中国生态保护和建设的机制转型及科技需求

近年来,我国生态保护和建设正处于机制转型时期。主要原因是快速的城镇化及其所伴随的农业劳动力析出,农业生产要素中劳动力价格上升而土地价格下降,造成生态治理产品的私人物品属性不断弱化,公共物品属性不断强化。这就意味着生态保护和建设的投入主体应由农牧民转向以政府所代表的全社会;策略上由"改善土地生产条件、以开发带动治理"向"保护为主、监督开发"转变;措施取向上从"主动干预自然"向"依靠大自然自我恢复能力"转变。这一转型也要求生态保护和建设的科技工作重点实现相应调整:从以往侧重减缓生态压力的间接治理模式和技术开发,向直接针对生态系统恢复的科研方向转移。科技攻关的重点应为生态系统结构和功能的监测、生态服务功能的评估及生态建设规划等方面。     

湿地生态单元定义及其在湿地恢复中的应用

生态单元的概念在生态系统的环境保护和生物保护中被广泛应用。通过阐述湿地生态单元的定义、内涵和外延,分析了湿地生态单元的特征,介绍了湿地生态系统的内部生态单元、湿地"外援"生态单元和人工重建湿地生态单元等在湿地恢复中的应用案例,并对湿地生态单元未来需要关注的研究方向进行了总结,以期为湿地保护与精细化管理提供理论基础和科学依据。     

生态系统服务研究在生态红线政策保护成效评估中的应用

生态保护红线政策是中国推进生态保护与建设的宏观政策,其保护成效评估是国内外关注的重大科学问题。在分析国内外生态系统服务研究进展及中国生态保护红线内涵、划定进程及管控要求的基础上,结合生态红线政策与生态系统服务研究的关联及生态系统服务研究在红线政策保护成效评估应用中面临的挑战,提出了红线政策实施效果评估的技术框架和基本思路。开展生态红线政策保护成效评估,能从科学上明确生态红线政策实施对多尺度利益相关者成本、效益的影响,为生态红线政策的综合研究提供框架和科学方法;从政策设计上,为生态红线布局进一步优化提供依据;从制度建设上,提出符合生态红线政策实施的制度框架,推动生态保护红线制度建设由理论走向实践。     

国土生态空间中现存建设用地与耕地退出的生态系统服务响应——以昆山市为例

如何管控包括生态保护红线等国土重要生态空间中的存量建设用地和耕地,是目前业界争论的焦点问题,而是否该退出、怎么退出、有何影响,则是值得学界重点探讨的科学问题。以昆山市为例,基于"生态系统服务重要性-生态敏感性-景观连通性"框架识别其国土重要生态空间,在分析重要生态空间与其现存建设用地、耕地的冲突特征及影响因素基础上,多情景模拟并评估重要生态空间中耕地和建设用地不同退出方式下的区域生态系统服务响应特征。研究表明：（1）占全域不足1/4的重要生态空间中,现存耕地和建设用地主要分布在水域周边,且以耕地占用冲突为主。（2）重要生态空间中耕地和建设用地退出方式不同会导致不同的生态系统服务响应特征,整体上生态保护情景能够有效地缓解服务间的权衡关系,但过度生态保护并不是最合适的;需权衡好不同国家既有政策之间关系,在保护中要避免"一刀切"问题。此外,研究尝试探讨了重要生态空间中现存用地斑块退出的生态系统服务响应研究的方法和思路,未来还可就围绕退出斑块的面积阈值、空间配置特征及其生态系统服务响应规律展开深化研究。     

农业生态系统的服务功能与可持续利用对策探讨

生态系统服务功能是当今生态学的一个热点研究领域。农业生态系统作为一类特殊的人工 -自然复合生态系统 ,它不仅具有高效的、直接的产品生产功能 ,而且还具有环境服务功能、旅游服务功能以及文化教育与美学功能等。因此 ,需要加强农业生态资源与生物多样性的保护 ,加强生态农业与生态农村建设 ,开展农业生态服务价值评估与生态补偿工作 ,同时要大力开发农业的生态旅游功能和文化教育功能     

基于层次分析-有序加权平均多准则评估的雄安新区生态安全格局模拟研究

稳定、高效的生态安全格局对于"建设雄安新区"国家战略具有重大意义。然而,目前尚缺乏一套科学、弹性的规划方法,用于指导新区建设。采用层次分析(AHP)和有序加权平均(OWA)空间多准则评估方法,结合Google Earth Engine遥感云计算技术和InVEST模型,在量化生态系统服务和生态风险的基础上,模拟新区生态安全格局。首先,生态安全格局涉及众多专业领域,内涵较为丰富,决策过程应采用参与式方法,建立包含生态环境和社会经济因素在内的综合指标体系,奠定格局构建的决策基础;其次,AHP-OWA方法按不同决策情景(风险),提供了一整套"完全保护—中立—完全开发"的空间决策集,定量揭示"保护—开发"权衡关系,为格局构建提供充足决策支持;最后,白洋淀保护地以及启动和起步区建设,会对生态安全格局产生重要影响,所以构建工作应在科学规划启动和起步区建设的同时,围绕白洋淀开展。未来在"绿色生态宜居新城区"目标指引下,新区建设方案应以"保护优先"为基本原则,结合重要区域、现有规划和资金预算等要素共同确定,实现保护与开发的"双赢"。     

基于文献计量的21世纪以来我国生态系统服务研究现状及发展趋势

生态系统服务作为生态文明建设的核心内容,近年来一直受到国内外学者的广泛关注。为进一步探究我国生态系统服务领域的研究进展与发展趋势,基于文献计量法,运用Citespace软件对中国知网中以"生态系统服务"为主题的1349篇中文社会科学引文索引（CSSCI）期刊论文进行可视化分析。结果显示：①我国生态系统服务领域的研究在时间上呈现出明显的"萌芽-起步-快速发展"三阶段特征;②生态系统服务领域的研究学者和科研机构间均存在较为密切的合作关系;③目前国内关于生态系统服务领域的研究主要集中在"生态系统服务价值" "生态补偿" "土地利用"生态安全"等方面;④按照关键词突现时间顺序,生态领域研究前沿可分为理论探索（2000-2008年）、初步实践（2009-2016年）、全面开花（2017-年至今）三个阶段。最后详细总结了我国生态系统服务研究领域取得的成就、面临的挑战和未来的改进空间,并在此基础上提出加快完善生态系统服务价值核算、建立健全生态系统服务价值实现机制等政策建议。     

粤港澳大湾区海岸带生态系统保护和修复策略

粤港澳大湾区是我国海岸带高强度开发区域,面临着生态环境质量不高、生态系统受损严重的压力,开展海岸带生态系统保护修复是绿色湾区发展的必然需求。在分析大湾区海岸带基底、生态环境现状及问题的基础上,提出大湾区海岸带生态系统保护修复规划的策略,从以下5个方面构筑粤港澳大湾区海岸带生态系统保护修复规划的体系：一是从陆海污染统筹治理来恢复海域生物生存环境;二是从自然岸线保护、自然保护地体系重构与规范化建设、珍稀濒危物种栖息地保护来加强海岸带生态的保护;三是通过岸线生态修复、典型滨海湿地生态系统（红树林、珊瑚礁、海草床）修复、受损海岛生态修复来构筑生态安全屏障;四是从海堤生态化改造与建设、沿海防护林体系建设和海岸带综合防护工程建设来促进生态减灾协同增效;五是打造智慧海岸带管理服务平台来保障海洋命运共同体健康发展。本研究提出大湾区海岸带生态保护修复策略,期望为大湾区生态建设和环境保护提供参考。     

大庆市生态城市建设的影响因素与对策

大庆是一个典型的资源型城市,是中国最大的石油化工基地,针对大庆在生态城市建设中存在的草原"三化"、石油石化工业生产对环境破坏和污染、对城市地域空间的优化重视不够等三大问题,分析了大庆所具有的优势和不利因素,提出了相应的对策和具体措施.由于草原"三化"问题严重,必须开展草原生态系统的修复和重建,要突出大庆草原型生态城市的特色;湿地是大庆市宝贵的资源,在严加保护的同时,要建立人工-自然复合湿地生态系统,充分发挥湿地的多种生态服务功能;石油化工生产对环境污染和破坏严重,必须开展"绿色油田"工程建设,以适应生态城市的需要;城市开放空间系统的优化是生态城市建设的关键,应采取建设生态公路、生态广场、生态小区及安装风光路灯、绿色建筑等优化措施.     

生态系统及其服务保护评估:指标与方法

生态系统及其服务的保护日益成为保护生态学研究的前沿和热点领域.本文对国际上生态系统保护和生态系统服务评估的最新概念和方法进展进行综述,主要包括生态系统保护状况及濒危或保护优先等级确定的指标、标准,以及生态系统服务评估和保护的主要方法(包括参数法、模型法和定量指标法),并结合中国生态保护研究的进展和需求,明确了急需解决的问题:1)提出适合中国国情的生态系统保护评估的指标、标准和方法;2)发展生态系统服务评估的定量化方法;3)确定生态系统和生态功能保护需求及其空间优化布局;4)生态系统及其服务保护的政策和激励机制.这些问题的解决将会为生态文明建设提供重要保障.     

旅游发展对城市生态文明建设的影响及空间溢出效应——基于我国284个地级及以上城市的实证研究

生态文明建设是实现“美丽中国”的必由之路,旅游因其“绿色”属性与之联系十分密切,论证旅游发展能否促进生态文明建设并探究其空间溢出特征具有重要意义。在构建旅游发展对城市生态文明建设影响及空间溢出效应理论框架的基础上,通过熵权TOPSIS法对全国284个地级及以上城市2004—2019年生态文明建设水平(ECC)进行测度,使用空间杜宾模型揭示旅游发展对城市生态文明建设的影响及空间溢出效应。结果表明：(1)各城市ECC均取得不同程度提升,相对高值区集中于长江和黄河经济带下游沿线,低值区多分布在中西部地区;区域尺度下,各地区ECC长期呈“东—中—西”递减格局,内部发展差异性与其存在明显空间错位。(2)旅游发展能够显著促进“本地”和“邻地”城市生态文明建设,具体表现为“三轮驱动”下的水平提升,其对城市经济系统的驱动力显著大于生态和社会系统。(3)东、中、西部地区旅游发展对城市生态文明建设的影响和空间溢出效应均得到释放,空间异质性下二者作用强度与城市ECC基本“区域重叠”。(4)政策制定上,一方面在长期落实旅游业“生态优先”原则的基础上,加快旅游数字化建设和文旅融合步伐,充分释放其对生态文明建设的...     

水生态保护目标制定的理论与应用

我国目前处于生态环境管理的转型期,尚未形成统领水生生物、生物栖息地、水质与水量等要素的水生态保护体系。在总结相关水生态研究成果的基础上,梳理形成了基于水生态系统时空尺度和状态梯度效应理论的水生态保护目标制定构想与方法,分析了淡水生物完整性对自然地理要素、水环境压力、栖息地质量的响应机制,提出以水生态“功能分区-状态评价-问题诊断-目标预设-可达性评估-目标确定”为主线的水生态保护目标制定技术体系,研发了生物完整性评价、水生态保护目标预设和可达性分析等技术方法。以江苏省常州市为典型水生态功能区应用案例,验证了技术体系的适用性与可行性,取得良好的应用效果。水生态保护目标制定理论和方法方面的研究探索可为全国相关工作提供参考依据。     

景感生态学在流域生态系统保护与修复实践中的应用——以大凌河流域北票段为例

生态系统保护与修复已成为我国生态文明建设的一项核心内容,自2016年以来,在全国24个省（自治区、直辖市）已开展了25个山水林田湖草生态保护修复工程试点工程。以大凌河流域北票段为研究区,探讨了景感生态学理论在山水林田湖草生态系统保护与修复实践中的应用。基于景感生态学理论,构建大凌河流域北票段生态系统保护与修复综合治理框架,以保持、改善和提升生态系统服务,实现可持续发展为目标,构建了"一中心、二重点、五要素、六工程"的生态系统保护与修复景感空间体系,并基于此将大凌河流域北票段生态系统保护与修复分为5个重要治理区域,形成"一带四区"的生态安全格局,提出了应用景感生态学理论,构建区域居民的共同行为规范,引导并实现人类对自然生态系统的有利影响,进一步提升生态系统保护与修复效果的对策建议。通过大凌河流域北票段的分析案例,以景感营造的理念开展区域生态系统保护与修复顶层设计,为促进区域可持续发展提供思路和途径。     

Mapping the actual and original distribution of the ecosystems and the chorological types for conservation planning in Colombia

A key requirement for systematic conservation planning is the availability of good quality and comparable data about the biodiversity. However, for many highly diverse countries, this information is not available. Here we present the methodology and the results of the three‐part construction of a conservation planning database in Colombia: (1) the actual distribution of the ecosystems; (2) their original‐potential distribution, which is important to calculate fixed targets for conservation; and (3) the chorological types, which are groups of spatial related ecosystems that account for biodiversity process that operate at larger scales. The procedure consists of integrating the results of the interpretation of satellite images, and the construction of ecological diagrams and biogeographical regions. The limits of the original‐potential ecosystems in the transformed landscapes can either still be seen on the images or are reconstructed on the base of the information from the ecological diagrams. The chorological types are constructed by clustering of ecosystems on the base of the shared boundary length. The implementation for Colombia resulted in maps of 337 ecosystems and 63 chorological types. This database was successfully used for the identification of the priorities for conservation.     

典型红壤区自然生态修复的适用性

自然修复主要通过封山育林、禁止农作、禁牧禁伐措施,减少人类对环境的扰动,利用自然生态环境的自我演替能力,恢复生态环境,实现生态平衡。自然修复作为一种成本低、无污染的生态修复手段很早就受到人们重视,但关于自然修复适用范围的研究较少。为了正确认识自然修复的适用性,选择了我国南方红壤地区长期遭受严重土壤侵蚀危害的福建省长汀县为研究对象,通过对长期自然修复样地的监测资料分析,发现在坡度条件为20%—30%下,当植被覆盖度低于20%的退化阈值时,严重的土壤侵蚀引发的土壤肥力损失将导致生态系统自我退化,自然修复不仅无法改善当地的生态系统,反而会引起生态系统的进一步恶化。由此可见,自然修复并不适合所有的生态系统,当生态系统退化到一定程度时,退化生态系统必须通过人工干预来修复。因此,必须探索适合当地的生态修复模式,在生态系统退化突破阈值时,红壤丘陵区应通过恢复土壤肥力、促进自然植被覆盖度增加、综合提高生态系统健康水平。     

国家公园生态保护补偿的政策框架及其关键技术

生态保护补偿机制是构建以国家公园为主体的自然保护地体系的重要制度保障。从补偿主体、资金来源、补偿机制等3个方面对国外自然保护地生态保护补偿的实践和经验进行了总结与分析。在此基础上,根据我国对国家公园生态保护补偿的要求,从生态系统服务空间流动的角度探讨了国家公园生态保护补偿的必要性,分析了其事权与补偿的关系;从对生态系统补偿和对人类行为补偿两个角度明确了国家公园生态保护补偿的内涵,在此基础上提出了其保护补偿的政策框架,并从识别补偿的主体、构建补偿的方式、确定补偿的标准、拓展融资的渠道等方面构建了国家公园生态保护补偿的4个关键技术,以期为我国国家公园生态保护补偿机制的建立提供科学支撑。     

粤港澳大湾区城市群生态保护优先区识别研究

生态保护优先区识别对于城市群的整体性生态保护和区域生态安全具有重要意义。基于生态保护重要性评价识别城市群生态保护优先区,有助于保障生态系统服务的供给水平和维持生态系统的稳定性。以粤港澳大湾区(以下简称“大湾区”)为研究对象,首先通过增加粮食供给等生态系统服务指标和土地利用强度等生态脆弱性指标构建新的生态保护重要性评价指标体系,以弥补原指标体系忽略部分生态系统服务价值或者关乎生态脆弱性的重要因素所导致的评价结果片面性问题;然后运用结合空间主成分分析法和有序加权平均算子(Ordered Weighted Averaged, OWA)的主客观结合赋权法进行生态保护重要性评价的多情景模拟,并基于保护效率和权衡度进行多情景择优,由此所得最优情景的生态保护优先区的整体生态保护价值相对最高,且一定程度上减小了指标间权衡问题可能导致的评价误差;最终大湾区生态保护优先区面积为26406.04 km²,占大湾区陆域国土总面积的47.69%,主要分布在大湾区中部以外的肇庆、惠州、香港、广州北部、江门外环以及深圳东部沿海,同时优先区识别结果基本覆盖现有生态保护红线和周边大部分一般生态空间...     

生态保护红线监管台账关键技术研究与应用

生态保护红线是保障和维护国家生态安全的底线和生命线。生态保护红线监管台账是开展生态保护红线监管工作的重要基础。研究结合生态保护红线"生态功能不降低、面积不减少、性质不改变"的监管目标,设计了基于"空间台账-表单台账"相融合的台账组织与管理方式,研究了生态保护红线全生命周期监管、全要素精细化监管、时空一体化监管的台账建设关键技术。同时,以宁夏回族自治区泾源县为例,建设了泾源县2010-2020年生态保护红线5大类24本台账,并进行了台账应用分析。结果表明：（1）泾源县生态保护红线面积占比51.07%,其中绝大部分自然保护地都纳入了红线。（2）生态保护红线内林地、草地分别占红线面积89.55%和9.86%,表明绝大部分红线区域为自然生态系统。（3）生态保护红线内居民点数量占整个县的12.76%,居民点密度很低。（4）2010-2019年期间,生态保护红线内生长季植被覆盖度总体保持稳定,与降雨量呈正相关趋势。（5）生态保护红线内的水源涵养、水土保持、防风固沙量分别占整个县的77.39%、67.72%、61.43%,表明红线区域保护了生态空间内绝大部分的重要生态功能。     

2000—2010年我国重点生态功能区生态系统变化状况

分析了2000—2010年我国水源涵养型、水土保持型、防风固沙型、生物多样性维护型重点生态功能区的生态系统结构、质量与核心服务的变化.结果表明: 近11年来,水源涵养型重点生态功能区的森林、草地面积减少,水体与湿的面积增加,森林、草地、湿地生态系统水源涵养总量增加了2.9%,该类区域需要遏制森林、草地的减少趋势.水土保持型重点生态功能区的农田面积减少,而森林、草地、水体与湿地的面积增加,土壤侵蚀总量减少了28.2%,生态系统土壤保持总量增加了38.1%.防风固沙型重点生态功能区的农田、森林面积增加,草地、水体与湿地的面积减少,单位面积土壤风蚀量下降,单位面积防风固沙服务量有所提升,该类区域多位于干旱半干旱区,需要减少农田面积,优先保护原有生态系统.生物多样性维护型重点生态功能区的草地、荒漠面积减少,其他类型的面积有所增加,人类扰动呈现微弱的上升趋势,该类区域需要减少人类干扰.重点生态功能区应该针对核心服务和保护目标,分类分区开展生态系统保护、改善及其效果的定量综合评估.     

基于生态系统多维特征的粤港澳大湾区国土空间生态保护修复分区研究

我国国土空间生态保护修复已进入“山水林田湖草”系统治理和建设阶段。开展生态保护修复的分区研究,正确认识生态系统的地域组合特征及其分异规律,可以为落实系统治理理念提供空间指导。当前生态保护修复分区研究逐渐重视生态系统的完整性,但对于生态系统表征维度相对单一,导致对国土空间系统性综合认知受限。基于此,基于生态安全理论以及生态系统综合评估框架,构建生态保护修复分区的多维度指标体系,以提升对国土空间的系统性综合认知。以流域为基本单元,在评估粤港澳大湾区生态现状本底和退化特征的基础上,采用空间聚类方法划分两级生态保护修复分区。结果表明：(1)各流域生态现状质量和退化程度空间分异较为明显。生态现状质量呈现出外部高、中部低的圈层式分异特征。而生态退化空间分布则相对分散。(2)以生态现状综合指数与一级分区指标数据的空间异质性为基础,可将研究区划分为5个在空间上连续的生态保护修复一级区。以生态退化综合指数与二级分区指标数据的空间异质性为基础,可在一级区内部划分出11类29个生态保护修复二级区。研究方案可为国土空间的“山水林田湖草”系统治理提供生态分区优化路径。同时也为研究区生态保护修复提供了空间决策支持...