为科学识别大运河无锡段国土空间管控范围内运河生态脆弱区域,本研究以大运河无锡段为研究区,采用脆弱性域图模型(vulnerability scoping diagram,VSD)建立暴露性、敏感性和适应性3个维度的评价指标体系,对2010-2020年的无锡市域范围生态脆弱性进行时空变化分析.研究发现,已有模型无法高效解析运河管控区内的生态脆弱性梯度化.因此,结合大运河无锡段监控区内24个生态脆弱性指标的主成分分析,揭示大运河管控区内生态脆弱性变化的主要趋势.结果表明:在时间尺度上,2010-2020年,大运河无锡段生态脆弱度极高脆弱区占比减少至18.8％,并发生了大比例的由高脆弱向中等脆弱的转移,低脆弱区占比增加至21.91％,总体脆弱度减少;在空间尺度上,研究区内生态脆弱度主要表现为惠山区的轻微退化,滨湖区的局部退化,梁溪区、锡山区的明显改善和新吴区的基本维持;VSD模型揭示的生态脆弱性显著退化区域大多位于建成区边缘地带,这导致位于城市中心区的大运河无锡段监控区内生态脆弱性变化不显著,未提示显著的生态脆弱性变化区域;监控区内近10年的主要变化趋势均为降低生态系统暴露度,提高维持能力方向.该区域整体处于生态脆弱性维持或改善的趋势中,故市域范围的VSD模型很难直接揭示其内部脆弱性梯度变化;在监控区范围内,存在局部不符合上述脆弱性改善趋势的空间范围,通过组合监控区内5种不利趋势的空间分布,选择了 3种及以上不利趋势对应空间和生态控制区的重叠区域作为亟需保护的滨河生态区的候选范围;结合对滨河生态区的环境分析和卫片判读,指出该区域存在农村区域治理资金相对稀缺,治理资金主要针对工业污染,非管控对象的耕地、果林、林地等斑块显著退化和特定生态服务能力降低3个主要问题,并针对性提出保护措施.

鸟类栖息地会随着季节迁徙而改变,基于此对以珍稀濒危鸟类保护为主要目标的自然保护区进行动态分区管理,能够有效提高土地利用效率,协调生物多样性保护与其他生态系统服务功能利用.通过MaxEnt模型分析预测安徽升金湖国家级自然保护区鸟类繁殖季和越冬季的栖息地范围,并采用空间叠加分析方法得到动态分区方案.结果发现:繁殖季鸟类栖息地适宜性受到人口密度、丰水期土地利用类型、距居民点距离、距道路距离等环境因素的影响;越冬季鸟类受到距道路距离、人口密度、距枯水期水体距离、枯水期土地利用类型等环境因素的影响.运用ArcGIS水文工具分析出升金湖国家级自然保护区汇水单元作为其动态区划单元,根据鸟类栖息地季节性变化的特点结合分析结果叠加分析,将安徽升金湖国家级自然保护区划分为核心栖息地保护区、繁殖季栖息地保护区、越冬季栖息地保护区和一般控制区.核心栖息地保护区要进行全年严格保护,繁殖季栖息地保护区和越冬季栖息地保护区在相应鸟类栖息时段严格管控、非栖息时段可合理利用,一般控制区则全年可允许合理的行为活动.季节性动态分区方案注重解决安徽省升金湖国家级自然保护区生态环境保护和社区发展之间的矛盾问题,便于未来保护区生态保护规划决策的制定和实施,进一步丰富了以季节性栖息物种为主要保护对象的自然保护区的动态功能分区研究理论与方法体系,为制定提高自然保护区空间利用效率的生态管理策略提供了参考依据.综上,建议在升金湖国家级自然保护区生态环境保护和社区发展中,依据保护区季节性动态分区特征,实行分区管制,制定对应的生态环境保护和发展的措施.

自然保护地整合优化工作是建立以国家公园为主体的自然保护地体系的基础性工作,是解决各类自然保护地各种矛盾冲突和历史遗留问题的重大历史性工作.我国自然保护地整合优化工作从2020年2月开始,省级自然保护地整合优化预案逐步完善,但最终形成一个具有科学性、合理性和可操作性的自然保护地整合优化预案还面临非常艰巨的任务.本文主要针对自然保护地分类分级分区、风景名胜区整合优化、生态保护红线衔接、永久基本农田调出等几个关键问题开展了系统分析和讨论,认为:(1)以自然景观为主要风景资源和保护对象的风景名胜区,可单独作为一个类别,与自然保护区、自然公园并列;主要风景资源是人文景观的风景名胜区不宜列入自然保护地体系.(2)水产种质资源保护区、野生植物原生境保护区、自然保护小区、野生动物重要栖息地的主要功能是自然保护,应归类为自然保护区,而不应归类为自然公园.(3)不应再新增"生态自然公园"类型;不应把森林公园、地质公园、湿地公园等公园名称改为森林自然公园、地质自然公园、湿地自然公园.(4)如果自然保护区、自然公园、风景名胜区统一分为两级管理,则应该是国家级、省级.国家级森林公园、国家级湿地公园、国家级草原公园等都不宜省略"级"字.(5)可参照国家公园管控区、功能区分层设置方法,自然保护区、自然公园、风景名胜区等也可分层设置管控区、功能区.不应简单地把自然保护区核心区、缓冲区、实验区3个功能区直接转为核心保护区(宜称严格控制区)和一般控制区2个管控区.风景名胜区、自然公园不宜整体按一般控制区管理,也可设置核心保护区(即严格控制区).(6)应肯定以自然景观为主要风景资源和保护对象的风景名胜区在自然保护地体系中的分类地位和自然保护功能,应一并纳入自然保护地整合优化预案中.(7)不宜把自然保护地整体划入生态保护红线,而是把自然保护地内林地、草地、水域等土地利用类型中生态功能重要、生态环境敏感脆弱的"地块"划入生态保护红线.(8)自然保护地是一个地理单元,也是生态空间、生产空间和生活空间的镶嵌体.永久基本农田是高质量耕地的"地块",保留在自然保护地内并不会改变其生产空间属性,可不调出自然保护地.自然保护地法、国家公园法、自然保护区条例等的制修订宜充分考虑各类自然保护地发展历史和管理现况.

以数据为支撑的物种多样性空间分布是自然保护地适应性保护和管理的基础,但当前大多数自然保护地缺乏全域物种多样性观测数据.本研究以钱江源国家公园全域663个20 m× 20 m木本植物样方调查数据为基础,分析了国家公园内观测物种丰富度、稀疏物种丰富度、胸高断面积和树木个体数量的空间变化,比较了这些变量在国家公园各功能区块间的差异.结果显示木本植物物种多样性的热点分布区与钱江源国家公园核心保护区基本匹配.两个物种丰富度在核心保护区古田山区块和长何齐区块及一般控制区古田-苏庄区块最大,三者的观测物种丰富度无显著差异(P＞0.05),古田山区块和古田-苏庄区块的稀疏物种丰富度无显著差异,但均显著大于长何齐区块;古田山区块和古田-苏庄区块的两个物种丰富度指标变异程度小于其他区块,且这两个区块间无显著差异(P＞0.05).齐溪区块、长何齐区块和古田山区块胸高断面积大于其他区块,古田-苏庄区块次之,前三者无显著差异,古田-苏庄区块显著小于长何齐区块和古田山区块.古田山区块和古田-苏庄区块树木个体数量最小.长何齐区块齐溪片区部分胸高断面积大、个体数量小,而在长虹和何田片区胸高断面积小、个体数量大.一般控制区长虹-何田区块和古田-洪源区块两个物种丰富度最小,胸高断面积最小.结果表明,从生物多样性角度来看钱江源国家公园的功能分区基本合理,扩展了对国家公园物种多样性热点和保护空缺的认识:古田山区块木本植物个体大、物种最丰富,与其毗邻的一般控制区古田-苏庄区块物种同样丰富、个体略小,可将其纳入保护核心区以利于钱江源国家公园主要生态系统完整性保护;核心保护区长何齐区块长虹和何田片区物种多样性低、个体小、密度大,待加强保护和修复;长虹-何田区块和古田-洪源区块物种少、个体小、干扰强,待社区发展和保护协同.本研究将为钱江源国家公园生物多样性适应性保护和管理提供科学支撑.

生态控制区是防止城市建设无序蔓延,保障城市生态安全的重要生态空间.对城市生态控制区进行分级管控能够充分发挥其在维护城市生态安全,促进城市建设与生态保护协同发展等方面的作用.研究基于多源数据融合手段,采用"生态系统服务重要性-生态敏感性-景观连通性"评价结果识别生态源地,采用最小累积阻力模型(Minimum Cumulative Resistance,MCR)判定生态廊道和生态节点,形成了点-线-面交汇的生态安全格局网络,并将其应用于厦门市生态控制区分级划定.研究结果表明,厦门市生态源地共有17处,面积为604.19 km2,约占厦门市陆域面积的35.54％,包括陆域生态保护红线、水源保护地、森林公园等区域;提取主要生态廊道15条,长度为152.84 km,主要为连接生态源地与海洋的山海生态廊道;设置生态节点22个,主要为生态源地范围外的小面积重要保护区域和具有明确生态保护目标的区域.依据生态安全格局将厦门市生态控制区划分为三级管控区域,其中,生态源地、生态廊道以及生态节点划入一级管控区,面积占比为69.48％;一级管控区外的生态重要区和林地划入二级管控区,面积占比为10.15％;生态控制区内的其他区域划入三级管控区,面积占比为20.37％.在此基础上提出了分级管控建议,以期为厦门市实现生态控制区高水平保护与城市高质量发展提供重要参考和借鉴.

在快速城市化背景下,以协调城市快速扩张与资源环境保护的突出矛盾为出发点,引入城市开发边界概念,在明确城市开发边界内涵的基础上,选择浙江省义乌市作为典型案例,运用生态红线判别法、生态敏感性评价划定生态本底边界,作为生态基本约束区;运用MCE-CA模型对2020年城市扩展进行模拟研究,并与生态敏感区进行互动调整,界定出城市开发边界和弹性控制区.结果表明:研究区生态本底边界外生态约束区总面积为385.2 km2,是城市发展建设的生态安全警戒线;城市发展边界总面积为163.3 km2,是现时可进行建设的空间界限,同时又能满足未来发展建设的区域;在生态本底边界与城市发展边界之间的区域是弹性控制区,允许城市开发活动在此区域进行,但建设规模不得超过城市发展边界总面积的8.5％.从边界的刚性与弹性结合角度划定城市开发边界,有利于引导城市空间有序发展,为我国城市开发边界的合理管控提供参考和借鉴.

从保障极端干旱区生态安全、生物多样性以及土地资源的合理配置的目的出发,采用最小累积阻力模型,分析于田县生态源地空间扩张的最小阻力分布,在此基础上对生态用地保护的重要性进行分级,进而设置生态用地规划情景,同时对影响于田县生态用地空间分布的驱动因素进行了探讨.结果表明:(1)于田县生态用地分为生态核心区、生态控制区、生态过渡区、生态保护区4种类型,其面积分别为9622.20、1078.45、10846.70、8322.65 km2,其中生态核心区和生态控制区主要分布在研究区南部昆仑山谷地和克里雅河及相关支流水域等沿岸;生态过渡区和生态保护区主要分布在东部和北部广大的荒漠戈壁区域.(2)于田县生态用地规划受到自然和社会经济因素多方面的制约,具体表现在受绿洲经济的发展、环境绿化建设、城镇化以及人口和收入等主要因子的影响.于田县生态用地规划以期为极端干旱区绿洲生态用地合理开发和保护提供了重要科学依据.

理清自然保护地的空间关系与分布格局是加强空间管控、整合优化自然保护地体系的基础.以大熊猫国家公园四川片区内的自然保护地为案例,基于ArcGIS空间数据的处理、分析与可视化表达等功能,结合韦恩(Venn)图在空间层面上量化分析了公园范围内各类自然保护地的空间关系,并进一步揭示了不同保护情景下大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)的分布格局.研究结果表明:(1)研究区内含有6类自然保护地,占研究区总面积的75.13％,其中40.68％为交叉重叠区域.(2)各类自然保护地皆存在大面积的交叉重叠.自然保护区为研究区面积最大的自然保护地类型,占自然保护地总面积的72.53％,其中45.89％为交叉重叠区域;其他类自然保护地占自然保护地总面积的60.87％,其中66.48％为交叉重叠区域.(3)猫点密度与自然保护地的交叉重叠程度呈现逆向增长趋势,区域的重叠水平越高,猫点密度越低.(4)自然保护地整体非重叠区的猫点密度高于重叠区.自然保护区是整体猫点密度最高的自然保护地类型,其非重叠区密度明显高于重叠区;森林公园非重叠区与水利风景区重叠区呈现较高的猫点密度.(5)与自然保护区交叉重叠的自然保护地中,位于自然保护区的猫点密度远高于其他重叠区.由此可见,大熊猫国家公园四川片区内原有自然保护地体系体量大但空间关系复杂,不同区域间的保护效能既不平衡也不充分.建议将研究区内自然保护区的非重叠区、位于自然保护区的世界遗产地区域、森林公园的非重叠区以及水利风景区的重叠区等作为大熊猫的核心保护区,施行严格保护;将自然保护区的重叠区、世界遗产地的其他区域作为生态保育区,恢复受损退化的大熊猫栖息地及所在的自然生态系统;将其他区域作为一般控制区,在有效维护大熊猫种群及其栖息地的前提下适度开展人为活动.同时,建议对空间重叠和邻近相接的区域开展科学评估,明确自然保护地的唯一属性.另一方面,我们期待健全自然保护地管理体制,统筹自然保护地的空间布局,为以国家公园为主体的自然保护地体系建设“松体制之绑”.

开展非点源污染风险评估及区划研究对流域生态环境保护、土地利用结构调整和优化具有重要意义.以2010、2018年两期资江下游地区土地利用覆盖数据为基础,基于“源-汇”景观格局理论识别“源”、“汇”景观,综合考虑非点源污染发生和迁移因子的前提下,借助景观空间负荷对比指数(LCI)、非点源污染负荷指数(NPPRI),分析非点源污染风险的时空变化特征;通过识别非点源污染风险中的关键因子,对资江下游非点源污染区划进行分析.结果 表明:研究区非点源污染发生风险总体较低,“汇”景观为主的子流域占61.2％;非点源污染风险呈现西南低,东北平原区以及资江干流、志溪河、桃花江沿岸偏高的空间特征;2010-2018年,非点源污染风险呈现升高趋势,农村居民点、耕地的扩张及林地缩减对非点源污染发生风险分别具有正向与负向的响应关系;LCI、坡度、距离是影响非点源污染风险指数变化的关键因子.在此基础上,将资江下游地区划分为4个控制区,即近河道污染治理区、低坡地污染控制区、生态恢复-风险防控区、生态优先保护区.

长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis)是生活在中国长江的珍稀濒危鲸类动物, 自然栖息地破坏是造成其种群衰退的重要原因.目前中国已经在长江中下游流域建立了8个长江江豚自然保护区.然而, 早期保护区的功能区划随经济发展和生态保护的现实矛盾日渐突出, 按照现行法规对保护区难以实行有效管理, 迫切需要进行优化调整.文章基于国家政策、长江江豚生物学特点及分布规律, 兼顾航运等重大经济发展需求,提出了长江豚类自然保护区调整的原则和建议: (1)将长江江豚喜好的近岸水域及一定范围的重要江滩和洲滩湿地, 及江心洲汊江一侧水域划入核心保护区; (2)将中间主航道水域以及长江大堤至核心区边界之间的水域划入一般控制区; (3)兼顾历史遗留问题, 细化不同区域的管控措施.该调整方案一方面使保护区功能区划更加符合长江江豚的分布特征和偏好生境, 有利于对其自然种群和重要栖息地的有效保护.另一方面也有助于理顺自然保护区管理上存在的法律障碍, 为长江江豚自然保护区建设、规划和管理提供新的思路和模式.