江南圩田的法与式：生态系统服务与空间形态增效

以江南圩田为研究对象,文章阐释在风景园林生态的语境下,以生态系统服务效能为“法”,以空间形态为“式”,有法有式,有律可循的观点。通过“水—绿—人”三者的关系,进行传统江南圩田原生空间形态的整体解读,剖析其间蕴含的8个维度的生态系统服务,反思当下圩田地区建设过程中的冲突与矛盾,进而探讨传统江南圩田生态智慧对当代圩田地区发展与规划实践给予的启示：“顺水而为”适度改造自然的理念;形成三生融合的整体人文生态系统;以及与水相协调的传统社会治理系统。     

基于生态系统服务供求评价的空间分异特征与生态格局划分——以长三角城市群为例

生态系统服务供给与需求能力存在显著的空间异质性与空间失衡,对区域经济发展与环境保护产生巨大影响。以长三角城市群区县为研究单元,分别核算其生态系统服务供给与需求值,引入梯度分析,分析生态系统服务供给与需求的空间特征,并基于供求分析提出长三角城市群生态格局分区方案,且针对性地提出相应片区的发展策略,为长三角城市群土地利用规划、区域协调发展提供科学依据。研究结果表明:(1)长三角城市群生态系统服务供给能力与土地利用类型密切相关,呈现从北到南逐渐升高趋势;(2)长三角城市群生态系统服务需求能力与社会经济发展联系紧密,在长江入海口附近形成生态系统服务需求高值区,然后向外围递减;(3)沪宁杭庐发展梯度带上,生态系统服务供需大致呈现负相关趋势;(4)基于生态系统服务供需关系构建,得到长三角城市群生态格局四大分区:生态保育区(高供给-高需求),生态修复区(低供给-高需求),生态重塑区(低供给-低需求),生态开发区(高供给-低需求)。     

基于生态系统服务的城市生态管理分区——以深圳市为例

生态系统服务是人类赖以生存和发展的基础,开展城市生态系统服务评估并对生态管理单元实行分区管控有助于人居环境的改善。针对高度城市化地区生态系统服务的功能特征,采用生态系统服务价值当量测算不同用地类型的生态系统服务价值。研究从生态功能和经济功能2个方面构建生态系统服务指标体系,对2017年深圳市666个社区单元的生态系统服务价值进行评估;运用空间自相关分析方法,依据局部空间自相关的集聚特征叠加产生的组合类型,划分不同社区生态管理单元,并提出生态分区管控策略。研究结果表明：①生态系统服务价值评估便于高度城市化地区城市生态系统服务功能的整体评价。②2017年深圳市生态系统服务价值空间差异明显,呈现东部高、中西部低的空间格局。深圳市生态系统服务总价值约583.96亿元,最高值为大鹏新区的160.25亿元,最低值为福田区的13.24亿元。③将深圳市666个社区单元划分为4类城市生态管理分区,并采用差异化的分区管控措施,表明有效的城市生态管理分区能够兼顾各项生态系统服务功能并实现功能效益的最优化。该研究结果可为区域生态系统服务精细化管理和生态治理差异化管控提供借鉴。     

生态功能区划理论研究进展

作为生态系统管理的重要手段,开展科学合理的生态功能区划,已成为世界各国走向可持续发展所面临的关键挑战之一。生态功能区划针对一定区域内自然地理环境分异性、生态系统多样性、以及经济与社会发展不均衡性的现状,结合自然资源保护和可持续开发利用的思想,整合与分异生态系统服务功能对区域人类活动影响的生态敏感性,将区域空间划分为不同生态功能区的研究过程。生态功能区划反映了基于景观特征的主要生态模式,强调了不同时空尺度的景观异质性。通过梳理生态功能区划的概念与内涵、形成与发展及其理论基础,提出了生态功能区划是以恢复区域持续性、完整性的生态系统健康为目标,基于区域的自然地理背景,界定生态功能分区及其子系统的边界,结合区域水陆生态系统、社会经济与土地利用的现状评价与问题诊断,识别生态系统空间格局的分布特征、生态过程的关键因子以及动态演替的驱动因子,明确影响生态系统服务功能的景观格局与结构、景观过程与功能以及景观动态变化,构建生态功能区划的指标体系与技术体系,实现生态功能多级区划,并为决策者更为全面和综合地开展生态系统管理提供科学依据。     

国土空间生态修复与保护空间识别——以北京市为例

构建国土空间修复与保护识别体系可以有效实现区域生态系统修复与保护,然而,当前国土空间生态修复与保护研究和规划缺乏从系统性和完整性的角度识别关键生态修复与保护区。因此构建了系统的生态修复与保护空间识别方法,以实现区域协调发展、保障区域生态安全。基于该方法,以北京市为例,通过评估生态系统服务、生态系统质量和生态问题,构建生态修复与保护空间格局。研究结果表明：(1) 2000—2015年生态系统服务和质量退化区主要集中在平原区和密云水库北部,面积为760.4 km~2;生态系统质量低下区主要分布在西南部山区和东北部山区,面积为4925 km~2;水土流失问题区零星分布在山区,面积为130.1 km~2;基于以上三者的北京生态修复建议区总面积5606 km~2。(2)建议北京生态保护区6391 km~2,主要分布在北部山区和西南部山区,保护了79.63%的水源涵养功能,74.97%的土壤保持功能,58.79%的洪水调蓄功能和60.3%的自然栖息地。本研究构建的生态修复与保护空间识别方法体系,为北京生态修复和保护规划与生态安全格局构建提供科学依据,还可以为其他地区的生态修复与保护规划提供参考。     

基于生态系统服务的生态风险评价研究进展

生态风险评价对科学管理与保护生态系统具有重要的意义,为弥补传统生态风险评价方法的不足和提高风险管理的效率,将生态系统服务引入生态风险评价中进行发展和完善,成为了当前生态风险评价研究的前沿和热点。系统分析了生态系统服务在生态风险评价中的应用,指出生态系统服务在问题形成阶段中可明确保护对象和属性,在风险分析阶段可联系生态系统结构过程作用,在风险表征阶段及后续阶段能可提供清晰明确的评价结果,加强风险交流和管理,能有效地改进生态系统传统生态风险评价。在实践上,基于生态系统服务的生态风险评价可从3个不同层面开展:一是针对外界压力对某类特定功能或者系统中某些服务功能的影响,构建基于某种特定服务的实体属性评价方法;二是针对外界压力作用下生态系统结构与过程变化下对功能影响,构建基于复杂生态系统作用的评价方法,实现对生态风险的模拟评价;三是评价社会生态系统下外界驱动对人类福祉的影响时,可将DPSIR(Drive-Pressure-State-Impact-Response)理论模型运用到生态风险管理中,也可基于景观生态系统服务与压力源的空间作用关系,实现社会生态系统风险评价与管理。作为生态风险表征手段,可基于生态系统服务损失与不利服务进行表征,也可选取热力学等指标作为评估量纲。从理论、评价方法、风险管理等方面对基于生态系统服务生态风险评价给予展望。     

城市群生态安全格局构建:概念辨析与理论思考

城市群是城市发展到一定阶段通过城市间物流、人流和能流高度融合而形成的区域性复合生态系统，如何保障城市群生态安全与健康发展成为当前关注的热点问题。本研究系统分析了生态安全、城市生态安全与城市群生态安全的内涵。认为狭义上城市群生态安全侧重于城市群内部生态空间优化和生态系统服务功能提升，重点关注城市群地区生态用地空间优化与"三生空间"（生态、生活及生产空间）的合理布局。广义上的城市群生态安全不仅需要考虑城市群内部生态系统结构和功能协调及其生态系统服务的供需平衡，也需要从区域尺度考虑城市群与其他区域之间的协调关系。城市群生态安全格局构建的目的则是保障城市群内部区域一体化协调发展，满足人们日常生活的基本需求，实现城市群与区域之间物流、能流和人流的有序流通。在城市群生态安全格局构建时，除了遵循生态安全一般性原则外，还需要遵循以下原则：①生态系统服务供需平衡尺度效应；②生态安全保障的阈值效应；③生态安全格局的空间联动效应。最后文章提出了城市群生态安全格局构建的基本思路和技术路径。     

城市生态系统修复研究进展

城市生态系统是社会-经济-自然复合生态系统。城市生态系统修复的实质是协调好城市复合生态系统的自然过程、经济过程和社会过程之间的关系,促进复合生态系统的各方面协调高效可持续发展。以城市绿地、城市湿地、城市废弃地三类主要的城市生态空间为对象,论述了城市生态系统修复的研究进展,提出当前城市生态系统修复存在以人工修复技术为主、自然修复不足、机理和量化研究缺乏、理论和应用脱节、管理机制不健全、复合生态系统理论体现不足等问题。梳理了当前城市生态系统修复的研究热点,包括城市生态系统修复机理、城市生态资产与生态系统服务、城市生态系统质量和健康、问题导向的生态修复、面向人类福祉的生态修复、生态修复多学科融贯,以及新方法和新技术的应用等几个方面。提出了城市生态修复与管理的相关对策和建议,可为我国城市生态系统修复的研究和实践提供参考。     

1980—2020年福建省景观生态风险与生态系统服务价值的空间关系

探讨景观生态风险与生态系统服务价值之间的关系,对于构建生态安全格局和促进人类福祉具有重要意义。以福建省为研究区域,利用1980、2000和2020年3期土地利用遥感监测数据,基于5 km×5 km评价网格重采样,定量评估景观生态风险和生态系统服务价值,分析二者的时空变化特征,采用双变量空间自相关分析方法和空间回归模型分析二者的空间关系。结果表明: 1980—2020年,福建省景观生态风险等级由中等风险转入较低风险,风险状况转好,各等级总体呈现东高西低的分布格局;生态系统服务价值总体下降,各单项生态系统功能结构相对稳定,各等级由高到低以高值区为核心向外依次扩散分布。景观生态风险与生态系统服务价值存在显著的空间负相关性,景观生态风险对生态系统服务总价值具有负效应,对供给功能价值的影响最大。     

重庆市巫山县土地利用格局及其生态系统服务价值的时空变化

巫山县位于重庆市东部, 地处三峡库区腹心, 属于长江中上游重要的生态屏障区, 也是实施河长制的重点区域, 生态保护的意义重大。因此以巫山县为研究区域, 基于1990—2015年间的六期遥感影像, 利用遥感与地理信息技术, 分别从时间和空间两个尺度分析土地利用类型的结构变化, 并对巫山县生态用地所提供的生态系统服务价值进行评估。在此基础上采用GeoDa软件分析了土地利用类型斑块面积与生态系统服务价值之间的空间相关性。结果表明: (1)2000—2015年间的土地利用综合动态度指数最高, 林地呈现出下降的趋势, 耕地、草地、水域以及建筑用地的面积均有不同程度的增加, 其中单一类型动态度最大的是建筑用地; (2)巫山县25年间的生态系统服务价值共增加了338.97×106元, 生态系统服务主要为调节服务, 其次是支持服务, 水资源供给、水文调节以及净化环境等生态系统服务改善较大; (3)生态系统服务价值与土地斑块面积之间的空间相关性以高-低和高-高类型区为主, 其中高-高类型区集中分布着林地, 表明林地斑块面积与生态系统服务价值之间呈现出正相关关系。     

河流景观生态服务供给与需求/消费的互馈机制

河流景观系统孕育了人类文明,为人类社会提供类型多样的生态系统服务。其本身是一个自然景观过程和社会经济过程高度耦合的社会-生态系统,具有极高的空间异质性、时间动态和鲜明的组织尺度等级结构。当前,对河流景观系统这种特点所决定的生态系统服务供给与需求/消费互馈的机制研究不够深入,普遍缺乏从过程角度刻画生态服务供给与需求/消费互馈关系及其时空异质性和尺度特征。生态服务供给、需求和消费产生于社会-生态系统,是社会-生态耦合的纽带。阐述了河流景观生态服务供给和需求/消费的时空异质性,阐释了它们时空耦合机制和尺度特征,梳理了当前对生态服务供给、需求/消费互馈机理研究的不足。认为未来需要在社会-生态系统的框架下,从景观结构和生态过程出发,融合景观生态过程和社会过程来深入认识河流景观系统的生态服务供给与区内人类对生态服务的需求/消费之间的互馈机制。未来应重点关注：（1）河流景观结构和过程决定的生态服务供给和消费的空间分异及驱动机制;（2）河流生态服务传输的自然和人文载体及其耦合格局;（3）将生态服务需求/消费通过景观结构和生态过程对生态服务供给的反馈融入生态服务评估的方法框架,研发基于生态服务供给和需求/消费的社会-生态互馈过程模型。     

基于文化与政治生态学的社会生态系统演进机制研究 ——以杭州与西湖为例

科学认识社会生态系统演进机制是对其进行有效管理的重要基础。以文化与政治生态学为理论基础,提出适合杭州—西湖社会生态系统的综合研究框架,识别了杭州—西湖社会生态系统的5个演进阶段,并分析出系统演进中的3种潜在状态。自然、政治、经济以及社会驱动力是影响杭州—西湖社会生态系统的主导因素,人类行为影响整个生态系统中扰动的频率、大小和形式并改变西湖生态系统的结构与功能,进而影响西湖为城市提供生态系统服务的潜能。在不同历史时期,基于自然、社会、经济、文化等多层面的需求,西湖在不同系统状态下为城市供给不同类别和质量的生态系统服务,总体而言供给与调节服务比例逐渐下降,文化服务逐渐上升,并且后者逐步成为最主要的生态系统服务类别。杭州与西湖在长期的互馈共生中建立了社会生态系统的自适应性调节机制,其背后的生态智慧可为现代风景园林规划提供重要启示。     

Plant functional assemblages as indicators of the resilience of grassland ecosystem service provision

Ecosystems provide a variety of ecosystem services (ES), which act as key linkages between social and ecological systems. ES respond spatially and temporally to abiotic and biotic variation, and to management. Thus, resistant and resilient ES provision is expected to remain within a stable range when facing disturbances. In this study, generic indicators to evaluate resistance, potential resilience and capacity for transformation of ES provision are developed and their relevance demonstrated for a mountain grassland system. Indicators are based on plant trait composition (i.e. functional composition) and abiotic parameters determining ES provision at community, meta-community and landscape scales. First the resistance of an ES is indicated by its normal operating range characterized by observed values under current conditions. Second its resilience is assessed by its potential operating range − under hypotheses of reassembly from the community’s species pool. Third its transformation potential is assessed for reassembly at meta-community and landscape scales. Using a state-and-transition model, possible management-related transitions between mountain grassland states were identified, and indicators calculated for two provisioning and two regulating ES. Overall, resilience properties varied across individual ES, supporting a focus on resilience of specific ES. The resilience potential of the two provisioning services was greater than for the two regulating services, both being linked to functional complementarity within communities. We also found high transformation potential reflecting functional redundancy among communities within each meta-community, and across meta-communities in the landscape. Presented indicators are promising for the projection of future ES provision and the identification of management options under environmental change.     

Social-ecological Resilience Modeling: Water Stress Effects in the Bighorn Sheep Management System in Baja California Sur,Mexico

Bighorn sheep (Ovis canadensis) management involves ecological and socioeconomic aspects, creating a social-ecological system (SES). Social-ecological thresholds can be identified in the system to assess its specific resilience in response to climate stressors. Thus, the aim of this study is to build a dynamic model to assess whether this system is resilient to a particular stressor (water stress). In this study, the SES is considered resilient if the bighorn population is sufficiently large to provide economic revenue to landowners and promote conservation action. We validate and formalize this model by conducting semistructured interviews to Bonfil ejido landowners located in Baja California Sur (BCS), Mexico, and to experts in the field of recreational hunting and wildlife management. To explore the changes in specific resilience in this SES, we conduct simulations to assess the impact of rainfall variability patterns on the system. Our results indicate that rainfall variations with respect to the historical record have the potential to disrupt both the species and the local economy and that the lack of adaptive capacity in both harvest and conservation strategies may affect the dynamics of the whole SES. Finally, this paper explores how adaptive wildlife conservation management strategies can enhance the resilience of both subsystems in this SES.     

韧性科学的回顾与展望:从生态理论到城市实践

城市韧性的概念在生态与环境领域正在兴起,如何将城市的结构复杂性和功能多样性与自然、经济和社会要科学地耦合尤为重要。实践方面,城市韧性在国际组织、政府机构和私人基金会等计划的支持下得到世界各地城市的日益重视。对此,回顾了韧性在生态系统科学中的概念起源及其在工程技术与社会学科的应用发展;整合了城市系统的科学知识,以进一步阐述城市韧性的概念及理论发展;举例了目前联合国、洛克菲勒基金会和跨国企业所构建的全球合作网络中韧性城市的实践。基于城市韧性理论的回顾和韧性城市实践,结合城市系统在生态、经济和社会维度的差异性,就我国城市以韧性为导向的转型发展过程中存在的机遇、挑战及解决途径提出了参考建议。     

植被群落特征对城市生态系统服务的影响研究进展

生态空间（林地、灌木、草地、水体）所产生的生态系统服务极大的改善了人类的生存环境，在城市绿地破碎化日益严重、绿地质量逐渐降低、乡土植物逐渐减少、入侵风险逐渐加剧等生态背景下，如何维持稳定而持续增长的城市生态系统服务供给，一直困扰着当下从事城市生态学领域研究的学者和城市管理者。植被群落作为城市绿地系统的基本组成单元，在绿地破碎化趋势下，可作为研究内容来探讨城市生态系统服务维持或提升策略；植被群落泛指城市中常见的、具有明显边界的、按照一定分布规则的植物群落单元，既包括道路绿地、居住区绿地、公园绿地等，也包括城市郊野自然林地。但对植被群落生态功能的研究也多停留在对某一生态问题的简单相关性研究，缺乏系统性和整体性。从微观层面的植被群落角度，整合相关文献研究，介绍了受植被群落特征影响的6种典型城市生态系统服务，综述了植被群落特征对这6种城市生态系统服务的影响机理，对植被群落特征因子进行总结、归类，从树种特性、垂直结构、水平结构、其他4个角度构建了"植被群落特征因子对城市生态系统服务影响关系表"。最后面向典型生态系统服务提升提出了城市低质量植被群落地区的营建和更新原则，以期为今后城市园林部门、规划部门制定城市绿地系统规划提供基础性技术支撑。     

Biodiversity and land use change on the Causse Méjan, France

This paper argues that due to the co-evolution of biological and cultural diversity, a meaningful study of biodiversity must be positioned within complex social-ecological systems. A complex systems framework is proposed for conceptualising the study of social-ecological systems. A case study approach is adopted whereby changes in biodiversity on the Causse Méjan, France, are linked with changes in society, land use, agricultural practices and policies. We argue that ecological and social resilience is linked through the dependence on ecosystems of communities, and in turn by the influence of institutional structures, including market forces, on the use of natural resources. Within a non-equilibrium evolutionary perspective, we highlight the difficulty of choosing a landscape and biodiversity of reference and postulating that it is in equilibrium with a type of social organisation. We conclude by exploring an ‘adaptive management’ approach to the management of the biodiverse landscape studied.     

保障国家公园体制试点区社区居民利益分享的公平与可持续性——基于社会-生态系统意义认知的研究

建立国家公园旨在保护生态系统完整性并为民众提供多样化的使用机会,保障利益相关者利益分享的公平与可持续性。对国家公园社区居民的资源使用而言,需要他们认可保护地管理中的利益分享规则,从而规范行为,促进系统的稳健性。影响规则认可与相应行为的关键在于各个资源使用者如何评估资源价值,以及如何形成价值共识。基于社会-生态系统理论,研究利用一个界定资源价值与形成使用规则的分析框架,通过对资源价值界定的情境认知、对生态系统的意义认知和对可能规则的态度进行分析,研究武夷山国家公园体制试点建设进程中社区对"利益"的动态认知与形成原因、潜在行为变动对系统"稳健性"的影响和促进利益分享规则形成的路径。分析发现,①在保护地管理发展过程中,社区认为其以往存在和国家公园的出现有利于资源的生计带动;②武夷山生态系统的意义首先在于其多样化的物质供给,其次是作为文化遗产和商品所带来精神满足,同时具有生态保护价值;③社区对利益分享规则的态度取决于规则在时空上的应用是否影响他们对生态系统意义所认定的优先次序。因此,研究提出一个用于规则形成的协商空间,从不同资源使用者利益认知角度引导其认知趋同,最终提高社区对规则的接受程度与行为规范,保证社会-生态系统的稳健性。     

面向国家公园管理目标的综合灾害风险管理:一个概念模型

减小阻碍国家公园管理目标实现的灾害风险，实现管理有效性，是保证国家公园体制建设建立的重要途径。研究提出，面向国家公园多元管理目标，保障社会-生态系统稳定性和恢复力，国家公园灾害风险管理具有综合性。这种综合性体现在国家公园内致灾因子与承灾体的多样性、相对性与转化性，需要集成分别侧重社会与生态系统的传统自然灾害风险管理与生态风险管理，让灾害风险管理贯穿国家公园具体管理。为实现集成应对这种综合性，研究首先总结国内外多类型自然保护地灾害风险管理特点与经验，辨析国家公园灾害风险管理在国家公园管理职责和管理规划中的定位，从3个方面提出对我国国家公园灾害风险管理的启示：1）需要与国家公园宏观管理目标紧密相连；2）以维持社会-生态系统理想状态为目标；3）要具有管理空间、时间与运行的整体性。在此基础上提出一个面向国家公园管理目标的综合灾害风险管理框架，其主要特点是：1）具有"层级式"管理目标；2）以社会-生态系统服务为评价终点开展以理想状态为目标的风险管理；3）联结研究与管理、协调科学与价值观进行适应性管理。