论文部分内容阅读
随着快速扩张的经济增长模式引领众多中国城市实现城镇化和工业化，致使人类生存发展所需要的资源紧缺以及环境问题日益严重，使得生态空间的格局得到了较大的改变，城市建设用地不断破坏着生态空间，生态环境的压力逐渐加大。党的十九大报告指出，中国必须加强贯彻“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念”，以为人民创造良好的生存环境，并解决人与自然之间的矛盾，促进人与自然的和谐相处。
在此前提下，本文获取了万州区2000年、2006年、2012年和2018年土地利用覆盖数据、DEM高程数据、道路交通数据、行政中心数据、河流数据、生态保护红线数据和自然保护地数据并结合前人对生态空间的研究成果，对万州区生态空间变化特征、生态空间变化影响因子、影响机理进行研究，并构建Ann-CA-Markov耦合模型对2024年生态空间布局进行模拟预测，并基于2024年的模拟结果以及InVEST模型对万州区的生境质量进行科学的评估，而后对2024年万州区的生态空间进行重构并对重构后万州区的生境质量进行评估，最后针对万州区生态空间存在问题提出相关的优化管控建议。本文主要研究结论如下：
（1）在2000—2018年期间，研究区内的生态空间总面积持续减少，并且生态空间的稳定性同样持续下降。在此期间生态空间面积减少3546.96hm2，人均生态空间面积减少97.27m2，其中生态空间类型为耕地的面积减少4393.41hm2，林地减少1230.55hm2、草地减少57.40hm2、水域增加2157.06hm2、未利用地减少22.66hm2生态空间向非生态空间转移面积为3610.19hm2，其中耕地转移2885.10hm2、林地转移654.03hm2、草地转移57.50hm2、水域转移5.69hm2、未利用地转移7.86hm2，而非生态空间仅向生态空间转移63.22hm2；万州区生态空间的斑块破碎化程度、斑块的分离程度逐年增加而生态空间的最大斑块指数逐年下降且斑块面积逐步趋于均匀化。
（2）在2000—2018年期间，高程因子、道路交通因子、行政中心因子以及河流因子对于生态空间类型变化的影响力在时间序列上持续增加。在此期间内，高程因子对生态空间类型变化的影响力由2000—2006年的0.3858增加到2012—2018年的0.4022，道路交通因子、行政中心因子以及河流因子对生态空间类型变化的影响力均由2000—2006年的0.5604增加到2012—2018年的0.5727。
（3）本文所构建的Ann-CA-Markov耦合模型具有较高的模拟精度。使用本文所构建的Ann-CA-Markov耦合模型模拟的2012年的生态空间布局的标准Kappa系数值、数量Kappa系数值、位置Kappa系数值和随机Kappa系数值分别为0.9836、0.9876、0.9927、0.9927，2018年分别为0.9850、0.9887、0.9963、0.9963，无论是2012年还是2018年的标准Kappa系数值、数量Kappa系数值、位置Kappa系数值和随机Kappa系数值都远远高于0.75，而对于其他学者构建的相同模型的标准Kappa系数值、数量Kappa系数值、位置Kappa系数值和随机Kappa系数值最高分别为0.97、0.98、0.98、0.98，本文所构建的Ann-CA-Markov耦合模型相对于其他学者所构建的模型的模拟精度高。
（4）在2006—2024年期间，研究区的整体生境质量持续下降。万州区的主要以一般和优的生境质量等级区域为主，这两个区域所占面积分别超过整个研究区总面积的44%和38%，从总体上来说，研究区域内生境质量等级为差、较差和良所占区域的面积增加，而一般和优生境质量等级区域所占面积减少，其中差、较差和良的生境质量等级区域所占面积分别增加3.06hm2、2348.88hm2、8979.47hm2，一般和优生境质量等级区域所占分别减少1607.38hm2、9724.03hm2，2006年、2012年、2018年的平均生境质量分别为0.7043、0.6931、0.6803、0.6802。
（5）在对万州区的生态空间进行重构后，万州区的整体生境质量得到大幅度提升。重构后，万州区在差、较差、一般、良的生境质量等级区域所占面积分别减少9.54hm2、82.87hm2、16174.25hm2、4585.05hm2，在优的生态境质量等级区域所占面积增加20851.71hm2，而且其平均生境质量由重构前的0.6802提高重构后的0.7042，而在研究期内万州区平均生境质量最高时也只达到了0.7043，生态空间重构后，研究区的生境质量得到较大提高，较大地改善了研究区的生态环境。
基于以上得到的主要结论，根据研究区与生态空间现有布局所存在的问题，对万州区生态空间的优化和管控提出以下建议：
（1）定期对生态空间的生境质量进行科学的评估，从而为生态空间的优化与管控提供参考依据.
（2）对生态空间的数量进行控制，保证生态空间的面积不能低于生态空间的界定值。
（3）对生态空间进行分类管控，对于高生态价值的生态空间核心区域严禁人类开发利用，对于缓冲区域制定严格的环境评估标准，保证其不在不破坏生态环境的情况下进行开发利用。
（4）对生态空间布局进行优化，保证生态空间合理的布局，在生境质量评估成果的基础上合理进行建设开发，并在保证区域粮食安全的情况下加快不合理耕地的退耕还林还草工作；
（5）对生态空间保护实施保障机制，政府统一协调，实现各个主管部门相互合作共同完成生态空间的保护；
（6）立法保障，实施动态监管，明确法律的权威性以及严肃性，并建立起一套政策、法律法规、公众参与、技术支撑全方位生态空间监控体系，对生态空间情况进行动态监管。
在此前提下，本文获取了万州区2000年、2006年、2012年和2018年土地利用覆盖数据、DEM高程数据、道路交通数据、行政中心数据、河流数据、生态保护红线数据和自然保护地数据并结合前人对生态空间的研究成果，对万州区生态空间变化特征、生态空间变化影响因子、影响机理进行研究，并构建Ann-CA-Markov耦合模型对2024年生态空间布局进行模拟预测，并基于2024年的模拟结果以及InVEST模型对万州区的生境质量进行科学的评估，而后对2024年万州区的生态空间进行重构并对重构后万州区的生境质量进行评估，最后针对万州区生态空间存在问题提出相关的优化管控建议。本文主要研究结论如下：
（1）在2000—2018年期间，研究区内的生态空间总面积持续减少，并且生态空间的稳定性同样持续下降。在此期间生态空间面积减少3546.96hm2，人均生态空间面积减少97.27m2，其中生态空间类型为耕地的面积减少4393.41hm2，林地减少1230.55hm2、草地减少57.40hm2、水域增加2157.06hm2、未利用地减少22.66hm2生态空间向非生态空间转移面积为3610.19hm2，其中耕地转移2885.10hm2、林地转移654.03hm2、草地转移57.50hm2、水域转移5.69hm2、未利用地转移7.86hm2，而非生态空间仅向生态空间转移63.22hm2；万州区生态空间的斑块破碎化程度、斑块的分离程度逐年增加而生态空间的最大斑块指数逐年下降且斑块面积逐步趋于均匀化。
（2）在2000—2018年期间，高程因子、道路交通因子、行政中心因子以及河流因子对于生态空间类型变化的影响力在时间序列上持续增加。在此期间内，高程因子对生态空间类型变化的影响力由2000—2006年的0.3858增加到2012—2018年的0.4022，道路交通因子、行政中心因子以及河流因子对生态空间类型变化的影响力均由2000—2006年的0.5604增加到2012—2018年的0.5727。
（3）本文所构建的Ann-CA-Markov耦合模型具有较高的模拟精度。使用本文所构建的Ann-CA-Markov耦合模型模拟的2012年的生态空间布局的标准Kappa系数值、数量Kappa系数值、位置Kappa系数值和随机Kappa系数值分别为0.9836、0.9876、0.9927、0.9927，2018年分别为0.9850、0.9887、0.9963、0.9963，无论是2012年还是2018年的标准Kappa系数值、数量Kappa系数值、位置Kappa系数值和随机Kappa系数值都远远高于0.75，而对于其他学者构建的相同模型的标准Kappa系数值、数量Kappa系数值、位置Kappa系数值和随机Kappa系数值最高分别为0.97、0.98、0.98、0.98，本文所构建的Ann-CA-Markov耦合模型相对于其他学者所构建的模型的模拟精度高。
（4）在2006—2024年期间，研究区的整体生境质量持续下降。万州区的主要以一般和优的生境质量等级区域为主，这两个区域所占面积分别超过整个研究区总面积的44%和38%，从总体上来说，研究区域内生境质量等级为差、较差和良所占区域的面积增加，而一般和优生境质量等级区域所占面积减少，其中差、较差和良的生境质量等级区域所占面积分别增加3.06hm2、2348.88hm2、8979.47hm2，一般和优生境质量等级区域所占分别减少1607.38hm2、9724.03hm2，2006年、2012年、2018年的平均生境质量分别为0.7043、0.6931、0.6803、0.6802。
（5）在对万州区的生态空间进行重构后，万州区的整体生境质量得到大幅度提升。重构后，万州区在差、较差、一般、良的生境质量等级区域所占面积分别减少9.54hm2、82.87hm2、16174.25hm2、4585.05hm2，在优的生态境质量等级区域所占面积增加20851.71hm2，而且其平均生境质量由重构前的0.6802提高重构后的0.7042，而在研究期内万州区平均生境质量最高时也只达到了0.7043，生态空间重构后，研究区的生境质量得到较大提高，较大地改善了研究区的生态环境。
基于以上得到的主要结论，根据研究区与生态空间现有布局所存在的问题，对万州区生态空间的优化和管控提出以下建议：
（1）定期对生态空间的生境质量进行科学的评估，从而为生态空间的优化与管控提供参考依据.
（2）对生态空间的数量进行控制，保证生态空间的面积不能低于生态空间的界定值。
（3）对生态空间进行分类管控，对于高生态价值的生态空间核心区域严禁人类开发利用，对于缓冲区域制定严格的环境评估标准，保证其不在不破坏生态环境的情况下进行开发利用。
（4）对生态空间布局进行优化，保证生态空间合理的布局，在生境质量评估成果的基础上合理进行建设开发，并在保证区域粮食安全的情况下加快不合理耕地的退耕还林还草工作；
（5）对生态空间保护实施保障机制，政府统一协调，实现各个主管部门相互合作共同完成生态空间的保护；
（6）立法保障，实施动态监管，明确法律的权威性以及严肃性，并建立起一套政策、法律法规、公众参与、技术支撑全方位生态空间监控体系，对生态空间情况进行动态监管。