以项目统一备案推动国土空间生态修复统筹管理

本文认为,项目统一备案是推动国土空间生态修复统筹管理的重要手段,有助于推进山水林田湖草一体化保护和系统治理。应以国土空间规划为根本遵循,以第三次全国国土调查(以下简称“三调”)数据为统一底版,推动区域所有生态修复项目上图入库,全方位、全流程备案。

耦合生态系统服务供需的生态安全格局构建——以苏南地区为例

生态系统服务供需平衡是保障生态安全的基础,将生态系统服务供需作用流动机制融入生态安全格局构建对保障区域生态安全和提升人类生态福祉具有重要意义。基于景观生态学原理,提出耦合生态系统服务供需的生态安全格局构建逻辑方法,以苏南地区为研究区构建了景观生态安全格局和社会生态安全格局。研究结果表明:(1)耦合生态系统服务供需的生态安全格局应以维系区域生态安全和保障区域人类生态福祉为构建目标。其中,生态安全以生态系统服务与生态风险为核心关注对象,人类生态福祉的实现依赖于人类主动获取与生态系统服务流;(2)苏南地区生态系统服务供需间存在错配格局,在此基础上分别识别生态源地与需求源地4247.46km^(2)、1882.16km^(2),生态廊道与供需廊道1614.02km、1915.82km,生态夹点29处、生态障碍点23处、生态供需节点20处;(3)形成“三区四带两组团”的社会-景观生态安全格局优化布局方案,并在此基础上提出针对性保护修复策略,推动经济-生态空间协同发展。研究可为丰富区域生态安全格局构建理论和方法、推动国土空间优化与管控提供参考借鉴。

快速城市化地区耕地功能性流失测度评价与实证分析

[目的]揭示快速城市化发展下耕地功能性流失现象的阶段性特征,探讨流失类型和流失等级的时空格局与管控策略,为优化区域耕地保护、保障粮食安全提供思路借鉴。[方法]基于快速城市化地区耕地功能性流失的类型特征解析,从“用途—产能—储量”三维视角构建其综合测度体系,监测耕地功能的流失程度并预测流失风险,进一步针对各级流失区域提出管控策略,以江苏省江阴市为研究区开展了实证研究。[结果](1)统筹考虑耕地功能流失的阶段性特征,以此划分耕地功能性流失的主要类型,探索定量表征快速城市化进程下耕地功能性流失程度和风险的方法,对缓解耕地保护与经济发展冲突具有重要理论支撑。(2)江阴市用途流失维中种植非粮食作物面积占比最大,共涉及267个村;产能流失维涉及的村域较少,仅59个村;储量流失中,中低风险类型区涉及的村域较多且数量相当,分别为104个村和115个村。(3)基于综合评价体系,江阴市村域中二级流失占比最大(71.17%),在未来发展中需对不同流失程度实施完善农业建设、优化农业空间布局、加强流失风险监测等差异化治理策略。[结论]耕地功能性流失现象在发生时间、受干扰因素和表现形式等方面存在阶段性特征,其时空格局在分维和综合维度上各具差异,因地施策可为促进区域耕地保护与利用,完善耕地功能风险监测与预警,进而优化国土空间合理布局等提供理论支撑。

中国土地利用/覆被重建数据集历史文献数据源的应用现状与前景

历史时期土地利用/覆被变化(LUCC)是全球变化研究的重要组成部分。中国丰富的历史文献资料是开展长时段LUCC数据集重建的关键数据源。从百年以上历史文献数据源应用的角度分析现有中国LUCC重建数据集,将历史文献中蕴含的土地利用数据源归纳为统计、列举、描述和图像4种主要类型,从各类数据源应用现状、制备方法等方面对现有重建数据集进行了重点回顾,归纳重建数据集应用历史文献的主要特点和存在问题,并从多重历史数据源综合利用、重建思路调整、利用现代信息技术提高数据源制备效率等方面展望了LUCC重建数据集改进历史文献应用方式、方法的未来发展趋势。

江苏省耕地集聚连通性时空特征与分类优化策略

耕地的集中连片和空间连通对农业现代化发展至关重要。该研究基于“像元—邻域—连片”三级尺度嵌套视角,综合考虑耕地面积、形状、结构和连通性等特征,构建耕地集聚度和连通性特征测算体系,探究了2000-2020年江苏省耕地格局时空演化规律和分类优化策略。研究结果表明:1)江苏省耕地集聚度从中部向北部和南部递减,98.94%的县域以不同程度下降。2)江苏省耕地连通性从中部至北部形成以宝应县和宿豫区为中心的连通性优势带,南部区域则有所下降。3)根据耕地集聚度和连通性的现状和变化趋势,可将江苏省划分为6个类型区,并提出相应的耕地利用和改善策略。该研究为综合测算耕地的集聚度和连通性特征提出了新的研究视角,明确了耕地优化管理的策略,对于指导区域耕地保护与高效利用、推动农业现代化具有参考价值。

社会-生态系统视角下快速城市化地区生态风险评价与管控分区——以江苏省为例

快速城市化地区是经济增长、社会进步和人口聚集的重要区域,但城市化进程中剧烈的土地利用变化、大规模城镇建设、人口集聚和资源消耗等问题使其面临严峻的生态风险,开展生态风险评价与管控研究对区域生态文明建设和高质量发展至关重要。引入社会-生态系统框架诠释生态风险形成机理,构建了基于“内生性-外源性-控制性”的生态风险评估框架,结合多源数据对2000—2020年江苏省生态风险时空特征进行测度,综合考虑生态风险现状和变化趋势划定生态风险分区,并针对性地提出区域生态风险预防和治理策略。研究结果显示:(1)社会-生态系统理论有助于深化对快速城市化地区生态风险的认识,基于快速城市化地区生态风险源头复杂、受体多元、表现多样的特征,构建集成“内生性-外源性-控制性”的生态风险解析框架,可为快速城市化地区的生态风险诊断和管控发挥积极作用;(2)近20a江苏省内生性生态风险和外源性生态风险有所增加,控制性生态风险略有降低,综合生态风险呈现“南高北低”“西高东低”的特点,高值区主要分布在经济发达、人口密集的城镇中心以及环境敏感区,且风险普遍有所上升,低值区主要分布在水域湿地、大城市郊区以及主要的交通线路;(3)研究期内江苏省生态风险持续下降型、波动下降型、稳定型、波动上升型和持续上升型占比分别为18.79%、2.96%、57.95%、15.88%、4.41%,并可据此将生态风险管控分区划分为生态风险紧急管控区、严格管控区、动态调控区、预防管理区、敏感监控区等5类分区,各区比例分别为12.05%、2.19%、64.42%、16.11%、5.22%。本研究可为解析和评估快速城市化地区的生态风险提供新的视角和方法,并为快速城市化地区的生态风险管理提供参考。

时空动态视角下快速城市化地区景观生态风险评价与分区

景观生态风险是区域景观受多种风险源长期干扰的累积结果。立足风险发生的“历史-现期-未来”动态视角探讨景观生态风险分区管控策略可为优化区域生态风险管理提供思路借鉴。为科学认知景观生态风险的空间分异格局,继而制定空间分区管控策略,研究基于快速城市化地区的风险动态管控需求,构建了“历史-现期-未来”时空动态视角下的景观生态风险评价与管控分区框架,并以江阴市为例,探讨其风险变化的时空过程、演变特征、未来趋势及差异化管控策略。结果表明:1)2005—2020年,伴随城市化演进,江阴市耕地减少12.76%,建设用地增加13.53%,景观类型转化剧烈、景观破碎度持续增加。其中,耕地和生态用地转化为建设用地的程度较严重,而建设用地集聚分布态势显著。2)江阴市生态风险呈现“北低南高”的空间分布格局。低风险区集中分布在北部水域及乡镇建设用地核心区,高风险区分布在南部水域、沿江地带及乡镇建设用地扩张边缘区。3)基于风险的动态变化过程,江阴市景观生态风险演变类型可划分为维持型、升级型、缓和型和波动型。继而,依据风险现状和未来趋势进一步分析不同区域的风险控制需求与风险走向,细化具体的防范区,不同区域在风险防范紧迫性、管控重点等方面存在显著差异。总体上,集成景观变化“历史-现期-未来”视角的风险评价和管控框架有益于从时空动态全过程理解城市化地区景观与外界干扰之间的复杂相互作用,研究结果可为城市生态风险管理及促进区域国土空间布局优化提供决策支持。

基于景观生态学原理的生态网络构建方法比较与评价

构建良好的生态网络是国土空间生态修复的重要内容,对保障区域生态安全,提高景观连通性、保护生物多样性具有重要意义。基于景观生态学原理,遵循“生态源地识别-综合阻力面构建-生态网络生成”基本模式构建区域生态网络是相关研究的主流做法。但该模式内部各环节所依赖的理论基础差异较大,相应的细化思路方法多元,考虑到尺度特征和景观的空间异质性,综合评估不同方法组合下研究结果的差异对深化原理认知和有效指导实践都具有重要意义。考虑到采用景观生态学原理构建生态网络中各环节技术方法的差异性,选取生态源地识别的4种方法、综合阻力面构建的2种方法以及生态网络生成的2种方法,分别基于最小累积阻力模型和电路理论对比两个视角,通过方法组合形成相应的生态网络并进行对比分析。研究结果表明:(1)由于原理差异,各环节下不同方法的分析结果具有显著差异,主要表现在生态源地的数量、面积和空间分布;阻力面高阻力值分布状况;以及生态廊道、生态节点的数量与格局特征等方面;(2)在基于最小累积阻力模型原理的对比方案中,构建包含Harary指数、整体连通性指数、可能连通性指数、成本比、网络密度、效能鲁棒性和廊道密度7个指标的评价体系,对该方案下的24个生态网络结果进行评价,最终基于综合评价法生成的生态源地、基于阻力系数结合夜间灯光修正因子构建的综合阻力面和基于Graphab软件生成的生态网络方法组合方式构建的生态网络最优;(3)在基于电路理论与基于最小累积阻力模型的对比方案中,基于电路理论可以识别出潜在生态廊道和用于替代最小成本路径生态廊道的结果,对基于最小累积阻力模型方法生成的结果具有较好的补充作用,将两个方法结合使用可以有效提高生态网络安全等级。

2000—2020年苏北地区农业生态效率变化及其影响因素分析

为实现农业生产高效率、减少资源投入、降低环境损失、保障农产品供给和维持生态系统服务功能等多重目标,兼顾经济效益和生态效益评价农业生产绩效,该研究采用基于松弛值测算的数据包络分析模型(slack-based measure data envelopment analysis,SBM-DEA),对2000—2020年苏北地区乡镇单元的农业生态效率进行评估,解析其时空变化特征,并对相关影响因素进行分析。研究结果表明:1)近20 a苏北地区农业生态效率呈现“升-降-升”的波浪式发展趋势,高值乡镇占比较低,农业生态效率仍有较大的提升潜力;2)研究区农业生态效率空间分布不均衡,整体呈现“南高北低”的分布特征,高值区分布范围有沿西南向东北扩展的趋势。农业生态效率呈现明显的集聚格局,低低型集聚主要分布在徐州市,高高型集聚主要集中于淮安市;3)能源投入、农药投入、农业碳排放是影响农业生态效率空间分异的主导因素,不同影响因素之间的交互作用会增强农业生态效率的空间分异特征。研究结果对于深化农业生态效率研究具有指导意义,可以为解析和优化农业生产方式,推动区域农业绿色发展提供决策支撑。

全域土地综合整治助力乡村空心化治理的作用机制探析:基于乡村功能演化视角

研究目的:从乡村功能演化视角,探索全域整治助力乡村空心化治理机制,以期为空心化治理决策提供参考。研究方法:理论解析法、半结构式访谈法。研究结果:(1)乡村功能演化是生产功能主导向多功能协调的转型过程,具有城镇去中心化、空间减量化、数字智慧化、绿色生态化等特征;(2)全域整治具有对象全面、目标多元、手段复合、主体多样、机制灵活等优势,更适合解决日益复杂的空心化问题;(3)全域整治协同利益主体,以多元机制支持项目建设,实现用地结构重构、质量重塑、布局重组,促进产业升级、融合与增值,结合设施完善和生态改善,实现“地—业—钱—人”空心化治理和三生功能提升;(4)实证研究表明,全域整治以土地资源的优化配置,促进了产业升级与融合,推动了多渠道资金投入和产出,吸引了人口回流,实现了多维空心化治理。研究结论:从乡村功能演化视角明确了全域整治助力乡村空心化治理机制,未来应从理论内涵、治理路径、政策优化等层面深化研究。

综合“同质等效—流补平衡”的耕地“进出平衡”管制:方法与实证

研究目的:明确耕地“进出平衡”的管制体系,构建综合“同质等效—流补平衡”的管制框架,为科学制定农用地用途管制规则、合理确定耕地“进出平衡”管制要求提供参考。研究方法:逻辑推理法和案例分析法。研究结果:(1)耕地“进出平衡”应以一般耕地和可恢复非耕农用地为对象,综合“同质等效”与“流补平衡”的管制要求,实现耕地长期稳定利用的目标;(2)以“同质等效”和“流补平衡”为管制评价依据和分区划定原则,可为落实区域耕地“进出平衡”提供方法支撑;(3)宜兴市永久基本农田外的农用地可划分为备选补入区(2848.07 hm^(2))、备选流出区(2847.70 hm^(2))、重点保护区(3063.06 hm^(2))和特色发展区(16286.94 hm^(2))4种类型,落实耕地“进出平衡”管制后宜兴市耕地耕作适宜性均值可由0.60提升至0.64。研究结论:明确耕地“进出平衡”管制规则有助于落实耕地保有量和明确耕地利用优先序,并且实现耕地的量质并提、格局优化和功效改善。

沿海都市区景观格局与生态环境质量的时空演变及关联性分析——以海口市秀英区为例

以建设用地快速扩张推动的城市化过程中,人类对资源利用不当,土地利用方式与类型发生剧烈变化,景观格局特征愈发复杂,受格局影响的生态环境质量不断变化。为探究沿海都市区景观格局与生态环境质量的关联性,文章以海口市秀英区为案例区,利用4期遥感影像数据在对1990—2015年区域景观格局时空变化过程分析的基础上,采用遥感生态指数(RSEI)模型进行生态环境质量动态评估,结合地理探测器模型识别影响生态环境质量的关键景观因素,运用地理加权回归分析主导因素的空间分异特征。研究结果表明:(1)研究期内,景观格局经历了显著变化。边缘密度(ED)和斑块个数(NP)不断减小,景观格局破碎化程度减弱;斑块平均规模增大,形状复杂程度减小;邻近度和蔓延度(CONTAG)波动变化,结合度(COHESION)渐高;景观类型多样性有所下降,优势景观类型的主导性逐步降低。(2)生态环境质量总体呈“先下降—后上升—再下降—整体下降”的态势,北部沿海地带生态环境条件较优。1990、2002、2007和2015年RSEI优良区面积占比分别为91.60%、75.28%、69.64%和84.04%。生态质量提升区主要集中于秀英区中西部乡镇,生态质量下降区集中于南部地区。(3)散布与并列指数(IJI)、欧式平均最邻近距离(MNN)、结合度指数(COHESION)、香农多样性指数(SHDI)与区域生态环境质量显著相关。其中散布与并列指数(IJI)、欧式平均最邻近距离(MNN)对生态环境质量总体呈负向影响,而结合度指数(COHESION)、香农多样性指数(SHDI)的影响效应既有促进也有抑制作用,具有明显的空间差异性。

“格局—过程—效应”多维视域下中国都市圈国土综合整治研究

新型城镇化背景下,促进都市圈协同发展成为提高我国城市系统可持续性的重要战略。作为国土空间合理配置与区域资源高效利用的关键措施,国土综合整治有助于优化城市地区国土空间规划合理性并减轻城市化负面影响。文章以中国29个都市圈为例,面向城市化进程中的景观格局、发展过程、生态效应等特征与问题,提出时空动态结合的都市圈多维度国土综合整治评估框架。在此基础上,采用三维魔方空间关联法划定城市空间规划提升、低效用地利用提效、生态功能服务改良、规划—利用提质、规划—服务协同、利用—服务改善、综合整治优化、协调发展稳固8个都市圈整治分区,并按照问题优先等级针对规划、利用和服务方面提出相应的整治策略。

基于尺度嵌套与复合功能视角的高强度城市化地区生态网络体系研究——以江阴市为例

城市化进程带来经济社会快速发展的同时,也造成资源环境耗损和生态系统退化,对区域生态系统长久稳定产生威胁,针对性构建区域生态网络对缓解城市化的负面生态影响,提升区域生态安全水平具有重要意义。通过解析不同情形生态网络构建目标,以及高强度城市化地区生态需求和生态网络构建要点,基于尺度嵌套与复合功能视角,以江苏省江阴市为例,与环太湖地区和无锡市形成尺度嵌套生态网络,统筹考虑热岛效应、雨洪调节及景观游憩服务供给构建复合功能生态网络,形成高强度城市化地区生态网络体系。研究结果表明:(1)在尺度嵌套生态网络方面,江阴市核心生态源地共4个,保育生态源地共26个,两类生态源地总面积占比4.76%,大多分布于江阴市北部和中部;完全位于江阴市范围内的基础生态廊道共39条,通过与江阴市外部生态源地形成内外联结的无锡-江阴生态廊道共11条,环太湖-江阴生态廊道共3条,生态廊道总体分布均匀;(2)在复合功能生态网络方面,江阴市共有11个复合功能生态源地,总面积4755.31hm^(2),占市域面积的4.78%,主要分布于北部长江沿线以及中部的定山、花山;兼具复合功能的功能型生态战略点共88个;所提取的三类单一生态功能网络要素包括,热缓解生态源地31个,热缓解生态廊道51条,雨洪调节生态源地26个,雨洪调节生态廊道52条,游憩资源点56个,景观游憩廊道85条;(3)依托由尺度嵌套生态网络和复合功能生态网络构成的生态网络体系,建议江阴市采取包含保护建设、管控维护以及联动修复等多方面的生态保护修复措施。研究工作为高强度城市化地区进行差异化生态网络构建提供了思路,可为相关地区开展国土空间生态修复工作借鉴参考。

城市国有土地收购储备机制研究

我国城市土地有偿使用取得了瞩目的成就,但仍然存在有偿使用范围小、形式单一、以协议出让为主以及上地多方供应等弊端,削弱了城市土地供应的垄断性,影响了国有土地资产在经济上的实现.分析了建立城市土地收购储备机制的必要性,分析了城市土地收购储备机制及其驱动力,即适时收购、收回、置换、征用和开发、储备、供应土地,实现一个渠道进水、一个池子蓄水、一个笼头放水的土地垄断供应局面.这将有利于城市土地市场的规范和培育、城市化的有序发展和耕地资源的有效保护.作为土地管理的一项制度创新,在土地收购储备机制建立过程中,应加强相关法律支撑体系、土地收购价格评估、土地垄断供应与市场供需关系、资金筹措、风险防范等问题的研究.

长江下游地区近五百年洪涝序列的R/S分析

根据一定洪涝指标建立了长江下游地区近五百年洪涝序列，对该序列的Ｈｕｒｓｔ指数的计算以及滑动序列和滑动定长序列Ｈｕｒｓｔ指数谱的分析，表明：长江下游地区洪涝序列是分数布朗噪声序列，具有较明显的Ｈｕｒｓｔ效应；其Ｈｕｒｓｔ指数Ｈ及Ｈ指数谱离Ｈ＝１／２的白噪声序列较近，具有较强的随机性和较弱的持续性。Ｒ／Ｓ分析要求较长的序列长度。

分形论与自然灾害研究——地震、洪涝灾害中的分形研究

在多种概念和方法相互撞击和汇合中诞生的分形论,揭示了现实世界中具有深刻理论意义和广泛现实基础的幂指数律,给自然灾害研究提供了新的方法和途径。本文在初步介绍分形论有关基本概念的基础上,回顾了分形论在地震、洪涝灾害中的一些应用和新近进展,展示了分形论在自然灾害研究中的前景。 与其它许多学科一样,自然灾害中的分形研究是初步的。本文认为,下面几方面问题尚待深入探讨和研究:①自然灾害的分形特征研究;②自然灾害分形特征的成因与机制研究;③自然灾害的时间分形研究,④自然灾害分形模型研究。

淮河流域洪涝变化动力系统研究

非线性现象是现代科学最重要的研究课题之一 ,地理现象无不存在着非线性。目前 ,地理学对非线性现象的研究多从分形角度开展 ,对其本质———混沌的研究较少。在先前关于淮河流域洪涝变化序列及其非线性特征研究的基础上 ,运用混沌理论和微分方程反演理论 ,对淮河流域洪涝变化混沌动力系统进行了初步研究 ,重建了一个 3维 2次非线性模型。研究表明 ,淮河流域洪涝变化混沌动力系统具有较Lorenz等典型混沌系统更复杂的形式。

淮河流域洪涝变化的混沌特征

从功率谱结构、Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数、吸引子维数和可预报时间等方面分析了淮河流域洪涝变化的混沌性质．研究表明．淮河流域洪涝变化是一类混沌变化序列，洪涝系统是一类混沌动力系统．系统对初值极端敏感，长期行为不可预报，其可报预时间约为５～６年．

淮河流域洪涝变化吸引子维数研究

淮河流域洪涝序列的功率谱表现出了较好的混沌谱特征，这是序列呈分形结构的内在原因。洪涝序列及其不同平滑序列的关联维数表明，序列平滑程度越大，关联维数越小。关联维数反映了序列所在系统的层次，是系统结构复杂性的重要量度，是系统建模所需独立变量的控制参数。要恰当地描述淮河流域洪涝发生系统，需构造至少５个状态变量的动力学系统。