生态安全格局视角下的土地利用冲突识别研究

【目的】以郑州都市圈核心区为研究对象，在构建区域生态安全格局的基础上，借助土地利用转化矩阵对土地转化类型、程度进行分析，识别土地利用空间冲突分类，为核心区的土地利用规划管理提供依据，对生态空间的保护提供参考。【方法】利用形态学空间格局分析(MSPA)方法识别目标源地，采用最小累积阻力模型(MCR)及重力模型提取潜在廊道并筛选出重要廊道，构建综合生态安全格局，将生态安全格局分为低、中、高3级，进而定量地判断和剖析土地利用空间冲突的类型和程度，识别出土地利用冲突的空间特征，分析其影响因素。【结果】(1)郑州都市圈核心区土地利用冲突分布特征显著，耕地生态冲突分布较为集中，以不冲突为主；建设用地生态冲突分布较为分散，不冲突区主要分布在各个市域范围的主城区中部，一般严重冲突、极严重冲突主要位于研究区的北部；在耕地建设生态综合冲突中，各冲突等级面积大小为不冲突>一般严重冲突>极严重冲突，其中耕地生态冲突占主导。(2)郑州都市圈核心区2000—2020年区域景观格局破碎化程度较高，分布不均衡，构成研究区生态空间的主要景观类型；耕地景观、草地景观的占比呈现部分的下降。【结论】郑州都市圈核心...     

宝鸡市秦岭生物多样性保护的生态安全格局构建——基于生态源地识别与最小累积阻力模型

在厘清生物多样性功能数量关系的基础上,科学构建生态安全格局,能为生物多样性保护提供更有效的空间参考.以宝鸡市秦岭范围为研究区域,生物多样性保护为目标,运用直接与间接结合的方法识别生态源地,以目标物种分布验证源地的目标符合性;利用最小累积阻力(MCR)模型构建阻力面,并提取生态廊道和生态节点,进而构建研究区生物多样性保护的生态安全格局.结果表明,细化识别的生态源地3 065.43 km²,占研究区面积的41%,空间上与物种分布有较好契合性,地类景观以林地和湿地为主.物种运动的低、中、高阻力区分别占25.62%、31.44%、42.94%.识别出50条生态廊道,11个生态节点,空间分布呈现中西部密集、东部稀疏的特征.基于源、廊、节点与研究区自然本底构建出“一核两带三区多廊道多节点”的生物多样性保护格局,对研究区生物多样性保护具有参考价值.研究为宝鸡市秦岭生物多样性保护的精准落实提供了科学依据.     

基于三生空间耦合的生态安全格局构建与优化——以扬州市为例

【目的】 充分考量生态、生产和生活空间(三生空间)的相互影响,为生态安全格局优化提供新的思路,并为扬州市在保护生态安全前提下优化空间开发格局提供决策参考。【方法】 以扬州市为例,基于1:5 000土地利用变更调查数据,综合考虑未来城镇扩张和生产空间缓冲作用对生态安全格局的影响,借助多情景基础方案冲突协调评价和环形梯度分析的方法,从三生耦合角度对区域生态安全格局进行构建并优化。【结果】 构建了“三生主体功能量化-多情景基础方案冲突协调评价-基于三生规律分析分区协调情景评价”三生耦合优化框架,扬州市生态安全格局网络优化后,生态源地与廊道面积共计2 444.63 km²,占全域面积的36.85%;研究区生态安全格局网络由底线功能用地、缓冲功能用地、连通功能用地组成,占全域的面积比例分别为23.16%、12.01%和1.68%。【结论】 本研究形成的三生耦合优化框架,可以为区域生态安全格局优化提供新思路,进而有效指导相关规划。     

基于三生空间耦合的生态安全格局构建与优化——以扬州市为例

【目的】充分考量生态、生产和生活空间(三生空间)的相互影响,为生态安全格局优化提供新的思路,并为扬州市在保护生态安全前提下优化空间开发格局提供决策参考。【方法】以扬州市为例,基于1∶5 000土地利用变更调查数据,综合考虑未来城镇扩张和生产空间缓冲作用对生态安全格局的影响,借助多情景基础方案冲突协调评价和环形梯度分析的方法,从三生耦合角度对区域生态安全格局进行构建并优化。【结果】构建了"三生主体功能量化-多情景基础方案冲突协调评价-基于三生规律分析分区协调情景评价"三生耦合优化框架,扬州市生态安全格局网络优化后,生态源地与廊道面积共计2 444.63 km~2,占全域面积的36.85%;研究区生态安全格局网络由底线功能用地、缓冲功能用地、连通功能用地组成,占全域的面积比例分别为23.16%、12.01%和1.68%。【结论】本研究形成的三生耦合优化框架,可以为区域生态安全格局优化提供新思路,进而有效指导相关规划。     

基于GIS的揭阳市城市生态安全格局构建

为了缓解潮汕地区面临的环境污染、生态源地减少、生态廊道阻断及生态景观碎片化等生态问题,以揭阳市为研究区,借助GIS空间分析技术,选用指标评价方法识别生态源地,运用最小累积阻力模型识别生态缓冲区和生态廊道,进而构建城市生态安全格局. 结果表明:(1)生态源地、廊道和缓冲区的识别是城市生态安全格局构建的核心,从生物多样性、水资源和土壤状态3个方面对生态用地进行有效提取,识别生态源地面积为1 682.26 km2,占全区总面积的32.11%,生态源地呈C字型且分布范围与生态功能区空间分布基本吻合;(2)识别低累积阻力生态缓冲区面积为2 751.02 km2,占全区总面积的52.51%. 识别生态廊道21条,总长度为845.23 km;(3)“绿色屏障—生态廊道—农田绿网”的生态保护框架有利于加强生态源地、生态缓冲区、生态廊道与建成区间的发展与连通,对区域生态保护和可持续发展具有重要意义.     

快速城镇化地区耕地景观生态安全格局演变特征及其驱动机制

【目的】探索快速城镇化地区耕地景观生态安全格局演变特征及其驱动机制新方法和新思路,为实施 “18亿亩耕地红线”保护政策提供科学依据。【方法】以江苏扬州耕地景观为对象,运用Fragstas 4.2软件和ArcGIS 10.2软件模拟计算扬州耕地景观安全格局时空演变特征;基于统计年鉴数据,运用地理探测器筛选出主导影响因素,并结合地理加权回归软件分析出影响因素之间的空间差异。【结果】扬州市耕地景观生态安全以市中心周边地区向西北方向逐年降低;社会经济影响因子解释度明显高于自然影响因子;各个主导社会经济因素对扬州市耕地景观生态安全格局的影响存在显著的空间差异。【结论】通过GIS空间模拟、地理探测器筛选和地理加权回归模型分析相结合的方法,可以科学准确地模拟分析出快速城镇化地区耕地景观生态安全格局时空演变特征及其驱动机制和空间差异。     

马鞍山市生态网络识别与优化

城市的快速发展导致区域生境斑块破碎,科学地构建生态网络可以有效地连接区域生境斑块,保障区域生物多样性和生态安全。以安徽省马鞍山市为研究对象,采用MSPA方法与生境斑块最小面积、景观连通性分析最佳距离阈值相结合的方法识别源地;MCR模型识别潜在廊道;重力模型提取研究区重要廊道,最后对其进行优化,从而构建马鞍山市生态网络。研究结果表明：马鞍山市识别的生态源地共计14处,识别的潜在生态廊道共计91条,重要生态廊道9条,一般生态廊道82条,主要分布于研究区域西北与中东部。优化后的生态网络共有生态源地17处、生态廊道136条,廊道网络结构相关指数有较大提升。本文的研究结果可以为马鞍山市生态网络的识别与优化提供科学依据,使之合理地协调未来马鞍山市城市的发展和区域的生态保护。     

基于生态环境质量评价的酒泉市生态空间网络优化

【目的】构建并优化酒泉地区生态空间网络,提升生态环境质量,发挥区域生态作用,防止沙漠扩张。【方法】将遥感生态指数(RSEI)与生态空间网络结合,评估酒泉地区景观格局空间,基于复杂网络理论确定薄弱生态源地,提出优化策略。【结果】(1)酒泉市RSEI呈现北部地区低,中南部地区高的空间格局。(2)酒泉市潜在生态空间网络由332个生态节点,656条生态廊道组成,依照RSEI最低的区域进行增边优化,模拟增边242条,增加生态踏脚石9个。(3)增边优化后,网络的节点鲁棒性和连接鲁棒性有明显的提升,网络边的鲁棒性略有提升但不明显。【结论】对生态环境质量弱节点采取增边以及增加踏脚石的优化策略,可使酒泉市生态空间网络的稳定性和生态恢复能力得到一定程度的提升。针对新增生态廊道开展建设,增强源地间的连接,有利于发挥区域生态效益,为酒泉市未来生态工程建设提供策略。     

绿洲城市生态安全格局构建与优化策略——以嘉峪关市为例

以嘉峪关市为例,通过生态重要性评价提取生态源地;选取阻力因子构建阻力面,基于阻力阈值法进行生态安全分区;运用最小累积阻力模型、GIS水文分析、空间叠置分析等方法判定生态廊道,识别生态战略节点,构建生态安全格局,提出优化策略.结果表明,嘉峪关市生态源地占市域总面积的14.6%,主要分布在嘉峪关市东北部和西南部;根据耗费阻力突变点将研究区划分为生态核心区、生态缓冲区、优化建设区和适宜建设区,各区所占比重分别为29.52%、29.94%、24.63%和15.91%;构建由7个重要生态源地、8条大型生态廊道、15个关键生态战略节点构成的“点-线-面”相融合的生态格局优化体系.     

山岳型旅游风景区生态脆弱性评价方法研究

就山岳型旅游风景区生态脆弱性评价方法进行了研究,筛选建立了山岳型旅游风景区生态脆弱性评价指标体系,制定了脆弱性评价标准体系,构建了山岳型旅游风景区生态脆弱度计算公式,并根据脆弱度值将山岳型旅游区划分成五个不同的脆弱级别.利用建立的评价方法对长白山旅游风景区生态脆弱性进行了案例研究,得出长白山旅游风景区为高度脆弱级旅游区.     

风景名胜区乡村文化景观管理数据库平台建构策略

【目的】为了扩大风景名胜区乡村文化景观管理范围,提高区内乡村文化景观的管理效率,并扩充乡村景观信息的共享性,提出一种结合数据库和GIS技术的风景名胜区乡村文化景观管理数据库平台。【方法】利用ArcGIS、WebGIS以及相关数据库技术,整合乡村文化景观的空间信息和各类景观专题信息资源,对乡村文化景观不同时空的图形信息、图文影音信息等多种信息源进行抽取和标准化处理,构建风景名胜区乡村文化景观管理数据库平台的功能和框架。【结果】以太湖风景名胜区西山景区为例,建立基于GIS的乡村文化景观图像子数据库和乡村文化景观图文影音数据库,并提出了数据库管理和服务平台的建构策略。【结论】此数据库平台可对乡村文化景观资源的保护、合理开发与建设提供科学依据,以及方便后续的监测评估、保护规划等工作,并能面向公众起到宣传、推介和咨询的作用。     

基于“源-汇”理论的传统乡村景观安全格局构建

【目的】构建传统乡村景观安全格局以延续传统乡村地区脆弱的人文与生态景观系统。【方法】基于“源-汇”理论与方法,以太湖西山传统村落为例,通过辨识生态与文化景观系统存续“源”的类别、位置、范围和强度,以土地利用类型、坡度、植被覆盖度与到道路的距离4个指标作为“汇”阻力评价要素,借助ArcGIS 9.3平台与最小累计阻力模型(MCR),计算传统生态、文化景观“源-汇”过程,获取生态、文化景观存续安全格局。【结果】太湖西山生态与人文景观布局高安全等级区域面积分别占67.11%和38.29%,中安全等级区域分别占19.88%和49.16%,低安全等级区域分别只占13.01%和12.55%。【结论】“源-汇”理论与方法在太湖西山传统乡村景观安全格局构建过程中具有较强的适用性,在生态、文化景观过程的模拟、生态与文化景观安全等级划分与分级分区保护中能够发挥积极作用。     

长三角风景名胜区空间分布与可达性研究

【目的】长三角地区以其丰富的自然与人文景观形成了众多的风景名胜区,在长三角生态保护格局构建和区域绿色一体化发展中担任重要角色。定量分析长三角风景名胜区的分布与可达性特征,构建区域尺度下的风景区空间分布和可达性的研究框架,整体分析长三角区域风景区体系的空间结构,有助于合理利用风景名胜资源,促进区域可持续发展。【方法】 以长三角地区123处风景名胜区为对象,在综合考虑多种服务半径及风景区级别与类型属性的前提下,利用ArcGIS平台和数学模型分析其空间分布与可达性。【结果】 ①长三角风景名胜区整体上具有“南密北疏、一片多点式”、随机趋向于离散的分布特征。②长三角风景名胜区可达性分布差异化显著,3种搜索半径下呈现不同程度的空间极化现象,可达性等级随半径阈值增加整体呈提升趋势;3种搜索半径下县域可达性聚集程度均较高,热点区主要分布在黄山、宣城、丽水、杭州、金华、苏州、无锡等地,冷点区出现在上海及其周边地区。③不同等级中,国家级风景名胜区可达性优于省级风景名胜区;不同类型中,独立型风景名胜区可达性优于城景结合型风景名胜区。④可达性受不同客观因素影响,相关程度从强到弱依次为:风景名胜区分布密度>人口分布>路网密度。【结论】 长三角地区风景名胜区分布与可达性呈现出明显的地域差异。本研究可为长三角风景名胜区资源整合梳理、系统化管理以及区域旅游开发提供参考。     

小尺度丘陵山地风景区游览路线的规划与优化

【目的】探索小尺度山地景观观光游览路线规划的新方法及优化思路。【方法】以南京市栖霞山为例,采用GIS空间模拟工具,结合大数据和定量评价指标体系,建立远景、中景、近景的自然与人文景观观赏路线。【结果】通过GIS空间模拟自然地理环境,运用大数据分析人文景点,共得到36个最佳观景点;通过景观多维视觉评价体系分析36个观景点,得到观景动线图;最终结合现状游览路线,叠加分析得到近、中、远3种类型山地景观最优化的观光游览路线,可以直观地反映每条观景路线的自然景观环境和人文景观节点。【结论】通过GIS空间模拟、大数据筛选、视觉评价体系和Rhino模型叠加分析相结合,构建山地景观观光游览路线可以准确引导游客游览观光,有利于山地景观旅游开发和保护。     

基于CA Markov模型的喀斯特地区县域生态系统服务价值动态模拟

【目的】评估贵州喀斯特典型地区土地利用及生态系统服务价值变化趋势,为退耕还林(草)工程的实施提供理论支撑。【方法】在“3S”技术支持下,以贵州省普定县1999年、2003年、2009年和2015年4期Landsat遥感影像为主要数据源,根据CART决策树模型分类结果,提取普定县土地利用/覆被及景观格局信息,对1999—2015年间生态系统服务价值进行动态评估; 在此基础上结合CA-Markov模型,预测普定县2021年土地利用景观格局及生态系统服务价值变化趋势。【结果】1999—2015年间,研究区生态系统服务价值平稳增加,其中林地、农田和水域3类景观的生态系统服务价值占总价值的90%以上,是生态系统服务主体。在土地利用生态系统单项服务价值方面,水源涵养、土壤形成与保护和废物处理这3项生态服务功能合计贡献率在50%左右。【结论】贵州普定县域生态系统服务价值变化的主要驱动因素是退耕还林(草)政策的实施。2021年普定县生态系统服务价值总量为9.58亿元,比2015年减少约0.3亿元,说明现有退耕还林政策下,普定县生态系统服务价值在未来5年呈下降趋势。     

Landscape Ecological Security Assessment of Low-Slope Hilly Region in Lu County,China

Low-slope hilly land( LSHL) refers to regions with relatively lower altitude,smaller topographic changes and gentler slopes. Exploitation and utilization of such areas is acting as an efficient approach to release the intensity in land utilization for mountainous areas in China, and needs further study. By summarizing related domestic concepts regarding LSHL,and taking Lu County of Sichuan province as the sample,this paper defined the scope of LSHL and extracted a total coverage of 331. 71 km2 LSHL.Then based on the landscape ecological security patterns theory,we have established the landscape ecological security pattern of Lu County by the minimum cumulative resistance model,targeting to achieve ecological land protection. Moreover,LSHL of different landscape security levels is further classified through overlay analysis on the current utilization status of the LSHL. The LSHL is classified into four categories, including prioritized development type,moderate development type, limited development type and prohibited development type. Their scopes of areas are 108. 72,97. 03,68. 36 and 57. 60 km2 respectively. In addition,respective land utilization and exploitation plan for LSHL are proposed according to the analysis of characteristics of each type. The result has provided scientific references for the definition,establishment of landscape ecological security pattern as well as the appropriate exploitation and utilization of the LSHL.     

长江中游流域水资源禀赋特征及其与自然保护地的空间关系研究

【目的】定量分析长江中游流域水资源禀赋格局及其与自然保护地的空间关系,为流域型自然保护地的合理规划与布局提供科学依据。【方法】通过构建水资源禀赋综合评价模型,结合ArcGIS技术,从数量和密度的角度定量揭示长江中游流域水资源禀赋格局与不同类型自然保护地的空间关系。【结果】长江中游流域水资源高、较高、中、较低和无禀赋区分别占研究区的2.61%、29.13%、40.01%、18.58%和9.67%,其中高禀赋区位于鄱阳环湖,无禀赋区位于唐白河流域;除地质公园外,其他自然保护地均与水资源禀赋存在较高空间关系,且在不同类型水资源及其生态系统功能、社会经济价值方面表现的相关性具有明显差异;具有水资源高禀赋的鄱阳南湖和较高禀赋的梁子湖群四级流域自然保护地分布极少,应加强对该地区水资源的保护和开发管控力度。【结论】结合ArcGIS技术,以自然保护为目标的水资源禀赋综合评价模型能够定量揭示水资源禀赋格局与快速识别其保护空缺现状,有利于我国水资源保护与流域型自然保护地体系建设。     

长江流域安徽段生态系统服务价值与景观生态风险时空演变及其关联分析

【目的】综合运用生态系统服务价值和景观生态风险评估,更好地为长江流域安徽段可持续发展提供决策支持,也为跨江区域生态环境管护提供一定参考。【方法】基于1995年、2005年和2015年安徽省土地利用数据,采用生态系统服务价值评估、景观生态风险评估和双变量空间自相关模型等方法,分析长江流域安徽段生态服务价值、生态风险时空变化及其关联特征。【结果】①1995—2015年研究区总生态系统服务价值呈减少趋势,减少率为0.54%;研究区以较高和中等生态服务价值等级为主,主要分布在长江沿岸、大别山区及皖南山区。②近20年长江流域安徽段生态风险整体呈升高趋势,以中、较低和低生态风险等级为主;空间上,较高和高风险区主要分布在长江沿岸及巢湖区域,并由集聚分布趋于连片扩张。③长江流域安徽段单位面积生态系统服务价值与生态风险之间存在空间正相关性,主要关系为高价值-高风险相关,即生态服务价值高的区域也是生态环境比较脆弱的区域,应特别关注。【结论】必须重视对湿地和林草景观的保护,加强以长江沿岸、巢湖区域为主的湿地生态保护和对大别山、皖南山区自然山体林草景观的保护与修复,将对提高长江流域安徽段生态系统服务功能和保护长江生态环境起着重要作用。     

基于GIS的苏南乡村自然景观的生态敏感性分析

【目的】科学评估苏南水网地区乡村自然景观生态敏感性,以保护性地开发乡村自然景观,维护水网地区乡村景观生态的相对稳定。【方法】借助ArcGIS 10.0平台,以地形地貌、土地利用类型、交通通达度、坡度、坡向、地质灾害和水域距离7个指标作为评价要素,通过查阅文献法和专家咨询法,分析并评估苏南水网地区典型乡村——太湖东村自然景观的生态敏感性。【结果】影响东村生态环境最重要的指标因子为土地利用类型,其次为地质灾害和水域距离; 坡度和坡向的影响度一般,交通通达度和地形的影响度较弱,这和当地地势起伏变化不大、交通密度较小有关。【结论】通过加权叠加方式模拟出生态敏感性分布图,可知东村内部临近水域地区、山体地质灾害易发地区以及坡度较陡地区的景观生态敏感性最强,其他靠近村落的地区以及地势平坦的山脚地区景观生态敏感性较弱。