平原圩区水系结构与功能特征及其影响机制——以昆山南部为例

明晰平原河网水系结构和功能的影响机制对区域生态可持续发展具有重要意义。以昆山市南部防洪分区为例,选取水系指标分析圩区单元尺度下的水系网络结构与调蓄功能,并构建贝叶斯网络模型,综合考虑用地、自然、工程与政策管理等因子及其相互作用,定量探究水系结构与功能的影响机制。结果表明:(1)水系网络结构具有显著空间异质性,且水系调蓄功能与结构特征密切相关,较复杂的水系形态结构往往表现出较强的调蓄功能;(2)政策、工程、用地和自然条件等因子对水系调蓄功能的影响强度依次减弱;(3)识别水系功能优化目标下的关键变量与关键状态子集,可从社会-生态协同视角指导圩区单元的水系治理与优化。研究结果可为平原圩区水系网络健康与可持续发展提供理论参考和决策依据。     

城市化下平原河流水系变化及空间响应

针对平原河网地区水系形态难以刻画并且受城市化的空间影响难以定量等问题,以太湖平原杭嘉湖地区为例,基于地形图获取的1980s与2010s水系数据和遥感影像等资料,运用多重分形理论及地理加权回归模型,定量揭示了20世纪80年代以来城市发展对河网水系演变的影响。结果表明：（1）杭嘉湖地区河网密度和水面率均呈减小趋势,衰减率分别为10%、13%;区内水系分布集中,均匀性下降;河流曲度降幅为0.5%,干流面积长度比在中、高城市化区域增幅较大。（2）水系变化对城市化的响应在空间上存在较为明显的异质性。城市化水平越低,水系形态演变越剧烈,空间分布不规则性越明显。（3）杭嘉湖地区存在"低-低"、"低-中"、"低-高"、"中-高"4种不同的城市化水平转变类型。城市化水平未发生转变时,水面率衰减更为剧烈,且水系空间分布均匀性下降,水系形态变化较大;城市化水平转变幅度越大,水系均匀化分布趋势越明显;受政策影响"中-高"发展区域仅河网密度变化较为明显。本研究将为城市河网水系保护和生态环境可持续发展提供科学参考。     

基于景观格局的太湖流域生态风险评估

以太湖流域为例,采用2000、2005、2010、2015年4期景观类型数据,结合Markov和CLUE-S模型对2030年不同情景下景观类型进行模拟,构建景观生态风险指数,运用空间统计、重心迁移等方法,对太湖流域生态风险进行研究,揭示其景观生态风险时空演化特征及其规律.结果表明: 2000—2015年,太湖流域以中生态风险和较低生态风险为主,高生态风险区主要分布在太湖湖区,低生态风险由太湖西南部和南部向太湖北部发达地区转移.景观生态风险与自然因素呈负相关,且相关性减弱,与社会经济因素相关性越来越强,景观生态风险受人类干扰越来越显著.社会经济因素对景观生态风险的影响,在不同城市化发展阶段的区域表现出显著差异:欠发达地区随着经济开发,景观日益破碎化,生态风险相应增加;发达地区则随着经济的进一步发展,城市化扩展使景观集聚成片,破碎度和分离度指数降低,生态建设得到恢复,景观生态风险随着经济发展开始降低.CLUE-S模型模拟预测表明,未来太湖流域景观生态风险将总体降低,主要以低生态风险和较低生态风险为主.太湖湖区不论在历史和未来都是高生态风险区,需要人们对太湖区域加强管理保护.     

浙江省德清县农业生态经济分区

农业生态系统是一个复合的生态经济系统。它自始至终与自然,社会相互作用着,同时,农业生产的地域性、季节性和连续性,使这个农业生态经济系统中的生物、人、自然和社会环境及系统的边界特性在不同的地区有差异,而这种差异又具体地表现在这个生态经济系统的结构与功能上。具体地说,由于人们生产活动的干预和操纵,使在不同区域,或在同一区域的不同地区生态经济系统的结构与功能会有     

珠三角河网区典型生境植物群落构成特征及生态修复

如何实现生态文明建设与三生空间高度混杂地区的高质量协同发展是珠三角河网区新时期面对的重要难题。以2018—2021年间积累的第一手田野调查资料为基础,针对广佛地区20处样地202个样点,综合生态学数量分析与风景园林学空间分析方法,研究河网区典型生境的植物群落构成特征及应用。结果表明：(1)珠三角河网区植物物种丰富,维管束植物共122科382属551种;植物群落“乔、灌、草、藤本”垂直结构完整,但乡土植物占比较低、外来入侵较严重;(2)动物友好植物种类丰富,共有鸟类友好植物88种、昆虫类友好植物90种、鱼类两栖类友好植物34种,但缺乏针对动物友好生境的科学配置;(3)河网区包括滨水、坑塘、农田、聚落四类典型生境以及9个稳定的植物群系,但在长期人为干扰下其生态功能和水乡风貌特征被严重削弱。最后,以佛山大美公园为例,探讨了以恢复河网区生物多样性和特色景观风貌为目标的生态修复实践。研究为珠三角河网区地域性景观恢复和三生空间混杂区域的近自然生态修复提供了重要的规划设计蓝本和实践示范。     

企业群落与企业群落学

根据自然生物群落学的原理,通过分析企业群落的形态和机能特征、群落演替和生命周期等规律,证明了企业群落也是自然生物群落。从而提出了“企业群落学是研究企业群落形态结构和功能、群落内部、群落之间、群落与宏观经济系统以及群落与其他环境之间相互作用的生态关系的学科”这一新的概念。企业群落学是自然科学——生物群落学向社会科学的拓展,是社会科学与自然科学原理相互融合的新探索。     

企业群落与企业群落学

根据自然生物群落学的原理,通过分析企业群落的形态和机能特征、群落演替和生命周期等规律,证明了企业群落也是自然生物群落。从而提出了“企业群落学是研究企业群落形态结构和功能、群落内部、群落之间、群落与宏观经济系统以及群落与其他环境之间相互作用的生态关系的学科”这一新的概念。企业群落是自然科学－生物群落学向社会科学的拓展,是社会科学与自然科学原理相互融合的新探索。     

让自然做功的河道生态修复——以呼和浩特大黑河城区段景观概念规划为例

河道是生态敏感、脆弱而又具有显著景观价值的重要生态廊道。只有在规划设计实践中发现和顺应河流的自然形态和自然演变规律,在尊重和保护的基础上进行生态修复,才能真正走向人地和谐。本文以呼和浩特大黑河城区段为研究对象,分别在时间和空间维度上分析总结了大黑河河道形态演变的主要规律和自然诱因,并在此基础上提出了引导洪水对河道形态进行自我修复的生态修复方法。在整体生态系统修复策略上,提出了建立“四维一体”的生态系统修复模型。从林、堤、滩、水4个方面分别探讨了生态景观设计的过程,突出了河道生态功能和景观特色的结合。     

企业群落与企业群落学

根据自然生物群落学的原理,通过分析企业群落的形态和机能特征、群落演替和生命周期等规律,证明了企业群落也是自然生物群落。从而提出了“企业群落学是研究企业群落形态结构和功能、群落内部、群落之间、群落与宏观经济系统以及群落与其他环境之间相互作用的生态关系的学科”这一新的概念。企业群落学是自然科学——生物群落学向社会科学的拓展,是社会科学与自然科学原理相互融合的新探索。     

城市生态基础设施及其构建原则

城市生态基础设施是一个综合的概念,不仅包含了绿色植被、河网水系,也包括了大尺度地貌格局;不但突出强调了基于这些生态用地的网络体系构建,还着重强化了城市生态建设的作用和意义。城市生态基础设施可以维系城市生物多样性、土壤侵蚀及水文循环等自然生态过程的稳定,并可以通过缓解交通污染,调节空气质量,增进休闲文化和生态教育,促进社会经济发展,以及约束和导向城市扩张等方面改善和保障城市人居环境质量。城市生态基础设施的构建中应高度重视其整体性和系统性:(1)在城市总体规划中要注重生态规划先行,对重要生态区域进行重点保护和永久保留,并将其纳入城市整体生态网络体系,提高整体稳定性;(2)在社区尺度上,应重视公众在社区生态基础设施构建中的作用,引导公众参与社区生态基础设施规划的制定,鼓励公众及企事业单位参与社区生态基础设施的构建和保护,努力提高城市整体的人居环境质量。     

鸟类跗跖骨形态结构多样性及其功能分析

鸟类的跗跖骨以其独特的结构特征与其他四足动物跗骨、跖骨相区别。不同类型鸟类之间的生态习性和适应形式相互间存在明显的差异,而与之相对应的跗跖骨的形态结构也产生了多样性分异,形成了鸟类跗跖骨形态结构与对应功能行为的适应性选择。鸟类跗跖骨形态结构多样性的研究不仪为了解不同类型鸟类的生态习性提供证据,也使鸟类后肢骨骼的功能行为学得以逐步完善。特别是通过对现生鸟类跗跖骨形态结构多样性与对应功能的分析,可以此作为研究早期鸟类形态习性的参考依据,同时也可进一步探讨不同地质历史时期鸟类功能行为的演化规律。     

生态系统健康评价方法初探

生态系统是维持人类环境的最基本单元,生态系统功能主要体现在两个方面：一是生态服务功能（service);二是价值功能（goods)这两种功能是人类生态和发展的基础,生态系统健康是保证生态系统功能正常发挥的前提,结构和功能的完整性,具有抵抗干扰和恢复能力（resilience)、稳定和可持续性是生态系统健康的特征,生态系统健康评价需要基于生态系统的结构、功能过程来确定指标,包括生态系统的完整性,适应性和效率,生态系统健康评价主要有两种方法：一是指示物种评价,二是结构功能指标评价,结构功能指标评价包括单指标评价,复合指标评价和指标体系评价,指标体系评价中又包括自然指标体系评价,社会－经济－自然复合生态系统指标体系评价,本文针对生态系统健康的不同评价方法进行了对比研究,同时,针对不同的生态系统类型应选择其健康评价方法方面进行了简要的阐述。     

基于要素-结构-功能的生态功能分区——以大理白族自治州为例

生态功能分区综合反映了区域自然生态功能的特征差异,是自然资源开发和生态环境保护空间差异化管治的重要依据。针对以往生态功能分区分析框架复杂多样、权重设定人为主观等问题,本文以云南省大理白族自治州为例,基于要素-结构-功能系统分析框架,从基底要素-干扰结构-主导服务三方面构建指标体系,运用自组织特征映射(SOFM)神经网络依次进行流域主导生态系统服务分区、基底要素分区、干扰结构分区和生态功能综合分区,最终将大理州划分为4个生态功能区和10个生态功能亚区。不同要素分区对比结果表明,大理州生态功能综合分区主要受主导生态系统服务制约,二者重叠率达79.98%。本研究基于要素-结构-功能分析框架,系统刻画了区域生态系统结构与功能特征及其空间差异,为生态功能分区提供了新的方法指引。     

基于河段尺度的太湖流域城市河流生境评价

快速城市化背景下,太湖流域城市河流水环境与生态功能退化问题日益突出,系统开展城市河流生境评价尤为重要。本研究参考和修正了英国城市河流调查评价体系,基于太湖流域城市河流特点,构建了太湖流域城市河段生境质量指数(SHQI)评价体系,分析太湖流域城市河流生境现状及空间差异。结果表明: 50 个河段的SHQI值介于8～21,3个河段的SHQI值为好,6个为较好,27个为一般,9个为较差,5个为差。太湖流域城市河流生境中植被指数情况较好,物理生境、材质指数情况较差。生境总体状况在空间上表现为镇江>湖州>杭州>嘉兴>苏州>无锡>常州,各城市的物理生境、材质指数与污染指数存在显著差异。干流河段与支流河段的SHQI值无显著差异,但干流河段与支流河段的材质指数和污染指数差异显著。本研究构建的评价体系较好地反映了太湖流域城市河流生境现状,可为城市河流生态修复工作提供参考。     

经济管理向生态经济管理的转变

在现代社会中,人类的经济建设以与自然过程相竞争的规模进行着,所造成的生态影响不仅表现在地区生态系统的结构和功能上,也表现在生物圈中,而且还从地球化学循环中显示出来。这种情况,使得现代社会的经济管理,必然由传统的经济管理逐步转变成生态经济管理。     

太湖流域生态安全格局构建与调控——基于空间形态学-最小累积阻力模型

构建生态安全网络是在快速城镇化和生态环境恶化的背景下保护生物多样性的重要举措。以典型跨界的太湖流域为地理研究单元,使用多源空间数据,采用空间形态学方法(Morphological spatial pattern analysis, MSPA)和最小累积阻力模型(Minimal cumulative resistance, MCR)以及地理学统计方法建立“生态源地-活动廊道-保护网络-阻力特征-分区调控”的生态安全模式。研究结果显示：(1)太湖流域20个具有保护生物多样性功能的生态源地主要分布在浙西区和湖西区,包括大型湖体和丘陵森林等;(2)流域内重要性廊道贯穿太湖连接大型湖体和森林,一般性廊道集中分布在浙西-湖西区,将生态源地两两相连;(3)根据节点-廊道-源地网络分布,参考生态阻力和生境质量的空间性特征,构建流域“四区一带”生态安全格局并提出分区管控措施,为经济发展快速但生境脆弱的太湖流域生态体系建设与生物多样性保护提供参考。     

基于景观功能网络概念的景观格局优化——以台湾地区乌溪流域典型区为例

景观格局连通度与景观功能联系程度息息相关,不论维持生态稳定或促进城市社会经济发展,都必须提升景观结构的空间联系。选择台湾地区乌溪流域典型区为研究区,面对台湾地区城市发展所造成的生态环境品质降低及自然栖息地破碎化等问题,期望通过生态功能网络构建,维护生态稳定及制约建成区的无序蔓延。基于景观功能与结构相互作用理论,景观功能的空间强度受景观类型、空间结构及相对距离的影响而产生差异,利用耗费距离模型,结合景观类型、景观格局特征、景观功能相互作用以及生态系统服务功能价值等分析方法,分析了台湾地区乌溪流域典型区的生态功能空间差异,进而基于最小累积耗费算法构建生态廊道,提出景观格局优化方案,以作为台湾地区未来景观生态建设的参考。     

中国喀斯特地区微生物群落结构和功能的研究进展

频繁的人类生产活动使植被遭到破坏,造成基岩裸露的石漠化现象,严重制约了喀斯特地区自然和社会经济的发展,随着生态修复工程的大力开展,微生物群落的结构和功能在生态修复中逐渐受到重视,因为微生物作为喀斯特生态系统的重要组成部分,不仅在物质循环过程中起着重要作用,也在喀斯特生态系统修复中占有十分重要的地位。所以微生物群落结构和功能的研究可以作为衡量生态系统稳定性的重要指标。就中国喀斯特地区的典型植被恢复的不同阶段、成土过程、不同的土地利用方式、矿山修复过程以及不同水域中的微生物群落结构及功能等方面的研究状况进行系统梳理,结合实例综合论述喀斯特地区生态修复过程中微生物作用的研究进展,以期为喀斯特地区生态修复提供参考。     

新都桂湖水系演变及特点研究

鉴于历史地图自身信息的模糊性,采用历史地图解译法对桂湖水系相关的历史地图进行解译绘制,通过解译图纸能较为清楚展示桂湖水系的演变过程,进而相对客观地总结其水系的演变特点。从城市水系与园林水源、水系周边建筑营建、水系空间形态划分3个方面,按照隋唐、宋代、明清、近代、现代的时间段对桂湖水系的演变过程进行梳理,并从新都城市水系与桂湖园林水系的关系、水系周边建筑功能及附属空间属性的变化、水系形态的艺术划分3方面归纳总结水系演变特点: 1）新都城市水系与桂湖园林水系在形态结构联系上呈现出完整、完善、破坏、重建4个阶段,桂湖园林水系与新都城市水系在水系体系构成上经历融合、维持、撤离、融入4个阶段的变化。2）水系周边建筑功能经纪念性萌芽、公共性增强、纪念性强化、纪念性精炼的变化,其建筑附属空间布局经历游赏性空间错列分布、公共性空间沿岸排布、纪念性空间中心贯穿、纪念性空间核心主导的4个阶段,使得桂湖从以游玩聚会为主的驿站园林变为以纪念为主的公共园林。3）桂湖水系的形态结构划分呈一池三岛“粗”分、五岛两堤“概”分、五岛两堤“密”分与五岛两堤“旷”分的演变特点。     

天山北坡城市群生态位测度及时空差异

运用生态位理论和空间自相关方法,建立天山北坡城市群生态位评价体系,测度2003—2013年社会经济维和城市发展维的生态位特征及变化,分析城市群生态位结构形态。结果表明:社会经济维生态位态势梯度大于城市发展维,前者受工业化影响,后者受资源禀赋制约。天山北坡城市群综合生态位呈相对稳定的单极化组团结构,以乌鲁木齐市为核心的乌-昌都市区生态位远高于石-沙-玛、奎-克-乌二级组团,其中乌-昌为单极化组团,后者为多极组团。近十年生态位分布形态及变化趋势基本一致,2013年较2003年热点区域数量更多、范围扩大,核心区呈集聚增强之势,但发展水平参差不齐,其中东部发展优于中西部,特别是乌-昌组团的极化功能及集聚作用愈加明显,城市化进程远远高于其他地区。二级组团也依靠自身资源优势而发展起来,城市群初具形态,城市经济成为推动经济发展的核心动力。