浅析国土空间生态修复工程的技术创新

在全面推进生态文明建设的进程之中,国土空间生态修复工程有着极为重要的现实意义。现阶段,我国很多地区的生态系统被破坏,特别是原有的各项功能开始消减,因此,必修通过国土空间生态修复技术解决这些问题。本文结合山水林田湖草是一个生命共同体理念基本内容,从其规划定位与内涵入手,对国土空间生态修复工程技术创新提出建议。     

国土空间生态修复规划编制方法探析

由于长期的高强度国土开发利用活动,我国一些地区面临着自然资源过度利用、生态系统退化、资源环境严重超载的突出问题,已经成为区域经济实现高质量发展的关键制约瓶颈。按照"山水林田湖草生命共同体"的理念,亟需对生态系统严重受损退化、生态产品供给能力不断下降的重要生态区域开展生态保护修复,实现国土空间格局优化、生态系统稳定、功能提升的目标。本文以如何编制国土空间生态修复规划为重点,阐明规划编制定位、总体构架、主要任务和编制程序,分析技术难点和解决路径,为国家实施国土空间生态保护修复重大工程、出台相关政策提供决策参考。     

基于生态系统服务供需关系的广西县域国土生态修复空间分区

国土生态修复是我国土地整治战略发展的需求,其空间分区与管控是实施国土整治与生态修复差别化建设的前提条件。以广西各县市为研究单元,在测算和分析生态系统服务供给量和需求量基础上,利用象限匹配法、双变量局部空间自相关和供需协调度来定量分析生态系统服务供需匹配关系、空间聚集程度和协调关联性,进而探讨和划分广西国土生态修复的空间分区及其管控措施与建议。研究表明:(1)广西各县市生态系统服务供给和需求差异明显。环绕广西的四周山林地和重点生态功能区县生态系统服务供给量较高,大中城市区则较低。生态系统服务需求量自东南向西北逐渐减少。(2)广西生态系统服务供需空间匹配呈现高供高需型、低供高需型、低供低需型、高供低需型四种类型,供需局部空间自相关以高—低或低—高的空间聚集为主,且生态系统服务供需协调度平均值为0.531,处于一般均衡。(3)结合生态系统服务供需匹配四类特征和广西地理环境条件,将广西各县域划分为10个分区,并针对各分区提出差异化整治措施和建议。总体上,生态系统服务高供高需型的区域应以保育为主、培育为辅,防止过度开发;高供低需型的区域以保护为主,提高管理水平;低供高需型的区域应以综合改良为主,...     

过程耦合与空间集成：国土空间生态修复的景观生态学认知

新时期国土空间生态修复的核心是整体保护与系统治理,强调生态保护修复与社会经济发展耦合关联的系统性、协同性。景观生态学以景观为研究对象,基于整体综合视角聚焦景观结构与功能演变及其与人类社会相互作用机理,重点关注过程耦合与空间集成。面向国土空间生态修复的战略需求,景观生态学"格局与过程耦合—时空尺度—生态系统服务—景观可持续性"的研究路径能够为国土空间生态修复提供重要学科支撑;依据格局—过程互馈机理识别退化、受损的山水林田湖草生命共同体,基于景观多功能性权衡协调社会—生态需求并确定修复目标,应用生态安全格局优化多层级修复网络体系,建立面向景观可持续性的多尺度级联福祉保障。     

基于生态安全格局的县域国土空间生态保护修复关键区域识别—以抚州市宜黄县为例

为了有效实现国土空间生态保护与修复,探讨国土空间生态安全格局构建与生态保护修复关键区域识别的方法具有重要意义。以抚州市宜黄县为例,基于“生态源地—景观阻力面—生态廊道”的基本框架,以MSPA（形态空间格局分析）模型识别生态源地,将生态保护重要性评价成果作为指标之一构建景观综合阻力面,集成最小累积阻力模型（MCR）、重力模型和电路理论,识别与提取生态廊道,构建国土空间生态安全格局。在此基础上,基于电路理论识别生态夹点、障碍点,进而判断出宜黄县国土空间生态保护修复的关键区域,对需要修复的关键区域进行修复分区并提出修复建议。结果表明：宜黄县有10个生态源地;生态廊道共19条,包括7条重要生态廊道和12条一般生态廊道;待修复生态夹点20处,障碍点26处;待修复关键区域38处,划定为5个生态修复分区,分别为农业用地生态建设区、城镇绿地建设维护区、河道治理修复区、生态用地维护修复区以及道路生态廊道畅通区。

     

游憩导向下国土空间生态修复的理论与模式

游憩导向下国土空间生态修复是将受损生态空间保护与休闲空间融合的重要手段,是构建山水林田湖草命运共同体与提高人类福祉的重要内容。基于国内外研究现状,界定了游憩导向下国土空间生态修复的概念,提出其应遵循生态系统服务理论、人地关系地域系统理论、区位理论、景观基因理论、大地艺术理论五大理论逻辑。基于实践案例归纳了游憩导向下生态修复模式类型、特征与问题,并提出实践模式的五大优化路径,包括明确功能适宜、效益最优的修复导向,建立多级空间尺度联动的传导机制,提升游憩导向下生态修复地的地方嵌入性,加强修复效果的动态监测评估,构建可持续的建设与运营管理模式,以期为游憩导向下国土空间生态修复和保护提供理论和实践参考。     

国土空间规划背景下的城市生态修复

如何实现城市化与生态化的协调,是当前国家国土空间规划中亟待解决的问题。本项目拟从城市绿地生态网的构成与特征入手,基于国土空间规划的绿地生态网建设需求,研究“三生空间”相融合,以桂林市沙河地区为案例地,通过对该地区生态环境状况的全面剖析与评估,结合生态网空间要素特征,构建一个科学合理的绿地生态网构图,最终形成一个相关联、相互融合、相互促进的绿地生态网规划方案,为我国的生态文明建设与提供技术支撑。     

基于生态安全格局的国土空间生态修复关键区域识别——以吉林省松原市为例

为了在生态文明建设背景下,从生态系统完整性和结构连通性角度识别生态修复关键区域,以吉林省松原市为研究区,综合运用MSPA分析､景观连通性评价和电路理论,构建生态安全格局,识别松原市国土空间生态修复关键区域.结果表明:松原市共识别生态源地9处,面积为787.95km²,以水域及草地为主,对区域生态安全起着至关重要的作用;识别生态廊道23条,一级廊道16条,二级廊道7条,全长1458.18km;基于生态安全格局识别松原市国土空间生态修复关键区域,包括生态夹点16处,面积180.70km²,生态障碍点24处,面积298.11km².综合分析生态修复关键区域空间分布和土地利用现状,并提出针对性生态修复策略.     

基于InVEST模型和电路理论的昆明市国土空间生态修复关键区域识别

以昆明市为例,综合运用InVEST模型、景观连通性评价和电路理论构建生态安全格局,识别国土空间生态修复关键区域.研究表明,昆明市生态源地共34个,面积6421.95km²,呈西多东少、北聚南散的空间分布状态;提取生态廊道67条,全长859.72km,廊道分布空间差异性明显,构建了“一环、三区、三屏、六轴、多点”的生态安全格局;识别27处生态夹点和33处生态障碍点,为需进行生态修复的关键区域,面积分别为197.68,155.84km²,主要分布在南部地区;综合关键区域的不同地理特征和地类现状,提出自然保护为主、人为修复为辅和人为修复与自然保护并重的两类修复策略.研究可为市域国土空间生态修复提供参考.     

国土空间规划背景下的山体生态修复规划研究—以南宁市为例

为探索系统性、大尺度的山体国土空间生态修复新路径,以南宁市为例,通过构建山体生态系统服务功能评价指标体系并开展山体生态功能评价,划分山体生态功能分区,制定山体生态修复与提升方案,建立了以“本底评价—功能分区—修复提升”为一体的区域山体国土空间生态修复规划方法。结果显示,研究区主要山体面积占比约37.26%,在空间上集中连片分布;山体生态功能高度和中度重要区占比达85%,是山体生态保护修复的核心区域;研究区可划分为山体生态保育区、水源地保护区、生态游憩协调区等8类分区,分别执行相应的管控措施;统筹保护与发展需求,制定了速生桉种植调整、山体群落结构优化、生态游憩带构建、受损山体生态修复等山体修复提升规划方案。区域山体国土空间生态修复规划应协调生态保护修复与城市发展需求,统筹山体资源的保护、修复和利用,分区、分类制定方案。

     

国土生态修复研究的演进脉络与前沿进展

国土生态修复是推进生态保护修复、服务生态文明建设和加速现代化发展的重大举措,对于人类生存和社会进步具有重要意义。采用文献计量和网络分析方法,以Web of Science数据库中1196篇文献作为研究对象,剖析国土生态修复研究动态趋势、合作关系和研究热点,进一步辨析演进脉络和前沿进展。研究表明:(1)国土生态修复问题受到学术界广泛关注,研究文献主要集中在生态学和环境学领域;(2)美国等发达国家的学者和机构在该领域影响力突出,中国显现出强劲的发展潜力,是新兴合作团体核心成员,中国科学院已成为全球最具影响力的机构;(3)以生态为核心的水、土壤和人口等要素是该领域主要研究对象,人文和自然学科交叉下的综合性研究是该领域未来发展趋势。     

新时代国土整治与生态修复转型思考

针对全球变化影响下的国土空间和生态系统,生态文明建设和国土空间规划是中国在新时代的积极响应,国土整治与生态修复的转型和提升成为必然要求。在介绍国土整治与生态修复概念内涵的基础上,指出中国国土空间生态环境问题的复杂性和生态文明建设的新理念要求决定了国土整治与生态修复的转型。从工作理念、理论基础、技术体系和制度建设等方面,分析了当前国土整治与生态修复工作中存在的不足,主要包括整体综合理念滞后、理论基础体系欠缺、技术支撑相对薄弱、体制机制不尽完善等方面。针对这些不足,提出了新时代国土整治与生态修复转型的路径和策略,主要策略包括强化系统思维、提升理论体系、加强技术支撑、完善机制建设等内容,以期为国土整治与生态修复推进美丽中国建设提供科学依据。     

近70年来黄河流域生态修复历程及系统性修复思考

黄河流域是我国重要的生态安全屏障,在气候变化与人为干扰不断加强下,水资源供需矛盾突出,生态问题凸显,高效生态修复是推进黄河流域生态保护的重要举措。结合新中国成立以来不同历史时期黄河流域自身特点及存在的主要问题,总结出我国不断探索科学治理黄河流域的“水沙调控治水害、水源涵养治断流、系统修复维健康”3个阶段历程。黄河流域通过3个阶段重点工程的生态治理,取得良好的成效,但在流域系统性修复方面仍面临挑战。基于生态修复系统性思维,提出构建包含流域生态空间系统性、生态要素系统性、生态产品价值系统性、生态监管系统性4个方面的系统性修复框架,并在该框架指引下提出黄河流域高水平保护的建议：根据黄河流域上中下游立地条件,开展系统修复治理、分区施策,整体提升流域生态服务供给能力;坚持山水林田湖草沙生命共同体,开展生态要素系统性治理,优化山水林田湖草沙配置;推动形成“自然资源-修复主体-修复模式-修复空间-价值链条”5个维度协同的生态修复下生态产品价值转换的复合系统;以恢复主导生态功能为目标,构建黄河流域生态修复全过程、系统性监管体系。

     

基于生态网络—人类干扰的国土空间生态修复优先区诊断——以长株潭城市群为例

基于整体保护与系统治理思维诊断生态修复优先区,是科学有序推进国土空间生态修复的重要抓手。以长株潭城市群为例,利用人类足迹定量评估人类活动对生态系统的干扰强度,在此基础上通过最小累积阻力模型、电路理论、移动窗口搜索法等,识别生态网络并诊断人类干扰致其结构与功能受损的关键区域为生态修复优先区。研究表明：（1）城市群人类干扰整体呈核心—边缘递减的圈层式分布,且西高东低,北高南低;（2）识别区域生态网络,其中包含140个生态源地斑块以及307条源间潜在生态廊道;（3）诊断得到生态源地修复优先区共计867.17 km²,生态廊道修复优先区共计97.83 km,生态夹点修复优先区共计40处,从面线点相结合角度提出消除或弱化人类干扰的修复策略。研究能为新时代区域国土空间生态修复的规划编制与实施工作提供空间指引。     

江西省生态用地保护重要性评价研究

以数值法作为分析方法,与生态系统服务功能理论相结合,从生态环境、生态敏感性、气候、土壤和地貌5方面建立江西省生态用地保护重要性评价指标体系,在GIS技术的支持下,研究其生态保护重要性和生态用地的空间分布.根据生态用地保护重要性将其划分为禁止开发生态用地、限制开发生态用地和可适当开发生态用地3类.研究表明,江西省总生态用地占全省土地总面积的50.3%,禁止开发生态用地占全省比例为10.3%;11个地市中,南昌市的禁止开发生态用地比重最大,为35.8%;鄱阳湖区禁止开发生态用地比重为17.0%.     

土地利用对兴凯湖入湖河流水质影响及生态修复策略

兴凯湖是中俄跨境湖泊,其水质变化受到国际社会的高度关注,入湖河流水质状况对兴凯湖水质有着重要影响。以兴凯湖中国境内流域为研究区域,基于内梅罗污染指数法、方差分析、冗余分析、聚类分析等方法,分析兴凯湖入湖河流水质污染特征,探究流域土地利用结构对河流水质的影响,并据此提出入湖河流分类修复策略。结果表明：兴凯湖入湖河流水质为GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类~劣Ⅴ类,化学需氧量、总磷、高锰酸盐指数是主要超标因子;兴凯湖入湖河流丰水期水质整体优于平水期,大兴凯湖入湖河流水质整体优于小兴凯湖;兴凯湖流域土地利用对入湖河流水质的解释度在丰水期和平水期分别为52.31%和45.38%,耕地对河流水质产生负面影响,林地、水体对入湖河流水质起改善作用,而人造地表、草地在不同水期对入湖河流水质的影响不同。基于入湖河流水质、流域土地利用结构的聚类分析,将兴凯湖入湖河流分为生态保育型、生态修复型和综合治理型3种类型,并提出了具有针对性的治理与修复策略。

     

矿山生态修复及市政污泥稳定化产物应用潜力

对矿山土地的破坏、污染与危害进行了调研和回顾,详细介绍了矿山土地的物理修复、化学修复和植物修复技术,以及含硫矿山所特需的酸性矿山废水（AMD）原位阻断技术,分析其优缺点及使用条件.研究得出矿山土地生态修复技术的选择依据,通过一系列技术阻断污染,修复与改良表层土壤后建立植被,最终实现生态修复.指出提供足够的、符合需求的植物生长基质是矿山土地生态系统修复的关键要素.进一步提出符合标准要求的市政污泥稳定化产物具有替换客土、预防AMD产生、阻断矿山重金属污染、为矿山土地补充维持植物生长所必需的养分、强化矿山土地保水保肥的作用.同时,对于我国目前待修复的矿山面积,市政污泥稳定化产物施用在时间维度上具有长期的可持续性.因此,市政污泥稳定化产物在矿山土地生态修复的应用上具有潜力和优势.     

海岛生态修复研究动态

随着海岛的开发和利用,海岛生态破坏形势日益严峻,急需开展海岛生态修复研究工作。本文通过分析国内外海岛生态修复研究的一些成果,对海岛生态修复的理论基础、生态修复的模式、修复技术方法进行了总结,指出海岛生态修复仍处于基础性研究阶段,修复理论、模式及技术等方面的研究尚不成熟,还需进行深入研究。并对海岛生态修复研究的发展趋势进行了分析,为海岛生态修复的研究提供经验借鉴。     

重庆市耕地生态承载力水平时空差异分析

以重庆市为例,建立耕地生态足迹模型,在修正了Wackernagel提出的耕地产量因子的基础上,从分区县尺度对重庆市2000—2009年间的耕地生态承载力时空差异进行了研究.结果表明:2000—2009年间,重庆市内部各区县耕地生态承载力水平的高低差距逐渐缩小,耕地生态承载力超载现象日趋严重.10年间,重庆市40个区县在不同耕地生态承载力水平等级上的数量分布大致呈"M"型:耕地生态承载力水平属于严重超载和临界超载的区县数量处于"M"型的两个顶端,属于超载的区县数量处于"M"型中间,属于平衡有余和盈余的区县数量的处于"M"型的两个低端.重庆市属于耕地生态承载力水平与社会经济发展水平相对应的区县已从2000年的13个增加到2009年的18个,主要表现在高-中对应型的区县数量增加方面,区域经济发展水平超前于其所对应的耕地生态承载力水平的区县数量已由2000年的11个增加到2009年的15个,而区域社会经济发展水平滞后于其所对应的耕地生态承载力水平的区县数量则不断减少.该研究可为重庆市的区域耕地生态安全预警、土地利用总体规划及区域可持续发展提供科学依据和决策支持.     

长江沿线尾矿库生态修复监管对策探讨

尾矿库坝体地质安全和生态修复一直受到高度关注。本文结合中央生态环境保护督察和新闻媒体相关报道,以长江经济带为例,梳理了矿山生态环境破坏和修复特别是尾矿库存在的主要问题,并分析了原因:标准储备不足和恢复目标不明,同时提出对策建议:制定尾矿库生态环境监管标准政策、严查尾矿库生态破坏与环境污染问题、建立健全尾矿库生态环境治理长效监管机制。