生态经济区划研究——以西北6省为例

汇集西北6省区近300个气象站点的多年气象数据,400多个县市的土地利用和社会经济统计数据,提取降水、气温、湿度、土地利用类型、人口、GDP、矿产资源、产业结构(三次产业)等要素,设计了水热状况、人类活动强度、工业化程度、城镇化程度等指标,借助GIS工具,通过要素指标的空间分异特征研究,构筑指标体系,进行了以县域尺度为最小空间单元的生态经济区划研究。根据西北地区县域尺度上的生态环境状况和人类活动状况,将西北划分为3级27个生态经济区。     

基于生态系统服务簇的小尺度区域生态用地功能分类-以重庆两江新区为例

生态用地功能分类是其生态价值评估及管理的基础,与生态系统服务的权衡和协同关系联系密切;对小尺度区域进行生态用地功能分类研究有助于实现精细化生态资源管理。以重庆两江新区为例,选取该区8种重要的生态系统服务,兼顾生态与社会成分,基于层次聚类法得到6类生态系统服务簇,依据提供重要生态系统服务和维护关键生态过程的原则,对其重要性等级进行了划分;依据生态系统服务簇与土地利用类型之间的关联关系,将生态用地定义为提供重要生态系统服务、维护关键生态过程或生态脆弱的用地空间,并按重要性将其划分为3个等级。研究结果表明,基于生态系统服务簇的生态用地分类框架不仅能够最大限度涵盖生态用地的功能属性,而且能够在空间上量化不同生态系统服务的相对比例,有助于对用地类型与生态功能之间的对应关系形成深入系统的认识,也可为精细化生态管理提供参考。     

小尺度森林生态功能分区研究——以台湾惠荪林场为例

基于景观生态学中结构与功能相互依存的理念 ,选定小尺度森林为研究对象 ,根据生态系统内部结构特性 ,确立森林生态功能的空间定位 ,以提高森林生态系统的功能与价值。研究首先基于森林生态系统具有生物生产、环境服务及文化支持等基本功能 ,提出上述功能应通过森林生产、教学实习、科学研究、休闲游憩和生态保护等功能区加以体现。后依据研究区环境特征进行影响因子分析 ,结合景观生态与生态规划相关理论 ,构建森林生态功能分区方案。在案例实践中 ,选择台湾惠荪林场进行研究 ,配合研究区现况 ,期望通过功能区与结构的空间调整 ,达到服务功能的优化。     

生态空间区划体系的理论内涵及关键技术研究

生态空间是维护区域可持续发展的重要组成部分,是国土空间规划体系的核心领域。生态空间区划是国土空间管控的重要内容,是解决区域供需矛盾,维护国土安全的重要手段。研究在系统总结现有生态区划理论、技术和方法的基础上,探讨了目前生态区划存在的不足,进一步提出新时代生态空间区划的理论、内涵和国土空间规划背景下生态空间区划技术要点。生态空间区划是以生态空间提供生态系统服务,维系生态安全为基础,从区域尺度以山水林田湖草生命共同体理念综合辨识分类生态空间。评价指标体系应基于生态功能区划和环境功能区划,结合政策目标、居民需求并参考区域城镇化特征及未来发展定位,以生态系统服务、生态敏感性、生态质量、生态健康等多因子评价为主。生态空间区划的目的是对生态空间开展保护、修复、和高质量开发建设,因此生态空间区划阈值的选取要立足于政策目标、居民需求和可持续发展,按照生态系统服务供需耦合机制划定生态空间分区,并及时调整。研究还基于现阶段区域尺度下生态空间区划的难点,从加强生态空间区划体系的应用、加强生态空间基础数据库的构建、加强命名规范等方面进行了工作展望。     

生态资产评价方法研究——以青海省为例

生态资产是自然资源资产的重要组成部分,保护和恢复生态系统的目的就是增加生态资产,增强生态资产提供生态系统服务的能力。青海省生态资产丰富,生态区位重要,各级政府高度重视青海省的生态文明建设,评估青海省生态保护与恢复成效对于合理保护青海省生态资产具有重要意义。通过核算生态资产面积、质量,建立生态资产指数指标,综合评估了青海全省以及重点生态功能区和非重点生态功能区各类生态资产实物量现状和过去15年的变化。青海省生态资产以草地生态资产为主,同时拥有丰富的野生动植物资源。草地生态资产质量分布较为均匀,优良以上级别占草地总面积的32.1%;森林生态资产质量呈两极分化状态,灌丛生态资产质量较差,自然湿地生态资产质量整体较好。十五年间,青海省生态资产面积变化幅度不大,但是自然生态资产质量显著提升,生态资产指数稳步增长。全省自然生态资产面积增加3239.3 km2,其中自然湿地面积增加15.1%。全省优良质量以上自然生态资产面积增加61920.1 km~2,增幅高达55.5%;其中,重点生态功能区优良级别以上生态资产面积增加48621.9 km2,非重点生态功能区优良以上生态资产面积增加13298.3 km~2。青海省生态资产综合指数从240.37增长到278.22,提高了15.7%。退耕还林还草、湿地生态补偿、三江源自然保护区生态保护和建设工程、青海湖流域生态环境保护与综合治理工程等一系列生态保护与恢复工程对青海省自然生态资产面积增加和质量提升起到积极作用。青海省生态资产变化亦受气候因素影响,气候变化导致自然湿地生态资产面积增加、草地生态资产面积减少同时热量增加在一定程度上促进了森林、灌丛、草地生态资产质量的提升。     

城市小尺度生态基础设施的设计方法——以雄安新区启动区为例

高速的城市化进程带来一系列生态破坏和环境污染等可持续发展挑战,需要在城市规划阶段尽量规避这些风险。生态基础设施建设倡导生态系统修复和环境协同治理的理念,是新兴城市化背景下指导城市规划的一种有效手段。目前,国内外生态基础设施建设在宏观尺度研究比较系统,而在小尺度的研究相对欠缺。我国社区等小尺度生态基础设施建设,由于规模较小,缺乏网络化构建,导致了建设后雨水内涝、面源污染问题仍层出不穷。构建了一种城市小尺度生态基础设施的设计方法和技术流程,以雄安新区启动区为研究区开展生态基础设施设计：（1）基于实际调研与理论研究分析场地现状,综合考虑自然要素、物理感知、心理感知、生态过程等相关因素构建"廊道为骨,斑块为节"的生态基础设施体系;（2）辨识区域主要动物活动、迁徙以及保护植物多样性等功能生态斑块,构建串联全城提供多种功能的系统性廊道、增加城市内部生态系统服务的结构性廊道、将生态系统服务渗入城市肌理的局部功能性廊道;（3）从景感满意度和年径流总量控制率2个方面进行生态基础设施建设预期效果评估。研究结果有助于缓解雄安新区建设所面临生态环境问题,保障人居生活环境品质,并为今后城市建设工作提供参考。     

小尺度海域空间评价单元划分技术研究——以福建省东山湾为例

科学合理的海域空间评价单元划分是各类海洋空间监测、评价、规划和管理的基础工作,对于保护海洋生态环境,实现海洋资源的可持续开发利用具有重大现实意义。然而,海洋的流动性、开放性、边界模糊性等特征,导致海洋空间评价单元划分较陆地而言更为复杂、困难。以福建省东山湾为例,提出一种适用于小尺度海域的空间评价单元划分技术方案,通过从化学属性、物理属性、生物学属性三个方面构建海域空间生态属性划分指标体系,进行空间分类评价,运用插值、叠加分析等GIS技术将东山湾划分为67个基本空间评价单元。研究结果不仅能为进一步划定东山湾海洋空间规划提供技术支持,同时为其他小尺度海域生态监测、评价、规划和管理提供科学参考。     

海洋生态红线区划--以海南省为例

随我国沿海地区社会经济迅速发展,各种不合理的资源开发活动已使海洋生态系统遭受严重威胁,亟需实施海洋生态红线制度为海洋生态保护与生态建设、优化区域开发与产业布局提供合理空间边界。介绍了生态红线概念的起源和内涵,提出了海洋生态红线的定义和基本原则,并以海南省为例介绍了海洋生态红线区划的技术框架,同时针对海洋生态红线区划面临的若干问题进行探讨,以期为我国海洋生态红线区划研究提供参考。     

小尺度高寒湿地放牧干扰格局——以纳帕海湿地为例

高寒湿地放牧干扰强烈,是其生态系统退化的主因。湿地植被生物量空间格局不仅能够反映自然因素的作用,也能够体现地域放牧等人类活动的主要特征,因此常作为表征放牧干扰格局的主要度量方法。但尺度效应导致的植被生物量影响要素在不同空间尺度下存在较大差异,尤其是针对面积为几十至几百km²范围的小尺度高寒湿地而言,自然因素和放牧等人为干扰对其植被地上生物量的共同作用特征仍不明确,缺乏针对该类型湿地的合理评估模式。以滇西北国际重要湿地纳帕海为例,在排除其它人为干扰的条件下,通过植被地上生物量的空间异质性特征来表征其放牧干扰格局,并以该案例为基础提出一种小尺度高寒湿地放牧干扰格局评估模式。研究尝试基于详细地面植被调查,获得潜在植被地上生物量,利用调查同时期高分定量遥感方法(法国PLEIADES卫星数据结合实测植被地上生物量建模)获得实际植被地上生物量,并使用潜在与实际植被地上生物量之差的空间异质性特征表示纳帕海湿地放牧干扰格局。该评估模式可以有效减少对于小尺度湿地放牧干扰数据的依赖,同时减少牛羊马等大牲畜散养带来的空间分布随机性。研究结果显示纳帕海湿地放牧干扰对湿地植被地上生物量的影响严重,影响比例约为93.5%。研究发现水文等自然因素和放牧等人为干扰分别决定纳帕海湿地植被地上生物量的上限和下限,并基于此提出四方面干扰调控策略。     

基于陈述性偏好法的三江平原湿地生态保护价值比较

陈述性偏好法是当前用于评估环境物品非市场价值的主要方法,包括条件价值评估法(CVM)和选择实验(CE).本文利用陈述性偏好法对三江平原湿地的生态保护价值进行评估,基于随机效用理论构建陈述性偏好方法的支付意愿评价模型,求出基于CVM与CE的三江平原湿地生态保护价值的支付意愿(WTP).结果表明: 基于CE的平均支付意愿为每年379元,不同选择属性的边际支付意愿分别是水源涵养为每年114.00元,湿地面积为每年72.55元,自然景观为每年59.55元,生物多样性为每年37.09元;CVM的平均支付意愿为每年134元.分析支付意愿的影响因素,并对受访者拒绝支付原因进行探讨.CE方法得到受访者的支付意愿显著高于CVM方法,社会经济属性中受教育程度和个人平均年收入与受访者的支付意愿呈显著正相关,而拒绝支付原因没有显著差异.CE可以进行多属性、多水平分析,求出湿地各选择属性的支付意愿,因此CE比CVM更能揭示受访者的偏好信息,其评估结果更接近于实际.     

全国栽培太子参生态适宜性区划分析

采用Arc GIS地理信息系统软件的空间分析方法和SPSS统计软件的统计分析方法,分析了全国太子参潜在适宜种植地理分布、适宜生境及化学成分与环境因子的相关性。结果显示:采用聚类分析从46个样地中筛选出34个多糖含量较高的样地。所建模型经ROC曲线验证,预测效果非常好(AUC0.9)。最干月降水量(贡献率68.4%)、土壤类型(9.7%)、最暖季平均温(6.0%)、等温性(4.0%)是影响太子参种植分布最重要的环境因子,其最适宜生境范围为:最干月降水量20—60mm;最暖季平均温21.5—30.5℃;等温性18%—35%;土壤类型为不饱和薄层土、饱和粘磬土中的黄棕壤、黄壤、黄红壤。相关性分析显示,多糖和生境适宜度均与最湿季降水量、最暖季降水量、最暖季平均温、最干月降水量及年平均气温无显著相关性。太子参最适宜区主要分布在长江中下游区域,主要有贵州中部,重庆与湖南、湖北接壤处,河南南部,安徽西部,江苏中部,福建东北部以及浙江北部和东南部区域。因此,明确全国太子参潜在的适宜种植区可为太子参种植基地的选取和合理布局提供参考。     

Habitat requirements of Tetanocera elata (Diptera: Sciomyzidae): case study of a dry meadow in western Ireland

1. Terrestrial slugs are pervasive pests of agriculture throughout temperate regions and have the potential to disrupt the germination of seedlings, cause damage to fruiting bodies of crops, and vector plant pathogens.
2. Tetanocera elata Fabricius (Diptera: Sciomyzidae), a widely distributed Palaearctic species, is an obligate mesoparasitoid and predator of pestiferous slugs including Deroceras reticulatum Müller (Stylommatophora: Agriolimacidae). It has the potential to be developed as a native natural enemy in a conservation biological control programme as an alternative to chemical molluscicides.
3. To better understand the ecological requirements of this species, a detailed observational study was conducted at a site in the west of Ireland possessing naturally occurring T. elata populations.
4. Comparison of local patches where T. elata were recovered revealed no association with plant community composition.
5. Taller dead vegetation was associated with T. elata presence throughout the site. Within the area of greatest T. elata aggregation, there was a significantly greater percentage cover of dead vegetation where T. elata occurred. Abundance of T. elata was also significantly correlated to hedgerow proximity. Results of this study are directly applicable for the design of a conservation biological control programme, which effectively satisfies the principal habitat requirements of T. elata populations.

     

Reconciling approaches to biogeographical regionalization: a systematic and generic framework examined with a case study of the Australian continent

Aim To develop a systematic and generic framework for biogeographical regionalizations that can assist in reconciling different approaches and advance their application as a research tool. Location The Australian continent is used as a case study. Methods A review of approaches to biogeographical regionalization revealed two basic methodologies: the integrated survey method and the parametric approach. To help reconcile these different approaches, we propose a simple, four‐step, flexible and generic framework. (1) Identification of the thematic foci from the three main themes (composition and evolutionary legacy; ecosystem drivers; ecosystem responses). (2) Proposal of a theory defining the purpose. (3) Application of a numeric agglomerative classification procedure that requires the user to make explicit assumptions about attributes, the number of classification groups, the spatial unit of analysis, and the metric for measuring the similarity of these units based on their attribute values. (4) Acquisition of spatial estimates of the required input attribute data. For this case study, an agglomerative classification strategy was applied using the functions within patn 3.03, a software package facilitating large‐scale, multivariate pattern analysis. The input data to the classifications were continental coverages of 11 environmental variables and three indices of gross primary productivity stored at a grid cell resolution of c. 250 m. The spatial units of analysis were surface hydrological units (SHU), which were derived from a continental digital elevation model based on the contributing areas to stream segments or the area draining into a local sink where there is no organized drainage. The Minkowski series (Euclidean distance) was selected as the association measure to allow weightings to be applied to the variables. Results Two new biogeographical regionalizations of the Australian continent were generated. The first was an environmental domain classification, based on 11 climatic, terrain and soil attributes. This regionalization can be used to address hypotheses about the relationship between environmental distance and evolutionary processes. The classification produced 151 environmental groups. The second was a classification of primary productivity regimes based on estimates of the gross primary productivity of the vegetation cover calculated from moderate resolution imaging spectroradiometer (MODIS) normalized difference vegetation index (NDVI) data and estimates of radiation. This classification produced 50 groups, and can be used to examine hypotheses concerning productivity regimes and animal life‐history strategies. The productivity classification does not capture all the properties related to biological carrying capacity, process rates and differences in the characteristic biodiversity of ecosystems. Some of these ecologically significant properties are captured by the environmental domain classification. Main conclusions Our framework can be applied to all terrestrial regions, and the necessary data for the analyses presented here are now available at global scales. As the spatial predictions generated by the classifications can be tested by comparison with independent data, the approach facilitates exploratory analysis and further hypothesis generation. Integration of the three themes in our framework will contribute to a more comprehensive approach to biogeography.     

城市边缘区生态承载力时空分异研究——以甘井子区为例

以大连市甘井子区为例,利用1998年的土地利用数据和2003年、2007年、2013年的SPOT5遥感数据等多元数据,运用状态空间表征生态承载力量值的计量方法,计算了城市边缘区的社区生态承载力,并研究了甘井子区1998—2013年生态承载力的时空分异特征。结果表明:(1)时间上,1998—2013年,甘井子区整体的生态承载力呈现先快后慢的下降趋势,生态状态呈现出从优秀向良好,再向一般过渡的阶段特征。(2)空间上,甘井子区整体的生态承载力等级东西部差异明显,呈现出相同承载力等级小范围聚集和相近承载力等级间穿插分布的特征。(3)甘井子区内部各社区生态承载力程度差异明显。靠近市区的社区生态承载力15年间变化显著,生态承载程度迅速下降,远离市区的部分社区生态承载力变化不大,生态环境保持良好以上的状态。     

农户收入差异对生活用能及生态环境的影响--以江汉平原为例

以江汉平原为例,通过入户调查方式获取基础数据,利用层次分析法考察农村居民收入差异对生活用能选择的影响,并采用生态足迹模型测算不同收入农户生活能源消费的生态环境效应。研究发现:(1)能源属性对不同收入农户的选择行为影响较大,高收入农户对舒适性、卫生性较强的电力能源消费较多;中、低收入农户则消耗了较多的薪柴、秸秆等非商品能源,比较关注能源的经济性;(2)能源消费数量及生态环境效应因农户收入不同而存在显著差异,高收入农户每年人均消费数量较多,为533.89千克标准煤,分别比低收入和中收入农户高出25.24千克标准煤、7.32千克标准煤;高收入农户每年人均用能足迹最多,为2.1569hm²,分别是低收入和中收入农户的5.87倍、2.58倍;(3)随着收入水平的不断提高,农户生活用能数量增多和消费结构的"商品化"、"高碳化"倾向十分明显,总足迹的增长主要来源于商品能源的消费增长。研究成果有助于理解和解决当前日趋严峻的能源供需矛盾和温室气体减排问题,为制订合理的节能减排策略、优化农村用能结构提供参考依据。     

中国区域可持续发展定量研究进展

基于CNKI中出现区域可持续发展定量研究以来的核心期刊文献视角,对文献的年度分布、期刊分布进行统计分析,继而从社会-经济学方法、生态学方法、系统学方法、新兴方法4个方面透视区域可持续发展定量研究方法的变动过程及趋势.分析表明,伴随文献的逐年递增,定量研究所涉及的学科领域不断拓展;方法体系由单调走向丰富,但模型的作用有被夸大的趋势;研究内容以水平评价为主,其余评价内容较少涉及;多尺度及动态的时间序列研究全面铺开,但时空结合研究有待深入.系统科学、复杂性理论及空间信息技术的综合运用将促进区域可持续发展定量研究的进一步发展和完善.     

高寒牧区村域生态足迹——以甘南州合作市为例

高寒牧区是一类特殊的地域,其生态环境本底和压力明显区别于其它地域类型。从自然本底上讲,"高寒"特征造成生态系统结构单一、节律缓慢、功能稳定性差,因此,脆弱性强,而修复难度大;从压力上讲,"高寒"又一定程度上屏蔽了外界要素的过分介入,导致人口分布的高度离散性和稀疏性,人地矛盾转化为更直观的草畜矛盾。论文结合高寒牧区的特质,对生态足迹模型和生态承载力模型进行了修正,强调了高寒牧区生态承载力的主控因素———牲畜特征、人口特征、生境特征和地域特征,以甘南州合作市为案例,具体测算和分析了41个行政单元的生态足迹和生态承载力。结果表明:(1)人口生态足迹和牲畜生态足迹分布格局大致呈反向态势,说明在高寒牧区,人口与牲畜对环境造成的压力存在着显著的空间差异。(2)从人口生态足迹和牲畜生态足迹对总生态足迹的贡献度上看,总生态足迹的高低主要取决于牲畜生态足迹,说明牲畜是主控因素。(3)从地均生态承载力分布态势看,低承载区主要分布于北部海拔较高的广大牧区,这里生态结构非常单一,主要以高寒草甸草原和沼泽草原生态类型为主,寒冻风化作用异常强烈,生物有效生长期非常短。而高承载区分布在市区周围和南部洮河谷地沿岸,生态系统除草地生态系统外,还有森林生态系统。从而说明人为条件的改善、自然生态系统结构的复杂程度和自然环境的严酷程度是决定高寒牧区承载力高低的主要因素。(4)从生态盈余与赤字的空间分布态势看,赤字区域主要集中分布在广大的纯牧区,超载过牧是生态状况的关键性致因。因此提高生态承载力、减少生态赤字的关键集结于草畜关系上。有鉴于此,需要采取以下措施:一是根据天然草场的承载能力,建立适宜的草畜平衡关系,将超载的牲畜转移出去;二是科学合理的提高草场的生产能力和承载能力,这就需要加强草原生态保护建设;三是调整经济结构,减少社会经济发展对天然放牧业的高度依赖性,推进传统草地畜牧业向现代畜牧业转型。