甘肃省主体功能区划中生态系统重要性评价

生态系统的重要性是划分主体功能区的重要评价指标之一。甘肃省地域跨度大,自然地理背景复杂,生态系统的类型多样,生态重要性的定量评价困难。该文基于分区评价单元内各类生态系统的构成及功能来核算其生态服务价值,并把这种服务价值作为生态重要性的依据来划分生态保护区域。以县级行政区为评价单元,核算了森林、草地、荒漠、农田、湿地和城市6大类生态系统在气体和气候调节、水源涵养、土壤保持、环境净化、生物多样性维护、生物产品产出、文化娱乐7个方面的生态服务价值。评价结果表明,全省84个评价单元的生态服务价值的空间格局明显,较好地表现了各地区的生态系统的重要性及其分区指向,其结果可为省级主体功能分区提供基本依据。作为一种思路和方法,在完善主体功能分区中是值得探讨的。

玉溪市生态系统服务功能重要性评价及机理

以玉溪市为研究对象,结合其生态环境的实际情况及数据,对玉溪市生态系统服务功能重要性进行评价,并探究其形成重要性格局的内在机理。结果表明,玉溪市生态系统服务功能重要性主要是极重要,其面积为13556.94 km2,占玉溪市总面积的90.74%;一般重要地区分布较少,分布在玉溪市西南地区,主要分布在元江县;重要地区分布较离散,多分布在玉溪市东部地区,主要分布在红塔区、江川区、海通县、澄江市;极重要地区分布较广,涵盖了玉溪市各县区,主要分布在峨山县、易门县、新平县、华宁县;在不同重要性等级中,耕地和林地的总面积占比较大,耕地面积占比与生态系统服务功能重要性等级呈负相关,林地面积占比与生态系统服务功能重要性等级呈正相关,随着重要性等级的变化,二者呈此消彼长的规律。

三峡库区生态系统服务功能重要性评价

在RS与GIS技术支持下,选择研究区比较重要的生物多样性保护、土壤保持、水源涵养和营养物质保持四个生态系统服务功能,建立生态系统服务功能重要性评价模型与方法,对三峡库区重庆段生态系统服务功能进行综合研究,定量揭示了研究区生态系统服务功能重要性程度及其空间分布规律。结果表明:(1)生物多样性保护高度重要以上地区的面积比达到了15%以上;极重要地区主要呈斑块状分布在东北部、中部和东南部。(2)土壤保持极重要区占据绝对优势地位,面积比为68.80%;土壤保持极重要区主要分布在万州及其东北部地区。(3)水源涵养一般重要区面积最大,其次为极重要地区;极重要区沿江河呈带状分布,高度重要区主要分布在极重要区两侧沿江河呈环带状分布。(4)营养物质保持一般重要区面积最大;其次是极重要区;极重要区基本呈条带形分布在植被覆盖较好的山脉及江河两侧。(5)生态系统服务功能极重要和高度重要区的面积占到了研究区总面积的近50%;极重要区基本沿主要江河两侧第一层分水岭和西部平行岭谷区的山脊呈条带形分布;高度重要区基本分布在极重要区两侧层环带形分布,少部分零散分布。

基于生态系统服务重要性的城镇优化管理——以福州沿海地区为例

在RS与GIS技术支持下,选择研究区比较重要的生物多样性保护、土壤保持、水源涵养和洪水调蓄4个生态系统服务功能,对福州沿海地区生态系统服务功能进行综合评估,并采用最小累积阻力模型开展基于生态系统服务重要性的城镇建设用地空间分区优化研究。结果显示:(1)福州沿海地区生态系统服务重要性程度较高,极重要和重要区域的面积占总面积的66%,且空间差异明显,北部较高,南部较低;(2)研究区域可划分为适宜建设区(2 698.06km2)、限制建设区(1 345.06km2)、生态保护区(655.08km2)与重点生态保护区(459.92km2),建议结合区域实际情况开展差异化发展。

闽三角区域生态系统服务重要性评价及其空间分布

基于GIS及RS技术,选取研究区内最重要的水源涵养服务、水土保持服务、生物多样性保护服务、生态系统综合服务为研究对象,采用NPP定量指标评价方法,对4种生态系统服务的重要性进行评价,试图揭示闽三角区域各类生态系统服务重要性分级情况及其空间分布规律。同时,从土地利用以及主控因子识别两方面对形成闽三角区域生态系统服务各重要性级别区域的深层次原因做出科学分析。以最终闽三角生态系统综合服务为例,研究结果表明:(1)极为重要和高度重要的区域面积共占研究区总面积的30.39%,总体分布在闽三角中部偏西南地区的南靖县、平和县以及长泰县境内,其在海拔300—600 m以及坡度10°—20°的环境中面积占比较高。(2)一般重要和较为重要区域总体分布在闽三角东北部沿海地区的泉州市及厦门市范围内,其在海拔900—1800 m以及坡度>40°的环境中面积占比较高。(3)随着重要性级别从一般重要到极为重要的提升,其相应重要性级别区域的地理中心由南安市境内出发,逐渐向西方向移动,后经由华安县境内转向西南方向,最终落在南靖县境内。(4)从一般重要区域到极为重要区域,林地和草地的面积占比显著增加,而城乡、工矿、居民用地、耕地以及水域的面积占比则出现明显降低。(5)一般重要区域划分的主要控制因子依次为多年平均净初级生产力、降水因子、土壤渗流能力因子,极为重要区域划分的主要控制因子依次为多年平均净初级生产力、海拔因子、降水因子。

基于生态系统服务重要性和环境敏感性的喀斯特山区生态安全格局构建——以广西河池为例

生态安全格局对保障区域生态安全、推动城市空间高质量发展及提升人类福祉具有重要意义。聚焦喀斯特山区基本自然地理特征与生态环境问题,探究生态脆弱的喀斯特山区的生态安全格局构建与优化。以河池市为例,根据生态系统服务重要性识别选取生态源地,基于生态环境敏感性评估结果修正基本阻力面,并利用最小累积阻力模型(Minimum Cumulative Resistance,简称MCR模型)提取生态廊道,构建出河池市生态安全格局。结果表明:河池市生态源地总面积为5706.63 km^(2),占全市总面积的17.07%。生态廊道分为潜在廊道和关键廊道,分别为456.82 km和325.44 km。对所识别的源地和生态廊道进行总体规划,宏观上可以形成“四屏两区三带”的蛛网式辐射分布的生态安全格局。基于生态系统服务重要性的源地识别,以及利用生态敏感性结果修正基本阻力面的方法,综合考虑了生态安全格局构建中生态过程的重要性,研究结果为解决喀斯特山区的城市空间扩张和生态安全保障问题提供了现实路径和科学指引。

基于生态系统服务重要性和生态系统脆弱性的临沧市生态安全格局构建

科学构建城市快速扩张背景下的区域生态安全格局是缓解生态保护与土地开发矛盾的有效途径之一.云南省临沧市作为西南边境城市,其独特的地形地貌与丰富的生物多样性使得该区域在云南省“三屏两带”的生态安全基本格局中占据十分重要的地位.以临沧市为例,运用InVEST模型评估区域生态系统服务,通过地形、植被覆盖度等非生物因素对其脆弱性进行描述,耦合生态系统服务和脆弱性识别具有较高生态保护重要性的区域作为生态源地,最后运用最小累积阻力模型识别生态廊道,以此构建该区域的生态安全格局并提出生态安全保护策略.结果表明:临沧市生态源地总面积8804.25 km^(2),占该市土地总面积的37.27%,主要分布于凤庆县澜沧江流域、镇康县西部、耿马县、沧源县及永德县大雪山片区;生态廊道总长度为2151.96 km,根据该结果提出“一屏一带一轴多核心”的生态安全格局优化模式,为临沧市新一轮国土空间规划的“山水林田湖草”要素配置及生态环境建设提供科学指导.

基于生态系统服务重要性和生态敏感性的武汉市生态安全格局评价

生态型现代化城市是国家生态文明建设的重要支撑,构建生态安全格局是实现城市生态优先、绿色发展的重要基础。以武汉市为例,利用生态系统服务重要性和生态敏感性识别生态源地,通过最小累积阻力模型提取生态廊道,判别生态节点,构建武汉市生态安全格局。结果表明:武汉市共有98个生态源地,面积为2214.7 km^(2),占全市总面积的25.82%,生态源地类型主要为水体,符合武汉市江河纵横、湖泊星布的水资源生态特点;提取重要生态廊道80条,长度为928 km,廊道相互交错,形成“五横四纵”的稳定生态网络结构;判别了6个生态节点(生态廊道的关键区位,保障生态空间整体连通性),最终组合构建了武汉市综合生态安全格局网络体系。以“源地—生态廊道—生态节点”模式的生态格局构建,能够识别重要生态功能区,明确区域生态安全风险,可为武汉市的城市生态安全保护和区域可持续发展提供科学依据。

淳安县公益林生态系统服务重要性和生态环境敏感性分析

我国南方丘陵地带公益林生态空间结构的合理有序是区域安全的保障和经济发展的基础。本研究基于公益林生态系统服务重要性评价和生态环境敏感性评估评价方法识别浙江省淳安县公益林的重要生态源地,分析公益林生态安全空间特征,并提出了相应的保护优化措施。结果表明:①淳安县公益林生态系统服务重要性整体状况良好,其中,高度重要公益林所占比例最大,占全县公益林总面积的41.93%;较重要、中等重要与极重要公益林所占比例相近,分别占全县公益林总面积的17.92%、19.53%与18.27%;一般重要公益林仅占全县公益林总面积的2.35%。②淳安县公益林生态环境敏感性整体状况良好,其中,高度敏感与中等敏感公益林分别占全县公益林总面积的37.28%和31.05%;较敏感和极敏感公益林所占比例差别不大,分别为占全县公益林总面积的17.05%、11.57%。③淳安县公益林生态源地总面积为50160.04 hm2,占研究区总面积的30.13%,生态源地斑块主要分布在千岛湖西北、东北、东南湖区沿岸,围绕千岛湖形成生态屏障。基于以上研究结果,认为生态源地是森林资源保护和城镇开发建设的生态底线,应切实保障现有公益林生态源地资源安全,严格禁止开发利用。

基于生态系统服务功能和保护动物栖息地适宜性评价的优先保护区选取——以三江源地区为例

在人类活动日益频繁、全球气候变化加剧的时代背景下,生态系统服务功能不断衰减,野生动物栖息地日渐丧失。面对众多亟需保护的区域,如何利用有限的资源实现最有大的保护效果,成为推动区域可持续发展战略的关键。三江源地区生态系统脆弱敏感,生物多样性面临严重威胁,设立保护区是提高生态系统服务功能和生物多样性最有效的方法之一。目前同时考虑到生态系统服务功能价值、生物多样性保护价值和人类活动空间需求的研究方法较少。基于生态系统服务功能重要性评价、最大熵(MaxEnt)模型评估野生动物栖息地适宜性并考虑人类活动空间需求,对三江源地区的保护价值进行评估,为综合确定优先保护区域提供新方法。评价体系中对4种生态系统服务功能重要性以及20种国家重点保护物种栖息地适宜性进行了评价与分析,更加真实可信的反映了区域的保护优先性。结果表明,1)三江源地区高生态系统服务功能区域主要位于东南部地区,整体呈现东南高于西北的趋势。2)野生动物栖息地高、较高适宜性区域位于三江源中西部地区,面积总计为8.75×10^(4) km^(2),其中41.2%的区域分布于三江源国家公园内。3)三江源地区极高优先级保护区域面积为3.01×10^(4) km^(2),位于三江源地区中西部,占总面积的8.0%,其中35.8%的区域位于三江源国家公园内。三江源地区优先保护区域主要位于长江源区、澜沧江源区和囊谦县,应对以上地区生态系统和生物多样性进行保护。研究成果可为保护区位置的确定和弥补保护空缺提供了科学依据。

双柏县重要生态系统调查研究

根据双柏县重要生态系统评价指标体系,确定其重要生态系统类型,采用卫星影像目视解译和实地验证相结合的方法,开展双柏县重要生态系统调查研究。结果表明:双柏县重要生态系统总面积为242323.5 hm^(2),占全县土地面积的62.21%,其中暖温性针叶林131588.0 hm^(2)、亚热带常绿阔叶林69369.0 hm^(2)、干热河谷25459.3 hm^(2)、南亚热带季风常绿阔叶林7015.4 hm^(2)、热带季雨林4852.9 hm^(2)、落叶阔叶林3860.2 hm^(2)、湿地178.7 hm^(2),主要分布于妥甸镇、大麦地镇、爱尼山乡和鄂嘉镇境内;纳入自然保护地管理的重要生态系统总面积为24871.4 hm^(2),占重要生态系统总面积的10.26%;各类重要生态系统均受不同程度的人为干扰,亟需采取保护措施。

基于“敏感性-重要性-连通性”框架的神木市生态网络规划

构建生态网络对改善区域生态安全和推动城市可持续发展具有重要意义。文章基于“生态敏感性-生态系统服务重要性-景观连通性”综合评价结果识别生态源地,运用最小累积阻力模型和重力模型判定生态廊道,基于电路理论提取生态节点,形成点-线-面交汇的生态网络,并对神木市生态修复关键区域进行分级划定。结果表明:神木市生态源地共22个,面积达536.80 km^(2),多集中在东南部,平均dPC值为7.16,总体连通性不佳;判定出潜在生态廊道46条,廊道总长度365.39 km,多集中在东南部;提取出生态节点124个,包括生态夹点42个、生态障碍点59个、生态断裂点23个。依据生态网络规划结果,识别低质量生态空间,并划分为重点修复区、生态提升区、生态保育区;在此基础上提出源地、廊道、节点、低质量生态空间的分级管控策略,以期为其他生态脆弱型县域国土空间生态修复提供参考。

基于InVEST的黔中喀斯特山地城市贵阳市生态系统服务评估

以典型喀斯特山地城市贵阳市为研究对象,基于InVEST模型和GIS技术,定量评估土壤保持、生物多样性保护、碳储量和水源涵养4项生态系统服务功能,综合分析生态系统服务功能重要性。结果表明:(1)研究区生态系统服务功能表现出明显的空间分异性和聚集效应;(2)碳储量功能对贵阳市生态环境状况起主要控制作用;(3)生态系统综合服务功能极重要区面积较大,集中分布在连通性较高、便于物种扩散的生态保护核心区。本研究可为实现生态资源动态平衡和科学构建城镇化推进格局提供理论基础和科学依据。

基于“重要性-敏感性”综合评价的苏南水网乡村生态规划

在快速城镇化建设背景下,苏南水网乡村景观格局面临着生境质量下降、生态格局破碎化等问题,对生态系统服务重要性与生态敏感性进行综合评价并提出生态规划策略,对于提升区域生态系统稳定性和承载力具有一定指导意义。文章以苏州市吴江区长漾片区为例,运用InVEST模型和层次分析法分别进行生态系统服务重要性和生态敏感性评价,两者结果通过ArcGIS平台进行归一化处理后叠加计算得到“重要性-敏感性”综合评价结果。结果表明:1)长漾片区生态系统服务重要性高值区分布较广且斑块形态较为完整,呈现整体生态效益良好的特征;2)长漾片区生态极度敏感区和高度敏感区占比较大,该区域受人工建设干扰较大,乡村生态安全面临较大挑战;3)长漾片区“重要性-敏感性”综合评价高值区域占比较大,该区域整体生态系统服务功能效益良好,但受外界干扰生态敏感性较强,需要进行生态保护和修复。在此基础上,从生态安全格局构建、生态管控分区、生态技术运用3个方面提出水网乡村生态规划策略,以期为国土空间规划背景下苏南水网乡村生态保护与可持续发展提供研究新思路。

川藏铁路西藏昌都段生态保护重要性评价

生态系统服务功能与生态系统敏感性是衡量生态系统质量及实现高质量生态文明建设的重要依据。川藏铁路沿途跨越多个自然地理单元,生态环境保护是铁路规划、建设及运行过程中面临的关键问题。以川藏铁路西藏昌都段为研究对象,采取资料分析与野外调查结合的手段,运用生态评价模型对研究区的生态系统服务和生态脆弱性进行分析,并基于研究结果对铁路途经区域的生态保护重要性进行评价。结果表明,当前昌都境内川藏铁路涉及的生态保护极重要区、重要区和一般重要区占比分别为42.19%、52.69%和5.12%。评价结果有助于在铁路规划、建设及运营过程中对工程活动进行合理布局,有针对性地降低对生态系统的负面影响,达到社会经济效益和生态效益双赢的目的。

基于地貌-重要性-敏感性分析框架的生态功能分区研究--以太行山脉中段晋中市为例

以太行山脉中段晋中市为研究区,在地貌-重要性-敏感性的框架下对研究区生态系统服务功能重要性和生态敏感性的空间分布特征进行分析,并对其生态功能区进行划分.结果表明:①研究区生态系统服务功能重要性类型以高度重要为主,生态系统服务功能极重要区与高度重要区镶嵌分布,主要分布在研究区的中部以及太行山脉—太岳山脉主脊两侧,生态系统服务功能以固碳释氧和水源涵养为主.②研究区生态敏感性的空间分布特征差异性明显,生态极敏感区和高度敏感区的总面积占研究区总面积的29.19%,主要分布在自然保护区、森林公园等生境质量好的区域.③采用三维魔方空间分类法从地貌、重要性和敏感性三个维度对研究区生态功能进行耦合分区,最终将研究区划分为5个生态功能区,并根据每个生态功能区的空间分布特征以及面临的主要生态环境问题提出了相应的管理保护措施,可为研究区生态建设战略规划的制定提供一定的参考.

资源枯竭城市国土空间生态保护重要性评价研究——以徐州市贾汪区为例

选择水源涵养、固碳释氧、生物多样性保护3种生态系统服务功能,将生态系统服务重要性划分为极重要、高度重要、中度重要、轻度重要、不重要5个等级,综合评价徐州市贾汪区的生态功能重要性及其空间分布特征。结果表明,(1)水源涵养高度重要以上区域面积比为17.28%,主要分布在中部和北部山地,呈现出以大洞山为中心向周围递减的趋势。(2)固碳释氧高度重要以上区域面积比为21.46%,主要分布在中部大洞山、北部奶奶山和大鹿山区域,以及潘安湖地区。(3)生物多样性保护轻度重要区占比较高,面积比为48.03%;极重要区主要在中部和北部连片分布;高度重要区沿河道呈带状分布。(4)生态系统服务极重要和高度重要以上区域面积占研究区总面积的34.32%,主要分布在北部低山丘陵区、大洞山自然保护区和潘安湖湿地,其次是南部京杭运河和不牢河沿线。本研究结果可为徐州市贾汪区制定生态保护与修复策略提供科学依据,也为资源枯竭城市生态文明建设提供借鉴。

基于地质条件的生态保护重要性评价——以青海东部大通地区为例

为明确青海东部大通地区的生态保护目标,划定生态保护核心区域,在ArcGIS空间分析功能支持下,以地质条件对生态系统的控制作用为基础,利用层次分析法从生态脆弱性和生态系统服务功能重要性两方面开展大通地区生态保护重要性评价。结果表明:大通地区生态保护重要性极重要区主要沿达坂山、娘娘山北西向分布,面积占比29.27%;重要区分布在宝库河两岸的国家公益林、自然保护区、饮用水源保护区等区域,面积占比44.97%;一般重要区分布在北川河两岸,面积占比25.76%。基于地质条件开展的生态保护重要性评价能更加精确反映研究区内的生态现状和功能特点,可为分区分类开展生态保护及构建绿色生态保护屏障提供科学依据。

基于生态系统服务重要性与生态敏感性的生态空间划设——以福建省永春县为例

生态空间的科学划设是国土空间用途管制的基础。以福建省永春县为例,选择生物多样性保护、水源涵养、土壤保持,并集成林业生态工程、已划设禁止开发区和城镇内的自然生态空间构建生态系统服务重要性指标,同时与生态敏感性指标综合,构建县域自然生态空间划设方法。结果表明:永春县国土空间划定为3类空间,将其中禁止开发区、限制开发区划为永春县生态空间;生态空间面积为679.15 km^(2),占永春县县域面积的46.65%;其中,禁止开发区面积为258.42 km^(2),占永春县县域面积的17.75%;限制开发区面积为420.73 km^(2),占县域面积的28.90%;通过对比,发现将林业生态工程、已划设禁止开发区以及城镇内重要生态用地的评价纳入生态服务重要性评价,使得划设工作能够在县域小尺度上合理实施,可与相关规划有效协调,并避免产生较多破碎斑块,对后期生态保护勘界与监管提供更现实依据。

藏中联网工程生态系统服务功能重要性评价

对电网工程沿线区域的生态系统服务功能进行评价是规避和降低工程对沿线区域生态破坏的重要前提。本研究选取水源涵养、水土保持、防风固沙、生物多样性保护等4项生态系统服务功能为主体,基于遥感与GIS技术对藏东南地区生态系统服务功能的重要性进行评价,在此基础上分析了不同电网工程标段影响区的生态系统服务功能重要性。结果表明:藏东南地区生态系统服务功能重要性总体上呈现出"东西部高、中部低"的空间分布格局,极重要区面积为74843 km^(2),占区域总面积的18.47%,主要分布在藏东南的森林区,包括澜沧江沿线及其以东地区、雅鲁藏布江沿线及错那县、墨脱县南部。藏中联网工程东、西两端标段影响区内的生态系统服务功能重要性相对较高,在施工过程中应根据影响区内主导的生态系统服务功能分布状况采取相应措施加强生态环境保护。本研究方法可为其他输电工程的设计和施工提供生态标准及科学依据。