北京城市土地复合生态服务功效演变特征

城市的发展依赖于土地复合生态系统提供各项的生态服务功能,其产出是生态服务功效,可分为正向和负向的服务功效。快速的城市化导致的土地利用变化影响了土地的生态服务功效。在GIS平台的支持下,基于遥感影像和城市社会经济发展数据,以特大城市北京为案例城市,建立了基于正向和负向生态功效的空间指标体系,采用划分单元空间网格评价方法,评估了上一版城市总体规划实施以来土地复合生态服务功效的变化特征。研究表明由于城市化的快速发展影响了土地的复合生态功效,2003—2011年城市土地复合生态功效评价结果显示,土地的生态服务负功效在增长,而正功效在不断减少,2003年土地正负服务功效空间分别为57.7%和42.3%,2011年则分别为51.3%和48.7%。2003年的生态服务负功效空间以中心城为核心,成放射状向新城辐射;而2011年生态服务负功效空间以中心城为核心向外呈饼状蔓延;外延式的城市发展空间发展模式是导致负功效增长的主要因素。为建设良好的城市生态环境,需要在未来的城市规划和管理中,重视非建设用地的生态功能管理,引导外部生态空间渗入城市,强化土地生态服务功能;同时优化城乡结合部的用地结构,保育郊区的生态环境。     

城市生态规划的回顾与展望

回顾了城市生态规划的发展情况,对其发展前景进行了展望。从19世纪末至今,从Howard的“田园城市”到MacHarg的土地利用生态规划方法,再到基于生态系统理论的城市生态对策规划,城市生态规划的理论和方法在实践中不断完善。全球城市化进程的加快带来了一系列的生态环境问题。城市生态规划作为实现城市可持续发展的途径之一,越来越受到人们的关注,为生态城市建设服务是城市生态规划的发展方向。     

经济快速增长区城市用地空间扩展对生态安全的影响

目前我国正处于经济快速发展、城市化进程加快阶段,承受着生态环境恶化的巨大压力,大多数城市已为环境污染、空间拥挤、绿化率低、秩序混乱等严重的城市问题所困扰.昆山市作为我国经济发展最为活跃的地区之一,其城市化过程与生态环境安全之间的矛盾更为突出.在总结国内外生态安全和城市生态研究的基础上,分析城市用地扩展对城市生态安全产生的影响.昆山市城市用地空间扩张经历了缓慢发展期(1949～1977年)、老城区改造期(1977～1985年)、新区开发期(1985～1999年)和快速扩展期(1999年至今)4个阶段,针对城市土地利用变化特征及其城市土地利用存在的问题,对昆山市城市用地空间扩展进程和模式及扩展的主要特征方面进行剖析.从城市废水、废气和固废排放量几个方面分析了昆山城市用地空间扩展过程中生态环境变化情况,指出高速工业化、城市化过程,快速增长的经济可能威胁到昆山城市的生态安全.同时建立城市生态安全评价模式,构建城市生态安全评价的指标体系,探讨城市生态安全评价的方法,评价了昆山市1985～2004年的城市生态安全,最后对昆山市未来城市生态安全进行预警.为维护昆山市的生态安全,实现可持续发展提供科学依据.     

滨海快速城市化地区土地生态安全评价与预警——以曹妃甸新区为例

对滨海快速城市化地区进行土地生态安全评价和预警是保障土地可持续利用和有效维护土地生态安全的重要内容.基于“压力-状态-响应”(P-S-R)模型,构建了滨海快速城市化地区土地生态安全评价指标体系.借助遥感数据和GIS方法,以1 km×1 km网格为评价单元并通过空间插值,获取了基于像元大小30 m×30 m的曹妃甸新区2005和2013年土地生态安全评价结果.并采用分类树方法对未来曹妃甸新区土地生态安全(LES)进行预警,共分为4种预警类型：安全但有退化趋势预警、亚安全且缓慢退化预警、亚安全且快速退化预警、不安全预警.结果表明：曹妃甸新区2005年土地生态安全平均值为0.55,处于中等安全水平,而2013年为0.52,处于中下安全水平,区域土地生态安全呈下降趋势.曹妃甸新区不安全预警及亚安全且快速退化预警区域主要分布在城市建设用地快速扩展区域,说明城市建设用地的快速扩张是导致区域土地生态安全恶化的最主要因素.工业区、十里海和南堡盐场3个乡镇处于高度危险预警状态,其不安全预警、亚安全且快速退化预警及亚安全且缓慢退化预警3者之和分别占其总面积的58.3%、98.9%和81.2%,未来应加强这些区域的土地生态管理调控.研究结果可为曹妃甸新区土地规划和生态保护提供一定参考.     

“生态位”元胞自动机在土地可持续规划模型中的应用

快速城市化带来了一系列的环境生态问题。有必要把生态学的概念引进城市规划中,以减少城市发展带来的弊端。提出了基于“生态位”的元胞自动机（CA）的新模型,并将其应用在土地利用规划中。探讨了如何通过“生态位”元胞自动机和GIS的结合进行城市土地可持续利用的规划。该模型可方便地探索不同土地利用政策下城市土地利用发展情景,能够为城市规划提供有用的决策支持。旨在探索通过模拟的手段对城市土地利用进行合理的规划。将该模型应用于快速发展的广州市,并取得了较有意义的结果。     

城市土地利用变化对生态系统服务的影响——以淮北市为例

城市是一类以人类活动为中心的社会-经济-自然复合生态系统.城市的快速蔓延及强烈的人类活动显著地改变了城市的土地利用结构,进而严重影响了城市生态系统服务及人居环境.通过遥感、GIS技术及生态系统服务价值评估等方法,对淮北市1987年、2000年和2007年3个时期20a间的土地利用结构及生态系统服务价值的演变进行定量评价.研究结果表明:1987-2007年间淮北市生态用地空间结构和面积发生剧烈变化,生态用地占城市面积的比例由91.45％降低至71.86％.1987-2000年,农田面积大幅度下降,而林地和水体都呈不同程度的增加趋势,建设用地面积增长迅速.2000-2007年,农田面积有所增加,林地和水体面积却明显下降,建设用地总面积虽然没有明显变化,但其聚集度显著增加.20年间,城市生态服务功能的价值呈现先增加后减少的趋势,在2000年达31.32亿元.2000-2007年,以废物处理和水源涵养功能退化最为严重.可见,城市土地利用结构的变化与生态服务功能密切相关,此结果可为淮北市景观格局优化及土地合理调控和管理提供一定的科学依据.     

苏南快速城市化地区景观生态优化调控研究

城市化是经济快速发展的必然结果和要求.以苏锡常为代表的快速城市化苏南板块正在导致原有的城乡景观发生快速的变化（优化与恶化并存）.基于城市景观生态调控方法,通过城市景观生态规划（整体共生的理念）、城市景观生态工程（循环再生的理念）和城市景观生态管理（竞争自生的理念）,提出快速城市化过程中城市景观生态优化调控的构想.以苏南地区的常州市武进区为例,从其地理环境背景及景观演化出发,提出可持续发展的景观生态优化的基本原则和目标.将城镇整合成以中心城区斑块为核心的向外辐射的4个城镇景观生态发展斑块,即5大斑块平衡组团的景观格局,协调各行政区域的城市化、工业化发展;典型景观生态片区建设以淹城保护区斑块为核心,以滆湖-太湖斑块和绿色空间基底景观生态建设为主体,依托＂二纵三横＂的生态廊道网络,形成整个武进富有韵律的生态网架,从区域整体上改善、优化城乡景观生态,有效避免景观破碎与退化和生态环境恶化.     

金坛市城南新区城市规划的方法与实践:生态学视角

快速城市化加重了资源的消耗和对城市周围环境的破坏,对城市进行规划和建设时需要尽可能降低这些影响.城市规划的理论研究和实践越来越注重生态方面的考虑,城市规划与生态学的结合已渐成趋势.本文以金坛市城南新区规划为案例,阐述了城市规划与生态学结合的思路和方法.在该规划中,采用了生态承载力、生态系统服务价值等一系列生态学技术方法,并将环境影响评价与规划同步实施,把环境影响评价意见及时反馈到规划编制过程中,从而收到了良好的效果.此外,提出了城南新区规划、开发的生态原则和生态空间控制标准,为城市发展预留了生态底限.     

北京市生态用地规划与管理对策

不合理土地开发加速了对自然生态系统的干扰和侵占,导致生态系统服务功能下降,危机区域生态安全,开展生态用地规划是构建区域生态安全格局的基础。合理规划和管理不同土地利用类型的数量和空间分布对区域可持续发展具有重要意义。目前我国广泛应用的土地利用分类体系主要以土地的社会经济属性为基础,忽视其生态属性,导致以提供生态系统服务为主、保障生态安全的土地缺乏保护机制,具有重要生态功能的土地得不到有效保护。以北京市为例,建立了北京市生态用地分类与规划的思路与程序,在明确北京市生态安全与生态系统服务功能的关系基础上分析了北京市生态系统服务功能重要性及其空间格局,并进行了北京市生态用地规划。研究规划了保障北京市生态安全的7类生态用地:地表水涵养与保护用地、地下水保护用地、生物多样性保护用地、水土保持用地、河流防护用地、公路防护用地和城市绿地,总面积5137.37km2,占北京市域面积的31.31%。最后从生态用地识别和划分、将生态用地融入土地利用分类体系、生态用地管理措施和对策3个方面探讨了生态用地规划和管理的方法与措施。研究结果为北京市土地利用规划和有效管理提供依据,也为其它地区的生态用地规划提供参考。     

生态规划及其相关概念演变和关系辨析

生态规划是实现城市可持续发展的重要工具之一.我国生态规划起步于20世纪80年代,在吸收和借鉴欧美生态规划理论成果与实践经验的基础上,至今已经基本形成了符合中国特色的生态规划理论体系,并取得了一些实践经验.本文首先回顾了近30年来我国生态规划的研究与发展历程,认为我国生态规划的研究起源于土地资源生态化利用的地理学、复合生态系统理论的生态学以及这两大理论的结合;研究上经历了最初的单学科探索,之后的景观生态学、生态学、城市规划学等多学科、多视角的研究与发展,直至当前的多学科交叉、协作研究;其次,归纳出各个研究阶段生态规划及相关规划的概念与基本内涵、主要学术观点和代表学者;最后,通过对生态规划及相关规划基本概念的辨析,认为生态规划是一个概念范畴,土地生态规划、城市生态规划、生态城市规划、景观生态规划和环境规划都源于“生态规划”或可视为“生态规划”的一种类型或组成部分,相互之间各有侧重,生态规划及其理念应该融入并引导和约束当前规划,促进实现城市和区域可持续发展.     

平顶山新区生态用地的识别与安全格局构建

生态用地对城市生态安全具有重要意义,关键性生态用地的识别与安全格局的构建是实现城市精明增长和生态保护的重要途径。以河南省平顶山新区为例,结合GIS(Geographic Information System)空间技术,分析得到基于水资源安全、地质灾害规避、生物多样性保护三种单一过程的生态用地,进而综合叠加并重分类为理想型、缓冲型和底线型三类生态用地,并以底线型生态用地为源,现状土地覆被为阻力因子,应用最小累积阻力模型构建了平顶山新区生态用地的安全格局。结果表明:新区内最小生态用地,即底线型生态用地的面积为88.44 km2,占研究区总面积的29.35%;缓冲型和理想型生态用地的面积分别为22.28 km2和43.87 km2。确定了三种安全水平的生态用地范围、"源"与外部联系的辐射道、"源"间连接的生态廊道、关键的生态节点等。关键性生态用地综合安全格局的构建,旨在为研究区城市生态规划和城镇空间布局规划等提供科学参考。     

耕地生态补偿实践与研究进展

摘要：耕地资源稀缺的特殊国情决定耕地需要承担着重要的职能,为此我国政府采取世界上最严格的耕地保护政策,但指挥和控制性的政策并没有发挥其应有的功效,因此,寻求一种保护稀缺耕地资源有效手段,是当今我国耕地资源保护与生态建设急需解决的问题。本文采用文献回顾法、归纳法对国内外相关的耕地生态补偿研究进行归纳分析。研究发现：国外对耕地的生态补偿的研究主要集中在美国和欧盟国家,研究案例主要涉及到有机农业、生态农业、生态多样性、湿地保护、自然资源保护、栖息地保护等方面。国外研究的热点主要是：1.生态补偿定量核算。试图量化耕地的外部效益,为补偿标准建立提供参考。2.生态保护成本。保护成本核算能确保对土地所有者或者保护者充分补偿。3.补偿的效率分析。它是评价补偿工具成败的一种有效手段。4.补偿的空间外部性。能确定涉及到的利益相关者。总之,国外的研究能够形成翔实地块数据并对已做决策效果进行分析和评价,而我国对具有生态功能价值和社会保障价值的耕地生态补偿的研究涉及较少,还处于探索阶段。国外的研究对于推动我国耕地生态补偿研究有很好的促进作用,借鉴国外发展模式与经验,根据我国国情与耕地生态补偿发展状况提出建立耕地生态补偿机制的政策建议。     

基于开发区规划环评的土地资源承载力评价

土地资源承载力评价是规划环境影响评价的重点,是决定规划是否可以实施的重要依据.基于地理信息系统技术的空间分析功能,选取高程、坡度、土地利用现状、距居民点距离、距主要交通道路距离和距环境敏感区距离作为敏感因子,综合评价了漳州招商局经济技术开发区生态敏感性程度及其空间分布状况,并将评价结果与用地布局规划图叠加进行生态适宜性分析.结果表明： 研究区84.0%的居住用地、93.1%的工业用地、86.0%的交通用地和760%的其他建设用地处于非敏感区和一般敏感区,用地规划实施总体上对区域陆域生态环境造成的影响较小,规划区内土地资源可以满足规划用地需求.以生态用地为约束条件进行人口承载力评价的结果表明,高度敏感区和60%的中度敏感区可视为生态用地,开发区规划期内人口规模为24.0万,区域人均用地可达134.0 m2,该人口规划规模适宜,符合相关建设用地标准.     

新疆伊犁河流域生态服务价值对土地利用变化的响应

以伊犁河流域为研究对象,运用GIS手段和生态经济学方法,采用Costanza生态系统服务价值计算公式,参照谢高地等人的中国陆地生态系统服务单位面积价值,结合敏感度分析,探讨了伊犁河流域1985-2005年土地利用和生态系统服务价值的变化特征。研究结果表明:1985-2005年间伊犁河流域土地利用处于发展阶段,土地利用程度呈增大趋势。研究期内生态系统服务价值总体有所上升,从482.83×108元上升到506.44×108元,增加了23.61×108元:水域和耕地对研究区总体服务功能变化的贡献率最大,而牧草地生态服务功能的下降对研究区总体生态服务功能的增加具有较大负贡献。研究区生态经济的发展已处于协调水平的边缘,需要加强对生态环境的保护力度。     

流域景观结构的城市化影响与生态风险评价

以南京市九乡河流域为研究区域,以2003、2009年两期遥感影像数据为基本信息,在构建生态风险指数的基础上,利用ARCGIS的空间分析功能,揭示了城市化对研究区景观结构的影响,生态风险的时空变化以及城市化与生态风险之间的关系。结果表明：2003-2009年,城市化过程使流域的景观结构发生较大变化,建设用地大幅增加,分离度降低,而耕地则大幅减少,耕地、水域、草地等景观类型的分离度、破碎度增加;流域生态风险程度从中度/低风险向中度/较高风险转变,生态风险有增加的趋势;生态风险的空间差异明显,生态风险较低的区域主要集中在流域南部青龙山一带,较高的区域主要集中在西北部地区,中度风险区集中在流域中部的平原农业区;城市化对生态风险的正效应明显,生态风险随着城市化水平的增加而升高。     

1988-2013年重庆市主城九区生态用地空间结构及其生态系统服务价值变化

在当前快速城市化的背景下,理解和把握城市生态系统服务功能退化原因及规律的最有效手段是对其生态用地结构及其生态系统服务价值进行准确的评估。采用RS、GIS技术以及生态系统服务价值评估等方法,对重庆市主城九区1988、1996、2004、2013年4个时段遥感影像进行解译及比较分析,结果表明：1988-2013年间,重庆市主城九区城市化水平经历了加速阶段、减速阶段及饱和阶段,城市化水平的提高对城市建设用地增长的影响显著;重庆市主城九区生态用地主要为城市提供了食物生产、提供原材料、废物处理、土壤形成与保护、气候调节、气体调节、生物多样性以及水源涵养等生态系统服务,在结构变化上呈现出“二减三增”的结构变化特点;25年间重庆市主城九区共减少生态系统服务价值260.60×10⁶元,整体处于下降趋势,其中农地的生态系统服务价值损失最大,共减少24.50%;在空间分布上,随着城市建设用地向“南-北-西”方向扩展,生态系统服务价值以中梁山与铜锣山之间的区域减少最为严重,整个研究区生态系统服务价值下降的主要原因来自于农地的大量减少以及城市建设用地扩张所带来的生态负影响。研究结果表明在重庆市主城九区生态用地空间格局与生态系统服务变化之间存在密切相关性,在城市化率达到饱和阶段后应严格控制建设用地增长,促进建设用地集约节约利用,加大农地的保护力度以及对林地、水体、草地的维护,维持整个区域的生态平衡。研究可为科学合理布局和保护城市生态用地提供信息资料和决策参考。     

鄂尔多斯市土地利用生态安全格局构建

合理构建区域土地利用生态安全格局来实施管理对策和改善区域生态安全水平,已经成为区域生态环境保护的新需求。以位于中国北方农牧交错区的鄂尔多斯市为研究区,基于自然地理数据、社会经济统计数据、土地利用/覆被数据等,借助多目标优化模型和GIS空间分析技术,构建了鄂尔多斯市土地利用生态安全格局,结果表明:(1)不适宜性耕地所占比重较大,林地和草地分布比较合理,适宜的未利用地面积所占比重较大,后备土地资源丰富;(2)多目标优化结果显示,耕地、林地、水域和建设用地面积呈现增加的趋势;草地面积基本保持不变;未利用地面积大幅度下降;(3)土地利用生态安全格局显示,耕地面积增加,主要分布在水分条件较好的河流、湖泊和水库等的周边地区以及城镇和乡村居民点周围;林地面积大幅度增加,主要分布在达拉特旗北部和准格尔旗东部;草地略有增加,广泛分布于库布齐沙漠和毛乌素沙地以外的地区;建设用地增加面积主要来自于重点发展城镇的扩展和规划的重点矿产资源开采区;未利用地大幅度减少,主要集中在杭锦旗境内的库布齐沙漠以及乌审旗和鄂托克旗境内的毛乌素沙地。研究结果对鄂尔多斯市土地资源管理和生态安全建设具有重要指导意义。     

极端干旱区绿洲生态用地规划

从保障极端干旱区生态安全、生物多样性以及土地资源的合理配置的目的出发,采用最小累积阻力模型,分析于田县生态源地空间扩张的最小阻力分布,在此基础上对生态用地保护的重要性进行分级,进而设置生态用地规划情景,同时对影响于田县生态用地空间分布的驱动因素进行了探讨。结果表明:(1)于田县生态用地分为生态核心区、生态控制区、生态过渡区、生态保护区4种类型,其面积分别为9622.20、1078.45、10846.70、8322.65 km~2,其中生态核心区和生态控制区主要分布在研究区南部昆仑山谷地和克里雅河及相关支流水域等沿岸;生态过渡区和生态保护区主要分布在东部和北部广大的荒漠戈壁区域。(2)于田县生态用地规划受到自然和社会经济因素多方面的制约,具体表现在受绿洲经济的发展、环境绿化建设、城镇化以及人口和收入等主要因子的影响。于田县生态用地规划以期为极端干旱区绿洲生态用地合理开发和保护提供了重要科学依据。     

基于不确定性的城市扩展用地生态适宜性评价

针对土地适宜性评价中采用定性和单因素方法而产生的主观、片面和精度低等缺点,分析了土地适宜性评价中的不确定性因素,并提出基于不确定性和灰色系统关联度的土地生态适宜性评价模型。结合长沙市生态规划,在野外生态调查的基础上,依据稳定性、独立性、主导性和综合性原则选取坡度、地基承载力、土壤生产力、植被、土壤渗透性、地表水、居民点用地程度、景观价值等土地生态适宜性评价因子。在地理信息系统（GIS）和遥感（Rs）的支持下,定量地获取各评价因子信息;采用AHP法确定各评价因子的权重;并运用改进的土地生态适宜性评价模型对长沙市城市扩展用地进行定性定量的评价,最终得到长沙市最适宜用地、适宜用地、基本适宜用地、不适宜用地、不可用地分别占总用地的14．77％、16．64％、24．07％、30．91％、13．61％,说明长沙市适宜开发的土地较多（最适宜、适宜和基本适宜用地占55．48％）。根据评价结果提出的相应对策,对城市用地的可持续性发展具有指导意义。