中国自然生态空间研究的知识图谱分析

为把握中国自然生态空间的研究热点、主要内容和前沿趋势,借助CiteSpace文献可视化分析工具,对1992—2018年中国自然生态空间研究的583篇文献进行关键词、发文作者和发文机构共现分析。研究表明:(1)中国自然生态空间研究的年度发文量经历了缓慢增长期、急剧增长期、波动增长期;(2)部分学者已经形成了相对固定的学术团队,但各学术团队之间较为独立,学者间联系较弱;(3)全国各机构之间发文数量的差异较大,其中位于西北和华北两个区域内的学术机构自然生态空间研究成果较多;(4)从突现关键词分析来看,随着时间的推移与国家政策的推进,学者们自然生态空间研究的对象也在改变;(5)中国自然生态空间的利用与生态环境保护、景观格局、生态系统服务功能价值评估等是中国自然生态空间研究的主要内容。未来时期内,中国自然生态空间研究应在实现研究方法综合应用的基础上,加强范围划定、分类体系、识别方法、用途管制研究,以期实现中国自然生态空间研究进一步发展。     

中国土地生态系统服务当量因子空间修正及价值评估

研究目的:基于生态系统服务功能的地区差异,构建空间异质评估模型,并分析中国2000—2015年土地利用及生态服务价值变化规律。研究方法:数理统计和地理信息技术空间分析法。研究结果:(1)构建了中国地级层面空间异质评估模型;(2)自2000年以来草地和耕地面积减少最多,分别减少2.05×10~4 km~2和1.45×10~4 km~2,建设用地增长最多,增长4.94×10~4 km~2;(3)2015年中国生态系统服务价值为29.12万亿元,其中林地贡献最多,其次为草地和水域;15年间总价值先增后减,共增长7.42亿元;空间分布总体上从东南向西北逐渐降低。研究结论:空间异质生态服务价值评估模型能够为中国土地生态评估和保护提供更客观的参考。     

自然生态空间用途管制分区划定研究——以平潭岛为例

研究目的:在明确自然生态空间内涵和分类的基础上,探讨自然生态空间用途管制分区划定的逻辑框架和技术方法,提出自然生态空间分类、分级管制规则。研究方法:文献综述与GIS空间分析。研究结果:根据不同自然生态系统类型及其空间分布特征将自然生态空间类型划分为森林生态空间、草地生态空间、湿地生态空间和荒地生态空间;基于景观功能识别并按不同管控等级将自然生态空间管制类型区划分为红线区、橙线区和黄线区;同时,依据不同地块主要功能进一步确定自然生态空间用途管制分级,划定用途管制分区结果。研究结论:基于"区域主体功能—景观主导功能—地块主要功能"的自然生态空间管制分区划定逻辑框架,可为构建以功能分类、用途分区、管控分级为导向的自然生态空间用途管制体系提供理论依据和实践借鉴。     

中国区域生态用地分类的研究进展

研究目的:总结和梳理中国区域生态用地分类的相关研究文献,分析中国区域生态用地分类的特点,提出中国区域生态用地的分类体系,为中国区域生态用地的利用和管理提供科学依据。研究方法:文献资料法、归纳分析法和比较分析法。研究结果:当前中国对生态用地的内涵缺乏统一的界定,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以及生态用地难以得到有效保护。研究结论:(1)应从"泛生态功能论"的视角来界定区域生态用地的内涵,将耕地等以生产功能为主,同时具有较为重要的生态功能的土地纳入生态用地范畴,但应排除建设用地范围内的绿化用地;(2)基础性生态用地是维护区域生态环境安全最重要的自然本底,为了加强对基础性生态用地保护和管理的针对性,在分类体系中应突出基础性生态用地;(3)区域生态用地可采用三级分类,一级类可分为基础性生态用地、保全性生态用地和辅助性生态用地三大类;(4)为有利于对现有土地利用现状调查数据的应用,建议生态用地分类体系中三级分类的名称设置和内涵尽量与现行的《土地利用现状分类》国家标准相衔接。     

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。     

湖北省三生空间格局演化特征分析

研究目的:对三生空间结构和格局的多维多尺度计量与演化特征分析有助于识别国土空间功能类型的空间分异规律。研究方法:选取长江经济带中部典型省域湖北省作为案例地区,采用格网分析、空间自相关分析和三角图分析法剖析三生空间分布格局和演化特征。研究结果:(1)湖北省三生空间格局与功能演化呈现明显的地域差异,生产空间和生活空间扩张明显,生态空间明显萎缩;(2)三类空间在多个尺度上都表现出较强的空间自相关特性,空间聚集特征明显,在研究期内空间自相关指数有所下降,表明空间破碎度上升;(3)三生空间结构变动特征表现为生产空间和生活空间比例提高、生态空间比例明显降低,但重点开发区、农业主产区和重点生态功能区变动幅度逐次下降。研究结论:应在主体功能区规划政策基础上,加强空间管制措施,促进三生空间融合,并加强生态空间保护。     

自然生态空间用途管制理论分析及管制策略研究

研究目的:深入探讨自然生态空间用途管制作用机理及管制策略,助力完善国土空间用途管制制度。研究方法:文献分析法、归纳演绎法。研究结果:(1)模型能够较好反映自然生态空间与城镇空间和农业空间的联动效应;(2)阐明了自然生态空间用途管制行为主体、空间利用行为主体、空间利用行为以及用途管制客体之间的关系及管制作用机理;(3)明确"生态底线"导向的直接用途管制与"精明增长"导向的间接用途管制方式并行的管制策略。研究结论:建议完善国土空间规划体系,建立自然生态空间管制实施机制,加强自然生态空间用途管制要与其他自然资源管理改革制度的统一设计,强化实施自然生态空间管控质量监测评估。     

国土空间生态修复：概念思辨与理论认知

研究目的:通过对国土空间生态修复的概念进行辨析,探讨国土空间生态修复的内涵、理论基础及相关重要研究内容,以期阐明从生态修复到国土空间生态修复的认知转变。研究方法:文献综述与综合分析法。研究结果:(1)国土空间生态修复是以不同空间尺度范围内受损或缺乏稳定与安全性的生态系统为对象,通过国土要素的空间结构调整与优化和生态功能修整与重建以及辅以中宏观尺度上的生态工程等系统性措施,以修复生态系统过程和提升生态系统服务的治理活动,最终实现生态系统健康、景观生态安全和区域可持续发展;(2)根据人类活动对于生态系统的不同干扰和影响程度,国土空间生态修复可划分为国土空间生态恢复、国土空间生态整治和国土空间生态重建三大类型的研究内容;(3)区域背景、景观异质性、人类活动、社会经济等都与生态系统相互交融,将这些要素与生态修复有机结合的过程对国土空间生态修复提出了更高的要求。研究结论:面对中国的区域性生态问题,退化生态系统的"整体保护、系统修复、综合治理"的实现,需以国土空间生态修复作为重要抓手。     

自然生态空间用途管制的法律制度应对

研究目的:探讨自然生态空间用途管制政策是否对现有法律制度提出了需求与挑战,寻求相应的应对路径。研究方法:文献分析法和比较分析法。研究结果:自然生态空间用途管制政策不仅具有转化为法律制度的需求,而且对现有法律制度提出了新的挑战:管制要素从生态环境转向生态空间,管制权利从旁落转向衡平,管制体系从管理转向治理。研究结论:在借鉴国外生态空间用途管制法律应对经验的基础上,提出将"自然生态空间"概念及其用途管制政策转换成具体法律制度的应对路径:(1)树立保护和改善自然生态空间的法律理念,以支撑自然生态空间用途管制法律制度的构建;(2)制定《自然生态空间用途管制法》,以保障自然生态空间用途管制相关机制的顺利运行。     

基于生态安全格局的城乡生态空间布局与优化*——以宣城市为例

[目的]构建生态安全格局、优化城乡生态空间布局,对提升生态环境承载力、促进生态与经济协调发展具有重要作用。[方法]以宣城市为例,基于Arc GIS的空间叠加技术,通过生态系统服务价值评价识别主要生态源地,并采用最小累计阻力模型(MAC)选取生态战略点及生态廊道分布,构建出生态安全格局,进而对宣城市城乡生态空间布局进行优化。[结果](1)生态极重要和高度重要区域面积为918. 78km~2,占全区面积的35.53%;(2)生态源地的总面积为978.83km~2,占全区面积的37.85%;(3)选取的生态廊道多呈现出南北向的连接走向分布,但两点之间相互连接的空间网络化程度较低,且构建出生态高与较高安全区面积为921.70km~2,占宣城市区面积比重为35.65%;(4)优化并形成"绿核+水廊+绿廊"多层次、网络化的宣城市城乡生态空间结构,并进一步优化空间布局。[结论]可为构建生态安全格局、保障城市生态安全、优化城乡生态空间布局提供科学参考。     

南流江流域“三生空间”功能定量评估研究

［目的］土地利用空间功能性识别是区域规划用地的基础，为兼顾食物原材料生产、居民生活和生态保护之间的关系，协调土地功能之间的矛盾，构建生态—生产—生活空间功能体系具有重要的理论与实践意义。现行的空间功能分类体系尚不成熟，构建一套与之相符的识别方法显得尤为重要。文章以土地功能、生态系统功能和景观功能为基础，兼顾其他功能，通过整合空间功能核算方法，构建“三生空间”功能价值核算体系。［方法］采用以当量表为主体，结合生物物理过程和价值替代法形成空间服务价值的测算方法。［结果］研究区域以生态空间功能为主导与土地类型功能相匹配，该空间功能价值核算体系能较好地反映区域内地类的功能性状； 核算结果显示南流江流域的生态空间总价值686亿元，生产空间总价值164亿元，生活空间总价值942亿元。南流江流域生态空间为719万hm2，占流域总面积76%，生产空间146万hm2，占流域总面积15%，生活空间86万hm2，占流域总面积9%。生态空间邻域功能类型处于高值区，一般邻域2~3种空间类型； 生产空间邻域空间类型单一，仅在图斑连接处邻域2~3种空间类型； 生活空间一般毗邻1~2种类型。［结论］研究区“三生空间”整体互补性不足，部分空间功能区景观功能较单一。同时研究发现南流江流域耕地生态价值比预期高。     

国土空间规划视角下生态空间管制分区的理论思考

研究目的:揭示生态空间的概念内涵与认知局限,探讨面向国土空间规划的生态空间管制分区优化逻辑。研究方法:文献资料法和归纳演绎法。研究结果:(1)生态空间具有实体、功能、管理等多维属性,蕴含了生态系统服务的多样性、生态空间功能的复合性、生态服务价值的人本性三重内涵;(2)生态空间管制分区的认知存在三方面的局限,即价值取向上难以统筹要素、功能与格局,操作模式上忽略社会文化功能的权衡,实施路径上未能建构分级分类体系;(3)国土空间规划对生态空间管制分区提出了底线保障、精细治理、人本服务三个层次需求;(4)生态空间管制分区可遵循以生态功能为研判依据、生态要素为空间载体、分级分类高效管理为落脚点的理论逻辑,建构以功能权衡、要素统筹、分级分类为次序的实施路径。研究结论:深化生态空间的理论认知,厘清国土空间规划对生态空间管制分区的核心需求,优化生态空间管制分区的理论逻辑与实施路径,才能有效地支撑生态文明新时代的空间治理现代化目标。     

秦巴山区生态经济系统协调度评价——以四川省广元市为例

以四川秦巴山区广元市为例,将广元市的7个区县作为基本研究单元,在2005—2010年的土地利用数据和GDP数据的分析基础上,对广元市生态系统服务价值和国内生产总值的变化率进行计算,建立适合当地局势发展的生态经济系统协调度(EEH)模型,以形成四川秦巴山区广元市2005—2010年间EEH的评价准则和方法。2005年至今ESV变化趋势显示:生态系统整体上处于健康状态;GDP增长整体上呈现出中、东部高,西、南、北低的趋势;EEH空间特征表现为生态经济协调区在中、东部区域,生态经济冲突区在西、南、北部区域。虽然利州区、昭化区、旺苍县、苍溪县的生态经济关系存在潜在的危机,但大体还是处于协调状态,通过采取生态环境保护治理的措施,就可以逐步向高协调状态转变。     

江苏省养殖池塘与池塘养殖业地理分布格局研究

[目的]探究江苏省水产养殖池塘县域集中度空间分异特征及池塘养殖业地理分布格局,为该省优化池塘养殖业空间布局提供参考。[方法]基于遥感影像提取江苏省水产养殖池塘空间位置及面积等数据。以景观生态学为理论依据,运用主成分分析法构建基于6个景观格局指数的江苏省水产养殖池塘县域集中度空间分异综合评价体系。并基于渔业统计年鉴数据,选取养殖面积、产量等池塘养殖业典型指标,运用空间自相关法对该省池塘养殖业进行研究。[结果](1)江苏省水产养殖池塘县域集中度空间分布综合水平地区差异显著,分布不均匀。空间上分布相对集中的3个县域(市辖区)为金湖县、苏州市辖区及连云港市辖区,相对分散的3个县域(市辖区)为如皋市、灌南县与丰县;(2)江苏省池塘养殖业具有显著的、正向的空间自相关性,其空间分布呈现出非随机的地理集聚格局。中部的洪泽湖、高邮湖流域及南部的太湖流域为该省池塘养殖业的主要产区。[结论]基于景观格局指数与空间自相关的研究方法将数量统计与空间分析进行有效的结合,能够较好地揭示江苏省水产养殖池塘县域集中度空间分异特征及池塘养殖业的基本特征与地理分布格局,为该省优化池塘养殖业布局,促进产业转型升级提供参考依据。     

岩溶区山—坝系统土地利用演化及其空间分异特征

[目的]分析岩溶地区山—坝系统土地利用演化及其空间分异的特征,可为岩溶区国土空间优化、乡村振兴和生态保护提供决策支持。[方法]在界定山—坝系统的概念,构建山—坝系统土地利用演化特征分析框架的基础上,以典型山—坝系统惠水县为研究区,将其划分为坝区、山坝交错区、山区3个子系统,并采用3S技术、景观格局空间分析、生态系统服务价值估算等方法,对1990—2016年研究区土地利用演化及分异特征进行系统分析。[结果](1)空间形态方面,研究区各子系统总体上耕地存量减少,建设用地和水域增加,林地、草地、未利用地波动变化。土地利用程度综合指数在坝区持续增加,山坝交错区波动上升,山区呈下降趋势。坝区、山坝交错区和山区景观格局破碎化程度均上升。(2)功能形态方面,各子系统生活功能增加且增速快,生产功能面积不同程度减少,而生态功能则是在山区先减后增,在坝区、山坝交错区减少。总生态系统服务功能价值在山区先缩减后增高,其他两个子系统变化与山区相反。[结论]不同历史时期坝区、山坝交错区、山区的土地利用演化方向及其空间格局分异显著。研究成果对探讨贵州省不同区位条件、不同产业类型、不同地质背景山—坝系统的土地利用问题,统筹山坝系统耕地保护与经济发展的关系具有参考价值。     

贵州省茶园生态适宜性研究

在土地利用现状以及喀斯特空间分布的基础上 ,通过利用 GIS技术初步划分茶叶种植适宜地和不适宜地; 并选择对茶叶生长相关的地貌、气候及土壤条件中8个评价因子,通过专家打分确定其权重, 应用GIS空间分析模块实现贵州茶园生态适宜性评价。结果表明: 贵州适宜茶叶种植的面积为3.2417 万km2,占国土面积的18.40% ;其中非常适宜茶叶种植的区域面积为1.0618 万km2;主要分布于黔东南、黔北、黔南以及黔中地区 ;适宜茶叶种植的区域面积为1.1554万km2 ,全省均有分布; 比较适宜茶叶种植的区域面积为 1.0245万km2,主要分布于黔北、黔西北、六盘水以及黔西南等区域;不适宜种植茶叶的区域主要分布于贵州喀斯特强烈发育,石漠化严重的地区。     

重要生态用地级别评价和划定方法研究——以水源涵养为例

文章以水源涵养为例,基于水平衡评价计算方法,选择水资源禀赋类型不同的县域单元开展水源涵养型生态用地功能分级划定研究。总结现有生态保护红线划定技术方法及存在不足,致力于显化不同地区水源涵养生态用地功能绝对值差异,利用评价单元格水源涵养累计贡献值面积弹性拐点,对重要水源涵养用地级别划定方法进行改进。对河北省易县和四川省金川县的实例验证表明,此评价方法可以根据不同地区水源涵养功能特点量身确定重要生态空间规模、面积和比例。     

基于GIS的嘉荫县近25年来耕地时空变化

以GIS技术为支撑,基于地形图和MSS、TM影像,从数量、类型、空间分布及重心转移几个方面分析了嘉荫县耕地的时空变化规律,探讨了耕地变化的原因。结果表明,近25年来,嘉荫县耕地面积增加了54747.34hm2;在整个转换过程中,林地和草地转换成耕地所占的面积最大;由于耕地增长的区域差异,近25年,该县耕地重心向西北偏移了13.13km;耕地的不断增加是自然地理因素和人文因素共同作用的结果,自然地理因素是耕地动态变化的基础,耕垦政策及人口增加是耕地动态变化的直接原因,比较经济利益是耕地动态变化的强大驱动力。