Social mapping of perceived ecosystem services supply – The role of social landscape metrics and social hotspots for integrated ecosystem services assessment,landscape planning and management

This paper contributes to the discussion on integrating societal considerations, stakeholders' perceptions and laymen knowledge into ecosystem services (ES) assessments. The paper illustrates how social mapping of perceived ES supply (or alternatively demand) can contribute to integrated ES assessment. Based on sketched locations of the, according to 38 respondents, most important ES at the local scale, we describe the perceived ES distribution with social landscape metrics (abundance, diversity, richness, risk, rarity) based on traditional landscape ecology indicators. We illustrate how social landscape metrics can inform ES management and planning and describe how synergies between ES as stated by the respondents differ from calculated synergies (the latter based on correlation coefficients between perceived ES abundance). We present indicators pointing to locations where (multiple) ES synergies are perceived by stakeholders (stated synergy index), and to conflicting ES and ES perceived to be at risk (risk index). Overlapping social ES hotspots based on the social landscape metrics with ES hotspots based on more traditional biophysical modelling (biophysical hotspots) and ecological inventories (ecological hotspots) results in social–ecological or social–biophysical hotspots, coldspots and warmspots relevant for nature and landscape planning, management and governance. Based on an analysis of the overlaps between social, biophysical and ecological hotspots on the one hand, and the contribution of ecological quality, land zoning categories and conservation statuses on the other hand, we discuss the added value of integrating social ES mapping in integrated ES assessment, above ES assessments based on biophysical or ecological attributes. Given the limited overlap between social hotspots and ecological or biophysical hotspots, we conclude that integrating stakeholders' mapping of perceived ES supply (or demand) into ES assessments is necessary to reflect the societal aspects of ES in ES assessments. However, with a limited sample of respondents, there is a risk of collectivisation of respondents' viewpoints as a common, societal stance. Moreover, the social landscape metrics are not suitable for describing the distribution of ES with low perceived abundance. Finally, we explain how social ES assessment can result in mainstreaming ES in planning, policy and practice.     

城市地域生态调控的空间途径——以深圳市为例

城市地域的可持续发展必须以生态环境的可持续发展为前提和保障。景观生态学主要研究地表各种景观空间格局与生态过程及其相互作用,其原理和规律为在实践中通过优化景观格局,提高生态系统稳定性提供了理论框架。以深圳市为例,尝试综合运用生态敏感性与适宜性分析和景观格局整体优化的方法,通过对生态系统的格局分析与问题诊断,构建合理、稳定的生态系统结构,保障生态系统服务功能的正常发挥。案例研究将深圳市域的整体生态结构分为自然生态空间、城镇发展空间和生态廊道3部分。城镇发展空间具有文化支持的生态功能,自然生态空间具有环境服务和生物生产的生态功能;生态廊道主要起到加强生态联系,提高生态系统稳定性,并防止城市发展空间无序蔓延的功能。城镇景观斑块镶嵌于自然生态景观基质中,并通过多种类型的生态廊道相连,形成区域生态系统的良性循环。案例研究表明,景观生态规划方法的综合应用,可以将景观生态学原理和规律比较合理的运用于实践。     

城市绿色空间格局的定量化方法研究进展

城市绿色空间格局的变化是影响城市生态系统社会、经济与生态功能的重要因素.在分析城市绿地数量和结构时空动态变化的基础上,重点综述了城市绿地斑块和廊道连接的景观格局指数法和网络分析方法,探讨了城市绿地与居住用地的空间交互作用以及可达性分析方法,比较了城市绿地沿城乡分布的梯度分析方法.并总结了城市绿色空间格局研究的热点领域,包括城市绿色空间格局的空间显式表征和多尺度分析,以及格局的定量研究与规划的结合,并应用于生态系统服务的评价.     

环境正义视角下公园绿地空间配置公平性评价——以南京市主城区为例

公园绿地在促进城市居民公共健康、实现城市可持续发展方面具有广泛效益,其空间配置的公平性对维护环境正义具有重要意义。然而,当前公园绿地空间配置公平性的研究仍侧重其数量的地域均等,对其质量、可达性空间配置的公平性关注不足。本研究基于环境正义视角,以南京市主城区为例,从公园可达性、公园面积、公园质量3个特征(共6个参数),综合运用互联网地图服务可达性分析、主客观综合质量评价、空间自相关及非参数检验等多种分析方法,分析了公园绿地空间配置的公平性格局。结果表明:研究区公园绿地的空间分布格局呈现明显的核心-边缘特征,在可达性、面积、质量3个特征上均存在一定程度的不公平性,呈现出较为显著的环境不正义格局;3个特征6个参数空间配置的不公平性存在显著差异,可达性得分值、可达的公园面积的不公平性最突出,到达公园绿地的最小时间、到达最近公园的质量的差异次之,到达高质量公园的数量与最小时间差异较小;高收入居住社区能够访问的公园的可达性得分值、总面积、公园质量平均值分别是低收入社区的3.7、2.7和1.6倍,表明收入高的居住社区享有更好可达性、更大面积、更高质量的公园绿地。其中,中等收入社区享有绿地优势最突出,大多数低收入居住社区尚难以在步行30 min内到达高质量公园。研究结果可为城市公园绿地的优化配置与合理规划提供决策依据与规划参考。     

基于三维景观指数的城市景观美学特征定量表达——以深圳市为例

城市景观由自然元素与人工元素构成,以建筑为主体,辅以外部空间环境。对城市景观美学价值的研究有利于探讨如何提升城市形象及居民生活环境,为城市规划设计纳入了感性与理性结合的合理途径。景观美学特征以不同方式影响整体景观质量,合理运用景观指数对城市景观美学特征进行量化表达,是评估景观质量的重要前提。在整理借鉴景观美学相关研究的基础上,结合景观生态学理论基础,以城市空间内部审美者的角度将城市景观五大美学特征,包括自然性、开阔性、多样性、奇特性和协调性,转化为可定量表达的二维及三维景观指数。量化指标易使用数据进行快速评估,对于城市规划设计有着积极意义。     

城市非点源污染控制的景观生态学途径

城市非点源污染是伴随城市快速发展而出现的新问题.城市土地利用的特殊性、不透水层面积的增加,使城市非点源污染不同于农业非点源污染,而控制难度更大.治理城市非点源污染的常用方法是最佳管理措施(BestManagementPractices,BMPs),主要采取一些局部修复措施在地表径流迁移过程中控制污染物.但城市土地利用格局的改变对非点源污染的影响十分显著,结合局部的BMPs和区域的景观规划是控制城市非点源污染的一个理想途径.城市非点源污染控制的景观生态学途径首先需要了解城市景观格局对非点源污染源、污染物迁移过程和受纳水体的影响,明确非点源污染与景观格局的关系,判定造成非点源污染的主要原因和关键环节.在此基础上,根据城市非点源污染控制要求,针对性地重新组合原有景观格局或引入新的景观要素以构建新的景观格局,并将BMPs融入规划之中,将景观规划与管理有机结合,增强城市景观异质性,实现对城市非点源污染的有效控制.     

城市生态景观研究的基础理论框架与技术构架

构建人与自然和谐的生态景观是当今城市发展的重要目标之一,统一的内涵和完善的指标体系是城市生态景观规划和设计的迫切需求。通过概括城市生态景观的基本内涵和主要特征,认为其核心价值包括可持续性、生态经济效益及和谐性。据此,提出了8条指导原则,包括景观自然度、物种安全性和多样性、雨水利用效率、污染物排放和处理、绿色能源和材料利用、局地小气候调节、景观视觉享受以及精神内涵和文化品位,并根据文献资料和行业导则,整理并归纳了有关的定量评价指标和适用范围。最后总结了城市生态景观的技术构架,以及在资源保护和节约、功能与形式的有机结合、系统生态价值最大化等方面亟待解决的关键技术。为城市生态景观研究提供基础理论框架,也可以为城市生态景观的具体实践提供参考。     

基于两步移动搜索法的福州市公园绿地主客观可达性研究

公园绿地的可达性对于提升民生福祉、环境公平及城市高质量发展具有深远意义。综合考虑公园绿地的主观和客观供给能力,基于公园绿地规模、网络好评度、高德地图API路径规划等数据,运用高斯两步移动搜索法测度了居民单一出行及多交通出行模式下福州市公园绿地的客观和主观可达性,得出以下结论:(1)同一出行模式下公园绿地的主客观可达性差异大,客观可达性的高值区主要分布在非中心城区,而主观可达性的高值区大多分布在中心城区;(2)不同交通出行模式下主观和客观可达性也存在差异,步行出行模式下的公园绿地可达性低于驾车和公共交通出行模式的可达性,综合出行模式的可达性分布与驾车可达性分布相似,尚未形成公共交通主导的公园绿地发展模式;(3)公园绿地主客观供需平衡的县域少,供需不平衡的县域多,高人口密度县域存在公园绿地供给小于需求问题,非中心城区县域公园绿地主客观供需比普遍较低;(4)步行、驾车、公共交通出行模式下的高客观供需比-高主观供需比的公园绿地仅三坊七巷和福州市贵安新天地休闲旅游度假区,超过70%的公园绿地属低客观供需比-低主观供需比类型。本研究不仅关注公园绿地的空间可达性,也基于人的感受对公园绿地的主观可达性加以测度,为可达性评价提供新的研究思路,同时也为福州市公园绿地资源配置和存量绿地的质量提升提供建议。     

基于空间演变多元分析的市域生态空间优化研究——以宁波市为例

市域生态空间是城乡发展的绿色基底和生态基础,其协同联系"山水林田湖草"各生态系统,是动植物和自然生态多种过程的空间载体,同时也是人类进行社会经济活动的场所,与城乡经济社会发展息息相关,良好的市域生态空间体系,是实现市域层面生态系统稳定,协调城市发展和自然保护的重要载体,同时也是实现城市健康良性发展的重要保障。现有的市域生态空间规划重视不够,其静态的、定性为主的规划方法严重滞后,存在一系列不足与缺陷:1)重城区,轻市域;2)重主观定性,轻客观定量;3)重被动落实,轻主动响应;4)重静态蓝图,轻动态模拟。其空间规划成果远不能达到预期,无法应对城市化对市域生态环境和资源所带来的影响和威胁。以宁波市域空间为对象,以市域生态空间演变为出发点,从生态空间的安全格局、结构特征和用地类型转移3个方面,通过对2000年、2010年和2018年3个时期的市域空间演变的定量化分析,揭示市域生态空间演变的特征与规律。并以此为基础探索新型市域生态空间重构的方法和内容,提出空间优化的策略:针对安全格局层面生态适宜性衰退、结构层面连通度下降、地类层面绿色空间减少的问题等,通过确定生态核心,构建绿色空间廊道,筛选关键...     

城市化背景下景观格局对天津市生态系统服务供需匹配的影响

揭示城市化驱动下景观格局指数变化与生态系统服务供需匹配的交互关系,对于优化景观生态规划以及促进城市生态系统的可持续发展具有重要作用。以天津市为例,运用GIS空间分析、双变量空间自相关与随机森林回归等方法,评估了碳储量、生境质量与空气净化服务供需匹配度的空间分布特征,分析了景观格局指数沿城市化梯度的变化趋势,进而探讨了景观格局指数与生态系统服务供需匹配度的交互关系。结果表明:(1)天津市碳储量、生境质量与空气净化服务的供给和需求呈现出明显的空间错位关系,城市化综合发展水平对典型生态系统服务的供需匹配度具有显著负面影响;(2)景观水平上的景观格局指数沿城乡梯度呈现非线形的变化趋势,最大斑块指数、Shannon多样性指数以及斑块密度等多个指数在城市化综合发展水平20%-30%左右出现明显拐点;类型水平上的建设用地最大斑块指数与斑块内聚力指数等呈现增长态势,而林地与耕地的最大斑块指数等持续降低;(3)景观格局指数对生态系统服务供需匹配度的解释力度在类型水平上的贡献整体大于景观水平。研究结果可为天津市景观生态规划的管理与决策提供有益参考,有助于城市生态系统服务供需关系的协调与平衡。     

济南市城市绿地可达性分析

以济南市1989、1996和2004年SPOT遥感卫星影像数据解译的城市绿地分类图、道路图和水系图为基础数据资料,在遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术支持下,运用景观可达性的概念与原理,采用费用加权距离方法,对济南市整体绿地系统和公园与广场绿地可达性的时空动态变化及其原因进行了分析。研究结果表明:1)济南市城市绿地的可达性不断提高与改善;2)济南市城市绿地可达性的空间格局变化明显,但仍不均衡、不太合理;3)城市绿地面积和斑块数量的不断增加、绿地分布格局的日益均衡和道路网的日臻完善是可达性不断提高的主要原因;4)城市绿地可达性分析是衡量城市绿地服务功能社会公平性的有力手段,充分体现城市建设“以人为本”的理念,是目前生态城市评价指标体系的必要补充。因此,城市绿地可达性分析结果可为合理调整与设计城市绿地系统提供科学依据。     

Evolution of a multidimensional architectural landscape under urban regeneration: A case study of Jinan,China

Urban regeneration is a key to achieving the main goals of China's urbanisation plan. How to analyse the urban landscape of the rapid development in order to meet the challenges of urban planning and build liveable cities is a concern for both government and society. This analysis is based on a case study on downtown Jinan, China, covering the period 2001–2011. It explores urban architectural changes in the horizontal and vertical landscapes after a decade of urban regeneration, focusing on two aspects: construction purpose and number of floors. The study uses the land use transfer matrix method, along with landscape indexes and spatial autocorrelation analysis, based on cadastral data. Results show that the horizontal architectural landscape changed at the city's edges, with no apparent change in the city centre. With changes in urban functions, horizontal landscapes became broken, but patch shapes did not manifest obvious changes. Residential, commercial, and industrial landscapes were the dominant types. Most converted areas became residential landscapes. Vertical landscapes tended to feature upward development. Patch shapes became more complex and broken, landscape richness increased, and building types became less densely aggregated. The dominant landscape type changed from bungalows to multi-layer and low-layer buildings. Vertical space utilisation became increasingly intensive. Urban regeneration was carried out locally. Respective areas marked by horizontal or vertical architectural renewal showed significant positive spatial correlation, implying increasing spatial centralisation. Vertical landscape patches largely changed in line with the horizontal types, but not the other way round. Ramshackle areas and shantytowns were transformed. Urban land use developed intensively, forming vertically dense landscapes. These results will serve as reference source for urban planning, regeneration, land resources management, urban architectural design and layout, optimisation of the ecological environment, and construction of liveable cities.     

Multiple ecosystem service synergies and landscape mediation of biodiversity within urban agroecosystems

Ecosystem services (ESs) are essential for human well-being, especially in urban areas where 60% of the global population will live by 2030. While urban habitats have the potential to support biodiversity and ES, few studies have quantified the impact of local and landscape management across a diverse suite of services. We leverage 5 years of data (>5000 observations) across a network of urban community gardens to determine the drivers of biodiversity and ES trade-offs and synergies. We found multiple synergies and few trade-offs, contrasting previous assumptions that food production is at odds with biodiversity. Furthermore, we show that natural landscape cover interacts with local management to mediate services provided by mobile animals, specifically pest control and pollination. By quantifying the factors that support a diverse suite of ES, we highlight the critical role of garden management and urban planning for optimizing biodiversity and human benefit.     

珠三角城市群生态空间游憩服务供需匹配性评价与成因分析——基于改进的两步移动搜寻法

随着休闲时代的来临,生态空间的游憩服务功能越来越受到重视。揭示生态空间游憩服务供需匹配性格局及其成因,对于优化城市群公共游憩空间布局、提升居民福祉至关重要。以珠三角城市群为研究对象,采用改进的两步移动搜寻法对区域内生态空间游憩服务的供需匹配性格局进行评价,并综合分析其成因。研究结果得出:(1)研究区生态空间游憩服务供需匹配性分布特征表现出边缘——核心的圈层式结构,边缘区供需比高于核心区;(2)生态空间游憩服务供需匹配性分布的空间不公平性较大;(3)供需匹配性格局受自然和人文因素的综合影响,其中自然因素主要包括海拔、生态游憩空间分布,人文因素包括人口密度、区域工业化与城镇化格局、规划与政策。珠三角城市群城镇化和工业化模式造就了环境不公平性的现状,核心区生态游憩服务供给不足,人居环境质量较低。城市群景观生态结构优化应注重进行生态修复,优化生态游憩空间分布。未来新城新区建设时应借鉴生态城市建设理念,实现生态游憩空间与生活空间、生产空间协调发展。     

快速城市化地区景观格局梯度动态及其城乡融合区特征——以广州市番禺区为例

以快速城市化的广州市番禺区为研究样区,通过解译1990-2008年4期Landsat TM影像得到研究区土地利用/覆被数据.选取景观类型水平和景观水平上的景观指数,采用景观格局与梯度分析相结合的方法,研究快速城市化地区景观格局的梯度变化及其城乡融合区特征.结果表明：研究区景观格局动态变化显著,在城市化缓冲带上具有典型的城乡融合区特征,城市景观逐年增加且向外围扩展,而农业景观破碎化严重.斑块密度、蔓延度、景观多样性等指数在城市化梯度上表现出明显的规律性,景观指数峰值出现在距离城市中心4～6 km的梯度带上.时间序列上的景观格局数据体现了不同梯度带上景观动态的差异,城乡融合区景观格局具有斑块形状复杂、景观多样性和破碎化程度高、景观动态变化剧烈的特点.景观指数的峰值逐年向外推移,城乡融合区有逐渐向外发展的趋势.探讨了城乡融合区景观格局时空演化的一般特征及其驱动因素,对区域土地利用政策和可持续发展规划具有指导意义.     

从“增量扩张”到“存量优化”:深圳市景观格局内部动态与优化

随着城市化的不断推进,以城市扩张为主要特征的土地城市化渐趋于饱和,许多城市开始进入"存量优化"的土地开发阶段。存量优化的土地开发模式改变了城市内部的景观格局,进而影响城市景观的生态过程及功能,但现有的工作主要关注城市的外部扩张,缺乏对城市内部景观动态的研究。以深圳市为例,基于高空间分辨率遥感影像,以地块为分析单元,识别城市扩张、城市更新以及内部填充三种土地开发方式,对比分析不同方式下地块的景观格局变化。研究结果表明：（1）深圳市已进入"存量优化"的城市发展阶段,表现为内部存量变化面积是外部增量变化的2倍;（2）城市更新类型的地块平均植被比例增加3%,提高了人居环境质量,而城市扩张和内部填充类型的地块则表现为植被比例明显下降,平均植被比例分别减少了51%和50%;（3）城市扩张和城市更新具有明显的空间聚集特征,内部填充分布则相对随机。在精细空间尺度上识别了城市扩张、城市更新以及内部填充三种不同景观变化类型,分析了其空间分布特征,为深入理解城市内部景观格局的动态变化提供了新的视角,可为城市生态过程的机理研究和城市规划提供参考与借鉴。     

城市绿地生态评价研究进展

城市绿地的科学评价为绿地的规划和管理提供了参考,对人们正确认识和改造绿地建设起着重要的作用,为城市绿地生态功能的发挥提供了重要的依据和保障。以绿地结构的评价为基础,总结了城市绿地生态功能、服务评价、健康评价的方法和研究进展;提出了城市绿地生态风险评价的基本方法并概括了城市绿地可持续评价的研究方向。结果显示:当前城市绿地的生态评价在范围上逐渐从微观尺度发展到宏观尺度,日益强调绿地的生态服务功能,重点关注于绿地的碳储量与降温增湿功能与效益评价以及价值化研究;城市绿地的健康评价和可持续性评价均尚处于初级的探索阶段。指出了城市绿地生态评价的关键在于评价结果在管理和规划中的应用,在评价内容上必须关注各部分的结合,在评价方法上应该借助基础研究的长期监测、评价的量化以及多学科交叉的渗透。     

城市绿色基础设施生态系统服务供给与需求的空间关系——以西安市为例

城市绿色基础设施(Urban Green Infrastructure,UGI)是城市自然景观和生态环境的主要营造者,为居民提供关键的生态系统服务。探讨UGI生态系统服务供给及其需求之间的空间关系,对城市生态建设和绿地系统规划具有重要科学意义。本文运用生态系统服务测算的方法基于人口、GDP以及土地利用数据构建需求测算模型,对西安市建成区UGI的生态系统服务供给与需求的空间格局进行研究,并分析了城市各功能区内UGI生态系统服务供给与需求的空间关系。结果表明:西安市建成区UGI生态系统服务供给总价值为4.23亿元;生态系统服务供给从研究区边缘向中心区逐渐减少,而生态系统服务需求表现出相反的格局,在空间上明显不一致,并且在城市各功能区内差别显著;西安市建成区UGI生态系统服务供给与城市对生态系统服务需求在空间分布上不相匹配。因此为了实现城市的生态环境与经济社会的可持续发展,迫切需要通过合理的UGI建设使生态系统服务供需趋于协调。     

城市景观功能的区域协调规划——以深圳市为例

城市景观功能的完善是城市可持续发展的重要保障之一,其与区域景观功能的相互协调是城市规划的重要组成部分,有利于城市和区域的整体持续发展。在分析城市景观基本特征的基础上,探讨了城市景观功能区域协调规划的基本思路,以城市景观为规划对象,以人类社会的功能需求为立足点,依据景观生态学理论,将城市景观的功能划分为生物生产功能、环境服务功能、文化支持功能和信息输运功能,对体现这些基本功能的景观类型进行区域协调规划。以深圳市为例,实证分析了其景观功能在珠江三角洲地区的协调规划。     

Indicators of ecosystem services in a military Atlantic Forest area,Pernambuco—Brazil

The use of Ecosystem Services (ES) indicators can help designing, implementing and monitoring public environmental policies. Such indicators may be used as a support tool for natural resources management, like in forest areas, which are important ES providers. In this context, military areas are particularly challenging due to the nature of the activities conducted and the need to conciliate them with ecological protection, without undermining military readiness. It is argued that in addition to technical issues, considering stakeholders’ opinions is beneficial for the selection and design of ES indicators. The main aim of this research is to develop forest ES indicators supported by a participatory indicator selection process. A case study is made of an Atlantic Forest area in the Northeast of Brazil, under the jurisdiction of the Brazilian Army. To accomplish that aim, a questionnaire survey was sent to a group of stakeholders in order to evaluate an initial set of proposed 44 indicators for several forest ES. Through a weighting of stakeholders’ scores, 25 ES indicators for the Atlantic forest were obtained. The selected indicators portray the study area mainly as a provider of regulating, cultural and habitat services and less of provisioning services, which can be related with military and nature protection restrictions on the use of provisioning ES. Nevertheless, the three top-rated indicators dealt with water availability, regulation and quality (for human consumption). Together with the predominance of water-related ES that was observed (ten out of 25 indicators), this points out the relevance of forest water-related ES in the study area. On the other hand, the specificity of the military context was not clearly reflected by the indicators selected, since most of them are applicable in areas or contexts other than a military one. Alongside indicators expressing the benefits provided by nature, stakeholders’ scorings reveal recognition of the importance of biodiversity and resilience of the area. This stresses the importance of biodiversity and resilience to support ES supply, but is also linked with one of the major challenges for managing a military area with high natural value: that of conciliating military activities (that support military readiness) with nature protection. Other forest areas under military or similar particular jurisdiction, often representing a major fraction of national forests, could learn from this approach and identify areas for priority response measures. These indicators could be also a driver to increase and improve environmental management of military training activities and safeguarding natural resources in important ES providing areas like Atlantic forests.