厦门城市水环境景观格局调整与建设探讨

城市是由多个相对独立的子系统构成的复合人工生态系统, 城市的可持续发展与建设依赖于自然-社会-经济各子系统之内的健康、协调发展。伴随城市的开发建设过程, 水资源短缺、水质污染等多种水环境问题正威胁城市的持续性发展, 亟需一个综合全面的解决方案。基于对海绵城市建设的内涵与存在问题的讨论, 结合可持续发展与景观生态学理论, 提出“城市水环境景观格局调整与建设”这一解决城市水环境问题的思路与实践框架, 并据此建立逐步实现城市子系统到城市整个生态系统健康发展的可持续城市建设新途径。以厦门市为研究案例, 分析流域水质在不同尺度条件下与景观格局的关系, 模拟估算城市建设用地面积阈值, 从而规范厦门城市用地开发利用, 达到改善城市流域水环境目标。通过厦门市的实证研究, 验证了以水环境可持续为切入点调整城市景观格局, 进而解决城市发展中突出的水环境问题并实现整个城市的可持续发展建设的思路, 最后对城市未来水环境与景观格局调整提出展望。     

云梦泽圩田的生态模式设计研究

云梦泽圩田是儒家井田制文化与云梦泽地区水文环境相结合的产物,是人们在长期治田治水实践中创造的一种独特的农田开发形式,然而,圩田这种土地利用方式利弊并存,如何挖掘这种传统水利田的生态智慧使之继续发挥作用是一个亟待解决的现实问题。以湖北朱湖湿地公园内的圩田恢复区为研究对象,以生态学思想为指导,从单纯的治田治水理念拓展为水利、生态、经济、文化与社会发展并重的多重理念,充分挖掘蕴含圩田之中的生态智慧,提出了"湖-圩"共生复合生态系统的生态模式,主要包括：小微湿地群模式、水陆界面生态调控模式、柔性设计模式和"河流-湿地"复合体模式。这些模式有助于云梦泽地区蓄洪防旱、水质净化、景观优化,以及生物生境等综合生态服务功能的实现,并促进云梦泽地区圩田景观文化传承与生态环境的协同共生,从而实现了智慧圩田的生态模式。这些生态模式是对圩田系统生态结构设计思路与方法的全新探索,可以为长江中下游地区圩田的景观保护与生态模式设计提供工程示范与参考。     

城市生态学自然模拟实验研究进展

自然模拟实验,通过适当控制影响因素研究自然状态下生态系统变化,已经越来越受到生态学家的欢迎。新兴的快速发展的城市生态学越来越多的采用自然模拟实验方法。研究从城市生态学的实验设计方法(如人工梯度、自然梯度和城市建设实验)、环境因子(如空气污染、热岛、灯光和地表硬化)生态效应和生态系统(如社区、绿地、绿化屋顶和集水区)响应等方面,分析了国内外大量城市生态学自然模拟实验的研究案例,并总结了城市生态学自然模拟实验的特点,指出了城市生态学模拟实验应该考虑的主要问题,并提出未来主要发展方向：(1)多种环境因子复合影响模拟实验研究,(2)生态系统结构和功能响应模拟实验研究,(3)近自然的长期模拟实验研究,(4)大范围的联网模拟实验研究和(5)面向城市生态恢复和建设的模拟实验研究。希望研究能够为推进我国城市生态学的实验研究起到抛砖引玉作用。     

基于协同发展的北方湿地公园生态修复技术研究——以琉璃河湿地公园为例

以北京房山区琉璃河湿地公园为例, 针对该区水质污染严重、水生态退化及景观单一等问题, 统筹考虑区域生态环境特征及历史文化底蕴, 以水质改善、水生态健康稳定、水景观协调为目标, 基于水环境水生态、水景观“三位一体+”的生态综合治理理念, 采用水系廊道连通、人工湿地及构建水生态系统等一系列适合区域环境特点的关键技术, 逐步实现河流湿地水系连通、河湖水质提升、恢复水生态、打造水景观, 建设成集水文调蓄、生物多样性保护、水质净化及休闲娱乐为一体的城市湿地公园, 协同湿地保护与城市发展战略需求。湿地公园生态修复方案可为北方湿地公园的生态修复提供相应的借鉴。     

生态城市建设的景观生态学思考

生态城市是基于生态学原理建立的自然和谐、社会公平和经济高效的复合系统,以景观生态学指导生态城市建设非常必要。应用景观生态学的原理和方法,评述生态城市建设中的景观生态特点,以及生态城市的建设原则,提出了一组生态城市建设建议:在生态建设方面,强调进行复合交错式发展,如构建网络式绿地发展体系,发展绿心组团网络体系的城市空间结构模式,同时要充分利用本土植物;在社会文化方面,提倡以绿色社区作为切入点,分绿色家庭、绿色小区、绿色社区和绿色社会四个层次进行建设;在经济方面,充分考虑各种景观类型的特点和发展趋势,着重生态、文化与经济的耦合。     

传统城市水适应性空间格局研究——以济南为例

为研究古人在长期适应与改造自然过程中积累的水资源利用及水患治理的经验,选取泉城济南为例,通过古籍、舆图的收集及实地踏查的研究方法,基于区域尺度、城市尺度和城—水相互作用的不同层面,从区域水网格局约束、防洪需求、用水需求3个方面,探讨水环境影响下城市的起源与格局演变,以及基于不同需求的宏观尺度城乡水适应性空间格局特征。进而总结水适应性空间格局营建的生态智慧,分别是顺应自然与利用自然、水利设施层层叠加与协调运作、自然—人工水系网络的内外贯通、依水营建特色居住空间4方面,从而对济南古城水环境及水工设施保护、城市水环境规划提供一定参考     

城市湿地公园使用者评价的影响因素及其行为偏好——以宜昌运河公园为例

城市湿地公园是城市水环境保护和市民活动的共同载体。如何达到保护城市水环境和满足使用者社会需求的平衡是本研究的关键问题。以景观绩效评价为基础,对宜昌运河公园的社会绩效进行了详细量化,并在调查结果上分析研究了影响城市湿地公园使用者评价的原因,以及在城市湿地公园内使用者的行为偏好和季节变化下使用者满意度和行为模式的变化情况,并提出了设计建议。结果表明,城市湿地公园的水环境治理目标与城市居民的公园服务需求是统一的。但是在公园生态和社会效益之间还是存在着冲突关系,如湿地面积和活动空间面积的权衡,消减河流污染物和维持公园水景质量的权衡以及湿地生境冬季景观效果不佳降低使用者满意度的情况。     

基于水文地貌法模型的城市湿地水环境功能评估——以南京仙林典型湿地为例

我国正处于快速城市化发展过程中,许多湿地被改造利用成为城市湿地。如何科学评估城市湿地功能及其改变程度,是科学认识城市湿地的重要内容。基于水文地貌法,通过选取区域受城市化影响小、生态系统结构与功能接近于自然湿地的湿地作为参考湿地,利用遥感和GIS的手段以及野外实地调查方法,从湿地水环境功能角度,对南京仙林区域内典型城市湿地的水环境特征与功能进行评估。结果表明:(1)城市湿地水环境功能明显降低,其蓄水功能、净水功能、水文调节功能明显低于参考湿地;(2)受城市化景观复杂性影响,城市湿地水环境功能的改变程度呈现个性化特征,纪家边、采月湖和西湖西这3个湿地可以作为城市化过程中湿地改造的典范。这一结论可为城市化区域内湿地的合理开发利用以及湿地的保护、恢复提供科学依据。     

城市景观格局演变的水环境效应研究综述

人类活动导致的城市土地利用覆被变化在景观生态学上表现为城市景观类型的更替和城市景观格局的演变。我国城市景观格局中自然植被景观基质大幅被人工硬化地面所取代,自然景观斑块破碎化,城市道路和排水管网等人工廊道大量增加,造成"源""汇"景观的比例失衡和格局失调,从而产生城市景观格局演变的水环境负效应,如非点源污染、水生生态系统失衡和城市内涝等,且水环境负效应存在时间尺度差异和空间尺度响应多样性。对城市景观类型及其格局演变产生的城市水环境效应相关研究进行总结,针对现有研究中存在的城市景观格局演变带来的生态过程变化研究较少、影响城市水环境的景观格局变化阈值不明确、研究结果推广难和重复性较差、人工廊道与城市水环境效应关系关注度较低和水环境负效应综合度研究欠缺等不足之处,提出未来研究的着力点,对实现可持续城市具有一定意义。     

试论城市景观生态规划

１引言从１９世纪末英国社会活动家Ｅ．Ｈｏｗａｒｄ的“田园城市”设想,到现代城市的园林规划设计,充分体现了城市需要自然,城市是自然的一部分。随着城市环境问题的出现,以及人们需求的提高,城市景观生态规划就显得更加重要。景观生态规划是景观生态学研究的领域之...     

城市群地区城市高质量发展与生态环境的交互协同作用——以成渝城市群为例

高质量发展与生态环境交互作用的研究是实现可持续发展和建设美丽中国的关键议题。选取成渝地区36个市县为研究单元,以2005年、2010年、2015年和2018年为主要研究时间节点。基于可持续发展和美丽中国理念构建成渝城市群高质量发展评价指标体系,借鉴压力-状态-响应模型构建生态环境质量评价指标体系,应用熵权法测度城市高质量发展水平和生态环境质量水平;运用耦合协调度模型测度二者的耦合协调关系;利用地理探测器和社会网络分析法分析各因子交互作用类型及强度。结果表明：（1）成渝城市群城市高质量发展与生态环境耦合度高,交互影响作用显著;耦合协调水平较低,以低水平耦合协调为主,呈现明显的双核心空间结构。（2）城镇化与生态环境两系统间的因子交互作用强于各系统内部因子交互作用,系统间的因子交互作用呈现显著的非线性增强,系统内因子以双因子增强为主,系统间存在较强交互协同效应,各子系统交互作用存在明显的"涌现现象"和"蝴蝶效应"。（3）生态环境系统在与城镇系统的交互作用中发挥主导作用,生态环境水平、生态环境压力为关键交互因子;资源禀赋、生态保护、资源消耗、环境水平、创新力量、文化传承等为主要子因子。研究深刻解析成渝城市群城镇化与生态环境的交互协同模式,以期为成渝城市群的高质量发展提供科学参考。     

基于灰水足迹的中国城市水资源可持续利用综合评价

随着城市化的快速发展,中国城市水资源面临着水资源短缺与水环境恶化等挑战,因此加强城市水资源可持续利用对于中国可持续发展具有重要意义。基于灰水足迹核算对2016年中国地级市水资源可持续利用情况进行综合评价。研究结果表明：（1）中国城市灰水足迹水平差异大,平均值为23.40×10⁸ m³,主要集中在20.00×10⁸ m³以下。中国城市农业源灰水足迹比例占比主要在70%以上,工业源比例占比主要在20%以下,而生活源比例占比在40%以下;（2）全国灰水经济生产率在12.45-857.31元/m³范围内,地区差异明显。33%城市灰水足迹荷载系数均大于1,全国地级市灰水足迹荷载系数平均值为1.16,城市水资源利用已对水环境产生污染压力,用水不可持续;（3）城市水资源开发率与灰水足迹荷载系数呈一定程度的正相关关系,说明了城市发展对水资源利用的"量"和"质"的压力作用具有一定的协同关系;（4）水资源可持续利用程度呈现大型城市 > 特大型城市 > 超大型城市 > 中小型城市,城市发展一定程度上有助于水资源的可持续利用,但发展规模过大可能会造成用水高产而护水低效的现象。因地制宜的实行水资源循环经济发展模式以及适时纳入灰水足迹核算与管理体系,是当前城市化大背景下实现水资源可持续利用的重要途径。     

近20年城市遥感研究现状及其发展趋势

随着城市化进程的不断加速,城市遥感研究已成为地理学、生态学、城市规划学等学科领域主要发展方向之一。城市化使人口与经济增长的同时,也使得城市原有的生态环境状况发生改变,从而引起了一系列城市生态环境问题。城市遥感是一门多学科交叉研究领域,近年来已经取得了一系列显著的研究成果。对近年来城市遥感研究涉及的城市地表温度、边界扩张、不透水表面、景观格局以及生态安全5个方面的理论、研究方法、应用动态以及发展方向进行了较为详细的总结与探讨。主要得出如下结论：（1）数据源从单个遥感数据研究走向多源遥感数据融合发展,多源遥感数据尤其是结合高分辨率数据越来越多的被应用到城市研究的各个领域中;（2）城市遥感的研究目标不断扩展、深化和聚焦;（3）城市遥感研究已开始从二维空间向三维空间拓展;（4）城市遥感涉及的研究对象之间相互作用,相互影响在深入解读城市遥感研究理论意义和潜在挑战的基础上,结合最新研究对本文所涉及的主题进行了补充和完善,为城市典型生态环境问题的解决提供新的思路;今后应按照城市形态与构成、城市关键要素、生态环境响应、生态环境评价以及城市扩展与环境预测的体系结构进行综合分析。     

海绵城市研究进展综述:从水文过程到生态恢复

在我国快速城市化进程中,不合理的规划建设加剧了城市洪涝、城市缺水、生态功能降低等诸多问题,受国外低影响开发理念启发,国内学者提出了与城市水文过程紧密结合的解决之道——"海绵城市"。在梳理海绵城市概念、内涵和发展现状的基础上,讨论了海绵城市建设与城市水文过程之间的作用关系,指出海绵城市研究涵盖水环境、水资源、水安全和水生态等众多领域且不断融合拓展。归纳了海绵城市的发展趋势,强调应更加遵循因地制宜原则,积极响应多尺度气候变化,科学认知城市水文过程并完善城市生态系统构建。提出了海绵城市建设优化框架,在理论上从单纯地关注水文过程转变到全方位倡导生态水文修复,在技术方法上重点融合生态水文途径改善城市水文空间体系,将生态恢复作为重要建设方式来提升城市应对灾害的弹性。     

城市公园景感要素及其对不同人群公园活动方式的影响

景感生态学以可持续发展为目标,契合了新型城镇化和人居环境科学的思想,强调以人为本,关注人的感知与环境的关系,为理解城市景观与人群活动的关系提供了一个崭新的视角。基于景感生态学视角,对城市公园常见的景感要素进行归纳分类,探讨城市公园景感要素对不同人群活动的作用途径;然后选择厦门市滨海、滨湖、山体、老城区和文化等五类典型城市公园的代表作为研究对象,实证分析和比较五类公园景感要素组成和民众感知评价的差异,并以此尝试解释不同类型公园吸引不同人群（访客密度、访问时间）及其在公园活动方式上的差异。研究结果表明,公园景感要素通过多层次关联对人群活动产生作用,即景感要素作用影响人的感觉类型,产生多样景感效果,满足民众由愿景产生的需求,进而影响其活动意愿和方式;各景感要素综合作用,共同对公园活动产生影响;当公园景感要素承载的设计愿景与民众愿景产生共鸣,才能产生良好景感效果,促进游园人群活动热情;公园景感要素和人群活动的关系侧重体现暴露性的生态系统服务。该论文研究结果希望为深入研究城市公园服务人群机制拓展一个自然与人文融合的崭新视角,同时为城市公园设计和运营提供有效的科技支撑。     

城市居民行为与生态社区建设研究

简评了城市居民行为与社区生态环境的关系及其对生态社区建设的启示,归纳了相关研究的进展及存在的问题,并提出下一步研究方向。研究发现,当前城市居民行为对生态环境的胁迫及社区环境对居民行为的影响研究方法多样、内容分散,研究设计及其逻辑尚无系统完备的研究体系做支撑。此外,目前生态社区建设研究大多集中于新型生态社区的设计与开发,少有针对已有社区的生态化改造的分析,也没有充分针对不同城市社区类型及资源、能源、环境禀赋提出因地适宜的建设生态社区的建议。研究还发现,即使是针对新型生态化社区,在构建过程中也是重视生态社区的规划和生态基础设施的建设、忽视生态社区的后续管理,更是缺乏针对管理机制创新方面的探讨。另外,现有城市生态社区建设多重视单个具体指标的提升,轻视全面建设生态社区中的系统性思考,缺少具有普适性的生态社区评价指标体系及对指标间关联关系的考量与分析。现有社区物业管理信息化平台,大多包含了社区环境卫生管理,并没有从社区生态系统建设和保护的角度出发将社区物质能量代谢、碳氮循环、生态系统性管理理念纳入进来,更缺少实时、动态的面向社区居民的生态环境资产核算方面的计算、查询、规划等互动式交流。当前生态社区集成示范的可推广性与普适性有待进一步深入考察,即要保证示范具有可参考、可借鉴、可推广等实际应用价值,避免由于技术过于超前或成本太高而导致示范难有操作性。     

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。     

京津冀城市群城市化与生态环境时空分异及协同发展格局

京津冀城市群在快速城市化进程中,"高耗能、高污染、高排放"的粗放型经济发展模式引发了一系列诸如雾霾、水质污染及生态体系破坏等问题。选取2000—2015年京津冀城市群13个地级以上城市作为研究对象,采用系统指数评估模型评价城市化与生态环境系统及其子系统指数值,运用耦合协调度模型及其分类原则判定两者协同发展格局。结果表明:(1)北京、天津、唐山、石家庄、廊坊城市化发展较强,邯郸、秦皇岛、衡水、沧州居中,邢台、保定、张家口、承德较弱;北京、保定、张家口、承德和秦皇岛生态环境保护较好,天津、石家庄、廊坊、邯郸、沧州居中,邢台、衡水、唐山较弱。(2)2000—2007年为城市化缓慢发展阶段,2008—2015年为稳步提升阶段;2000—2010年为生态保护攻坚期,2011—2015年为生态文明建设期,环保投入剧增。(3)高城市化区的空间格局保持不变,偏高城市化区和中城市化区空间格局相对稳定,低城市化区基本不存在;优生态环境区、偏优生态环境区和中生态环境区空间格局相对稳定,劣生态环境保护区不存在。(4)京津冀城市群城市化与生态环境系统耦合协调度上升趋势显著,但是濒临失调和中度协调占主导类型,具有较大上升空间;协同发展类型整体上逐渐由城市化滞后演变为生态环境滞后,生态环境质量需要进一步提高。由此,需要以生态环境保护为抓手,坚持产业转型升级和"高科技+"的自主优化思想,打造集聚区域特色的"美丽中国"绿色城市化样板区;加大地区生态环境保护的投入和宣传,以"生态+"思想融入经济社会发展,培育区域性绿色小城镇;建立多样化生态保护园区、现代化旅游和康养基地、科技化教育培训机构,促进区域内外多维多向联动发展;保有生态环境危机意识,积极创建保障措施,杜绝重大生态破坏、环境污染等事件。     

基于景观生态学的辽宁中部城市群绿色基础设施20年时空格局演变

城市绿色基础设施（UGI）作为城市的重要生态屏障,是解决城市环境问题的重要途径。研究快速城市化背景下UGI的时空分布格局及形态演变,对优化城市绿色空间网络与布局、改善城市人居环境和提升城市可持续发展能力具有重要意义。利用谷歌地球引擎（GEE）平台计算了2000-2019年共约4800景Landsat影像的植被指数和水体指数,采用指数阈值分割方法,解译得到了辽宁中部城市群20年的UGI。在此基础上,运用景观格局指数和形态学空间格局分析方法（MSPA）,分析了20年（2000-2019年）连续时间尺度上辽宁中部城市群UGI景观格局的演变趋势。结果表明,20年间,辽宁中部城市群UGI面积呈波动上升趋势,由2000年的170.28 km²增长到2019年275.68 km²,增幅达62%,但由于持续的城市扩张,其占城市建成区面积的比例不断下降,由2000年的25.73%下降到2019年的19.72%,表明城市绿地空间建设滞后于城市空间扩张。研究期内,城市群UGI景观破碎化程度加剧,优势景观斑块的主导性减弱,景观形态趋于不规整且复杂化,且在空间布局上更加分散,景观斑块之间的结合度变差。此外,UGI核心区随城市扩张被逐渐蚕食,并转化为边缘区、桥接区、分支和环岛区等其他类型的UGI或非UGI景观,其占UGI总面积的比例从2000年的46.2%下降到2019年的37.26%;城市边缘区UGI变化最为剧烈,更易受到城市扩张的影响。研究可为快速城市化区域UGI空间网络布局与优化和基于UGI的城市生态安全格局构建提供技术支撑和决策依据。