基于水-粮食-能源级联关系的水服务流矩阵构建

全球人口的快速增长对自然资源施加了不可控制的压力,特别是增加了粮食、水、土地和能源的全球需求。为此,从水资源安全利用的角度出发,揭示连接用水服务流的供应方和受益方之间的相关关系,以受到水和能源双重压力的典型区域——安徽省宿州市为例,运用德尔菲法,构建基于水-粮食-能源级联关系的水服务流矩阵,分析了用水部门和生态系统供给服务之间的相关影响程度。研究结果表明：(1)梳理与粮食安全密切相关的生产用水、生活用水和生态用水的用水服务流,建构其与养分、材料和能源3个方面构成的生态系统供给服务之间的安全矩阵;(2)宿州市的生产用水与生态系统供给服务之间存在强协同和强协同关系,特别是与粮食生产直接相关的农业用水,饮用水与供给服务之间呈现较强权衡关系;(3)用水服务部门和能源供给之间呈现较强的竞争关系。矩阵的建立可为生态系统服务流定量化提供理论基础,有利于生态系统服务流定量化的开展。     

贵阳市生态足迹与生态安全研究

为科学评价贵阳市的生态安全,促进其社会经济可持续发展,以MODIS17A3和MODIS12Q1为数据源,运用生态足迹理论和GIS空间技术对贵阳市的生态足迹、生态承载力、生态赤字、生态压力指数进行了研究,分析贵阳市生态安全现状,结果表明:(1)贵阳市人均生态足迹从2000年的1.543 hm~2增加至2010年的2.28 hm~2,其中化石能源生态足迹比重最大,增长最快;而人均生态承载力则由0.4515 hm~2减少到0.3696 hm~2,其中耕地生态承载力减少最多,三个时期生态足迹都远大于生态承载力,生态赤字显著。(2)2000年、2005年和2010年贵阳市生态压力指数均大于2,处于极不安全的状态;(3)贵阳市生态安全空间分布不均,生态压力指数呈现西南高、东北低;由市中心向郊区递减的规律。从县域尺度看,其中乌当区、云岩区、南明区、小河区、花溪区、白云区和清镇市大部分地区生态压力指数均大于2,生态安全状况极差;息烽县、开阳县和修文县生态压力指数均小于1,生态安全状况较好。     

就地城镇化地区城乡建设用地时空格局演变——以福建省晋江市为例

以多时相Landsat系列遥感影像为数据源,通过选取最优波段组合,采用监督分类方法提取城乡建设用地。综合运用景观格局指数、城乡建设用地扩展测度指数法、象限方位分析法以及GIS空间分析法,从景观格局演化、时空规模动态、空间分异特征以及扩展模式更替4个层面揭示就地城镇化下晋江市城乡建设用地时空演变规律。研究结果表明:1)1996—2016年晋江市城乡建设用地在景观中的优势度逐渐显现,内在连通性不断提高,边界形态逐渐规则化,空间上呈现出聚集连片的发展趋势;2)1996—2016年晋江市城乡建设用地规模不断增加,扩展速度和扩展强度不断提高;3)晋江市城乡建设用地扩展主要以北、东北和正南方位扩展为主,其扩展速度分别处于高速扩展和快速扩展;4)晋江市城乡建设用地增长方式以边缘式扩展为主,填充式和飞地式扩展为辅,但边缘式扩展规模呈现下降趋势,填充式扩展规模则表现出上升趋势,城乡建设用地利用更趋于集中化。     

基于生态系统服务的城市生态安全评估、制图与模拟

随着社会经济的发展,人类对自然生态系统的干扰导致多种生态系统服务的退化或丧失,严重威胁区域生态安全. 生态系统服务是生态安全的重要表征,基于生态系统服务的城市生态安全研究可为城市可持续发展提供科技支撑和决策参考. 本文在对生态系统服务与城市生态安全的概念界定基础上,梳理了两者间的关系,并从生态系统服务视角,探讨城市生态安全评估、制图与模拟的研究进展,指出存在的不足,提出城市生态安全未来研究的重点方向：基于生态系统服务流的城市生态安全评估、制图与模拟;多元胁迫下的生态系统服务与生态安全的时空动态;耦合水-能源-粮食系统的生态安全框架构建;构建基于行为主体与生命周期的生态安全评估机制;运用遥感数据、社会经济调查数据以及智慧城市大数据等多元数据,宏微观尺度结合、大数据与小数据融合评价城市内部与外部生态安全,优化城市生态安全格局.