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ISSN 1000-0585
CN 11-1848/P
创刊于 1982 年 (月刊)
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  • 地理研究
      2017年, 第36卷, 第3期 刊出日期:2017-03-20 上一期    下一期
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    观点与争鸣
    区域生态安全格局构建研究进展与展望
    彭建, 赵会娟, 刘焱序, 吴健生
    地理研究. 2017, 36 (3): 407-419.   DOI: 10.11821/dlyj201703001
    摘要   HTML PDF (2885KB)

    近年来,城市化的不断推进使得生态系统面临巨大压力甚至诱发生态灾难,而另一方面人类对于生态系统服务福祉的提升提出了新要求,因此经济发展和生态保护两者之间的矛盾不断激化。生态安全格局作为沟通生态系统服务和人类社会发展的桥梁,目前被视为区域生态安全保障和人类福祉提升的关键环节。在系统梳理生态安全格局与城市增长边界、生态网络、绿色基础设施和生态控制线等概念内涵异同的基础上,从热点区域、生态源地指标筛选、生态阻力面设置与修正、相关研究成果应用等方面阐释区域生态安全格局构建的近今研究进展,并指出当前研究的主要不足;同时提出了区域生态安全格局构建的重点方向,即生态安全格局构建的重要阈值设定、有效性评价、多尺度关联和生态过程耦合等四个方面。

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    研究论文
    论自然保护地与国家生态安全格局构建
    侯鹏,杨旻,翟俊,刘晓曼,万华伟,李静,蔡明勇,刘慧明
    地理研究. 2017, 36 (3): 420-428.   DOI: 10.11821/dlyj201703002
    摘要   HTML PDF (9438KB)

    科学评估自然保护地与国家生态安全格局的关系是合理开展自然保护地建设和国家生态安全格局构建的重要基础。以中国国家重点生态功能区、生物多样性保护优先区和国家级自然保护区等自然保护地为研究对象,定量分析自然保护地的时空分布特征及其对保障国家生态安全的重要作用,基于生态系统服务重要性评估辨识国家生态安全格局构建的空间缺失,面向国家生态安全构建和保障需求提出生态保护管控对策建议。结果表明:① 自然保护地总面积为488.42万km2,占陆地国土面积的51.38%。生态系统类型以草地、森林、荒漠等自然生态系统为主,三种生态系统的总面积为371.24万km2,占自然保护地总面积的76.0%。2000-2010年,自然保护地的生态系统构成整体稳定,对保护生态空间稳定性和生态安全格局稳定发挥了重要作用。不同类型生态系统之间有少量转化,不同自然保护地内生态系统转换特征略有差异。② 综合水源涵养、土壤保持、生物多样性保护等生态系统服务重要性评估,自然保护地的生态系统服务极重要区和重要区总面积为321.4万km2,占区域国土总面积的66.02%。森林、草地和灌丛生态系统是水源涵养、土壤保持、维护生物多样性等生态系统服务主体。2000-2010年,水源涵养、土壤保持功能有所改善,但生物多样性维护功能无明显变化。③ 生态系统服务极重要区的31.7%没有在自然保护地内,是今后国家生态安全格局构建和自然保护地建设需要重点关注的区域。面向国家生态安全构建和保障需求,迫切需要基于国家治理模式、建立最严格保护制度,提高自然规律认知水平、强化生态系统综合管理,完善分类分区管理、强化自然保护地管控,完善生态补偿机制、建立协同保护制度,加强生态保护综合监管、严格生态损害责任追究。

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    基于生态系统服务价值重构的生态安全格局构建——以重庆两江新区为例
    吴健生,岳新欣,秦维
    地理研究. 2017, 36 (3): 429-440.   DOI: 10.11821/dlyj201703003
    摘要   HTML PDF (5642KB)

    生态系统服务是生态安全的前提和保障,各项服务价值变化率和集聚水平的差异,均会影响生态源地的识别结果。在对重庆两江新区生态系统服务静态价值估算的基础上,以生态系统服务价值重要度指数和空间丰富度指数,对2012年的生态系统服务静态价值进行重构,并依据重构结果建立三种安全水平上的生态安全格局。结果表明:① 各项生态系统服务静态价值量逐年降低,其中以食物生产、土壤形成与保护和碳固定三项服务降速最快。② 重构后生态系统服务价值范围在201~23634元/hm2之间,且大部分区域以中低值为主。③ 低、中、高三种安全水平源地面积分别为174.73 km2、208.69 km2和222.20 km2。基于生态系统服务价值的多水平生态安全格局,是城市开发和建设用地布局的重要依据。

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    基于生态安全格局的关中城市群生态空间结构优化布局
    杨天荣,匡文慧,刘卫东,刘爱琳,潘涛
    地理研究. 2017, 36 (3): 441-452.   DOI: 10.11821/dlyj201703004
    摘要   HTML PDF (18817KB)

    构建区域生态安全格局、优化城市群生态空间结构,有利于促进社会经济与生态环境的和谐发展。以中国西部关中城市群为例,在RS与GIS技术支持下,通过生态服务重要性与生态环境敏感性评价识别生态源地,并基于最小累积阻力模型构建区域生态安全格局,进而开展生态空间结构优化布局研究。结果表明:① 生态保护源地面积共26191.19 km2,占全区的47.51%;② 除生态源地外,低、中、高水平安全格局区域分别占全区的39.14%、9.86%和3.49%;③ 源间廊道多呈南北走向且连通成网状的程度较低;④ 提出构建以“四带、三区、七组团、十廊道、多中心”为核心的“绿心廊道组团网络式”布局体系,优化关中城市群生态空间结构。本研究可为区域生态保护与城市群可持续发展提供参考与借鉴。

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    中国生态用地分类体系及其1996-2012年时空分布
    王静,王雯,祁元,何挺,吴瑞娟,陈媛媛
    地理研究. 2017, 36 (3): 453-470.   DOI: 10.11821/dlyj201703005
    摘要   HTML PDF (11214KB)

    基于中国生态功能分区和土地利用现状分类,构建全国生态用地分类体系;利用第二次全国土地调查数据,并参考全国土地资源调查和历年土地利用变更数据,从国家层面和生态功能区尺度分析全国主导功能生态用地和多功能生态用地,以及八类典型生态用地的分布格局和时空变化特征。结果表明:全国主导功能生态用地、多功能生态用地以及典型生态用地区域分布极不平衡。1996-2012年间,全国主导功能生态用地整体变化幅度较小,多功能生态用地整体变化幅度较大,八类典型生态用地时空变化不均衡。生态用地变化与自然、社会、经济条件的区域差异和政策实施关系密切;通过全国生态用地时空变化规律分析,提出了不同区域不同生态系统生态用地保护和土地资源可持续利用的建议,为中国自然资源综合管理提供技术支撑。

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    基于“重要性—敏感性—连通性”框架的云浮市生态安全格局构建
    陈昕,彭建,刘焱序,杨旸,李贵才
    地理研究. 2017, 36 (3): 471-484.   DOI: 10.11821/dlyj201703006
    摘要   HTML PDF (19818KB)

    生态安全格局构建是保障城市生态安全,实现城市可持续性发展的重要途径,也是景观生态学研究的热点领域之一。生态源地识别与空间阻力面构建一直是生态安全格局构建中的技术难点。以广东省云浮市为例,从生态系统服务重要性、生态敏感性与景观连通性三个方面识别生态源地,利用DMSP/OLS夜间灯光数据修正基本生态阻力面,并运用最小累积阻力模型判定生态廊道,从而综合构建云浮市生态安全格局。研究表明:云浮市生态源地占全市总面积的36.47%,主要分布在西部与南部的山林地。云浮市生态廊道总长度为508.87 km,其中景观廊道总长度为315.58 km,组团廊道总长度为193.29 km,呈环状辐射分布于植被覆盖相对较好的山区地带。全市16个自然保护区基本都位于生态源地范围内。构建的“重要性—敏感性—连通性”框架可以为区域生态安全格局构建提供新思路,从而有效指引相关空间规划。

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    城市区域生态风险预警方法及其在景观生态安全格局调控中的应用
    李杨帆,林静玉,孙翔
    地理研究. 2017, 36 (3): 485-494.   DOI: 10.11821/dlyj201703007
    摘要   HTML PDF (10102KB)

    海岸带地区是中国乃至全球人口最稠密、城市化进程最快的区域,其生态风险与安全问题是关系人群和区域可持续发展的关键。运用景观生态学和景观生态安全格局理论方法,以厦门海岛型城市向海湾型城市战略转型这一快速、大规模城市化进程为大背景,提出基于2006-2015年城市不透水面变化率、风险受体敏感指标和生态红线管控的景观生态风险空间预警模型,与通过景观源—汇理论构建的景观生态安全格局相叠加,揭示厦门市景观生态安全格局在快速城市化的胁迫下现状与未来潜在风险状态,进而提出调控措施。研究表明:① 城市区域景观生态风险明显升高,风险预警高值区与ISA分布情况保持了较好的一致性,主要分布在以九溪流域、马銮湾、杏林湾、同安湾等港湾快速城市化区域,该部分地区城市沿河口空间外扩迅速,不透水面增长较快,对沿海湿地的侵占围填也较为严重,未来面临湿地或保护区破坏的生态风险较大。② 生态风险预警结果与景观生态安全格局相叠加,识别出区域景观生态安全格局中处于风险状态的关键源、缓冲区、廊道、战略点,设计规划未来厦门港湾区域景观生态安全优化格局,提出景观生态恢复与重建措施。将生态风险预警方法与景观生态安全格局调控设计相结合,能为城市区域环境管理与景观调控提供科学支撑。

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    基于典范对应分析的滨海滩涂围垦区景观格局与土壤盐渍化关系
    解雪峰,濮励杰,朱明,许艳,王小涵,徐彩瑶,陈新建
    地理研究. 2017, 36 (3): 495-505.   DOI: 10.11821/dlyj201703008
    摘要   HTML PDF (7241KB)

    以江苏中部如东滩涂围垦区为研究区,利用典范对应分析探讨不同空间尺度景观格局对土壤盐渍化程度的影响和贡献度。结果表明:① 研究区斑块密度、边缘密度、景观形状指数、聚集度指数、散布与并列指数较高,说明景观破碎化程度较高,景观结构复杂,景观分布受人为干扰的程度较大。② 土壤中Na+和Cl-分别占阳离子总量和阴离子总量的87.4%和90.1%,土壤盐渍化指标的变异系数为53.49%~129.03%,反映了土壤盐分的非均匀分布。③ 研究区景观格局指数在100 m和200 m缓冲区尺度分别能累积解释土壤盐渍化程度变化的66.6%和80.1%,土壤盐渍化程度与农建地和水浇地面积比例呈正相关关系,与旱地面积比例呈负相关关系。④ 景观水平上的土壤盐渍化程度与最大斑块指数、蔓延度指数呈正相关关系,与斑块密度、边缘密度、景观形状指数、香农多样性指数呈负相关关系;斑块类型水平上,最大斑块面积指数、边缘密度、景观形状指数是影响研究区土壤盐渍化程度的共性指标。研究对于优化滩涂围垦区土地利用格局,降低土壤盐渍化程度具有重要意义。

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    京津冀城市群多情景空间演化模拟
    黄金川,林浩曦
    地理研究. 2017, 36 (3): 506-517.   DOI: 10.11821/dlyj201703009
    摘要   HTML PDF (4640KB)

    京津冀城市群是中国经济发展三大引擎之一,随着京津冀协同战略的深入推进,其空间拓展呈现出新趋势与新动力。首先,集成约束性元胞自动机、空间聚类、Logistic回归、时间迭代等算法,构建出以地理分区、宏观预测和微观分配为核心的多情景空间演化模型。然后,利用京津冀2000-2013年及规划预测的用地、交通、城镇、生态和社会经济等数据,进行模型参数识别与模拟效果验证,并从交通引导、城镇辐射、经济发展等定量揭示城市群地域空间演化的动力机制。最后,从城镇化发展速度、生态保护格局和规划政策引导三大角度进行多情景模拟,总体呈现城镇扩展速度减缓、京津用地疏解效应明显和交通引导趋势加强等特点,且主要沿京津、京保石、京唐秦和京张四条发展轴扩展。2014-2030年新增城镇建设用地共3851 km2,年均增长量226.5 km2,远低于2000-2013年的339.7 km2;其中,京津两地新增用地占比由42%下降到26%,保定和廊坊则成为未来城镇扩展的主力军,四市总增量占比达56%。

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    基于生态安全导向的城市空间扩展模拟与分析
    文雅,龚建周,胡银根,胡志仁
    地理研究. 2017, 36 (3): 518-528.   DOI: 10.11821/dlyj201703010
    摘要   HTML PDF (8734KB)

    进行城市空间扩展模拟分析研究,对于城市生态安全格局优化具有重要意义。基于 Dyna-CLUE模型进行广州市的城市空间扩展模拟与分析,结果表明:城市化到现阶段,政府采取的土地利用数量调控对城市空间扩展的影响较为重要,空间区划的引导作用相对不明显;建设用地聚集度持续增大,单位面积内的斑块数则先增后减,二者揭示出的景观特征不完全一致;城市空间是外缘、飞地式和内填式三种空间扩展模式共同作用的结果,但在1990-2005年以外缘和飞地式为主,在2005-2020年则以外缘和内填式为主,此时新增斑块与原有斑块的建设用地连成大斑块,单位斑块上的建设用地数量呈降势,前后两个时段内,城市由“摊大饼”外延式逐渐转向集约节约的内填式扩展,城市生态文明建设初显成效。

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    基于潜力—约束和SLEUTH模型松散耦合的南京城市扩展模拟
    徐海龙,尹海伟,孔繁花,许峰
    地理研究. 2017, 36 (3): 529-540.   DOI: 10.11821/dlyj201703011
    摘要   HTML PDF (22851KB)

    将潜力—约束与SLEUTH模型进行松散耦合,在建设用地适宜性评价的基础上,将不同生态安全格局情景融入SLEUTH模型的排除图层,对研究区2013-2040年的城市用地空间扩展进行多情景模拟。研究表明:① 两个模型的松散耦合能够有效提高像元尺度上模型校正的精度。② 用地扩展在以“边缘增长”和“填充增长”为主的同时,在城市外围形成了较为明显的“跳跃式”发展,表明模型的松散耦合能够更好地捕捉城市发展政策所导致的新城市增长中心。③ 三种生态安全格局情景方案的城市用地模拟结果均呈增长趋势,但高生态安全格局情景的新增城市用地面积和增长率均最小,表明将生态敏感性作为城市发展的约束图层,能够有效保护研究区的自然生态空间,大幅降低生态安全风险。

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    武汉城市圈国土空间综合功能分区
    金贵,邓祥征,张倩,王占岐,李兆华
    地理研究. 2017, 36 (3): 541-552.   DOI: 10.11821/dlyj201703012
    摘要   HTML PDF (6748KB)

    以武汉城市圈为典型案例区开展国土空间综合功能分区实证研究。首先基于县域土地利用数据、社会经济数据和补充调查数据,从生产、生活和生态(三生)功能角度遴选出表征国土空间不同主题要素的24个指标因子,构建基于“要素—功能”的评价指标体系;然后从评价单元开始对10类空间二级功能进行比例关系表达,并通过BP神经网络方法评价三生功能承载力;最后引入双约束聚类法划定国土空间综合功能区,并匹配相应的调控政策。研究表明:基于统一的功能分类和指标体系实现功能比例表达在不同尺度间传递;武汉城市圈国土空间可划分为3个一级综合功能区和7个二级综合功能区。研究成果可为武汉城市圈国土空间格局优化提供参考。

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    基于粒子群算法的大城市近郊区景观格局优化研究——以成都市龙泉驿区为例
    欧定华,夏建国
    地理研究. 2017, 36 (3): 553-572.   DOI: 10.11821/dlyj201703013
    摘要   HTML PDF (25298KB)

    景观格局优化是实现区域生态安全的重要途径。以成都市龙泉驿为研究区,在景观适宜性评价、景观数量优化基础上,构建PSO景观格局空间优化模型与求解算法,对经济发展、生态保护、统筹兼顾情景景观空间布局进行优化。结果表明:基于PSO的景观格局空间优化模型与算法能利用粒子位置模拟景观分布进行空间格局优化,实现了数量与空间优化的有机耦合,是景观格局优化的有效方法。目标年,经济发展情景优势景观为城乡人居及工矿、果园,景观格局呈现出西部坝区以城乡人居及工矿、农田为主,东部山区以果园为主的分布特征;生态保护情景优势景观为森林、城乡人居及工矿,景观格局呈现出西部坝区以城乡人居及工矿、果园、农田为主,东部山区以森林为主的分布特征;统筹兼顾情景优势景观为森林、城乡人居及工矿和果园,景观格局呈现出西部坝区以城乡人居及工矿、农田为主,东部山区以森林、果园为主的分布特征。统筹兼顾情景方案未来潜在可能性最大,其经济、生态、综合效益均得以优化提升,是目标年研究区最佳景观格局空间布局方案。

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    高度城市化地区生态廊道重要性评价探索——以深圳为例
    邓金杰,陈柳新,杨成韫,徐志博
    地理研究. 2017, 36 (3): 573-582.   DOI: 10.11821/dlyj201703014
    摘要   HTML PDF (7786KB)

    在高度城市化背景下,开展生态廊道重要性评价研究,对维护城市生态安全格局具有重要意义。选取高度城市化但同时物种多样性较高的深圳作为研究区,构建基于主导功能分类的生态廊道重要性评价方法,为生态廊道精细化管理和布局优化提供科学依据。结果表明:① 通过最小累积阻力面模型识别的源间连接廊道大部分与已规划廊道重合,但仍有少部分未被覆盖,应将其规划为生态廊道并严格管控。② 各相邻城市组团间均有大型生态斑块或组团隔离廊道予以隔离,应控制组团隔离廊道内部建设用地规模。③ 根据重要性评价,8条生态廊道被纳入一级生态廊道,12条被纳入二级生态廊道,一级生态廊道基本兼具生物和景观连通、组团隔离两种功能,具有不可替代性且自身情况较好,对生物多样性维护及阻止建设用地无序蔓延有着十分重要的作用,应纳入基本生态控制线一级管制区进行严格管控。

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    基于绿色基础设施评价的城市生态带划定——以杭州市为例
    李咏华,马淇蔚,范雪怡
    地理研究. 2017, 36 (3): 583-591.   DOI: 10.11821/dlyj201703015
    摘要   HTML PDF (19477KB)

    生态带是生态宜居城市的重要组成内容,其科学识别对于城市空间管控意义重大。从弹性结合刚性的协同模式出发,现有研究缺乏针对生态廊道的空间落实进而导致生态带片状孤立的尴尬局面;缺乏针对城市空间增长的多情景分析进而导致划定成果缺乏动态调整,并受制于政府决策及重大事件等。以杭州市为例,利用Landsat TM影像数据,基于绿色基础设施评价及情景分析,综合划定城市生态带。结果表明:① 主城区北、东侧建设开发风险相对较低,而南、西、西南需重点保护;② 生态管控情景中弹性建设面积由20%增至35%,其空间侵蚀能力逐步增强,其中三级、四级管控情景已对区域生态格局造成严重挑战;③ 生态带划定范围包括“北部—临平”生态带(总面积272.17 km2,占比5.60%.)、“东部—义蓬”生态带(总面积310.21 km2,占比6.33%)、“南部—临浦”生态带(总面积828.43 km2,占比17.00%)、“西南部—富阳”生态带(总面积1583.02 km2,占比32.32%)及“西北部—良渚”生态带(总面积680.42 km2,占比13.89%)。

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    关中盆地生态系统服务的权衡与协同关系动态分析
    郝梦雅,任志远,孙艺杰,赵胜男
    地理研究. 2017, 36 (3): 592-602.   DOI: 10.11821/dlyj201703016
    摘要   HTML PDF (13085KB)

    测算2000-2012年关中盆地的净初级生产力(NPP)价值量、土壤保持价值量和食物供给价值量,通过引入玫瑰图来研究不同土地利用类型中生态系统服务的时空差异,进而探究三种生态系统服务的权衡和协同关系,并分析其在近13年间的动态变化特征,最后研究土地利用变化对生态系统服务权衡和协同关系的影响来探究其驱动机制。结果表明:① 研究区NPP单位面积年均价值量约为1720.495 元/hm2,土壤保持单位面积年均价值量约为768.889元/hm2,食物供给单位面积年均价值量约为167.874元/hm2。从空间角度分析,NPP和土壤保持的高值区均分布在盆地边缘的山地,低值区集中于盆地中部,而食物供给呈相反格局。从时间角度分析,三种生态系统服务均呈现增加的趋势。2000-2012年,NPP单位面积价值量增幅为21%,土壤保持单位面积价值量增幅为46.7%,食物供给单位面积价值量增幅为245.7%。② NPP与土壤保持呈现协同关系,而NPP与食物供给、土壤保持与食物供给呈现权衡关系。③ 13年来关中盆地生态系统服务呈现冲突加强协同减弱的趋势。具体而言,NPP与土壤保持的协同关系表现出明显的下降趋势,NPP与食物供给的权衡关系逐渐增强,而土壤保持与食物供给的权衡关系在13年间基本保持稳定状态。④ 从土地利用变化的角度看,研究区生态系统服务权衡增加协同减少主要归因于耕地和林地的大量减少。同时,权衡土地资源利用中各类冲突对于土地资源的优化使用也有重大的意义。

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