部低的态势。(3)近17年叶尔羌河平原绿洲各县域土地生态环境状况有所改善,安全状态经历了"极不安全—临界安全—较安全"的发展历程。(4)影响土地生态安全的主要障碍因子包括单位面积耕地农药负荷、人口密度、单位面积耕地化肥负荷、土地垦殖率、人口自然增长率和单位面积耕地地膜负荷等。[结论]研究期间叶尔羌河平原绿洲土地生态安全得到明显的提升与改善,并在良好的方向发展。     

福建省湿地生态补偿法律机制及效用研究

[目的]结合福建省湿地概况及其保护现状进行湿地生态补偿法律机制的构建,试图为构建完整的福建省生态补偿法律机制提供参照。[方法]采用归纳总结法,通过对国内外相关研究成果进行借鉴、归纳总结,从法律机制建立原则、法律机制构建内容和湿地生态补偿法律保障措施等3个方面构建福建省湿地生态补偿法律机制及分析其效用。[结果]发现当前福建省湿地生态补偿法律机制存在的问题主要有:(1)立法理念不准确;(2)缺乏有力的法律支撑;(3)湿地生态补偿法律保护不完整。[结论]福建省在湿地生态补偿法律机制构建方面尚处于薄弱阶段,无法达到为福建省的湿地保护以及进行湿地生态补偿提供法律保障的程度。并对此提出3点建议:(1)完善法律法规体系,加大执法力度;(2)明晰权责;(3)明确补偿方式。     

内蒙古鄂尔多斯市城镇化进程中土地生态安全动态评价研究

[目的]通过从数量、质量、结构、保障等4个方面切入,构建综合性土地生态安全评价指标体系,以分析2005—2015年鄂尔多斯市10年城镇化进程中土地生态安全的动态变化情况,分析城镇化进程的不断推进对土地生态安全状况的影响。[方法]采用特尔斐法和主成分分析法,综合评价评价因子的权重,采用综合指数法计算土地生态安全指数值。参考已有研究成果与鄂尔多斯市实际情况划分土地生态安全级别。[结果](1)10年城镇化进程中,鄂尔多斯市土地利用变化十分明显。其中,农用地和建设用地面积均有所增加,其他土地面积有所减少;(2)从土地生态安全分项评价结果来看,数量安全评价数值呈现出先增大后减小的微小变化,安全水平基本稳定;质量安全与保障安全均呈现出逐年增加的趋势明;结构安全评价分值出现了先减后增的变化趋势,这与土地政策的倾向具有明显的相关性;(3)从土地生态安全综合指数值来看,鄂尔多斯市土地生态安全水平呈现出逐年递增的趋势,已由2005年的临界安全水平提升至较安全水平。[结论]鄂尔多斯市整体生态安全水平正在逐年改善,但是仍未达到理想安全状态,在今后的土地利用中应继续加大土地生态安全监管力度。     

呼伦贝尔草原生态功能区土地利用变化及驱动力分析

[目的]土地利用作为地球表面与人类活动连接的纽带,明确其变化特征及驱动力对于土地利用格局的优化、区域生态环境的改善和土地利用率的提高等具有重要的指导意义。[方法]文章以呼伦贝尔草原生态功能区为例,从土地利用动态度和土地利用转移矩阵来探究研究区在1990—2015年土地利用变化特征。在此基础上,运用主成分分析对研究区土地利用的年际变化进行驱动力分析。[结果]2015年草地面积为329.52万hm~2,占总面积的81.17%,是呼伦贝尔草原生态功能区的主体土地利用类型, 1990—2015年草地总量略有减少,减幅为0.04%;湿地作为研究区第二大土地利用类型,呈现先减后增、整体减少的趋势,整体减幅为0.36%;其他土地面积减少1.39万hm~2,减幅为19.05%;面积增加的土地利用类型中,耕地面积整体上呈现增加趋势,增加8 480hm~2,增幅高达102.60%;人工表面面积增加6 075hm~2,增幅为29.47%;林地面积增加了2 908hm~2,增幅10.48%。草地、湿地和其他土地利用类型表现为净转入特征,耕地、林地和人工表面用地表现为净转出特征。区域经济和农畜因素是研究区土地利用变化的主要驱动力。[结论]草地与其他土地利用类型间的相互转换是呼伦贝尔草原生态功能区土地利用变化的主要特征,区域经济和农畜因素共同影响研究区不同土地利用类型的分布。     

生态城镇化的人口—产业与生态协同演化机理研究*——以江苏省城镇化为例

[目的]生态城镇化是传统城镇化内涵式发展的必然趋势,也是乡村振兴的重要手段。文章分析了生态城镇化的人口迁移子系统、产业演化子系统以及生态承载力子系统之间的协同演化机理,认为人口迁移与产业生态化的协调发展为生态城镇化实施提供了保障。[方法]运用Vensim PLE软件绘制人口迁移子系统、产业子系统与生态承载力子系统之间的因果反馈图,构建系统动力学模型,并基于江苏省2012—2015年城镇化数据检验系统动力学模型的有效性。[结果](1)江苏省工业化的快速增长,推动了其产业城镇化进程,推动实现较高的人口城镇化率,产业与人口城镇化协同效应显著;(2)但是面临着生态用地规模逐渐下降,工业与城镇废水大量排放等问题,生态治理任务非常紧迫。[结论]产业城镇化与人口城镇化过程中的生态政策约束是保障生态城镇化协同发展的基础,生态城镇化发展转型是必然趋势。建议:(1)践行绿色发展理念,强化生态文明制度建设;(2)优化资源配置效率,推动经济效益与生态价值协调发展;(3)提高生态治理投入水平,改善生态治理能力。     

区域耕地生态价值补偿量化研究——以新疆为例

[目的]在耕地保护形势日趋严峻的情形下,开展耕地生态价值补偿量化研究对了解耕地外部性价值的大小及深化耕地生态价值的量化方法和思路具有重要意义。[方法]文章以新疆为例,从14个地州市的耕地生态服务价值出发,将生态超载指数作为耕地生态服务价值与生态足迹在各地州市转移的测度,同时综合考虑各地州市的经济发展状况,通过构建市域生态价值补偿量化模型分别测算各地州市耕地生态价值补偿量。[结果](1)2015年新疆耕地生态服务价值整体上有盈余输出,全疆共可获得生态补偿费103.31亿元;(2)2015年新疆南北疆耕地生态服务价值比为1:1.7,生态足迹总量比为1:2.2,生态超载指数北亏南盈,表明南北疆耕地生态足迹和耕地生态服务价值间呈"空间异位"格局;(3)新疆北疆乌鲁木齐市、克拉玛依市、吐鲁番市及哈密市共需支付耕地生态补偿费55.67亿元,北疆(乌鲁木齐市、克拉玛依市、吐鲁番市及哈密市外)和南疆地区分别可获得生态补偿费为96.59亿元和62.39亿元。[结论]该文可为新疆各地州市构建耕地生态价值补偿路径提供新思路,也可为以耕地生态价值量确定耕地保护指标和构建耕地生态补偿机制提供参考。