区域生态系统持续利用管理初探--以青岛市为例

运用生态系统管理的相关理念,对青岛市的生态系统进行了分析。在此基础上,构建了结构合理、功能完备的区域生态系统持续利用发展的框架。该构架由4类生态空间组成：①由林木植被及山体等构成的主体生态结构区;②以河流、湖泊、水库等为重点控制区;③城市生态廊道如城市绿色通道、蓝色通道和绿色海岸线等;④以广大农田等为开阔腹地的非控制性组分。最后探讨了区域生态系统持续管理的对策建议：①维护和强化区域整体山水格局的连续性;②保护和恢复区域湿地生态系统;③以循环经济理念推行工业生态化策略;④基于环境友好的空间整合;⑤资源的可持续利用与环境保护工程;⑥实施城市生物多样性保护规划。     

基于突变理论的近岸海域生态风险综合评价方法——以罗源湾为例

基于突变理论建立了“海水水质-沉积物-生物体”三相一体、“富营养化-重金属-有机污染”3种类型的近岸海域生态风险综合评价指标体系和递级突变模型,综合相关质量标准,建立了近岸海域生态风险4级评判标准（无、低、中、高）,采用2007和2009年监测数据对罗源湾进行生态风险综合评价.结果表明： 2007-2009年,罗源湾生态风险空间变化特征表现为从湾顶到湾口呈降低趋势;2009年罗源湾生态风险等级总体小于2007年;罗源湾关键生态风险因素为富营养化.本文所建方法能够识别近岸海域生态风险的时空变化特征,能较好地反映出关键风险因素,为近岸海域生态风险有效预测预警提供了基础方法.     

基于属性理论的城市生态系统健康评价——以重庆市北部新区为例

确定了城市生态系统健康评价指标体系,提出了基于属性理论的城市生态系统健康评价模型及评价方法。以重庆北部新区为对象,运用该模型和方法对重庆北部新区生态系统健康现状进行了评价。结果表明:重庆北部新区城市生态系统现状属于一般健康类;基于评价结果识别健康限制因素,提出了生态系统健康调控措施。     

广东省县级建设用地集约利用综合评价——以紫金县为例

基于评价指标的权重和隶属度值构建了广东省紫金县建设用地集约利用水平测度模型,运用最大相容类原则实现了建设用地集约利用水平的模糊识别分类,并通过将城镇及独立工矿区人均建设用地、农村居民点人均建设用地与国家2007年颁布的镇规划用地标准进行比较,测算了2005年广东省紫金县建设用地集约利用潜力.结果表明：2005年紫金县建设用地集约利用水平测度值为0.421,处于低效粗放利用阶段;理论上全县可减少555.69～2197.69 hm²的建设用地,集约利用潜力较大.     

基于生态系统服务的区域土地利用管理调控——以浙江省万全镇为例

通过评价不同管理方式下区域生态系统关键功能的得失,分析了万全镇各种生态系统功能及其空间分布特征,根据不同的发展需求建立情景并对其进行权衡.结果表明: 2009年,万全镇各种生态系统提供的支持功能价值为0.58亿元,以释氧功能（0.37亿元）为主;调节功能价值为12.38亿元,以气候调节（11.27亿元）为主;总功能价值达12.97亿元,是同期万全镇GDP（8.88亿元）的1.46倍.与2002年相比,2009年研究区各项生态系统功能价值均下降,其中气候调节功能和涵养水源功能的降幅最多;政策情景和保护情景下,各项生态系统功能价值的增减趋势基本一致,除释氧功能和营养元素循环功能价值表现为下降外,其他功能价值均明显增加,但保护情景下研究区生态系统功能总价值的增量高于政策情景,尤其是涵养水源功能和固碳功能.保护情景是研究区社会经济可持续发展的最优管理模式.     

基于生态系统服务和生态系统健康的生态风险评价——以长株潭城市群为例

基于生态系统服务和生态系统健康的生态风险评估框架为城市群生态风险管理和国土生态修复提供新的视角。以生态风险评估框架为基础,综合运用生态系统服务、生态系统健康评估模型以及相关分析法对长株潭城市群展开生态风险评价,并对风险程度进行分类。结果表明:(1)城市群的城市化水平提升,区域生态风险也随之增加。生态系统服务价值、生态系统组织、生态系统活力、生态系统弹性等生态指数呈现下降趋势。(2)人工表面比率和生态指数之间的Pearson相关系数表明,人工表面比率与生态指数之间存在负相关关系,人工表面比率是生态风险提升的关键因素。(3)城市群人工表面比率要控制在36%以下,以进行生态风险管理和国土生态修复。总的来说,评价框架可以作为区域生态风险的评价终点。     

城市化地区湿地生态系统服务干扰评价——以深圳坪山河流域为例

城市化地区的湿地生态系统服务研究在湿地评价领域相对薄弱,现有的基于环境经济分析的评价模式也难以反映人为活动的干扰影响.本文从城市湿地生态系统服务的内涵确定和人为干扰方式辨识入手,建立表征干扰影响的评价因子体系,并运用层次决策分析法确定指标权重,采用两级式模糊综合评价模型考察人为活动干扰强度和干扰方式的空间分布异质性.以深圳市坪山河流域这一快速城市化典型地区为例进行试验性研究.结果显示：1）自然地理条件是影响坪山河流域湿地生态系统服务干扰的基础要素;2）南部丘陵山区以单一的植被覆被退化为主要干扰方式,干扰强度较低,但保护和管理不容忽视;3）北部平原宽谷地区的干扰强度普遍高于南部丘陵山区,且干扰方式多样化,干扰影响在空间上呈从干流上游至下游先增强、再减弱的趋势,与土地利用格局特征一致,但干扰方式的分布并不连续;4）模糊综合评价模型在湿地生态系统服务干扰评价中具有较好的实用性.     

近岸海域生态质量状况综合评价方法——以同安湾为例

基于国外近岸海域生态质量状况综合评价方法,结合我国海洋环境质量评价的研究现状,从生物要素以及水质和沉积物的物理化学要素中筛选出11个指标构成近岸海域生态质量状况综合评价指标体系;综合考虑国内外的评价标准,确定了优、良、中、差、劣5个生态质量状况等级的评价标准;采用层次分析和模糊数学的方法构建近岸海域生态质量状况综合评价方法,并通过同安湾生态质量状况等级与较大的人为扰动以及污染物浓度分布的相关分析对该评价方法进行验证.结果表明:同安湾生态质量状况综合评价等级为中级,处于向差过渡的状态,受人为扰动较大;该方法能够较好地反映主要的人为环境压力和风险因子,同时对未超标的污染因子有一定的预警作用.     

区县尺度下的河流生态系统健康评价——以北京房山区为例

伴随郊区城市化的快速发展,高强度人工管控对河流生态系统产生持续胁迫作用,河流生态系统健康受到严重威胁甚至损害。以北京房山区河流水系为例,于2016—2017年在区域内的31处样点进行野外调查。选取河流的水环境功能、防洪效益功能、生态效益功能和支持利用功能4方面16个具体评价指标,并通过层次分析法计算权重,构建区县尺度下的河流生态系统健康评价指标体系,并进行健康状况评价。结果表明:房山区河流的防洪效益功能与生态效益功能中"健康与亚健康"状态比例分别为58.0%与41.9%,而水环境功能与和支持利用功能中"较差与差"状态比例为71.0%与41.9%;河流生态系统健康整体水平较差,勉强满足河流生态系统一般需求。同时,房山区境内的拒马河与小清河的河流生态系统健康状态远优于大石河与永定河。河流生态基流是影响河流生态系统健康的关键因素,适当释放库区截留水量与调配区外清洁水体,已成为恢复房山区河流生态系统健康的前提与基础。     

基于熵理论的城市生态系统服务流定量评估——以北京市为例

量化评价生态系统的服务功能是合理开发生态资源、实现可持续发展的重要前提.生态系统服务流能够为生态系统服务功能的量化评估提供解决方案.本文以四大生态系统服务类型为框架,构建了城市生态系统服务流评估体系;将生态系统服务流重新分类,引入熵理论,对指标及系统无序度、发展演变方向进行定量评价;并以北京市为研究对象,选择24个因子开展案例研究.结果表明:2004—2015年间,北京城市生态系统服务总熵值为0.794,总熵流为-0.024,系统无序度较大,濒临非健康状态;系统熵值3次取得极值,3个变化周期内系统熵值的年平均变化幅度逐渐增大,说明人为活动对城市生态系统干预强度增大;2007年熵流达到最小值,生态环境质量最高;北京市常住人口总数与城市生态系统熵流拟合函数的决定系数为0.921,说明人口数量与城市生态环境状态有很强的相关性.     

Integrated ecosystem health assessment based on eco-exergy theory: A case study of the Jiangsu coastal area

The main objective of ecosystem health management is to preserve the capacity of ecosystems to respond to disturbances and future changes. We proposed a set of ecological indicators for coastal ecosystem health assessment using physical stressors such as total suspended matter, chemical stressors including nutrients and heavy metal pollutants, community structure metrics including species richness, diversity and evenness, and ecosystem level eco-exergy indicators. The results of our case study indicate that the health status of the Jiangsu coastal ecosystem is limited by environmental stressors and factors that affect the community species diversity. The health status of nektonic and benthic communities is reflected by water quality and sediment physicochemical properties, respectively. The results of our case study demonstrate that the integrated ecological health indicator system can provide a comprehensive assessment that corresponds with the current health of coastal ecosystems and a reliable theoretical basis for regional coastal management.     

基于生态系统服务提升的山水林田湖草优先区分析——以贵州省为例

山水林田湖草作为生命共同体,其生态保护与修复必须以生态系统服务功能提升为导向,而且需要考虑生态系统本身脆弱性,协调好保护与发展的关系。因此,生态保护与修复工程必须从整体统筹考虑,解决生态系统及要素分割管理的问题。研究以贵州省为案例区,通过对生态系统服务和景观脆弱度分析,得到生态系统服务重要性的空间分布,确定需要生态修复的重点流域;进一步从生态保护与经济发展角度,辨析保护与发展的冲突区。结果表明,贵州省的生态系统服务能力空间差异显著,水源涵养能力在贵州东部和东南较高;土壤保持能力东南和西北部较高;生物多样性服务在贵州省西南、东南、东北部较高。景观脆弱度在都柳江流域、赤水河流域最高,生态重要性高的区域主要在都柳江流域最高。生态保护与经济发展冲突分析结果表明,生态保护与经济发展在贵州省西北和东南部存在较多的冲突区,是保护与修复的优先区域。并以乌蒙山片区山水林田湖草优先区为案例区,进一步分析生态功能、生态问题,修复措施和工程特点。本思路既体现了山水林田湖草的完整性,又体现了生态恢复的优先性,为山地地区生态保护修复工程实施与决策管理提供参考。     

自然保护区管理的博弈分析

自然保护区作为地球上生态保育的基石,其管理的有效性和可持续性一直是备受关注的热点问题之一。自然保护区管理涉及自然环境和社会经济两大系统,具有复杂性特征。为解析这种复杂性,可以把自然保护区管理看成是博弈问题,将博弈论作为有力工具来解决自然保护区管理中的各种矛盾冲突,协调各种利益关系,以促进自然保护区管理的科学性、有效性和可持续性。一般地,自然保护区可以描述为n人博弈,能够通过Nash均衡和n人合作博弈的Shapley值以及核仁(Nucleolus)等方法求解。作者用博弈论思想分析了自然保护区管理中天然林保护、以电代柴和适度开发等典型案例,总结了自然保护区管理博弈分析的一般步骤。认为必须通过政策、体制和机制创新,促进自然保护区管理中各利益主体的广泛参与和密切合作,才能实现自然保护区管理中公平与效率、高效与持续的统一。     

杭州湾北岸大型围隔海域人工生态系统的能量流动和网络分析

根据2006年在杭州湾北岸大型围隔海域进行的生态调查数据,利用EwE软件构建围隔海域人工生态系统的能量流动模型.模型由13个功能组构成,分别是肉食性鱼类、底栖捕食鱼类、浮游动物性鱼类、草食性鱼类、蟹类、虾类、软体动物、底栖动物、肉食性浮游动物、植食性浮游动物、大型藻类、浮游植物和有机碎屑,每一组都代表在生态系统中具有相似地位的有机体,基本覆盖了该人工生态系统能量流动的主要过程.能量流动分析表明,围隔海域人工生态系统中能量流动主要以碎屑食物链途径为主,其中植食性浮游动物在能量从低级向高层次转换中起关键作用.人工生态系统的营养级范围为1.00～3.90级,系统的能量流动主要有6级,来自初级生产者的能流效率为9.4%,来自碎屑的转换效率为9.8%,平均能量转换效率为9.6%.经生态网络分析,直接来源于碎屑的比例占总流量的57%,而直接来源于初级生产者的比例为43%,生态系统特征参数:总初级生产计算量/总呼吸量(TPP/TR)、系统物质和能量循环率(FCI)和系统聚合度(A)值分别为2.672、0.25、0.315,表明围隔海域人工生态系统目前正处于发育时期.该研究为首次利用Ecopath模型分析大型围隔海域人工生态系统的结构和能量流动,旨在为富营养化近岸海域的生态修复提供理论依据.     

基于生态系统服务评价的围填海区域景观生态红线划分方法及应用研究

以围填海活动为代表的高强度的人类开发利用方式从根本上改变了海岸带地区的自然属性,区域生态环境发生了深刻变化。定位于我国大陆沿海的围填海区域,通过人机交互目视解译的方法获取我国大陆沿海围填海区域的矢量数据,基于围填海活动影响下海岸带区域的景观类型和生态系统服务变化的评估结果,识别我国海岸带的生态脆弱区和重点保护区,提出围填海区域景观生态红线的划分方法。通过分析可知:(1)围填海区域景观生态红线区呈现出"总体分散、局部集中"的的分布特点;(2)景观生态红线区主要分布在人工湿地和残存自然湿地中。围填海区域是进行海陆统筹研究的关键区域,而景观生态红线作为识别其重要生态功能区,并进行二次保护和抢救性保护的有效手段,将为我国海岸带生态管理提供新思路和新方法。     

生态系统功能价值综合评估方法与应用——以河北省康保县为例

生态系统功能在某种程度上可以衡量区域的生态环境质量,为环境保护与生态建设提供科学依据.近几十年来,许多学者对生态系统功能的价值进行了评估,但在评估过程中考虑空间、质量和时间因素对生态系统功能的影响的研究较少.针对这些问题,选择北方农牧交错带的河北省康保县为研究区,运用遥感和地理信息系统技术,结合生态价值理论,分别构建区域差异性系数、空间异质性系数和服务支付系数对Costanza等的计算模式进行空间、质量和时间因素的修正,提出了生态系统功能价值综合评估模型;同时,对康保县生态系统功能价值的动态变化进行了探讨.该模型通过考虑社会、自然和经济对价值的综合作用,使得生态系统功能价值的评估方法进一步完善.基于以上模型对康保县生态系统功能价值进行计算,结果表明,人类对土地的不合理利用会限制生态系统提供功能的能力;而有意识的生态建设可以促进生态系统功能的恢复与发挥.实施以退耕还林、还草为主要内容的生态建设是恢复本区生态系统功能的有效途径.综合考虑空间、质量和时间因素的生态系统功能价值综合评估模型可为区域生态系统保护和经济发展综合决策提供及时、准确的有益信息,对区域的生态建设和环境保护具有重要的现实意义.     

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。(2)2017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。     

基于地理探测器的喀斯特山区生态系统服务关系分异特征及驱动力解析——以贵州省为例

生态系统服务关系的空间异质性及其驱动机制分析一直都是喀斯特生态系统服务研究的关键问题。以典型喀斯特山区——贵州省为例,选取植被净初级生产力(NPP),土壤保持(SC)和产水(WY)3类生态系统服务,在对其进行准确估算的基础上,采用相关分析法、均方根误差法从多角度剖析生态系统服务关系变化及其空间分异规律,借助地理探测器对生态系统服务关系变化的驱动机理进行解析。结果表明：(1)2000—2015年贵州省NPP、土壤保持、产水服务均值均呈增长趋势,其中,NPP和土壤保持服务在研究区东北部及西北角增长最显著,产水服务在研究区东南部增加最明显。(2)研究时段内,区域生态系统服务关系以协同为主,只是协同关系在减弱并有向权衡发展的趋势。(3)不同背景条件下区域生态系统服务关系具有明显的分异特征。相较于白云岩,NPP与土壤保持的权衡度在石灰岩上更大;土壤保持与NPP的权衡度在地势平缓的岩溶盆地上较大,产水服务与NPP、土壤保持间的权衡度在陡峭的岩溶槽谷(峡谷)上更大;产水服务与土壤保持间的权衡度随着植被覆盖度的增加而逐渐增大。(4)地理探测器结果表明：造林总面积是影响NPP与土壤保持间权衡关系变化的主...     

基于模糊认知图的生态风险管理探究

生态风险管理具有不稳定性和不确定性,如何获取和调整不同利益群体对于生态风险和环境管理的看法并把它们定量表示出来、协调其中存在的冲突是生态系统管理亟待解决的问题。以煤矿区生态系统为研究对象,探讨了模糊认知图方法在获取利益相关方认知上的应用,并基于模糊关联矩阵,采用神经网络模型进行不同生态风险管理政策的情景模拟。研究结果为:大气污染和水环境破坏是所有利益相关者最关注的问题,国家政策是最核心的变量;不同利益相关者之间的不同点在于,管理者较多地关注国家政策及煤矿开采给国家带来的财政收入与居民生活水平的提高,而当地居民和矿工更关注自己的身体健康和人身安全。通过对煤矿区生态风险管理的政策模拟,可看出要减少大气污染,政府要加大对企业的治理力度,从保护耕地、林地,增加植被覆盖度,提高生物多样性出发;另外,如果政府制定相关政策提高了次级产物的利用率,矿区生态系统的风险也会大大降低。结果表明:模糊认知图方法用在生态系统管理中,可以真实反映利益相关者对生态系统的风险认知以及风险之间的因果联系强度。神经网络模型用在生态风险管理的情景分析中,可以帮助矿区生态风险管理者选择不同的方案以达到管理目标,为在煤矿区建立资源、环境和人口协调发展的生态环境管理机制奠定了基础,从而为生态风险管理提供了一个新视角。