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中国在快速城市化进程中面临着经济发展和生态保护的双重压力,如何在土地资源极其有限、人地关系高度紧张的条件下,协调生态用地与建设用地之间的矛盾,是紧迫而现实的课题。景观生态安全格局是区域生态系统中提供基本生态系统服务的关键性景观格局,可为生态系统的高效保护提供理论基础与空间依据,展开相关研究具有重要的理论与实践意义。
本研究以维护区域基本生态安全和构建生态良好的土地利用格局为目标,对影响关键生态过程的景观生态安全格局进行系统的理论与实证研究。通过对景观生态安全格局的识别、演变、评价与规划等方面的研究,为保护和恢复区域生态系统服务、优化土地利用结构和布局、协调城市发展和生态保护之间的矛盾,提供理论与方法上的参考。
本研究的主要内容包括:1、论证景观生态安全格局的概念内涵及其对于高效保护区域生态系统的重要性,并提出景观生态安全格局研究的总体思路、重点内容、基本流程与方法。2、从景观生态安全格局的角度,提出景观生态评价的方法,并构建景观生态功能评价指标体系,对景观生态功能变化进行评价;3、以北京市为例,识别不同时期的景观生态安全格局,分析其时空动态变化及对景观生态功能的影响,并在此基础上探讨北京市土地利用格局的优化途径。
本研究的主要结果和结论如下:
1、景观生态安全格局是区域生态系统中提供基本生态系统服务的关键性景观格局,它维持区域生态系统结构和过程的健康与完整,是维护国土生态安全、实现精明保护与精明增长的刚性格局。景观生态安全格局强调通过保护最少量的土地实现最大的生态功效,为在有限的土地资源条件下满足生态保护和城市发展的用地需求提供了空间战略,因此是精明保护的有效途径。
2、基于景观生态安全格局的景观生态评价为土地生态评价提供1e新的视角与方法。它可以从景观过程的角度构建评价指标,具有明确的生态学含义;同时可以在不同安全水平上,判别景观格局是否满足维护生态过程的基本要求;其评价结果可以落实在空间上,对土地规划具有较强的指导性。
3、对北京市景观生态安全格局的演变、评价与规划展开实证研究。
(1)应用RS、GIS技术和景观格局指数分析等方法,对北京市1985年、1993年、2001年和2007年的土地利用、景观格局的时空动态变化及影响因素进行了分析。结果表明:快速城市化进程中,建设用地对景观格局的稳定性造成严重干扰;非建设用地面积减少,景观格局趋于异质性和破碎化;远郊区和近郊区是土地利用变化最为剧烈的区域。
(2)针对北京市关键生态过程。应用景观安全格局理论和GIS技术,识别了1993、2001和2007年的水文调节安全格局、水土保持安全格局和生物保护安全格局,并构建综合景观生态安全格局。以景观生态安全格局为标准,通过多指标综合评价方法,对北京市景观生态功能进行评价。结果表明:从1993到2007年,北京市景观生态功能出现了总体下降的趋势,但下降速度明显减缓。河湖湿地萎缩、地下水回补过程受阻、雨洪淹没风险加大以及生物栖息地网络不完善是北京市当前而临的主要生态问题。
(3)最后,对北京市景观生态安全格局进行了规划与评价,并提出了建设用地的调整建议及在土地利用规划中的应用。对规划前后景观生态安全格局进行定量比较,结果显示景观格局指数的优化幅度显著高于面积的变化幅度,验证了景观生态安全格局在维护生态功能方面的高效性。
本研究的创新之处在于:1、对北京市景观生态安全格局的识别、演变、评价与规划展开系统研究;2、分析发现北京市土地利用现状与景观生态安全格局不吻合;3、提出并实证基于景观生态安全格局的景观生态评价方法。