长株潭城市群生态系统服务权衡与协同关系的空间异质性及其驱动因素

生态系统服务间存在复杂的权衡或协同关系并表现出显著空间异质性,明确生态系统服务权衡与协同关系的空间分异特征并阐明其驱动因素,对生态系统可持续规划与管理具有重要意义。利用InVEST模型和城市生态智慧管理系统(IUEMS)量化2020年长株潭城市群6项关键生态系统服务物质量(水源涵养(WC)、土壤保持(SC)、碳固存(CS)、生境质量(HQ)、粮食供给(FP)和景观美学(LA)),并运用相关系数法揭示1 km格网尺度的生态系统服务权衡与协同关系及其空间分异特征,最后通过逻辑斯蒂回归分析阐明其驱动因素。结果显示,1)2020年长株潭城市群SC、WC、CS、HQ和LA均呈现东南高西北低的空间分布特征,FP呈现西北高东南低的分布特征。2)长株潭城市群生态系统服务间权衡与协同关系空间差异明显。SC与CS、WC、HQ、LA间协同关系面积占比超过60%,协同关系主要分布在研究区东北部和南部的山区以及西部农田地区,而权衡关系主要位于建成区及其周边地区。FP与CS、WC、HQ、LA间权衡关系面积占比超过65%,权衡关系主要位于北部的平原区域和南部的山区,而协同关系主要位于城市区域及其周边非林地区域。3)自然、社会经济和政策管理因素共同影响生态系统服务间权衡与协同关系的空间异质性。陡坡会抑制生态系统服务之间的协同;温度、降水、NDVI的增加能够促进调节服务、支持服务和文化服务间的协同,但抑制FP与其他生态系统服务间的协同;社会经济发展会促使生态系统服务间趋向低-低协同或权衡关系;绿心保护政策促进SC与其他生态系统服务,以及CS与LA之间的协同。

城市公园游客活动时空变化及其影响因素——以长沙市湘府文化公园为例

城市公园对于提供一系列生态系统服务与提升人类福祉有着重要作用。许多研究表明,城市公园设计中容易忽略人们的真实需求,盲目照搬照抄,导致游客数量减少。以长沙市湘府文化公园为例,从游客行为视角出发,旨在分析公园游客行为时空变化,并评估其影响因素。结果表明,游客的行为活动时空分布呈现不均衡的特征,且年龄差异较为明显;儿童设施区与草坪区域活动人数和种类最多;运动场地与设施越舒适、到达路径越方便、照明越充足,游客活动强度越高,而离商店越远,游客活动强度就越低。基于此,提出针对性改造建议,以期提高湘府文化公园人群使用体验。

3种彩叶植物的光合特性研究

为科学指导植物造景中彩叶植物的配置,运用美国LI-COR公司制造的LI-6400便携式光合作用测定系统,研究了红檵木、金叶女贞、紫叶李3种彩叶植物的光合特性.结果表明:3种植物的光补偿点分别为39.07,249.66,143.94μmol/(m2.s);光饱和点分别约1 400,1 200,1 800μmol/(m2.s);CO2补偿点分别为20.11,76.48,118.24μmol/mol;CO2饱和点分别约800,600,1 000μmol/mol,说明红檵木对光的适应性很强,是一种较耐荫的强光性植物,而金叶女贞和紫叶李则是强光性植物.

免耕稻鸭复合系统生态学特性研究 Ⅰ.土壤物理性状及养分动态变化

为了解免耕稻鸭复合系统生态学特性,对该系统的土壤理化性状进行了研究.结果表明,(1)免耕抛秧养鸭、免耕抛秧不养鸭、翻耕抛秧不养鸭处理对土壤物理性状有着不同的影响.经过一季免耕养鸭,稻田0～5cm土层的体积质量降低了0.013g/cm3.免耕抛秧不养鸭,土壤体积质量增加了0.012g/cm3.翻耕不养鸭处理土壤体积质量变化不大.土壤非毛管孔隙在免耕处理中有所增加,免耕抛秧养鸭和免耕抛秧不养鸭在0～5cm土层分别较翻耕抛秧不养鸭增加3.13%和2.75%,在5～15cm处分别增加1.05%和0.92%.在0～5cm土层处,免耕养鸭能显著降低土层体积质量,显著增加土壤非毛管孔隙度,其影响的程度均达到显著水平,但对土壤总孔隙度影响不显著.在5～15cm土层处,翻耕不养鸭处理中的非毛管孔隙度显著低于免耕养鸭和免耕不养鸭处理,它们之间的体积质量和总孔隙度差异不显著.(2)对免耕养鸭复合系统土壤的化学性质分析表明,免耕养鸭有利于土壤中有机碳、全氮、碱解氮的提高,但有效磷和速效钾有降低的趋势.

紫薇和紫荆及樱花的光合特性研究

明确各园林植物的光合特性有利于充分发挥植物群落立地的生态效益,为科学配置植物提供依据.以3年生紫薇(Lagerstroemia indica L.)、紫荆(Cercis chinensis Bunge)和樱花(Prunus serruiata Lindl)的健壮植株为材料,用LI-6400便携式光合作用测定系统研究其光合特性.结果表明:紫薇、紫荆和樱花的光饱和点分别为1 200,1 800,1 500μmol/(m2.s);光补偿点分别为100,130,128μmol/(m2.s);CO2饱和点分别为1 000,1 500,1 200μmol/mol;CO2补偿点分别为75,77,137μmol/mol.这说明紫薇、紫荆和樱花都属于阳性植物,在植物配置时必须处于群落的上层.

山地梯田景观的灾害防御机制与效益分析——以紫鹊界梯田为例

湖南新化县紫鹊界梯田于2005年12月被国务院确定为第六批国家重点风景名胜区之一，梯田坡度在25～40°，共500余级，10万多丘。分析其生态与社会条件表明，紫鹊界梯田之所以可持续利用的灾害防御机制是：发挥了稻田“隐形水库”的集雨功能，趋利避害；分级截流分散蓄水，实现了区域内水资源的重新分配；传统耕作维护了梯田结构。与水平双季稻田相比，该梯田提高丁截水量和光能利用率，延长了农闲蓄水时间。

免耕稻-鸭复合系统减少甲烷排放及其机理研究

以免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田为参照,研究了免耕稻-鸭复合系统中甲烷排放的日变化和季节变化以及稻-鸭复合系统中土壤氧化还原特性对甲烷排放的影响.结果表明:稻田甲烷排放通量日变化与日气温变化基本趋于一致.在水稻分蘖盛期和孕穗期,免耕养鸭稻田甲烷排放通量明显低于免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田,3者之间甲烷排放通量大小差异白天明显,夜间较小.在水稻分蘖盛期、孕穗期和齐穗期,免耕养鸭稻田水中溶解氧含量比免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田提高38.4%～44.7%.由于鸭子的活动,免耕养鸭稻田的氧化还原电位分别比免耕不养鸭和翻耕不养鸭稻田高11和18mV.而翻耕不养鸭稻田的还原特质总量分别是免耕养鸭稻田和免耕不养鸭稻田的4.17～12.34倍和3.26～7.02倍,其亚铁离子含水量量也明显高于后2者,表明翻使土壤还原程度增强,进而促进了稻田甲烷的排放.相关分析表明,免耕养鸭番田氧化还原电位与还原特质总量、活性还原物质总量和亚铁离子含量呈极显著负相关,也与稻田甲烷排放通量呈负相关,但未达显著水平.

紫鹊界梯田景区的生态旅游开发对策

紫鹊界梯田是南方稻作文化和苗瑶山地渔猎文化交融揉合的历史遗存。其天然的自流灌溉系统堪称人类水利工程史上的奇迹。通过对紫鹊界梯田景区现状的考察,客观分析了在紫鹊界梯田景区实行生态旅游将面临生态保护与旅游开发的矛盾、保持原生态美与突出特色的矛盾和资源优化配置与经济利益再分配的矛盾,并探讨了合理开发景区的基本对策:确保景区生态旅游开发的可持续发展;根据景区生态旅游最佳容量,确定开发的规模;以梯田自然景观为背景,建设民族文化生态旅游村;建立生态环境监测系统等。

免耕稻鸭复合系统生态学特性研究——Ⅱ.土壤生物学特性

在利用稻鸭互利共生的关系的基础上,将免耕技术引入稻田生态系统,形成稻田免耕养鸭技术新体系.从土壤生物学特性方面对免耕稻鸭复合系统生态学特性进行了研究,旨在为评价该系统的生态学功能提供科学依据.结果表明:1)各处理土壤中三大类微生物数量在剖面中有明显的上高下低的分布趋势,特别是0～5cm土层,NCD(免耕养鸭处理)量高于同层次的NCND(免耕不养鸭处理)和CCND(翻耕不养鸭处理).NCD的剖面分布也是呈现上高下低的格局,但5～15cm土层中各微生物数量和总数均大于NCND和CCND处理中同层次的微生物数.上下两层土壤中,NCD与CCND和NCND的差异均达到极显著水平.2)土壤微生物量生物量碳依土壤层次的深浅呈现从上到下渐减的趋势,与微生物的数量分布趋势相一致,各处理中微生物生物量碳从大到小的顺序依次为:NCD,NCND,CCND.由此可见,免耕养鸭有利于和土壤微生物数量和微生物生物量碳的增加,这与该处理较高的土壤肥力和水稻生产过程中实现农药、除草剂的'零输入'有关.

生产型景观在城市景观建设中的功能及应用原则

生产型景观是指在利用城市绿地改善城市环境的同时,为城市居民提供新鲜优质的生活产品,如稻米、蔬菜、花卉、鱼产品、药材等,扩充城市绿地系统生态服务功能的一种景观类型.生产型景观在城市景观建设中的功能主要是:提供农产品;增强人与景观的互动;强化景观的地方特征.在建设生产型景观应注意选择适宜的农业生产类型、积极促进景观使用者的参与以及建立配套的技术体系.

风景园林学科创新型研究生课堂教学模式改革与探索

结合湖南农业大学风景园林学科建设现状和改革经验,探讨Seminar、案例教学和PBL教学法等3种课堂教学模式,目的在于通过对风景园林规划与设计研究生培养机制改革,为培养风景园林学科创新复合型人才打下基础。

气候变化和土地利用对湖南省NDVI变化的影响

为分析湖南省气候变化和土地覆盖变化对植被的影响,采用2002—2020年归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据分析植被变化对气候变化和土地覆盖类型变化的响应。结果表明:湖南省NDVI在西、中部改善明显(64.87%);显著退化的区域集中于部分城区和洞庭湖区(1.39%);气温和降水分别以负相关和正相关为主;耕地转林地有利于NDVI增加,耕地转不透水面不利于植被生长。

不同人口统计学特征的居民和游客感知景观美学质量差异分析——以长株潭城市群生态绿心为例

以长株潭城市群生态绿心地区为例,采用定量研究,从景观感知视角设计调研问卷,使用SPSS处理数据,分析本地居民和到访游客对长株潭城市群生态绿心地区景观美学质量感知评价的差异。结果表明,居民感知评价整体高于游客。不同性别、家庭年收入、到访次数和专业背景的居民或游客在感知评价上存在显著差异。其中,男性居民感知评价高于女性居民,家庭年收入越低的游客感知评价越高,到访绿心2~3次的游客感知评价最高,具有专业背景的受访者感知评价高于非专业受访者。年龄、受教育程度、从事职业和对绿心了解程度等人口统计学特征在感知评价时无显著差别。研究结论强调在景观规划中兼顾多元群体需求、关注性别差异、提升景观质量及广泛吸纳公众意见的重要性,为构建更加人性化、可持续的景观环境提供建议。

长沙市湿地生态系统服务功能价值评估研究

采用资源经济学和生态经济学的理论和方法,对长沙市湿地生态系统服务功能进行货币化评估,评估结果表明:长沙市湿地生态服务总价值为3.393×106万元,各项服务价值从大到小依次为:净化环境价值、物质生产价值、释放O2价值、固碳价值、调蓄洪水价值、休闲旅游价值、教育科研价值、栖息地价值、涵养水源价值。与1998年相比,2007年物质生产价值增加了4.9×104万元;而涵养水源价值降低了1000万元;休闲旅游和教育科研价值都降低了1.4×104万元;生物栖息价值降低了7000万元;净化环境功能降低了8.8×104万元。物质价值增加是因为生产力增强,水田面积增加,使得水稻产量增加。随着湖泊、河流和库塘湿地面积的减少,其他服务功能都有所降低。应科学合理、可持续地开发和利用长沙市现有的湿地资源。

落星田休闲资源整合利用

落星田位于湖南省长沙市潭阳洲,而潭阳洲作为“城市会客厅”,打造环境优美、生活舒适的场地极为重要。因场地土地利用类型以耕地为主,且受洪涝影响,故采用韧性防洪的设计理念,利用阶梯式花田提升场地承洪韧性。阶梯式花田作为河流缓冲区,应种植耐水湿的乡土植被,如千屈菜等。

基于InVEST模型的碳储量时空变化研究--以长株潭城市群为例

碳中和、碳达峰作为应对气候变化的关键战略,在实现区域可持续发展中发挥着重要作用。碳储量是衡量生态系统中碳存储量的关键指标。因此,本研究以长株潭城市群为研究对象,基于2000年和2020年的土地利用数据,通过InVEST模型对其碳储量进行了全面量化,并结合土地利用变化转移分析,探究了长株潭城市群碳储量时空变化的特征。结果表明:2000—2020年,长株潭城市群总碳储量呈现下降趋势,共减少了10.23×10^(6) t,平均碳储量减少了0.30t·hm^(-2);在空间分布上,长株潭城市群的碳储量呈现东南高西北低的空间格局,过去20年间碳储量低值区域面积显著增加;在长株潭城市群区域,土地利用类型在过去的20年间发生了明显转变,其中建设用地、灌丛、水体和草地的占地面积有所增加,而耕地和林地的面积大幅度减少;在快速城市化进程中耕地和林地大量转向建设用地是碳储量下降的主导因素。因此,在未来的城市规划中,应该严格坚守城市建设边界,限制城市化对林地等高碳密度土地的进一步侵蚀,减缓碳储量的损失。此外,在城市化进程中需要注重可持续土地利用规划,以保障生态系统服务的稳定供给。研究结果可为长株潭城市群的生态管理和空间规划提供科学依据和决策支持,对于实现碳中和目标和城市可持续发展具有重要意义。

长株潭绿心视觉美学质量及视觉异质性研究

本文以长株潭绿心区为研究对象,借鉴美景度评价法(SBE)对景观进行视觉质量评价研究。构建了视觉景观异质性模型,并将SBE值和构景要素、景观指标进行相关性分析以探索影响美学质量的主要因素,建立视觉美学质量评价模型。结果表明:根据景观指标分析,景观形态指数(SHAPE)、分形维数(FARC)、景观多样性指数(SHDI)、景观均匀度指数(SIEI)、聚合度指数(AI)与美学质量呈负相关;最大斑块指数(LPI)和连通度指数(CONTAG)增加可提高美景度;从构景要素来看,植被(VE)、建筑(BU)和道路比例(PA)与美景度显著相关,其相关性分别为VE(0.479)、BU(-0.470)、PA(-0.320)。通过评价真实反映观景者内心感知,对长株潭绿心景观的视觉美学质量进行评估,以期为长株潭绿心景观的整体风貌管控和视觉环境品质提升提供科学决策依据。

稻鸭共栖高产高效的原因与配套技术

稻鸭共栖是在水稻生长期间以12～15只/667m2的密度放养良种蛋鸭,充分利用田间光、热、水、土、气等自然资源,获取稻鸭高产高效低污染、实现稻田生态系统良性循环的一种生态农业模式。

长株潭绿心地区居民生态系统服务感知与人类福祉评估

开展生态保护区居民生态系统服务与人类福祉调查评估,为促进生态文明建设及实现区域的可持续发展提供科学依据。以长株潭城市群生态绿心为例,通过问卷调查对长株潭绿心生态系统服务的重要性感知及人类福祉满意度进行调研,探讨不同受访者对其的异质性特征。结果表明,总体上,绿心居民对生态系统服务中的调节服务重要性认可度最高,达平均值4.25;而重要性最低的是供给服务,为4.01;在人类福祉中,满意度最高的是良好的社会关系,为4.13,满意度最低的是自由与选择,为3.81;低学历群体及老年人对生态系统服务重要性感知较低,性别、学历、收入在人类福祉上不存在显著差异。

长沙园亭景观偏好与恢复的评估研究

城市公园有益于人类的健康和福祉,许多研究已经表明了宏观的城市公园空间与健康恢复之间的关系,但很少有研究集中在特定的休息设施对健康的影响。本研究使用虚拟现实(VR)模拟游客坐在亭子中的场景,63名大学生观看了9个园亭的全景图以评估景观偏好和心理恢复。结果显示,VR观看有效地促进了心理恢复。亭子的围合程度显著影响人们在环境设施中的偏好和感知的心理恢复。回归分析显示,8个感官维度都显著影响恢复,“文化”“自然”“瞭望”“社会”“宁静”的尺度显著影响偏好;“文化”“自然”“瞭望”“社会”“宁静”显著影响恢复。同时,为游客提供静坐、聊天、冥想、野餐和摄影的空间可能是受欢迎的。城市绿地规划管理者可以考虑在这些休息环境中加入水体、建筑物和茂盛的植物等人们喜欢的元素。依据研究结果,VR可以用来模拟不同的休息环境、放松和恢复,作为体验自然的替代方案。