基于生态安全格局进行国土空间生态修复关键区识别是新时期平衡环境保护与社会发展的重要手段.本研究以环太湖城市群为研究区,从结构和功能两方面综合确定生态源地,在构建阻力面的基础上利用最小累积阻力模型识别生态廊道并耦合景观生态风险评价来确定研究区每条生态廊道的适宜宽度,通过电路理论识别重点修复区,最终构建"六区四带"的生态安全格局并进行分区管控.结果表明:环太湖城市群的32处生态源地呈现"东多西少、山湖相连"的空间格局,70条生态廊道集中分布于西部和中部,绝大部分生态廊道的适宜宽度在1500-2000 m;国土空间生态修复区集中存在于太湖东部、长兴县和溧阳市内;根据研究区特点和修复区实际情况,本研究提出保护核心生态源地、优化并修复重要廊道、合理规划生态夹点和障碍点用地等具体保护修复措施.

水生态修复分区向上衔接水生态系统修复目标,向下引导修复工程的空间布局,是实现水资源要素系统修复的关键.当前,水生态修复分区面临层级体系不一、指标不全面、边界模糊等问题,因此,本研究以喀斯特生态脆弱区广西河池市为例,构建"流域自然单元-主导生态功能-生态胁迫风险"的多维分区体系框架.一级分区选取河流水系和地貌类型作为划分指标,识别子流域单元作为一级分区边界;二级分区采取"自上而下"的划分方法,在承接流域自然地理特征的基础上,明确水生态修复的目标,选取水源涵养、生物多样性和景观文化服务3项指标进行评价,利用K-means聚类方法对空间单元内的主导生态功能进行识别,以子流域单元作为二级分区边界;三级分区是生态修复工程的具体实施单元,选取水土流失、洪涝风险和人类干扰3项指标表征水生态系统面临的外部胁迫风险,进行三级分区划定.共划定11个水生态一级分区、4个二级分区和3个三级分区,综合流域自然地理格局、主导生态功能、生态胁迫风险的空间分异特征的三级分区结果,并结合子流域单元和乡镇行政单元确定分区边界,最终将水生态修复分区综合划分为5类、32个子生态分区,并分区、分类提出相应的生态修复策略.

生态系统服务供需平衡是保障生态安全的基础,将生态系统服务供需作用流动机制融入生态安全格局构建对保障区域生态安全和提升人类生态福祉具有重要意义.基于景观生态学原理,提出耦合生态系统服务供需的生态安全格局构建逻辑方法,以苏南地区为研究区构建了景观生态安全格局和社会生态安全格局.研究结果表明:(1)耦合生态系统服务供需的生态安全格局应以维系区域生态安全和保障区域人类生态福祉为构建目标.其中,生态安全以生态系统服务与生态风险为核心关注对象,人类生态福祉的实现依赖于人类主动获取与生态系统服务流;(2)苏南地区生态系统服务供需间存在错配格局,在此基础上分别识别生态源地与需求源地4247.46km2、1882.16km2,生态廊道与供需廊道1614.02km、1915.82km,生态夹点29处、生态障碍点23处、生态供需节点20处;(3)形成"三区四带两组团"的社会-景观生态安全格局优化布局方案,并在此基础上提出针对性保护修复策略,推动经济-生态空间协同发展.研究可为丰富区域生态安全格局构建理论和方法、推动国土空间优化与管控提供参考借鉴.

随着人类足迹不断延伸,高原湖泊流域人地系统三生空间冲突显著.以滇池流域为例,顾及流域三生空间冲突风险,基于三生空间景观格局和生态环境质量的变化,尝试引入四象限模型,结合热点分析,划分风险-质量综合生态环境分区.结果表明:(1)滇池流域三生空间冲突风险类型以较强为主,冲突曲线指数呈现倒"U"型,较强冲突比重不断下降.三生空间类型转换明显,生活空间共增长了 312.23km2,主要是由于高原湖泊流域的快速城镇化使得生活空间大量挤占了生产和生态空间.(2)滇池流域生态环境质量总体呈现下降趋势,空间上以滇池为中心呈现高-低-高的分布特征.较高质量和高质量区面积减少了 136.66km2;低质量区和较低质量区由 699.65km2 上升到 930.51km2,约占流域总面积的 1/3.(3)基于三生空间冲突风险和生态环境质量两个维度将生态分区分为综合生态环境优质、良好、一般、劣质四类,四类区的空间分布连续性相对较好,尤以劣质区面积连续扩展的态势最为典型.针对不同生态分区提出差异化管理措施,为流域人地协调发展提供实践指导.

快速城市化导致城市及周边区域生态风险不断增加,认知城市化区域生态风险,探究其变化的驱动因素,提出行之有效的风险管控策略,对城市化区域生态环境与社会经济协调发展具有重要意义.以北京市为例,基于生态系统服务对生态风险进行了定量表征,分析了城市化因素对生态风险的驱动作用,探究了生态风险管控策略.研究结果表明:不透水地表扩张、经济增长、人口增长均对生态风险有显著的驱动作用,其中不透水地表扩张的驱动作用占主导地位.经济增长和人口增长通过影响不透水地表率间接作用于生态风险,在2005年时,人口密度对生态风险的驱动作用大于GDP强度,在2010年及之后,GDP强度对生态风险的驱动作用则变得比人口密度的驱动作用更大.北京市的生态风险管控策略为:在不透水地表率介于40％-70％的区域降低不透水地表率和实施土地利用及景观格局优化;不透水地表率大于70％的区域应防止不透水地表进一步扩张;不透水地表率低于40％的区域需通过提升生态系统质量、强化风险防范、降低风险暴露等途径来管控风险.此外,应通过提高海淀、昌平、通州、顺义等辖区的人口和经济城市化集约水平来降低生态风险.本研究阐明了城市化对区域生态风险的驱动作用,可为北京市生态风险管控提供依据.

自然保护区生态风险评价与预测对区域自然资源保护及规划管理具有重要意义.研究以赛罕乌拉国家级自然保护区为例,利用2000、2010、2020年三期土地利用数据,基于景观生态风险指数(ERI)评价研究区景观生态风险,结合最小累积阻力模型(MCR)构建生态安全格局,并借助斑块生成土地利用变化模拟模型(PLUS)模拟2030-2050年土地利用及景观生态风险演变状况,对研究区的风险管控与格局优化提出相应策略与措施.结果表明:(1)研究区景观生态风险呈北低南高的空间分布特征,以较低风险区为主,2000-2020年景观生态风险整体呈先下降后上升趋势;(2)重要生态功能"点"——56处生态源地、49个生态节点,"轴"——144条生态廊道,"面"——生态保育区、生态过渡区、合理利用区等3个生态功能区,共同构成了研究区的生态安全格局;(3)2030-2050年研究区主要以较低风险区为主,呈现北低南高的空间分布特征.从时空演变上看,2020-2050年赛罕乌拉国家级自然保护区景观生态风险呈下降趋势.研究成果可为自然保护区生态保护与治理提供决策参考.

合理评价陕北黄土丘陵生态恢复区景观生态风险状况,对优化区域景观格局和维护生态系统功能具有现实意义.本文利用延安市2000-2020年土地利用类型数据,基于景观格局指数与GIS空间分析,揭示景观生态风险水平及其时空演变格局.结果表明:(1)景观生态风险指数(ERI)处于0～0.449,风险等级主要表现为低、较低及中风险区,以片状形式广泛分布于西南、黄河沿岸及西北等市域边际区县;高风险区集中于宝塔区.相比 2000年,2020年的高、较高风险区面积增多1.27×104和25.25×104 hm2,景观生态风险增大趋势明显.(2)2000-2020年,景观生态风险的Moran's I为正值,空间相关性显著,"高-高"和"低-低"值为其主要空间集聚模式,但空间集聚性先增强后减弱,局部差异性逐步突显.(3)景观生态风险热点分布于宝塔区,其土地利用以建筑用地和耕地为主,系统干扰度高,景观破碎分离,呈现出高值集聚模式;景观生态风险冷点主要分布在黄龙县、黄陵县及富县,区域海拔较高,人为干扰强度低,林地、草地斑块面积大,景观分离度和破碎度小,呈现出低值集聚模式.近20年,冷热点区域面积变化明显,空间格局波动频繁.因此,延安市景观生态风险整体上较小,但不同风险等级及其空间集聚模式和冷热点区域持续转化,需规划土地利用结构,提升景观安全性和稳定性.

科学评估长江上游生态脆弱区的景观生态风险对区域生态调控及构筑长江生态安全屏障具有重要意义.本研究以云南省金沙江干热河谷区全域为研究区,构建景观生态风险评价模型,分析区域景观生态风险的时空分布格局.结果表明:2000、2010和2020年,研究区景观生态风险指数均值分别为0.414、0.398和0.462,至2020年全域已达到较高风险水平.2000和2010年,各等级的景观生态风险区交错分布,至2020年高风险区呈集中分布态势.2000-2020年,研究区各区段景观生态风险指数均值均处在0.42附近,临近较高风险等级水平,表明各区段景观生态风险等级均较高.研究区各区段的中、低风险区面积均缩小,而高风险区面积明显增长.西段和中段的高风险区面积增幅远高于东段.景观生态风险显著变化区域面积约占研究区总面积的55％,风险显著上升区和下降区均具有明显的空间集聚特征.研究区全域景观生态风险水平先降后升,西段地区的景观生态风险恶化趋势最明显,大部分地区景观生态风险变化显著.政府主导的生态管理政策和措施及市场主导的土地利用活动相互博弈成为本区域景观生态风险变化的主因.未来应开展气候变化耦合人类活动对研究区全域和局域景观生态风险变化的驱动机理研究,以有效应对区域生态风险.

随着城市建设的快速发展,建设用地持续扩张,生态用地不断缩减,城市生态系统出现了各种风险和退化现象,故对城市生态韧性进行评估尤为重要.本研究从城市化进程带来的景观地类变化视角出发,通过"风险-连通性-潜力"模型、空间自相关模型及核密度评估等方法对南昌市2005-2020年生态韧性水平进行评估,并探究其时空演化特征.结果表明:2005-2020年,研究区风险、连通性和潜力各子系统空间格局稳定,但差异显著,其中,生态风险呈中部高、东西两侧低的特征,连通性和生态潜力的空间分布则与生态风险相反,呈中部低、东西两端高的格局.南昌市生态韧性整体水平不高,以中、较低韧性水平为主体,低等级持续增长,高值水平区域逐渐减少.生态韧性的"高-高"集聚类型不断减小,"低-低"集聚类型逐步增加.核密度评估表明,南昌市整体韧性水平变化不大,空间差异明显.应根据南昌市不同区域的生态韧性水平特征,结合城市规划布局调整不同景观类型的数量与分布,改变不同景观类型空间分布的连通性和集聚性,实现区域整体生态韧性水平的优化提升.研究结果可为城市空间规划布局提供理论依据.

生态安全格局如何结合地域生态风险和地方生态需求进行构建,是该领域服务于国土空间治理并且能否有效应用的主要议题之一.本研究以咸阳市为对象,结合市域地貌形态、地域生态安全影响因素和景观特征,基于"源地"空间可达性和空间质量,融合形态学空间格局分析和生态抗性、生态连通性、生态系统服务价值综合评价结果,叠加生态梯度分析,以源地-廊道-节点的方式构建生态安全格局.结果表明:咸阳市生态源地66 个,总面积2506.65 km2,约占全市总面积的24.6%,主要分布于东北、西侧、中部山区;生态廊道106 条,总长823.5 km,包括潜在廊道、水系、灌渠遗址、秦直道等自然与人文系统,沿生态源地向西北、南部渭河延伸;提升生态连通性的生态节点20 处,主要分布于二道塬与旱腰带之间.