生态环境恶化使国土空间的管理从重视开发到重视保护转变,相应的思想体系、理论体系与管理机制需要打破旧的路径依赖,建立新的国土空间规划体系.生态系统服务网理论将生态系统服务供给与需求融合到一起,推动生态系统服务"一张网"与国土空间规划"一张图"的衔接.(1)生态系统服务网的网络属性诠释了山水林田湖草-人生命共同体思想体系;(2)生态系统服务网理论强调供给与需求的有效匹配与融合,是国土空间规划的重要依据;(3)生态系统服务网的尺度特征与国土空间规划层级体系存在对应关系,有助于规划的传导与实施;(4)生态系统服务网中供给能力和空间需求匹配的评价是"双评价"的主要内容,为"三区三线"的划定与落地提供了依据;(5)生态系统服务网的价值评估、空间制图与优化,为确定国土空间开发边界与规模奠定了基础,为两山转化路径提供思路和依据,可有效促进国土空间的高质量开发利用.

在总结国内外生态区域研究的基础上,系统梳理了中国现有的生态区划方案,总结出生态特征和类型区划、生态地理和格局区划、生态功能和服务区划三大类,分别对每个区划的指标、技术、方案、特点进行了归纳,并提出了各自存在的问题.现有研究缺少面向服务供需的生态系统区划,生态制图和更新的标准化技术也存在不足.为此,提出明确不同生态区划的科学或管理目标、强调人类需求对于生态系统服务的影响、重视全球气候变化对生态系统的现实作用和未来影响、加强现代制图技术在生态区划的作用、整合现有多原则和多目标的生态分区方案等五个方面的建议.

生态系统服务热冷点的识别及其空间格局特征研究对生态保护规划有着重要的意义.目前有关生态系统服务热冷点的识别多采用直接分类法,缺乏对空间关系特征的综合研究.以延河流域为例,综合集成多源数据来模拟4种生态系统服务(土壤保持、植被碳固定、产水、洪水调节)的热点与冷点时空格局变化特征.主要结论为:①2001-2012年,延河流域土壤保持服务在流域下游高于上游,中游地区增长较快.植被碳固定服务和洪水调节服务在流域南部地区较强,且在中下游呈上升趋势.产水服务呈现“南北低、中间高”的分布格局,在流域上游呈下降趋势,在中下游呈上升趋势.②生态系统服务热点主要分布在延河中下游南部地区,冷点主要分布在延河上游地区.延河中下游南部地区4种生态系统服务均较强.生态系统服务保护效率最高的是延河上游.③延河流域林地的土壤保持服务、植被碳固定服务和洪水调节服务均强于其他土地利用类型,而产水服务较弱,湿地则相反.草地的土壤保持服务和植被碳固定服务相对较强.耕地的4种服务强于裸露地,裸露地的4种服务均较弱.湿地的土壤保持服务、植被碳固定服务和洪水调节服务保护效率最高,林地的产水服务保护效率最高.研究结果以期为流域生态系统服务保护与恢复决策提供理论支撑.

生态系统服务价值定量化评价及其空间制图可以为确定生态系统文化服务(CES)优先保护地域提供有效途径.本研究以上海共青森林公园为例,采用问卷和结构式访谈结合参与式制图(PPGIS)方法,将非货币CES价值和空间信息结合,把丰度、多样性和稀有度指数转化为空间生态综合指数,定量评价了CES价值及其空间分布,识别出优先保护地域.结果表明:不同景观类型的CES价值分布不同,共青森林公园美学服务价值主要分布在相对开阔的草地、滨水和疏林区,滨水区具有较高的社会关系和灵感价值.多样性较高价值区主要沿湖滨水分布,而稀有度价值较高区域多分布在森林和草地区.通过对8个梯度阈值生态指数的最高值区域进行叠加,验证了25％为有效划分阈值,能够更准确划分公园CES优先保护范围.该方法引入公众参与,实现了使用者体验的空间化、定量化、类型化,建立了景观、空间、体验的地域关系,可为城市保护地优先保护地域划分及其规划管理提供重要依据.

随着社会经济的发展,人类对精神层面产品的需求越来越多.生态系统具有文化服务功能,因此近年来学者对文化服务的研究和关注越来越多,发表的文献数量也在持续增加.通过收集与生态系统文化服务相关的文献资料,运用统计分析方法,试图理清国际生态系统文化服务研究脉络.利用Web of Science核心合集数据库,共析出样本文献1530篇,分别对文化服务的研究趋势、时段特征、作者分布、机构分布和文献期刊分布等进行分析.研究发现,生态系统文化服务研究逐渐从以生态学为主,演变为融合生态学、地理学、管理学、社会学等众多学科的综合研究.未来文化服务的研究将集中在文化服务价值的货币化评估、文化服务管理与应用、文化服务指标体系构建、文化服务价值制图、游憩功能和美学功能6大方向.

鄱阳湖地区是中国最大淡水湖影响的区域,定量分析其生态系统服务权衡与协同关系对实现区域可持续发展具有重要意义.本研究首先基于遥感、土壤、气象、数字高程模型(DEM)等多源数据,定量测算2005-2015年鄱阳湖地区食物供给服务、土壤保持服务和产水服务,分析服务的时空格局及演变特征;然后运用相关分析、冷热点分析、空间制图方法探析1 km×1 km尺度上服务间权衡与协同关系的时空特征,并研究土地利用视角下生态系统服务及其相互关系的差异.结果表明:研究期间,鄱阳湖地区食物供给服务增加,土壤保持服务减少,产水服务先增后减.空间分布上,食物供给服务在西北-东南方向上呈现“低-高-低-高”的分布格局,土壤保持服务呈现高低值集聚分布的空间格局,产水服务表现为南高北低的空间分布.鄱阳湖地区食物供给与土壤保持、食物供给与产水量是权衡关系,土壤保持与产水量是协同关系.食物供给与土壤保持呈现北部协同、南部权衡的空间格局,食物供给与产水量之间在空间上呈现出明显的权衡关系,土壤保持与产水量之间从北至南呈现协同-权衡-协同的“夹心式”分异规律.不同土地利用类型间,耕地与食物供给、园林地与土壤保持、水域与产水量之间均存在极显著协同关系,建设用地与3种服务皆是权衡关系.食物供给服务与土壤保持服务和产水服务之间在不同土地利用类型中皆以权衡为主,土壤保持与产水服务在耕地、园林地、草地及建设用地中以协同关系为主、在水域和未利用地中则以权衡关系为主.鄱阳湖地区多重生态系统服务热点区主要在东部和南部平原区,呈减少趋势.

海岸带生态系统服务识别、分类与制图是合理利用海岸带自然资源,协调海岸带开发与保护矛盾的重要基础.现有生态系统服务分类方法在海岸带应用存在一定的局限性.在前人研究的基础上,以我国城市化和工业化水平较高的粤港澳大湾区为研究区,对该区域海岸带生态系统服务进行识别、分类,并在此基础上使用地图大数据与遥感解译的土地利用数据对海岸带生态系统服务进行了制图.共识别出35种海岸带生态系统服务,并对其中的31种服务进行制图.结果 表明,建立的这套方法能较为系统地展示粤港澳大湾区生态系统服务的类型及空间分布特征.具体而言,该区域供给服务和文化服务在城市中心区较为集中,而调节服务多分布于城市周边.对识别的生态系统服务进行综合叠加分析,可将研究区分为文化服务主体区、供给服务主体区、调节服务主体区.建立的海岸带生态系统服务识别、分类体系和制图方法可操作性强,能为我国海岸带生态系统的保育、修复和重建提供科学基础.

随着人类对生态系统服务压力的不断增加,生态系统服务社会价值的评估变得至关重要.利用SolVES模型将太白山国家森林公园的社会价值转移到牛背梁国家森林公园和秦岭山地,评估两者的社会价值并探讨不同尺度下转移结果的差异.结果 表明:1)牛背梁国家森林公园游憩价值指数与高程负相关,美学价值指数与高程正相关,羚牛谷山水观光游憩区的游憩价值较高,高山风光区的美学价值较高;2)秦岭山地的游憩价值与高程正相关,美学价值与高程负相关,森林公园的游憩价值较高,山地整体美学价值指数偏低;3)秦岭山地的社会价值集中于高程1000-2000m、坡度25°-35°处,而牛背梁国家森林公园的社会价值分布规律不明显;4)不同尺度下相同的转移模型输出的转移结果与环境变量的关系存在差异.SolVES模型的价值转移子模型是一个可以进行生态系统服务社会价值评估的快速有效的工具,但应根据需求精度选择合适的统计模型.

为提高城市绿地的生态系统服务功能,进一步探索影响城市鸟类多样性的生境因素,本研究以西北农林科技大学校园绿地为对象,基于城市生态单元制图分类系统选取9种不同植被结构共23个绿地,于2018年11月至2019年4月利用样点法和样线法开展每周一轮次的鸟类多样性调查.通过差异性和相关性分析,探讨了植被结构、生境特征对鸟类多样性水平的影响.结果 表明,鸟类多样性受绿地水平结构、垂直结构、树种组成等因素的影响;鸟类多度、丰富度、多样性指数均与绿地面积、植物丰富度、植物多样性指数呈显著正相关,鸟类密度与绿地周长、绿地面积呈显著负相关.提出了以提高鸟类多样性为导向的植物群落营建策略,以期为今后的城市绿地规划设计提供理论指导和实践方法.

生态系统服务概念的提出将人类福祉与生态环境更直接地联系起来,有助于认识和解决发展与保护的难题.从生态系统服务网络的视角出发,可以更好的理解生态系统服务供给、流动和需求等相关复杂问题.(1)生态系统服务网将不同生态过程与服务有机联系起来,为生态系统服务交互研究提供参考.(2)不同尺度下生态系统服务间的交互作用以及自然-社会的互动是网络体系的重要组成部分,按服务网络间联系方式可以划分为网状层次、关系模块和对象模块.(3)生态系统服务在生物、生境网络中形成,受自然因素和人为因素的双重影响,服务网络间的联系与转化受生态系统服务流和网络关系的制约.(4)景观异质性、生物多样性和生态循环分别是生态系统服务网络形成的基础、核心和形成机制.(5)生态系统服务网络便于生态系统服务价值评估、空间制图,是提高人类对环境认知的重要手段.(6)人类福祉与生态系统服务间的非线性关系适宜用网络来表达,景观优化实质上是生态系统服务网调控的动态过程.