区域生态安全格局构建研究进展与展望

近年来,城市化的不断推进使得生态系统面临巨大压力甚至诱发生态灾难,而另一方面人类对于生态系统服务福祉的提升提出了新要求,因此经济发展和生态保护两者之间的矛盾不断激化。生态安全格局作为沟通生态系统服务和人类社会发展的桥梁,目前被视为区域生态安全保障和人类福祉提升的关键环节。在系统梳理生态安全格局与城市增长边界、生态网络、绿色基础设施和生态控制线等概念内涵异同的基础上,从热点区域、生态源地指标筛选、生态阻力面设置与修正、相关研究成果应用等方面阐释区域生态安全格局构建的近今研究进展,并指出当前研究的主要不足;同时提出了区域生态安全格局构建的重点方向,即生态安全格局构建的重要阈值设定、有效性评价、多尺度关联和生态过程耦合等四个方面。     

耦合生态服务的区域生态安全格局研究框架

在深入阐明生态系统服务与区域生态安全格局之间内在联系的基础上,根据人类社会与生态系统之间以生态服务流为纽带形成的反馈机制,提出基于驱动（Driver）-压力（Pressure）-状态（State）-影响（Impact）-响应（Response）区域生态安全格局研究框架。该框架有助于深入理解区域生态安全维持和区域生态安全问题形成的机制,拓展区域生态安全评估、生态安全格局维持和提升的视野。当前,耦合生态服务的区域生态安全格局研究有3个关键的前沿议题：① 生态服务需求和生态服务供给的空间耦合及其对人类活动的响应;② 维持生态系统服务流网络结构完整性和稳定性的人类活动阈值;③ 耦合人类生态服务供给和需求的区域生态安全评估模型。     

西藏高原生态安全研究

西藏高原是青藏高原的主体,其平均海拔达4 727 m,有"地球第三极"之称,生态环境十分脆弱,高原地形与生态屏障作用对我国乃至亚洲地区生态安全产生重要影响.基于西藏高原脆弱生态环境和独特生态系统不受破坏、生态系统服务功能与人类生存发展相协调,并对邻近区域环境起到安全保障作用为目的的生态安全进行研究,围绕人类与生态环境之间的相互关系,以生态学、生态经济学和可持续发展原理为指导,采用"3S"技术、野外调查和数理统计相结合的方法,对西藏生态环境问题与成因、经济社会发展对生态环境的影响、生态系统服务功能区域分异,生态承载力与生态风险对生态安全影响等进行了系统调查与评价.通过多学科综合集成,揭示了生态环境脆弱度、人类干扰度和生态安全空间格局,构建了西藏高原生态安全屏障保护与建设体系,为维护西藏高原生态安全和保障区域社会经济可持续发展提供了科学依据.     

连接多层次人类福祉的生态系统服务分类框架

千年生态系统评估提出将"生态系统服务与人类福祉"作为未来生态学研究的核心内容,相关研究日益增多。然而,当前学界对生态系统服务的定义和分类仍存在争论,概念的混乱导致研究中对服务理解的分歧。本文在综述国内外主要生态系统服务定义和分类方案的基础上,利用从生态系统服务到人类福祉的服务级联框架,辨析生态系统服务形成过程中不同级联的联系和区别,探讨人类福祉的内涵及其与生态系统服务的联系,提出使用终端生态系统服务来连接生态系统与人类福祉,以此建立连接服务与多层次人类福祉的服务分类框架。根据终端生态系统服务所产生收益与不同层次人类福祉的关联,将生态系统服务划分为福祉构建、福祉维护和福祉提升3 大服务类别。这种服务分类框架可为生态系统服务评估以及服务与人类福祉耦合关系的相关研究提供帮助。     

生态系统服务权衡研究进展：从认知到决策

作为沟通自然生态系统与人类社会的重要桥梁,生态系统服务一直以来都是地理学、生态学等学科的研究前沿和热点。正确认知生态系统服务之间的关系,是开展多种生态系统服务可持续管理决策的前提,有助于人类福祉的全面提升。本文通过厘定生态系统服务权衡的概念内涵,梳理了生态系统服务权衡的空间、时间和可逆性特征,将多层次人类福祉的满足作为权衡的最终目标,视生态补偿为权衡决策的基本保障途径。生态系统服务权衡关系的识别依托于定量指标法和综合模型法,且权衡关系可能随时空尺度的推移发生改变;情景分析与多目标分析是生态系统服务权衡决策的有效手段。生态系统服务权衡多尺度关联、生态系统服务流与远程耦合、生态系统服务消费与生态补偿,成为当前生态系统服务权衡研究的重点方向。     

景观生态风险研究进展及基于生态系统服务的评价框架: ESRISK

在快速城市化过程中,高强度人为活动对生态系统结构和服务功能造成极大扰动,进而产生一定生态风险。近年来,景观生态风险评价的兴起为景观格局—生态过程互馈研究提供了新的视角,可有效支持生态系统管理。本文在探讨生态风险、区域生态风险与景观生态风险联系与区别的基础上,重点评述了景观指数法和风险“源—汇”法等主要景观生态风险评价方法,归纳了基于生态系统服务的景观生态风险研究进展。进一步地,以生态系统服务退化为损失表征,从地形、人为胁迫、生态恢复力、景观脆弱性等维度构建概率表征指标体系,提出了基于生态系统服务的景观生态风险评价（ESRISK）框架,以期为景观生态风险研究提供一个更为完善、综合的评价方法参考,并辅助支持风险减缓策略制定和有限资源的高效分配。最后,从生态系统服务权衡与协同关系、评价结果不确定性分析、景观生态风险与景观格局多尺度关联关系、脆弱性研究深化等方面做出展望。     

三峡库区生态屏障区土地利用规划生态效应评估

以地处三峡库区腹心地带的重庆市云阳县为例,基于土地利用多功能性,以Costanza等的生态系统服务价值测算方法及谢高地等制定的生态服务价值系数为基础,构建不同土地利用类型生态服务价值修正系数,从生态系统服务价值以及景观格局视角定量估算三峡库区生态屏障区土地利用规划生态效应。结果表明,以土地生态功能建设为导向的土地利用规划能够快速提升生态屏障区生态系统服务价值,增强屏障区调节气候、保持土壤、维护生物多样性等方面能力,云阳县三峡库区生态屏障区生态系统服务总价值从2010年的15.53亿元提升到2020年的19.98亿元,年均变化率达到2.87%;至2020年云阳县三峡库区生态屏障区初步构建一个以"林地为骨架,耕地、园地、草地为补充"的生态系统服务格局;同时,云阳县三峡库区生态屏障区生态系统服务价值及其调节服务和支持服务价值表现出显著地空间分异特征,其中磨刀溪流域生态系统服务价值提升幅度最大,澎溪河流域次之,长江沿岸生态服务系统价值保持稳定增长,而长滩河流域变化不大。     

岷江上游生态系统服务与居民福祉的空间关联及其动态特征

厘清区域尺度生态系统服务与居民福祉的空间关联特征是生态系统管理服务于可持续发展的重要前提。借助生态系统服务价值当量评估法,引入校正参数和购买力指数,基于土地利用及统计数据测算了青藏高原东缘岷江上游乡镇尺度近11年来的生态系统服务价值(ESV),并探讨了生态系统服务与居民福祉的空间关系及其变化。结果表明:(1)研究期内人均ESV和居民福祉均呈不断增加趋势。人均ESV空间分布呈干流沿线较低、支流沿线较高的格局,人均ESV缓慢上升与生态保护政策的实施密不可分;居民福祉空间分布呈北部、南部高,中部低的局面,在黑水和理县-茂县交界(杂谷脑河入汇岷江处)形成一个持续性居民福祉"洼地",福祉水平相对降低的乡镇基本位于高山峡谷。(2)利用Delaunay三角聚类将研究区89个乡镇分为6种空间关系模式:高服务高福祉、中服务高福祉、中服务低福祉、低服务高福祉、低服务中福祉和低服务低福祉。研究期内研究区大部分乡镇的居民福祉得到提升,居民福祉长期低水平徘徊乡镇主要位于黑水县中部、东部;研究区整体生态系统服务水平呈现先降后升的变化过程。(3)研究区生态系统服务状况虽整体趋好,但岷江源头区生态系统服务却出现明显的下降态势。依据生态系统服务与居民福祉的空间关系类型,尝试提出生态系统服务管理的针对性建议。研究结果有望为岷江上游生态系统服务与居民福祉协同发展及生态屏障建设提供科学参考。     

基于生态系统服务的中国陆地生态风险评价

传统的生态风险评价主要依据是点源性威胁、区域景观格局变化等生态实体特征指标,忽略了与实体功能属性密切相关的人类福祉因素。将生态系统服务纳入生态风险评价体系是一个新的研究思路。本文运用GIS和遥感技术重构了中国陆地生态系统服务的空间图谱,采用生态风险分析模型给出了基于生态系统服务的中国陆地生态风险格局的定量描述和空间分布,划定了不同置信水平下的生态风险管控优先区。结果表明：① 2000-2010年中国陆地生态系统年均总生态系统服务指数取值在0~2.17之间,年际间呈现小幅波动趋势,年平均总指数在0.30~0.57之间变化,其中24.7%的区域显著增加,主要分布在台湾、云贵高原及新疆西北内陆区,37.1%的区域显著减少,主要分布在东北、青藏高原及中东部地区;② 不同置信水平下的中国陆地生态系统服务存在的风险损失不尽相同。如当置信水平为90%时,总生态系统服务指数的可能损失比例为24.19%,生态风险指数为0.253。比较置信水平和生态风险指数间的关系,发现当置信水平较高时,生态系统服务蒙受风险的概率相应降低,但此时出现风险时所承受的损失也对应增加;③ 以90%置信水平为例,中国生态地理区划的风险特征表现为：平均生态系统服务风险指数居前列的六位依次为内蒙古高原生态区、华北平原生态区、黄土高原生态区、东北平原生态区、横断山生态区、青藏高原生态区,极重度风险所占区域面积比例依次为55.89%、26.63%、24.35%、20.62%、18.70%、25.12%。     

基于PSR模型的区域生态持续性评价概念框架

区域可持续发展是可持续发展的重要基础, 生态持续性则是实现区域可持续发展的重要前提与基本途径, 但目前仍缺乏普遍认可的生态持续性目标分解方案;而在人类活动对自然生态影响日益显著且不断增大的背景下, 生态系统健康、风险、安全与可持续性评价已成为当前宏观生态学的研究热点, 虽然在各类评价之间普遍存在概念混淆、指标体系雷同等问题。本研究在系统梳理生态持续性相关概念逻辑关联的基础上, 将区域视为人类自然-经济复合生态系统, 强调人类活动的主导性, 基于“压力-状态-响应(PSR)”模型, 从生态胁迫、生态系统健康和生态可持续能力3 方面构建了一个具有鲜明生态意义的区域生态持续性评价概念模型, 并对评价模型、评价指标筛选及其阈值与权重展开了深入探讨。研究认为:系统工程的综合评价法是区域生态持续性评价的基本方法;不存在绝对的评价标准, 区域生态持续性评价的终极目标, 不在于静态的评价某时某地人类-自然复合生态系统可持续与否, 而在于定量表征时空尺度上系统可持续性的动态变化与空间分异。     

岷江上游山区生态福祉波动的人类活动干扰研究

探究人类活动对生态福祉的影响机制与作用规律,实现对人类活动的有效调控,是维持地区环境与社会经济可持续发展的重要途径。现有研究主要聚焦于人类活动干扰导致区域生态格局产生变化的过程和原因等,而相对缺乏人类活动与区域生态福祉间的相关性研究。本文利用当量因子法、突变理论及贬值率模型对岷江上游1995年、2005年和2015年生态福祉进行测度,探究人类活动对生态福祉效率的作用方式。结果显示:(1)研究时段内地区人口增长速率大于生态恢复速率,人均生态福祉除汶川县略有增长外,其他地区均呈降低趋势;地区消费等量生态系统服务所获得的经济收益逐期增大,各地区生态-经济产出效率均呈上升趋势。(2)人均生态福祉低值中心和高值中心的空间分布与生态-经济产出效率大致相反,呈现此高彼低的态势。(3)Pearson相关分析显示城镇化率与人均生态福祉呈负相关,基础设施密度、城镇化率、科技发展水平和二产业占比等人类活动因子与生态—经济产出效率呈正相关。本研究可为调控人类活动类型、方式及强度,提升当地居民福祉实践提供理论依据。     

基于生态系统服务供需的贵州省生态安全网络构建与优化

贵州喀斯特地区生态本底条件脆弱、生态问题频发,严重制约了区域可持续发展。构建合理的生态安全网络对保障生态环境健康、促进社会-经济可持续发展意义重大。当前针对喀斯特生态安全网络构建的研究多强调生态系统服务的最大输出,忽视了社会-生态系统的相互联系和制约关系,导致构建的生态安全网络总体效果欠佳。基于此,本文以贵州省为例,依据生态系统服务总供给、供需关系界定生态斑块,并结合景观连通性以及重要生态斑块的数量和面积识别生态源地,筛选合适指标构建生态阻力面,通过最小累积阻力模型和重力模型生成生态廊道,并选出重要的生态节点,构建区域生态安全网络;在此基础上,结合生态保护与修复规划,提出区域生态安全格局优化策略。结果显示：(1)基于生态系统服务供需和景观连通性,共识别出研究区23个生态源地,面积为3.42×10⁴ km²,以林草地和耕地的景观类型为主,其中大型生境斑块主要分布在研究区东南部和北部。(2)构建了31条一级生态廊道和34条二级生态廊道,廊道总长度为8.75×10⁴ km;识别出生态节点共78个,沿廊道分布于各区县。(3)为加...     

中国天山冰川生态服务功能及价值评估

山岳冰川是干旱区生态环境和社会经济可持续发展的物质基础和特色文化基础,具有独特且无法替代的生态服务功能,而目前对冰川调节生态环境和提供人类福祉等方面服务功能和价值估算研究很少。本文基于第一、二次冰川编目数据,分析中国天山冰川面积和冰储量变化特征;梳理并构建山岳冰川生态服务功能体系,结合单位面积服务功能价格法和当量因子法,评估中国天山冰川年生态服务价值。结果显示：① 1970-2010年间,中国天山冰川面积减少1274 km²,退缩了13.9%,年平均冰川储量减少约4.08×10⁹ m³。高海拔区（> 5200 m）冰川面积出现增加,可能是由于该区域降水增加对冰川积累的作用大于气温上升对冰川消融作用造成的。② 中国天山冰川年生态服务价值为602亿元,气候调节、水文调节和淡水资源供给价值分别占总价值的66.4%、21.6%和9.3%,水力发电的年均生态服务价值约为3.5亿元,其他类型的调节和服务功能价值约12.8亿元。③ 比较分析冰川、森林、草地和湿地生态系统不同服务价值所占总价值比例发现,淡水资源供给/实物生产和生态调节功能在生态系统中均占比例较大,冰川单位面积生态服务价值高于其他类生态系统。本文以期能提高冰川对人类福祉和维持生态环境等方面的认知,服务于冰冻圈生态安全、环境保护以及资源的可持续利用规划与管理。     

区域生态承载力预警评估方法及案例研究

本文针对国家资源环境承载能力监测预警评估中生态承载力评估的需求,探讨了生态承载力及预警的定义与内涵,从预警角度提出区域生态承载力评价的内容与方法,并以京津冀地区为例开展了案例研究。主要结论为：生态承载力是指生态系统提供服务功能、预防生态问题、保障区域生态安全的能力。生态承载力预警评估的实质是评估人类活动是否及在多大程度上影响生态系统在水源涵养、水土保持、防风固沙等主要服务功能的提供,是否产生了生态环境问题,是否影响到区域的生态安全。其评价流程主要包括：区域生态承载力评价指标选取及评价方法和阈值的确定、生态承载力预警状况及变化趋势分析、成因解析等内容。本文提出的生态承载力预警评价的方法及案例,可为全国及区域生态承载力的评估提供基础。     

基于生态本底-格局-潜力框架的国土空间生态修复分区研究——以粤港澳大湾区为例

文章以粤港澳大湾区为例,在生态系统服务评价、生态安全格局构建的基础上,尝试将生态恢复潜力、修复效率纳入研究范畴,建构了生态本底-格局-潜力的国土空间生态修复分区框架,通过生态优先修复区的识别实现修复效率的提升。结果表明：2010—2020年大湾区生态系统服务水平显著下降,自然恢复力良好与保护政策支持强的地区存在空间错配。以乡镇为单元进行生态修复分区,发现：1）生态维持区占总面积的7.7%,应以综合改善为主,促进经济与生态的可持续。2）生态保护区面积占44.5%,作为生态安全的底线区域,应以保护为主,加大政策管制力度。3）生态提升区面积占11.9%,应通过多样化、持续的维育措施为主,以强化区域生态网络的冗余度。4）生态修复区面积占35.9%,此中,优先修复区是拥有较高的自然恢复力与政策扶持的地区,应以实施长期、渐进式的修复工程为主;协同修复区拥有较高的自然恢复力,但政策支持力度不足,应当协同上级政府或区域联合治理,提升区域整体修复效率。     

论自然保护地与国家生态安全格局构建

科学评估自然保护地与国家生态安全格局的关系是合理开展自然保护地建设和国家生态安全格局构建的重要基础。以中国国家重点生态功能区、生物多样性保护优先区和国家级自然保护区等自然保护地为研究对象,定量分析自然保护地的时空分布特征及其对保障国家生态安全的重要作用,基于生态系统服务重要性评估辨识国家生态安全格局构建的空间缺失,面向国家生态安全构建和保障需求提出生态保护管控对策建议。结果表明:(1)自然保护地总面积为488.42万km~2,占陆地国土面积的51.38%。生态系统类型以草地、森林、荒漠等自然生态系统为主,三种生态系统的总面积为371.24万km~2,占自然保护地总面积的76.0%。2000-2010年,自然保护地的生态系统构成整体稳定,对保护生态空间稳定性和生态安全格局稳定发挥了重要作用。不同类型生态系统之间有少量转化,不同自然保护地内生态系统转换特征略有差异。(2)综合水源涵养、土壤保持、生物多样性保护等生态系统服务重要性评估,自然保护地的生态系统服务极重要区和重要区总面积为321.4万km~2,占区域国土总面积的66.02%。森林、草地和灌丛生态系统是水源涵养、土壤保持、维护生物多样性等生态系统服务主体。2000-2010年,水源涵养、土壤保持功能有所改善,但生物多样性维护功能无明显变化。(3)生态系统服务极重要区的31.7%没有在自然保护地内,是今后国家生态安全格局构建和自然保护地建设需要重点关注的区域。面向国家生态安全构建和保障需求,迫切需要基于国家治理模式、建立最严格保护制度,提高自然规律认知水平、强化生态系统综合管理,完善分类分区管理、强化自然保护地管控,完善生态补偿机制、建立协同保护制度,加强生态保护综合监管、严格生态损害责任追究。     

国家公园湿地生态补偿研究进展

国家公园是中国生态文明体制改革的重要组成内容,湿地生态补偿是生态系统服务研究的前沿和热点,两者对促进中国可持续发展和人类福祉提升具有重要意义。在整理相关文献的基础上,揭示了国家公园湿地生态补偿的重要性,介绍了中国国家公园发展概况,系统阐述了国内外国家公园湿地生态补偿工作在管理机构、法律政策、补偿机制等方面的研究进展。与生态系统服务权衡、人类福祉相联系,建立中国湿地保护交易制度,推动国家公园管理部门统一行使园区内生态保护补偿职责,探索湿地长制度,成为未来国家公园湿地生态补偿的重点方向。     

生态系统服务对国土空间规划体系的理论与实践支撑

空间规划体系改革是推进生态文明建设的重大举措。面向新的国土空间规划体系,如何整合不同空间尺度下的政策,如何协调人类活动并保护生态格局和自然资源,是空间规划的核心问题,亟需吸纳多学科视角和知识加以回答。生态系统服务关联生态系统与人类福祉,是优化国土空间、推动规划决策更加符合生态文明理念的重要工具。本文立足于国土空间规划体系的构建需求,通过文献梳理和理论分析,从多个维度探讨了生态系统服务对空间规划体系构建的支撑作用。首先,对生态系统服务与空间规划价值目标的关联进行了基本判断,明确了生态系统服务不仅是空间规划进行自然资源价值塑造的载体,也是空间规划面向公共福祉的政府选择。其次,针对国家、省级以及市县和乡镇各纵向层级总体规划的功能定位和内容重点,分别剖析了生态系统服务对实现规划的战略性和政策性、协调性和操作性的支撑作用,并从尺度效应视角探讨了其对构建规划协同机制的促进作用。最后,面向“多规合一”的横向衔接需求,提出生态系统服务在培育部门共同价值,协同多元主体利益及改进空间规划技术三方面的重要作用。研究为指导空间规划体系改革提供理论支持和可行路径,丰富深化了生态系统服务在政策制定中的应用。     

六安市生态安全关键地段的识别与分析

生态安全关键地段的识别与分析是区域生态安全格局设计中的重要环节。应用生态因子评分方法和GIS技术对区域生态系统进行敏感性区划,并对区域生态系统服务功能进行评价,得出六安市3个生态安全关键地段：大别山北坡水源涵养地、沿淮行蓄洪湖泊湿地和江淮分水岭易旱区。对这3个关键地段存在的主要生态问题及成因进行分析,从生态安全建设的角度提出对策：建立和实施科学合理的生态补偿机制;尽快建立区域生态安全预警系统;加大科技投入,实行科学规划,综合治理生态环境;转变经济发展方式,倡导各产业生态安全下的生产经营运行模式。     

Evolution of spatio-temporal patterns of ecological well-being performance in China and its driving effects北大核心CSCD

生态福利绩效是提升人类福祉的生态效率,分析生态福利绩效的时空格局与驱动效应有助于揭示中国人类福祉提升的生态效率地区差异及其原因。论文基于主客观综合福祉视角,对中国生态福利绩效的时空格局演变进行分析,运用对数平均迪氏指数法(LMDI)和随机前沿分析法(SFA)深入揭示中国生态福利绩效变化的驱动效应以及经济增长效应的决定因素。结果表明:(1) 2006—2018年中国生态福利绩效变化主要依赖经济增长效应驱动,但由于环境福祉效应与社会福祉效应的掣肘,中国生态福利绩效整体上从3.052降至2.641。在经济增长效应的决定因素中,技术进步发挥着最主要的促进作用。(2)中国南方省份与北方省份生态福利绩效的平均值差距由2006年的0.762扩大至2018年的1.005,表现出“南高北低”的空间分异特征。南方地区的经济增长效应值远高于北方地区,是中国生态福利绩效南北差异扩大的主要原因。(3)中国生态福利绩效变化整体显现为经济增长驱动模式,仅北京、天津、上海为“经济增长+环境福祉改善”驱动模式。南北区域及东中西三大区域经济增长效应的决定因素存在明显的区域异质性。研究结果可为推进中国生态福利绩效区域协调发展提供参考建议。