中国自然地域分区研究前沿与挑战

分区是地理学认知世界的基本途径。作为综合自然地理学的重要研究内容,自然地域分区通过对区域的划分,有助于进一步认识自然地域系统要素特征及其相互作用过程的地域分异规律,可为制定差异化的空间管治政策提供科学依据。自然地域分区的主题与方法随着社会经济发展在不断变革与创新,本文系统梳理了中国学者在自然地域动态分区、分区界线自动划定与多分区方案定量优选等前沿领域的近期进展,总结了自然地域分区理念、方法的创新与拓展。在此基础上,探讨了新时代自然地域分区在理念、技术与任务方面面临的挑战,建议开展面向人类—自然耦合系统、综合定性与定量途径、从全球到地方多尺度的自然地域分区研究,以期进一步完善自然地域分区理论与方法。     

基于植被动态的黄土高原生态地理分区

生态地理区划作为自然区划的新分支,近年来受到国内外地理学者的广泛关注,其在认识地理分异规律及区域规划活动中发挥着重要作用。传统生态地理分区多依据自上而下的三级演绎途径,且对于多分区方案的对比与优选缺乏定量化准则。黄土高原作为中国典型的生态脆弱区,植被生长与恢复对缓解当地生态困境十分重要,因此以植被多年动态一致性特征作为分区合理性的评价指标,有助于准确揭示当地生境特点及分异规律。为此,选取热量类、水分类、地形类及地表覆被类共9个指标,采用自组织映射网络（SOFM）与GIS空间分析技术,基于黄土高原近30年来自然本底与覆被状况进行生态地理分区;并依循植被动态一致性准则,依据两步筛选法对多种方案进行优选,最终将黄土高原分为六大生态地理区。研究表明：黄土高原修正6分区方案在12个备选分区方案中效果最好;同时,修正6分区方案多年平均NPP离散系数最低,表明该分区内部离散程度最小。分区方案与既有分区方案相比具有较好的一致性,但由于区划尺度存在一定的差异,整体区域划分更为清晰。对生态地理分区方案优选定量方法的探索,有助于提升自下而上生态地理区划的客观性。     

国家公园农户生计资本评价与分析——基于祁连山国家公园的实证研究

生计资本是农户合理选择生计策略、实现生计目标的重要基础,评价与分析农户生计资本状况,对解决农户生计问题和提升农户生计可持续发展能力具有重要意义.基于可持续生计分析框架,构建国家公园农户生计资本评价的指标体系,采用熵值法确定评价指标的权重,运用农户生计资本评价模型,对农户生计资本进行评价,分析不同农户类型生计资本特征,以...     

基于水环境约束分区的产业优化调整——以江苏省太湖流域为例

基于水环境保护与区域开发的相互关系,考虑水陆空间联系及水环境承载能力对区域产业布局的限制,构建由水环境容量和压力两方面要素为基础的水环境约束分区指标体系。以产业集聚发达、水网密集但水环境敏感性强的江苏省太湖流域为例,探索小流域评价单元划分、约束指标选择与空间叠置分析等技术。对区域水环境容量和压力的进行约束分区,划分为高压低容、低压低容、高压高容和低压高容等4种类型区。研究结果为发挥区域水环境质量和经济可持续发展的协同效应,制定差别化的产业准入政策提供科学依据。     

基于城乡转型功能分区的京津冀乡村振兴模式探析

乡村振兴战略是我国现代乡村发展理论与实践的创新,核心在于破解乡村地域系统的“五化”问题。乡村振兴的模式及路径探究是乡村振兴的重要研究内容。我国乡村地域辽阔、类型差异万千,因此乡村振兴发展策略的制定必须充分考虑到区域的差异化特征,并在乡村分区、分类的基础上开展乡村振兴模式的探索。本文以京津冀地区为研究范围,从“人口-土地-产业”视角构建城乡转型评价指标体系,根据城乡转型的发展轨迹进行功能分区,并基于分区进行乡村振兴典型模式的梳理,以期形成区域发展样板,为京津冀乡村振兴提供理论参考,并为其他地区乡村振兴模式的梳理提供研究思路和技术支撑。     

四川紫色土退化的分类与分区

四川紫色土耕地面积406.1万公顷,占全省耕地面积的36.5％,属全省农业生产的主体区域。四川紫色土普遍退化。退化分为物理性(含构造性)、化学性、营养性三类。用模糊综合评判方法,评价了四川(主要为盆地丘陵区)紫色土退化的程度和状况。同时又建立了退化紫色土的分区原则,将四川紫色土退化分布区域划分为6个退化亚区,10个退化小区。     

基于GIS的云南烤烟种植气候动态分区评估

基于气象、烟叶化学成分含量的大样本数据,通过完善烤烟种植气候适宜性定量评价指标体系,构建气象条件对烟叶品质影响的定量评判标准,在精细化模拟推算基本气象要素地理空间分布的基础上,应用GIS技术实现了烤烟种植气候的动态分区评估。以云南省两个典型气候年份为例,在GIS平台下将统计模型推算与空间插值技术方法有机结合,尝试突破传...     

国家公园游憩利用与社区协调的空间重构机理与联动逻辑

游憩活动带来的“人”与“地”的互动使国家公园原本的人地关系有了更复杂的内涵。国家公园的社区协调与游憩利用需要联动发展,其机理是当代社会由流空间与地方场所形成的空间重构。以流空间理论为基础,解析国家公园空间重构机理,构建游憩利用与社区协调的空间联动逻辑模型,结果发现：1）国家公园生态空间所具有的独特资源禀赋是生活空间、生产空间、游憩空间运行发展的基础,生活、生产、游憩空间三者都影响生态空间的生态承载力。2）生活空间中原住民的地方依恋和文化认同都起源于生态空间,为游憩空间提供人文资源,通过宜居程度和生活保障的提升来促进生产空间的优化。3）生产空间也为游憩空间提供具有原真性的文化资源,通过生产方式的转变和就业渠道的增加提高原住民的收入水平,带动生活空间的改善。4）游憩空间所产生的经济资本和文化资本能够助力于生态空间的维护、助力于生活空间的改善和生产空间的优化。因此在未来的国家公园建设与发展中,一是需要根据流空间结构,推进游憩利用与社区协调的科学管理;二是基于空间重构机理,促进游憩利用与社区协调的要素流动;三是需要利用空间联动逻辑,完善游憩利用与社区协调的多元发展模式。     

上海自然植被的特征、分区与保护

上海地区有种子植物约134科510属919种。种子植物的分区类型共15°个,其中泛热带分布、北温带和东亚分布各占总属数的27.8%、21.6%和11.9%.地带性植被以常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林为主,其中红楠群落和青冈栎群落能较好地反映中亚热带的植被和环境特征。非地带性植被以潮间带植被和水生植被为主。上海自然植被的类型和分布规律反映了本区地处中亚热带向北亚热带过渡地带的气候特征以及濒江临海的环境特点。同时其现状也表明了上海的自然植被处于不断增长的压力之下所发生的变化,因此亟需加以保护。上海的植被区划可分为隶属于北亚热带常绿落叶阔叶林地带的河口沙洲植被区,碟缘高地植被区和东北淀泖低地植被区,以及隶属于中亚热带常绿阔叶林地带的西南丘陵、低地植被区等。     

山区小流域综合开发分区的理论与实践—以云南禄劝砚瓦河小流域为例

综合开发小流域土地资源是山区可持续发展的首要问题。针对小流域的实际合理安排和综合开发，兼顾到农民的远近利益，减轻或根除自然灾害，通过贫困山区小流域的综合开发达到脱贫目的。坡度和海拔高度等对山区小流域不同区（带）物能结构和运动特征有较大影响，影响到坡面径流作用和水土流失状况，据此山区小流域分作了三个区（带）：基本无侵蚀的分水岭区（Ⅰ区），严重水土流失的陡坡区（Ⅱ区）和物质运输沉积区（Ⅲ区）。Ⅰ区位于坡缓的分水岭地带，可以借鉴国外的某些集水技术，开展农作物种植，通过某些动植物改良土壤结构，在该区可安排某些农业、林业、牧业生产，以提供粮食、“三料”和林副产品。Ⅱ区是小流域中的陡坡地带，坡陡、岩石裸露，土地贫瘠，水土流失严重，应该以林为主，采取综合保持性利用措施，以获得良好的生态环境效益和长期效益。Ⅲ区位于沟谷地带，也是山区农业生产的精华地带。应突破“沟谷型”农业发展模式，在Ⅰ区和Ⅱ区多想办法，变沟谷农业为立体农业，促进小流域的综合发展和可持续发展，获得更好的社会、经济、生态效益。     

基于GIS技术的区域林地生产力估测与分区

借助G IS和数学模型集成技术,利用福建省气象观测资料推算出全省年均温度、降水量和实际蒸散量的125 m×125 m栅格数据,采用植被净第一性生产力改进模型结合林地土壤质量系数,修正计算区域林地生产力栅格数据,然后借助动态聚类分析模型进行区域林地生产力分区。结果表明福建省林地生产力介于262.2 g/(m2.a)~2 100.6 g/(m2.a),9个设区市林地生产力均值大小顺序为:漳州>龙岩>福州>厦门>三明>莆田>南平>泉州>宁德。全省林地以高、中生产力区占绝对优势,分别占全省林地总面积的76.26%和23.54%,其中高生产力区主要分布于闽北、闽西和闽中地区,而中生产力区则主要分布于闽北、闽中和闽东地区。     

无锡都市区制造业的区位决策影响与适宜性分区

通过对制造业区位决策的影响要素分析,讨论各区位因子对制造业适宜性分区的控制作用。以经济发达的无锡市为例,综合考虑生态约束、开发引导和相关空间因素,分别选择生态服务功能、灾害易损性、水环境风险进行生态约束要素分区评价;选择交通、集聚规模和土地潜力指标进行开发引导要素分区评价;同时考虑城镇和基本农田的分布状况。在此基础上,运用GIS空间分析方法,综合评价全市域制造业的适宜性分区,作为制造业空间区位决策的依据,其中生态环境约束较弱、开发引导较强的地区可以适当布局制造业项目,而生态环境约束较强、或开发引导较弱、或人口相对稠密、或优质农田分布的地区需要严格控制乃至禁止制造业项目的建设。     

基于粗糙集与突变级数法的土地利用景观分区研究

基于江苏宜兴市土地利用现状数据库,利用土地景观格局指数,采用粗糙集与突变级数法相结合的方法对宜兴市进行土地利用景观分区。分区结果表明:区域地貌特征影响的土地利用方式是土地利用景观格局分异的主要因素,随着水域、林地面积比重的增加,人类对土地系统的改造逐渐减弱,斑块破碎化程度降低,斑块形状复杂化程度增强,景观多样性减弱;结合粗糙集论通过知识约简挖掘数据中隐含的内在规则,依据属性重要性对评价因子进行重要性排序,无需确定权重,最终通过多指标集成的突变级数法进行土地利用景观分区。     

国土空间管控的方法与途径

国土空间管控是对国土空间各类开发保护活动的科学谋划与管理安排,是进行国土空间宏观调控和微观管理的重要政策工具。探讨以地域功能和资源环境承载力为科学基点的国土空间管控体系框架,并以福建省和贵州省六盘水市为例,解析“三区三线”协同划定和国土开发强度并测算两个国土空间管控中技术难点的解决方法,在此基础上,提出以功能管控和参数管控为核心的多尺度、多时序国土空间管控途径。研究发现：① 功能管控以主体功能区划和“三区三线”划定方案为基础,按照四类主体功能定位、三类空间（生态、农业和城镇空间）、六类分区（生态保护红线及一般生态区、永久基本农田及一般农业区、城镇开发边界及城镇预留区）以及N类建设和非建设类用途分层级实施;② 参数管控则以国土开发强度为关键目标参数,实施基于总量-目标和过程-增幅双控的阈值管控,以及基于上限和下限双控的分类型管控途径,旨在实现各类空间内和区域整体的生产、生活、生态“三生”结构均衡协调,促进形成高质量、可持续的国土空间开发保护格局。     

中国森林乡村的多尺度分异特征与分区优化

国家森林乡村建设是实施乡村振兴战略和改善农村人居环境的重要措施,但森林乡村在不同尺度的分异特征及优化方向尚不明晰。本文综合运用探索性空间数据分析、耦合度模型和Voronoi图分析等研究方法,从全国、区域和行政尺度分析了国家森林乡村空间格局、数量规模和内部分异特征,并基于森林乡村与人口耦合关系及乡村可达类型识别,分析了全国森林乡村的分区格局及其优化方向。结果表明：全国森林乡村密度具有明显的东高西低分异特征,长江三角洲地区是森林乡村高密度集中分布最大的连片区。基于县域单元的省域森林乡村泰尔指数差异较大,东南区域森林乡村分布相对均衡,西南和东北区域内部差异显著。森林乡村空间可达性呈现自东向西的梯度递减,森林乡村与人口密度的耦合类型分布具有较强的内部分异性。文章基于森林乡村可达类型与耦合分区的组合分析,将全国划分为重点发展区、特色挖掘区、集聚提升区、适度引导区和功能转型区五类,明确了不同类型区森林乡村建设的重点方向,将为面向乡村振兴的全国森林乡村建设与分区优化提供决策依据。     

湖泊型流域水生态功能分区的理论与应用

地域分异是地理学核心研究方向之一,水生态功能分区是地学分区面向生态环境领域的发展和应用。基于水生态分区的管理是流域水环境管理的趋势,流域水生态功能分区是建立中国新型水环境管理的基础。论文在界定水生态功能分区涉及的主要概念基础上,分析了湖泊型流域水生态系统的尺度,为湖泊型流域水生态功能分区体系的建立奠定了理论基础;根据分区的目的,建立了分区的原则和指标体系,研发了分区技术、结果验证校核方法;以巢湖流域为例,进行了一级至四级水生态功能分区,并对分区结果进行验证。湖泊型流域水生态功能分区有助于丰富地域分异规律研究,对水生态目标管理的理论与方法具有指导作用。     

海岸带的空间功能分区与管制方法——以宁波市为例

海岸带空间资源的合理开发和利用关系到海洋经济发展质量和优质资源利用效率,成为影响沿海城市区域可持续发展的重要内容。根据区域自然、经济、社会特征,运用相关分区方法,划分海岸线和海岸带开发与保护的适宜性空间,获取较高的空间资源配置效率,成为地理学研究关注的热点。大部分学者从经济和生态两个方面要素构建指标体系,并对分区方法进行了有益探索和尝试,但是由于海岸带具有自然地理的特殊性,所以在指标选择上有较大不同。以宁波海岸带为例,讨论海岸线及海岸带的空间区划指标体系选择和方法应用问题。在借鉴已有区划方法的基础上,重点讨论评价单元划分、评价指标选择与处理等技术方法,在评价海岸线开发适宜基础上,做进一步的海岸带空间功能分区,将宁波市海岸带空间划分为生态空间、生产空间和生活空间,并结合宁波市空间开发现状,提出不同类型区域空间布局调整引导方向和管制要求。     

生态系统服务社会价值与生态价值的权衡与协同关系——以普达措国家公园为例

以香格里拉普达措国家公园为研究区,借助SolVES模型和InVEST模型,分别度量其社会价值（美学价值、文化价值、游憩价值）和生态价值（生境质量、碳储量、水源供给）的空间特征,并运用双变量空间自相关分析对二者空间权衡与协同关系进行研究。研究表明：① 社会价值的高值区呈“多核心,多条状”的空间格局,社会价值指数高达8.6（该指数介于1~10）,且距水体的距离越近对社会价值的贡献越大（贡献度为45.9%）;② 生态价值良好及优的空间范围占园区面积的1/2（49.91%）,主要位于原始森林保存良好的碧塔海片区和尼汝东北部扎诺一带;③ 社会价值与生态价值之间存在显著的空间依赖性,其中社会价值低,生态价值高的区域是园区最主要的空间聚集特征。该研究可为生态系统服务的可持续管理决策提供科学依据,以及有助于完善基于生态系统服务的社会?生态系统分析理论框架。     

耦合SOFM与SVM的生态功能分区方法——以鄂尔多斯市为例

辨析区域主要生态环境问题及其空间异质性,划定生态功能区,对保障区域生态安全和国土开发优化具有重要指导意义。以往自下而上的分区研究多基于行政区或流域开展,难以体现行政区或流域内部的生态功能分异。以鄂尔多斯市为例,基于生态系统服务与生态敏感性构建区域生态功能分区指标体系,耦合自组织特征映射（SOFM）网络与支持向量机（SVM）划定鄂尔多斯市生态功能分区。结果表明,区域内各生态功能分区指标呈现明显的空间分异特征,通过SOFM网络基于栅格进行指标聚类,构建分类效果指数筛选最佳聚类方案,将区域分为7种不同的生态功能类型。最终,利用SVM识别最优分区界线,将鄂尔多斯市分为11个生态功能区。本文构建分类效果指数实现多分类方案优选,使用机器学习算法解决自下而上的自然分区容易弱化要素空间位置属性的问题,完成了从分类到分区的定量转换,有助于提升分区的空间精度与客观性,为生态功能分区与分区边界划定提供了新的方法途径。     

基于主体功能区的京津冀城市群碳收支时空分异与碳补偿分区

从主体功能区划视角研究碳收支和碳补偿分区,对于制定适应各主体功能区低碳发展策略,推动区域生态环境协同治理,实现高质量发展具有重要意义,也是地理学思想对于实现“双碳”目标的重要贡献。本文首先构建主体功能区视角下碳收支与碳补偿的理论框架,然后以京津冀城市群157个县级单元为研究区,引入集中化指数、标准显性比较优势指数、SOM-K-means聚类等方法研究功能区视角下京津冀城市群碳收支时空分异与碳补偿分区,并提出以低碳发展为导向的碳减排空间优化方案。结果表明：① 2000—2017年京津冀城市群碳收支量呈现波动上升态势,其集中化指数均高于0.4的“警戒线”,碳收支地区差异整体偏大。② 碳收支时空分异显著,碳排放高值区呈现以京津唐为中心,向外逐步降低的“核心—外围”空间格局;而碳吸收空间格局趋于稳定,总体呈现东、北、西部高,而中、南部低的倒“U”型格局。③ 京津冀城市群碳收支与主体功能区战略定位较为吻合,优化开发区和重点开发区是碳排放的主要承压区,而重点生态功能区是碳吸收的优势主导区,各功能区碳吸收集中化指数差别较碳排放集中化指数小。④ 京津冀城市群共有53个支付区、64个平衡区和40个获补区,结合主体功能区规划战略目标,最终形成9类碳补偿空间优化区,并提出每一类型区低碳发展方向及策略。⑤ 未来要加强更微观尺度的碳收支及碳补偿研究,丰富和完善碳补偿理论框架,将碳补偿融入到碳交易市场,探索实现“双碳”目标的多元化路径。